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衛星テレビは、地球を周回する通信衛星から視聴者の場所へ直接中継することでテレビ番組を視聴者に配信するサービスです。 [ 1 ]信号は、一般的に衛星アンテナと呼ばれる屋外パラボラアンテナと低雑音ブロックダウンコンバータを介して受信されます。
衛星受信機は、テレビで視聴するために目的のテレビ番組をデコードします。受信機は、外部セットトップボックスまたは内蔵テレビチューナーのいずれかです。衛星テレビは、幅広いチャンネルとサービスを提供します。地上波テレビやケーブルテレビサービスのない多くの遠隔地では、通常、衛星テレビが唯一のテレビです。2種類のテレビには、異なる受信機が必要です。一部の送信とチャンネルは暗号化されていないため無料放送ですが、他の多くのチャンネルは暗号化されて送信されます。無料視聴チャンネルは暗号化されていますが料金はかかりませんが、有料テレビでは、視聴者は番組を受信するために契約して月額料金を支払う必要があります。[ 2 ]
現代のシステムでは、信号は通信衛星からX バンド(8～12 GHz) またはKuバンド(12～18 GHz) の周波数で中継され、直径 1 メートル未満の小さなパラボラアンテナのみが必要です。[ 3 ]最初の衛星テレビシステムは、現在ではテレビ受信専用と呼ばれる旧式のタイプでした。これらのシステムは、 FSSタイプの衛星からC バンド(4～8 GHz)で送信される弱いアナログ信号を受信し、2～3 メートルの大きなパラボラアンテナを使用する必要がありました。そのため、これらのシステムは「ビッグ ディッシュ」システムと呼ばれ、高価で普及しませんでした。[ 4 ]初期のシステムはアナログ信号を使用していましたが、現代のシステムはデジタル信号を使用しており、デジタル放送のスペクトル効率が大幅に向上したことにより、現代のテレビ規格である高精細テレビの送信が可能になりました。ブラジルのStar One D2は、 2025年8月25日にTV Verdadeがアナログ衛星テレビ放送を停止するまで、アナログ信号で放送していた最後の衛星でした。[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]
テレビ放送に使用される衛星は通常、地球の赤道上空36,000 km (22,000マイル)の静止軌道 にあります。この軌道の利点は、衛星の公転周期が地球の自転速度と等しいため、衛星が空の固定位置に見えることです。そのため、信号を受信する衛星アンテナは衛星の位置に常に向けることができ、移動する衛星を追跡する必要がありません。一方、一部のシステムでは、軌道傾斜角が± 63.4 度で公転周期が約 12 時間という非常に楕円形の軌道を使用しており、これはモルニヤ軌道として知られています。
衛星テレビは、衛星を介して中継される他の通信と同様に、アップリンク施設に設置された送信アンテナから始まります。[ 9 ]アップリンク衛星アンテナは非常に大きく、直径は9～12メートル（30～39フィート）にもなります。 [ 9 ]直径が大きくなることで、より正確な照準が可能になり、衛星での信号強度が増します。[ 9 ]アップリンクアンテナは特定の衛星に向けられ、アップリンク信号は特定の周波数範囲内で送信され、その衛星に搭載されたその周波数範囲に同調されたトランスポンダのいずれかによって受信されます。 [ 10 ]トランスポンダは、通常10.7～12.7GHz帯で、異なる周波数で信号を地球に再送信します（このプロセスは変換と呼ばれ、アップリンク信号との干渉を回避するために使用されます）。ただし、 Cバンド（4～8GHz）、Kuバンド（ 12～ 18GHz）、またはその両方で 送信するものもあります。 [ 9 ]衛星から受信地球局までの信号経路の区間はダウンリンクと呼ばれます。[ 11 ]
一般的な衛星には、最大 32 個のK uバンドまたは 24 個のC バンドトランスポンダが搭載されており、K u / Cハイブリッド衛星の場合はさらに多くなります。一般的なトランスポンダはそれぞれ 27 ～ 50 MHz の帯域幅を持っています。各静止C バンド衛星は干渉を避けるために、隣の衛星から経度 2° の間隔を空ける必要があります。K uの場合は間隔を 1° にすることができます。これは、静止C バンド衛星の上限が 360/2 = 180 個、または静止K uバンド衛星の上限が 360/1 = 360 個であることを意味します。Cバンド伝送は地上干渉を受けやすく、K uバンド伝送は雨の影響を受けます(水はこの特定の周波数のマイクロ波を非常によく吸収するため)。後者は、雷雲の氷晶によってさらに悪影響を受けます。受信アンテナが向いている静止衛星の真後ろに太陽が並ぶと、時折、太陽光による通信障害が発生します。 [ 12 ]
長距離を伝搬した後、非常に弱くなったダウンリンク衛星信号（パスロスを参照）は、パラボラ受信アンテナで収集され、弱い信号はアンテナの焦点に反射されます。[ 13 ]アンテナの焦点には、フィードホーンまたはコレクタと呼ばれる装置がブラケットに取り付けられています。[ 14 ]フィードホーンは、焦点またはその近傍で信号を集め、低雑音ブロックダウンコンバータ（ LNB）に接続されたプローブまたはピックアップに導く、前端が広がった導波管の一部です。[ 15 ] LNBは信号を増幅し、通常はLバンドの低い中間周波数（IF）ブロックにダウンコンバートします。[ 15 ]
