Der DVB-S2 ist ein Standard für die Übertragung von Satelliten-Multimedia-Inhalten. Es wurde unter anderem entwickelt, um den bestehenden Standard für die Übertragung von digitalem Video über Satellit, DVB-S , zu ersetzen . DVB-S2 wurde 2003 entwickelt und von ETSI in ratifiziertMärz 2005. Es basiert auf DVB-S und dem von SNGs verwendeten Standard .
Im Marz 2014wurde eine Erweiterung zu DVB-S2 veröffentlicht: Der DVB-S2X- Standard wurde veröffentlicht.
Der neue Standard wird auch ein viel breiteres Spektrum von Diensten abdecken als nur Rundfunk, wie beispielsweise interaktive Dienste mit einem Rückkanal über Satellit. In diesem Fall und für allgemeine öffentliche Benutzer wird der Rückkanal (Terminal to Satellite) von einem anderen Standard bereitgestellt, z. B. DVB-RCS. Der DVB-S2-Standard ermöglicht auch Punkt-zu-Punkt- oder Punkt-zu-Mehrpunkt-Kommunikation bei gelegentlichen Übertragungen bestimmter Ereignisse.
Um die für verschiedene Anwendungen erforderliche Servicequalität sicherzustellen und die spektralen Ressourcen effizienter zu nutzen, verwendet DVB-S2 sowohl adaptive Codierung als auch adaptive Konstellation. Somit und für einen gegebenen Dienst entwickelt sich die Wellenform in Abhängigkeit von den Ausbreitungsbedingungen dynamisch. Dann werden vier Modulationsschemata vorgeschlagen, wobei diese Schemata durch QPSK, 8PSK, 16 APSK und 32 APSK gegeben sind, wobei die Formgebung durch ein Raised Cosine-Wurzelfilter mit Roll-Offs von 0,2, 0,25 oder 0,35 sichergestellt wird. Bei 16APSK- und 32APSK-Modulationen wird das Verhältnis der Strahlen zwischen den verschiedenen Teilkonstellationen an die Codierungsraten angepasst, um eine bessere Leistung bei der Leistung sicherzustellen.
Der DVB-S ist ein älteres Protokoll (1997), das entwickelt wurde, um die technischen Einschränkungen zu berücksichtigen, die besonders im Hinblick auf das Phasenrauschen in den Empfängern wichtig sind.
Da solche Einschränkungen heute überschritten werden, besteht eine der Herausforderungen des DVB-S2-Standards darin, die Übertragungsrate zu erhöhen, indem beispielsweise effizientere Modulationen verwendet werden. DVB-S2 profitiert dank der Verwendung von LDPC-Codes auch von den neuesten Innovationen in Bezug auf die Codierung .
Ein Hauptproblem bei Satellitenübertragungen besteht darin, dass die Qualität des Kanals stark vom Wetter abhängt, dem der Empfänger ausgesetzt ist, sowie von der Entfernung zum Satelliten (bei nicht geostationären Satelliten). Zum Beispiel ist die Übertragung bei klarem Wetter besser als bei Regenwetter. Bei einem nicht geostationären Satelliten ist die Übertragung im Zenit viel besser als am Horizont.
Diese Schwankungen in der Qualität des Kanals machen es daher erforderlich, ein Übertragungssystem unter den schlechtesten Bedingungen zu dimensionieren: Das System ist für den Rest der Zeit nicht optimal. Diese nicht optimale Nutzung betrifft jedoch mehr als 90% der Nutzung des Systems.
DVB-S2 bietet daher adaptive Modulations- und Codierungssysteme, die es ermöglichen, die Übertragungsparameter (Modulation und Codierung) in Abhängigkeit von den aktuellen Übertragungsparametern zu ändern. Wir sprechen von VCM (Variable Coding and Modulation) und ACM (Adaptive Coding and Modulation) .
DVB-S2 bietet interaktive Dienstsysteme (normalerweise Satelliten-Internetübertragung).