当初のCバンド衛星テレビシステムでは、パラボラアンテナの焦点にあるフィードホーンに接続された低雑音増幅器（LNA）が使用されていました。 [ 16 ]増幅された信号は、依然として高いマイクロ波周波数であるため、非常に高価な低損失50オームインピーダンスのガス充填ハードライン同軸ケーブルと比較的複雑なNコネクタを介して屋内受信機に、または他の設計ではダウンコンバータ（ミキサーとフィルタ回路を備えた電圧制御発振器）に送られ、中間周波数にダウンコンバージョンされる必要がありました。[ 16 ]チャンネル選択は通常、電圧制御発振器によって制御され、チューニング電圧は別のケーブルを介してヘッドエンドに供給されていましたが、この設計は進化しました。[ 16 ]
アマチュア無線周波数用のマイクロストリップベースのコンバータの設計は、4 GHz C バンド向けに改良されました。[ 17 ]これらの設計の中心は、周波数範囲をより低く扱いやすい IF にブロックダウンコンバージョンするという概念でした。[ 17 ]
LNBを使用する利点は、屋内受信機を衛星テレビアンテナとLNBに接続するために安価なケーブルを使用できること、およびLバンドとUHFの信号を処理する技術がCバンド周波数の信号を処理する技術よりもはるかに安価であることです。[ 18 ]初期のCバンドシステムのハードラインとNコネクタから、より安価でシンプルな75オームケーブルとFコネクタへの安価な技術への移行により、初期の衛星テレビ受信機は、実際には改良されたUHFテレビチューナーを使用することができました。これは、衛星テレビチャンネルを選択して、70MHzを中心とするより低い中間周波数 にダウンコンバージョンし、そこで復調しました。[ 18 ]この変化により、衛星テレビDTH業界は、数千米ドルかかるシステムを少数しか製造しない、主に趣味の業界から、大量生産のはるかに商業的な業界へと変化しました。[ 18 ]
米国では、サービスプロバイダーは、パラボラアンテナのLNBFから受信機まで信号を伝送するために、950～2150MHzの中間周波数帯域を使用しています。これにより、同じ同軸ケーブルに沿ってUHF信号を同時に伝送することが可能になります。一部のアプリケーション（ DirecTV AU9-SおよびAT-9）では、低Bバンドおよび2250～3000MHzの周波数帯域が使用されます。DirecTVで使用されているSWM（Single Wire Multiswitch）と呼ばれる新しいLNBFは、単一ケーブルによる配信を実現し、2～2150MHzのより広い周波数帯域を使用するために使用されます。
衛星受信機またはセットトップボックスは、信号を復調して目的の形式（テレビ、オーディオ、データなどの出力）に変換します。[ 19 ]多くの場合、受信機には、一部の加入者にプレミアムサービスを提供するために、受信信号を選択的にスクランブル解除または復号化する機能が含まれています。この場合、受信機は統合受信機/デコーダまたはIRDと呼ばれます。[ 20 ]受信機をLNBFまたはLNBに接続するには、低損失ケーブル（RG-6、RG-11など）が使用されます。[ 15 ] RG-59は、技術的には950MHzを超える周波数を伝送するように設計されていないため、この用途には推奨されませんが、 同軸線の品質、信号レベル、ケーブルの長さなどによっては、状況によっては機能する場合があります。[ 15 ]
家庭用衛星受信に関する実際的な問題は、LNB が基本的に 1 つの受信機しか処理できないことです。[ 21 ]これは、LNB が 2 つの異なる円偏波(右旋円偏波と左旋円偏波) と、K バンドの場合は 2 つの異なる周波数帯域 (低周波数帯域と高周波数帯域) をケーブル上の同じ周波数範囲に変換するためです。[ 21 ]トランスポンダが使用する周波数と偏波に応じて、衛星受信機は特定の「チャンネル」を受信するために LNB を 4 つの異なるモードのいずれかに切り替える必要があります。[ 21 ]これは、受信機がDiSEqCプロトコルを使用して LNB モードを制御することによって処理されます。[ 21 ] 1 つのパラボラアンテナに複数の衛星受信機を取り付ける場合は、特殊なタイプの LNB と組み合わせて、いわゆるマルチスイッチを使用する必要があります。[ 21 ]マルチスイッチがすでに統合されている LNB も利用可能です。[ 21 ]複数の受信機が異なる衛星に向けて複数のアンテナ（または1つのアンテナに取り付けられた複数のLNB）を使用する場合、この問題はさらに複雑になります。[ 21 ]
複数の衛星にアクセスしたい消費者にとって一般的な解決策は、単一のLNBを備えた単一のパラボラアンテナを設置し、電動モーターでアンテナを回転させることです。回転軸は南北方向に設定する必要があり、アンテナの地理的な位置に応じて、特定の垂直傾斜角を設定する必要があります。適切に設定すれば、電動アンテナは回転時に、赤道直上の静止軌道に沿って並ぶ衛星の可能なすべての位置を走査します。これにより、アンテナは特定の場所から見える、つまり地平線上にある静止衛星を受信できるようになります。DiSEqCプロトコルは、アンテナの回転方向を制御するコマンドを含むように拡張されています。
衛星システムには、番組ソース、放送センター、衛星、衛星アンテナ、受信機の 5 つの主要コンポーネントがあります。衛星テレビ信号の送信に使用される「直接放送」衛星は、一般的に地球の赤道上空37,000 km (23,000マイル)の静止軌道 にあります。[ 22 ]この軌道を使用する理由は、衛星が地球の自転と同じ速度で地球を周回するため、衛星が空の固定点に見えるからです。したがって、衛星アンテナをその点に常に向けることができ、移動する衛星を追跡するために回転する追跡システムは必要ありません。一部の衛星テレビシステムは、傾斜角が +/-63.4 度で軌道周期が約 12 時間である高度に楕円形のモルニヤ軌道の衛星を使用しています。
衛星テレビは、衛星を介して中継される他の通信と同様に、アップリンク施設に設置された送信アンテナから始まります。[ 22 ]アップリンク施設は、雨による減衰に強いことから、通常はCバンド周波数帯域の狭いマイクロ波ビームで衛星に信号を送信します。[ 22 ]アップリンク衛星アンテナは非常に大きく、多くの場合、直径が9～12メートル（30～39フィート）にもなります。[ 22 ]これは、衛星への正確な照準と信号強度の向上、信頼性の向上を実現するためです。[ 22 ]アップリンクアンテナは特定の衛星に向けられ、アップリンクされた信号は特定の周波数帯域で送信され、その衛星に搭載されたその周波数帯域に同調したトランスポンダのいずれかによって受信されます。 [ 22 ]トランスポンダは、信号をKuバンドに変換します。このプロセスは「変換」として知られており、変換された信号を地球に送信して、衛星放送局で受信できるようにします。[ 22 ]
長距離を伝搬して弱くなったダウンリンク衛星信号（パスロスを参照）は、屋上の放物面受信アンテナ（「衛星アンテナ」）を使用して収集され、弱い信号がアンテナの焦点に反射されます。[ 23 ]アンテナの焦点にあるブラケットにはフィードホーン[ 23 ]が取り付けられており、このフィードホーンは導波管を通して、ホーンに取り付けられた低雑音ブロックコンバータ（LNB）または低雑音コンバータ（LNC）と呼ばれるデバイスに信号を送ります。 [ 23 ] LNBは弱い信号を増幅し、衛星テレビ信号が送信される周波数ブロックをフィルタリングし、その周波数ブロックをLバンド帯域のより低い周波数範囲に変換します。[ 23 ]その後、信号は同軸ケーブルを通して住宅に送られ、テレビの隣にあるセットトップボックスである衛星テレビ受信機に送られます。
パラボラアンテナで LNB を使用して周波数変換を行う理由は、安価な同軸ケーブルを使用して信号を住宅に伝送できるようにするためです。信号を元のK uバンドマイクロ波周波数で住宅に伝送するには、電波を伝送するための金属パイプである高価な導波管が必要になります。 [ 18 ]受信機と LNB を接続するケーブルは、低損失タイプのRG-6、クワッド シールド RG-6、または RG-11 です。[ 24 ] RG-59は、技術的には 950 MHz を超える周波数を伝送するように設計されていないため、この用途には推奨されませんが 、同軸線の品質によっては多くの状況で機能します。[ 24 ]初期のC バンドシステムで使用されていた 50 オームのインピーダンス ケーブルとN コネクタから、より安価な 75オームの技術とF コネクタへの移行により、初期の衛星テレビ受信機は、実際には改良されたUHFテレビ チューナーを使用することが可能になり、衛星テレビ チャンネルを選択して、 70 MHz を中心とする別の低い中間周波数にダウンコンバージョンし、そこで復調することができました。[ 18 ]
LNB は 1 つの受信機しか処理できません。[ 21 ]これは、LNB が 2 つの異なる円偏波 (右旋円偏波と左旋円偏波) と、K uバンドの場合は2 つの異なる受信バンド (下側と上側) をケーブル上の 1 つの同じ周波数バンドにマッピングしているためであり、家庭での衛星受信では実際的な問題となります。[ 21 ]トランスポンダが送信している周波数と使用している偏波に応じて、衛星受信機は、特定のトランスポンダで特定の目的の番組を受信するために、LNB を 4 つの異なるモードのいずれかに切り替える必要があります。[ 21 ]受信機は、これを処理する LNB モードを制御するためにDiSEqCプロトコルを使用します。 [ 21 ]複数の衛星受信機を 1 つのパラボラアンテナに取り付ける場合は、特殊なタイプの LNB と組み合わせて、いわゆるマルチスイッチを使用する必要があります。 [ 21 ]マルチスイッチがすでに統合されている LNB も利用可能です。[ 21 ]複数の受信機が複数のアンテナを使用したり、1 つのアンテナに取り付けられた複数の LNB が異なる衛星に向けられている場合、この問題はさらに複雑になります。[ 21 ]
セットトップボックスは、衛星から受信した複数のチャンネルからユーザーが希望するチャンネルをフィルタリングして選択し、信号をより低い中間周波数に変換し、暗号化された信号を復号し、無線信号を復調し、結果として得られたビデオ信号をケーブルを介してテレビに送信します。[ 24 ]信号を復号するには、受信機ボックスを衛星会社によって「アクティブ化」する必要があります。顧客が月額料金を支払わない場合、ボックスは会社からの信号によって「非アクティブ化」され、会社がそれを再アクティブ化するまでシステムは動作しません。一部の受信機は、受信した信号自体を復号化することができます。これらの受信機は、統合型受信機/デコーダーまたはIRDと呼ばれます。[ 24 ]
衛星経由で配信されるアナログテレビは、通常、NTSC、PAL、またはSECAMのテレビ放送規格に従って、スクランブル処理またはアンスクランブル処理された状態で送信されます。アナログ信号は周波数変調され、FM信号からベースバンドと呼ばれる信号に変換されます。このベースバンドは、映像信号と音声サブキャリアで構成されます。音声サブキャリアはさらに復調され、生の音声信号が得られます。
その後、信号はデジタル化されたテレビ信号、または信号の多重化（典型的にはQPSK ）となった。一般的に、衛星経由で送信されるものを含め、デジタルテレビはMPEGやDVB-S / DVB-S2、ISDB-Sなどのオープンスタンダードに基づいている。
条件付きアクセス暗号化／スクランブル方式には、NDS、BISS、Conax、Digicipher、Irdeto、Cryptoworks、DG Crypt、Beta digital、SECA Mediaguard、Logiways、Nagravision、PowerVu、Viaccess、Videocipher、VideoGuardなどがあります。多くの条件付きアクセスシステムが侵害されています。
受信衛星アンテナの視野内で太陽が衛星の真後ろに位置するときに、サンアウトと呼ばれる現象が発生します。 [ 25 ]これは、春分と秋分の前後の2週間、毎日正午頃に約10分間発生します。この期間中、太陽はアンテナの受信パターンの主ローブ内にあるため、衛星のトランスポンダが使用する周波数と同じ周波数で太陽から放出される強力なマイクロ波ノイズが受信を妨害します。[ 25 ]
ダイレクト・トゥ・ホーム（DTH）は、サービスを提供する通信衛星自体、または実際のテレビサービスを指す場合があります。先進国のテレビ市場の衛星テレビの顧客のほとんどは、直接放送衛星（DBS）プロバイダーを通じて番組を受信しています。 [ 26 ]信号はKuバンド（12～18GHz ）を使用して送信され 、完全にデジタルであるため、より高い画質と音質を実現できます。[ 3 ]
衛星テレビチャンネルの番組は複数のソースから提供され、ライブスタジオフィードが含まれる場合もあります。[ 27 ]放送センターは番組を組み立てて送信用にチャンネルにパッケージ化し、必要に応じてチャンネルを暗号化します。信号はその後アップリンク[ 28 ]に送信され、そこで衛星に送信されます。一部の放送センターでは、スタジオ、管理部門、アップリンクがすべて同じキャンパス内にあります。[ 29 ]衛星はその後チャンネルを変換して放送します。 [ 30 ]
ほとんどのシステムは伝送にDVB-S規格を使用しています。 [ 26 ]有料テレビサービスでは、データストリームは暗号化されており、専用の受信機器が必要です。基本的な受信技術は似ていますが、有料テレビ技術は独自のもので、多くの場合、条件付きアクセスモジュールとスマートカードで構成されています。この措置により、衛星テレビプロバイダーは、許可された有料加入者のみが有料テレビコンテンツにアクセスできることを保証できますが、同時に、市場で入手可能な標準機器を持つ人々でも無料放送チャンネルを視聴できるようになります。
一部の国では、加入料を支払うことなく無料で受信できる衛星テレビサービスが運営されています。これは無料衛星テレビと呼ばれています。ドイツは無料衛星テレビのリーダーであり、Astra 19.2°E衛星コンステレーションから約250のデジタルチャンネル（83のHDTVチャンネルとさまざまな地域チャンネルを含む）が放送されています。[ 31 ]これらはDBSサービスとして販売されていませんが、約1800万世帯と、Sky Deutschland商用DBSシステムを使用しているすべての世帯で受信されています。ドイツのアナログ衛星放送はすべて2012年4月30日に終了しました。[ 32 ] [ 33 ]
英国には、 Astra 28.2°E衛星群から暗号化なしで放送されるデジタルチャンネルが約160チャンネルあります（BBCチャンネル、ITVチャンネル、チャンネル4、チャンネル5の地域版を含む）。これらのチャンネルは、 DVB-S受信機であればどれでも受信可能です（一部の高精細テレビサービスにはDVB-S2受信機が必要です）。これらのチャンネルのほとんどはSky EPGに含まれており、 Freesat EPGに含まれるチャンネル数も増加傾向にあります。
インドの国営放送局であるドゥールダルシャンは、地上波放送網の補完として提供される無料放送のDBSパッケージを「DD Free Dish 」として宣伝している。これは東経93.5度のGSAT-15衛星から放送され、約80の無料放送チャンネルが含まれている。
当初は地上デジタルテレビ放送サービスのバックホールとして開始されたものだが、多数のフランスのチャンネルが西経5度の衛星で無料放送されており、最近では地上デジタルテレビ放送ネットワークの公式な補完チャンネルとして発表された。
北米（米国、カナダ、メキシコ）では、 Galaxy 19で80以上の無料デジタルチャンネルが視聴可能で、その大部分は民族系または宗教系のチャンネルです。その他の無料放送衛星には、AMC-4、AMC-6、Galaxy 18、Satmex 5などがあります。GloryStarという会社は、Galaxy 19で無料放送の宗教系放送局を宣伝しています。
衛星テレビは、インターネットベースのストリーミングテレビや無料の地上波テレビへの移行というコードカッティングの傾向により、2010年代以降消費者が減少している。[ 34 ]
テレビ受信専用、または TVROという用語は、衛星テレビ受信の初期の頃に、商用衛星テレビのアップリンクおよびダウンリンク操作 (送信と受信) と区別するために生まれました。これは、1990 年代初頭にK uバンド周波数で信号を送信する高出力 DBS 衛星の打ち上げにより衛星テレビ業界が変化する前の、衛星テレビ送信の主要な方法でした。[ 4 ] [ 35 ]当時の衛星テレビチャンネルは、家庭の視聴者が受信するのではなく、ケーブルテレビネットワークで使用されることを意図していました。 [ 36 ]初期の衛星テレビ受信システムは、主に趣味家やエンジニアによって構築されました。これらの初期の TVRO システムは主にC バンド周波数で動作し、必要なパラボラアンテナは大きく、通常は直径3 メートル (9.8フィート)を超えていました。 [ 37 ]そのため、TVRO はしばしば「ビッグ ディッシュ」または「ビッグ アグリー ディッシュ」(BUD) 衛星テレビと呼ばれます。
TVROシステムは、FSSタイプの衛星のCバンドとKuバンドの両方のトランスポンダから、テレビやオーディオのアナログおよびデジタル衛星フィードを受信するように設計されています。[ 38 ] [ 39 ]高周波のKuバンドシステムはDBSシステムに似ており、送信電力が高くアンテナ利得が大きいため、より小型のパラボラアンテナを使用できます。TVROシステムは、Kuバンドのみの設定ではなくCバンドのみの設定になっている可能性が高いため、小型の衛星パラボラアンテナよりも大型の衛星パラボラアンテナを使用する傾向があります。追加の受信機ボックスにより、DVB/MPEG-2や4DTVなどのさまざまな種類のデジタル衛星信号を受信できます。
通常のパラボラ衛星アンテナのビーム幅が狭いため、一度に受信できる衛星は1つだけです。[ 40 ] SimulsatまたはVertex-RSI TORUSは、35個以上のCバンドおよびKuバンド衛星からの衛星送信を同時に受信できる準パラボラ衛星地球局アンテナです。[ 41 ]
1945年、イギリスのSF作家アーサー・C・クラークは、地球軌道上に等間隔に配置された3つの衛星によって機能する世界規模の通信システムを提案した。[ 42 ] [ 43 ]これは1945年10月号のワイヤレス・ワールド誌に掲載され、1963年にフランクリン研究所のスチュアート・バランタイン・メダルを受賞した。 [ 44 ] [ 45 ]
宇宙時代の初期には、パイオニア1号による最初の中継試験とSCOREによる最初のラジオ放送が行われ、最初の衛星中継通信が実現した。これは、1958年初頭にスプートニク1号が史上初の人工衛星となった後のことだった。
ヨーロッパから北米への最初の公共衛星テレビ信号は、 1962 年 7 月 23 日にテルスター衛星を介して大西洋上空で中継されましたが、その 2 週間前の 7 月 11 日に試験放送が行われていました。[ 47 ]信号は北米とヨーロッパの国々で受信および放送され、1 億人以上が視聴しました。[ 47 ] 1962 年に打ち上げられたリレー 1衛星は、米国から日本へテレビ信号を送信した最初の衛星でした。[ 48 ]最初の静止通信衛星であるシンコム 2は、1963 年 7 月 26 日に打ち上げられました。[ 49 ]その後、国際日付変更線付近を周回する最初の静止衛星シンコム 3 は、1964 年の東京オリンピックを米国にテレビ中継するために使用されました。[ 50 ] [ 51 ]
世界初の商用通信衛星であるインテルサットI（通称「アーリーバード」）は、1965年4月6日に静止軌道に打ち上げられた。[ 52 ]ソビエト連邦は1967年10月に、テレビ衛星による初の全国ネットワークであるオルビタを構築した。これは、高度に楕円軌道を描くモルニヤ衛星を使用してテレビ信号を再送信し、地上ダウンリンク局に配信するという原理に基づいていた。[ 53 ]
テレビ放送を伝送する最初の国内衛星は、1972年11月9日に打ち上げられたカナダの静止衛星アニク1号であった。 [ 56 ]
世界初の実験的な教育用直接放送衛星（DBS）であるATS-6は、1974年5月30日に打ち上げられた。 [ 57 ]広帯域FM変調を用いて860MHzで送信し 、2つの音声チャンネルを備えていた。送信はインド亜大陸に集中していたが、実験者たちは、すでに使用されていたUHFテレビの設計技術を利用した自作の機器を用いて西ヨーロッパで信号を受信することができた。[ 58 ]
ソ連の静止衛星シリーズで初めて家庭向けテレビ放送を伝送する衛星であるエクラン1号は、1976年10月26日に打ち上げられた。[ 59 ] 714MHzのUHFダウンリンク周波数を使用していたため、マイクロ波技術ではなく既存のUHFテレビ技術 で受信することができた。 [ 60 ]
衛星テレビ業界は、通信衛星が遠隔地のケーブルテレビヘッドエンドにテレビ番組を配信するために使用されていたことから、米国のケーブルテレビ業界から発展しました。ホームボックスオフィス（HBO）、ターナーブロードキャスティングシステム（TBS）、クリスチャンブロードキャスティングネットワーク（CBN、後にファミリーチャンネル）は、衛星テレビを使用して番組を配信した最初の企業でした。カリフォルニア州サンアンドレアスのテイラー・ハワードは、 1976年に自作のシステムでCバンド衛星信号を受信した最初の人物となりました。[ 61 ]
米国では、非営利の公共放送サービスであるPBSが1978年に衛星によるテレビ番組の配信を開始した。 [ 62 ]
1979年、ソ連の技術者たちは衛星を介してテレビ信号を放送・配信するモスクワ（またはモスクワ）システムを開発した。同年後半には通信衛星ゴリゾントを打ち上げた。これらの衛星は静止軌道を使用していた。[ 63 ]強力なオンボードトランスポンダが搭載されていたため、ダウンリンク局の受信パラボラアンテナのサイズは4メートルと2.5メートルに縮小された。[ 63 ] 1979年10月18日、連邦通信委員会（FCC）は、連邦政府の許可なしに家庭用衛星地球局を持つことを人々に許可し始めた。[ 64 ] 1979年のニーマン・マーカスのクリスマスカタログの表紙には、36,500ドルで販売されている最初の家庭用衛星テレビ局が掲載されていた。[ 65 ]パラボラアンテナは直径が約20フィート（6.1メートル）で[ 66 ]、遠隔操作が可能だった。[ 67 ]その後すぐに価格は半額になったが、チャンネル数は8つしか増えなかった。[ 68 ]消費者と衛星テレビシステムの所有者を代表する組織である民間および商業地球局協会（SPACE）は1980年に設立された。[ 69 ]
初期の衛星テレビシステムは、その高価さと大きなアンテナサイズのためにあまり普及しませんでした。[ 70 ] 1970年代後半から1980年代前半のシステムの衛星テレビアンテナは直径10～16フィート（3.0～4.9メートル）で、 [ 71 ]グラスファイバー、アルミニウム、または鋼鉄でできており、[ 72 ]米国では5,000ドル以上、時には10,000ドルもしました。[ 73 ]地上局から送信された番組は、地球上空22,300マイル（35,900キロメートル）の静止軌道にある18基の衛星から中継されました。 [ 74 ] [ 75 ]
1980 年までに、衛星テレビは米国とヨーロッパで十分に普及していました。1982 年 4 月 26 日、英国初の衛星チャンネルである Satellite Television Ltd. (後にSky Oneとなる) が開局しました。[ 76 ]その信号はESAの軌道テスト衛星から送信されました。[ 76 ] 1981 年から 1985 年にかけて、TVRO システムの販売台数は価格が下がるにつれて増加しました。受信機技術の進歩とガリウムヒ素FET技術の使用により、より小型のアンテナを使用できるようになりました。1984 年に米国では 50 万台のシステムが販売され、中には 2000 ドルという低価格のものもありました。[ 73 ] [ 77 ] 1 つの衛星に向けられたアンテナはさらに安価でした。[ 78 ]地元の放送局やケーブルテレビサービスのない地域の人々は、月額料金なしで高品質の受信を得ることができました。[ 73 ] [ 75 ]大型パラボラアンテナは、多くの人が景観を損なうものと考えていたため、大きな懸念の的となり、米国では、そのような制限が違法な地域を除き、ほとんどのマンション、近隣地域、その他の住宅所有者協会がその使用を厳しく制限していた。[ 4 ]これらの制限は、1986 年に連邦通信委員会がそれらすべてを違法と判断したことで変更された。[ 70 ]自治体は、セットバック要件などの他のゾーニング制限に違反する場合、不動産所有者にアンテナの移設を要求することはできたが、その使用を禁止することはできなかった。[ 70 ]アンテナが小型化するにつれて、これらの制限の必要性は徐々に低下していった。[ 70 ]
当初、番組を受信するのに必要な機器が高価すぎたため、すべてのチャンネルは暗号化されていない状態（ITC）で放送されていました。しかし、TVROシステム（テレビ受信システム）が増加するにつれて、番組提供者や放送局は信号を暗号化し、有料購読システムを開発する必要に迫られました。
1984 年 10 月、米国議会は1984 年ケーブル通信政策法を可決し、TVRO システムを使用する者はスクランブルされていない限り無料で信号を受信する権利を与えられ、スクランブルする者は妥当な料金で信号を提供することを義務付けられました。[ 75 ] [ 79 ]ケーブル チャンネルは大型パラボラアンテナによる受信を妨害する可能性があるため、他の企業は競争を提供するインセンティブがありました。[ 80 ] 1986 年 1 月、HBO は現在では廃止されたVideoCipher II システムを使用してチャンネルを暗号化し始めました。[ 71 ]他のチャンネルは、より安全性の低いテレビ暗号化システムを使用しました。HBO のスクランブルは、当時そのようなチャンネルを受信する他の選択肢がほとんどなかった大型パラボラアンテナ システムの所有者から大きな抗議を受けました。彼らは、ケーブル チャンネルからのクリアな信号を受信することが困難になると主張しました。[ 81 ]最終的にHBOは、衛星放送の所有者が月額12.95ドルでサービスに直接加入できるようにした。これはケーブルテレビの加入者が支払っていた料金と同等かそれ以上の価格で、 395ドルのデスクランブラーの購入が必要だった。[ 81 ]これが1986年4月にジョン・R・マクドゥーガルによるHBOのトランスポンダーGalaxy 1への攻撃につながった。 [ 81 ]次々とすべての商業チャンネルがHBOに倣い、チャンネルのスクランブルを開始した。[ 82 ]衛星放送通信協会（SBCA）は、SPACEと直接放送衛星協会（DBSA）の合併の結果として、1986年12月2日に設立された。[ 77 ]
Videocipher II は、ビデオ信号にアナログスクランブルを使用し、オーディオ信号にはデータ暗号化標準に基づく暗号化を使用していた。VideoCipher II は破られ、当初は「テスト」デバイスとして販売されていたデスクランブラーデバイスの闇市場が生まれた。 [ 82 ]
1987 年までに、9 つのチャンネルがスクランブルされましたが、他の 99 チャンネルは無料で視聴できました。[ 79 ] HBO は当初月額 19.95 ドルを請求していましたが、すぐに年間 200 ドルですべてのチャンネルのスクランブルを解除できるようになりました。[ 79 ]ディッシュの販売台数は 1985 年の 60 万台から 1986 年の 35 万台に減少しましたが、有料テレビ サービスでは、ケーブル サービスに加入しない人もいるため、ディッシュを肯定的に捉え、その結果、業界は回復し始めていました。[ 79 ]スクランブルは、ペイ パー ビューイベントの開発にもつながりました。[ 79 ] 1988 年 11 月 1 日、NBC はC バンド信号のスクランブルを開始しましたが、系列局が広告を見ることができない視聴者を失わないように、 K uバンド信号は暗号化せずに残しました。[ 83 ]米国の 200 万人の衛星ディッシュ ユーザーのほとんどが、依然としてC バンドを使用していました。[ 83 ] ABCとCBSはスクランブルを検討していたが、CBSはローカルネットワーク系列局を受信できない人の数が多いため躊躇していた。[ 83 ]米国の衛星テレビネットワークの海賊行為により、1992年にケーブルテレビ消費者保護競争法が導入された。この法律により、信号窃盗に関与した者は最高5万ドルの罰金と最長2年の懲役刑に処せられることになった。[ 84 ]再犯者は最高10万ドルの罰金と最長5年の懲役刑に処せられる。[ 84 ]
衛星テレビもヨーロッパで発展したが、当初は低出力の通信衛星を使用しており、1.7メートルを超えるサイズのパラボラアンテナが必要だった。しかし、1988年12月11日、ルクセンブルクは西ヨーロッパに中出力衛星カバレッジを提供する最初の衛星であるアストラ1Aを打ち上げた。 [ 85 ]これは最初の中出力衛星の1つで、Kuバンドで信号を送信し、小型のパラボラアンテナ（90cm）で受信できるようにした 。[ 85 ]アストラの打ち上げは、英国の国営衛星放送免許の落札者であるブリティッシュ・サテライト・ブロードキャスティングよりも先に市場に参入した。
日本では1992年から商業衛星放送が存在し、NHKが主導しており、規制の策定に影響力があり、研究のための政府資金へのアクセスも得ている。彼らの市場参入は郵政省（ MPT）によって保護され、暗号化されたWOWOWチャンネルが誕生し、デコーダーを備えたNHKのパラボラアンテナからアクセスできるようになった。[ 86 ]
1990年代初頭、米国では大手ケーブルテレビ会社4社が、中出力衛星を利用した直接放送サービス「プライムスター」を立ち上げた。比較的強力な送信信号により、小型（90cm）のパラボラアンテナの使用が可能となった。しかし、1994年にヒューズ社のDirecTVとDish Networkという衛星テレビシステムが 登場すると、プライムスターの人気は衰退していった。
デジタル衛星放送は、1994年に米国でDirecTVを通じてDSS方式で開始されました。南アフリカ、中東、北アフリカ、アジア太平洋地域では1994年と1995年に（ DVB-S規格で）開始され、フランス、ドイツ、スペイン、ポルトガル、イタリア、オランダなどのヨーロッパ諸国、日本、北米、ラテンアメリカでは1996年と1997年に開始されました。英国とアイルランドでは1998年にデジタルDVB-S放送が開始されました。日本は2000年にISDB-S規格で放送を開始しました。
1996 年 3 月 4 日、EchoStar は EchoStar 1 衛星を使用して Digital Sky Highway (Dish Network) を導入しました。[ 87 ] EchoStar は 1996 年 9 月に 2 番目の衛星を打ち上げ、Dish Network で利用できるチャンネル数を 170 に増やしました。[ 87 ]これらのシステムは 150 ～ 200 のビデオおよびオーディオ チャンネルでより優れた画像とステレオ サウンドを提供し、小型のパラボラアンテナの使用を可能にしました。これにより、TVRO システムの人気は大幅に低下しました。1990 年代半ば、チャンネルはDigiCipher条件付きアクセスシステムを使用して、放送をデジタル テレビ伝送に移行し始めました。[ 88 ]
暗号化に加えて、米国では PrimeStar や DirecTV などの DBS サービスの普及により、1990 年代初頭から TVRO システムの人気が低下していました。DBS 衛星 (より新しいK uバンドで動作) からの信号は、周波数と電力の両方が高く (太陽電池パネルと最新の衛星のエネルギー効率の改善による)、そのためC バンドよりもはるかに小さなパラボラアンテナが必要であり、現在使用されているデジタル変調方式は、アナログ変調方式よりも受信機で必要な信号強度が少なくて済みます。 [ 89 ]また、各衛星はK uバンドでは最大 32 個のトランスポンダを搭載できますが、C バンドでは 24 個しか搭載できず、複数のデジタルサブチャネルを単一のトランスポンダで多重化(MCPC) または個別に伝送 ( SCPC )できます。 [ 90 ]マイクロ波技術と半導体材料の改善によるノイズ低減の進歩も影響を与えています。[ 90 ]しかし、DBSサービスで使用される高周波数の1つの結果として、豪雨時に視聴者が信号を失う降雨減衰が発生します。Cバンド衛星テレビ信号は降雨減衰の影響を受けにくいです。[ 91 ]
米国のDBSベースの衛星通信事業者（Dish NetworkとDirecTV）は、衛星通信の旧来の（しかし実績のある）技術に回帰し、自社の既存のDBS衛星群の容量に加え、既存のFSS級衛星のKuバンドトランスポンダの容量も活用するようになった。これは、高精細度放送や同時放送を行うローカル局チャンネルの増加に伴い、システムにより多くのチャンネル容量を提供するためである。K uバンドFSS 衛星の各トランスポンダで伝送されるチャンネルの受信は、DirecTV と Dish Network が、当初使用されていた 18 インチ (および Dish Network の「Dish500」の場合は 20 インチ) のアンテナの 2 倍の直径 (36 インチ) のアンテナを加入者に提供することで実現しました。このアンテナには、2 つの円偏波 LNBF (プロバイダーのネイティブ DBS 衛星 2 基を受信するため、LNBF ごとに 1 つ) と、FSS タイプの衛星からのチャンネルを受信するための標準直線偏波 LNB が 1 つ搭載されています。DirecTV と Dish Network がそれぞれ「SlimLine」と「SuperDish」モデルとして販売しているこれらの新しい DBS/FSS ハイブリッドアンテナは、現在両プロバイダーの標準となっており、元の 18 インチ/20 インチのシングルまたはデュアル LNBF アンテナは、現在では廃止されているか、プロバイダーの DBS 衛星でのみ放送される番組パッケージ、個別のチャンネル、またはサービスにのみ使用されています。
1999年11月29日、ビル・クリントン米大統領は衛星ホームビューアー改善法（SHVIA）に署名した。 [ 92 ]この法律により、アメリカ国民は初めて直接放送衛星システムを介してローカル放送信号を受信できるようになった。[ 92 ]
国際電気通信連合（ITU）の1963年の無線通信規則では、「放送衛星サービス」を「宇宙局によって送信または再送信される信号、あるいは地球周回軌道上の物体からの反射によって送信される信号が、一般大衆による直接受信を目的とする宇宙サービス」と定義した。[ 93 ]
1970年代には、一部の国が、外部放送が国の文化的または政治的アイデンティティを変える可能性があるという懸念を抱き、新世界情報通信秩序（NWICO）の提案につながった。しかし、衛星放送は技術的な制約により、国ごとに制限することはできない。マクブライド報告書が発表された頃、衛星放送は国連宇宙空間平和利用委員会（COPUOS）で議論されており、ほとんどの加盟国は自国領内での放送に対する事前同意制限を支持したが、一部の国はこれが情報自由を侵害すると主張した。関係者はこれについて合意に達することができず、1982年に国連総会に国連総会決議37/92（「DBS原則」）を提出し、多数決で採択されたが、DBSを実施できるほとんどの国は反対票を投じた。「DBS原則」決議は一般的に効果がないと見なされている。[ 94 ]
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