Die Modulationen für den DVB-S2 - Standard verwendet werden , sind APSK Typ Modulationen . Diese Modulationen haben konstante Hüllkurven, was es ermöglicht, die Verstärker an Bord der Satelliten so gut wie möglich zu dimensionieren und somit wertvollen Platz und Gewicht zu sparen.
Die verwendeten Modulationen sind die QPSK-, 8PSK-, 16APSK- und 32APSK-Modulationen.
Die angenommene Kanalcodierung ist eine Verkettung eines Blockcodes (vom BCH-Typ) und eines LDPC-Codes mit einem iterativen Decodierungsprozess. Die Größe des Interleavers beträgt 64800.
Im DVB-S2-Protokoll werden Daten in Form von Frames übertragen. Somit können zwischen zwei Rahmen die Modulation und die Codierung modifiziert werden, was es ermöglicht, ACM- oder VCM-Systeme einzurichten .
Ein Rahmen besteht also aus:
DVB-S2 bietet einen Kompatibilitätsmodus, sodass die Bereitstellung mit denselben Empfängern beginnen kann, die für DVB-S bereitgestellt werden. In diesem Fall können DVB-S-Empfänger weiterhin mit derselben Leistung verwendet werden, während DVB-S2-Empfänger von einer höheren Leistung profitieren (Verwendung einer 8PSK-Konstellation anstelle einer einfachen QPSK). In diesem Fall wird die DVB-S2-Übertragung nicht maximal ausgeführt.
Die Tabelle fasst die Leistung der verschiedenen vom Standard angebotenen Schemata zusammen. Bei der Leistungsbewertung werden keine Verluste aufgrund von Kanalfehlern oder nichtlinearen Verstärkern berücksichtigt. Dieser Verlust hängt von der gewählten Konstellation, aber auch vom Übertragungsmodus ab: Einzelträgermodus oder Mehrträgermodus.
Tabelle 13 des Standards beschreibt die verschiedenen DVB-S2-Konfigurationen mit dem für eine QEF-Übertragung (Quasi Error Free) erforderlichen C / N.
| Modcod | C / N (dB) | Spektrale Effizienz (dB) |
|---|---|---|
| QPSK 1/4 | -2,35 | 0,363143 |
| QPSK 1/3 | -1,24 | 0,486258 |
| QPSK 2/5 | -0,30 | 0,586573 |
| QPSK 1/2 | 1,00 | 0,732487 |
| QPSK 3/5 | 2.23 | 0,880224 |
| QPSK 2/3 | 3.1 | 0,979445 |
| QPSK 3/4 | 4.03 | 1.101831 |
| QPSK 4/5 | 4.68 | 1,1757 |
| QPSK 5/6 | 5.18 | 1,225676 |
| QPSK 8/9 | 6.2 | 1,308482 |
| QPSK 9/10 | 6.42 | 1,324898 |
| 8PSK 3/5 | 5,50 | 1.31851 |
| 8PSK 2/3 | 6.62 | 1,467136 |
| 8PSK 3/4 | 7.91 | 1,650461 |
| 8PSK 5/6 | 9.35 | 1,83597 |
| 8PSK 8/9 | 10.69 | 1,960009 |
| 8PSK 9/10 | 10.98 | 1,984598 |
| 16APSK 2/3 | 8,97 | 1,953479 |
| 16APSK 3/4 | 10.21 | 2,197575 |
| 16APSK 4/5 | 11.03 | 2.344904 |
| 16APSK 5/6 | 11.61 | 2.444579 |
| 16APSK 8/9 | 12.89 | 2,609735 |
| 16APSK 9/10 | 13.13 | 2,642475 |
| 32APSK 3/4 | 12.73 | 2,74318 |
| 32APSK 4/5 | 13.64 | 2,927087 |
| 32APSK 5/6 | 14.28 | 3.051509 |
| 32APSK 8/9 | 15.69 | 3,25767 |
| 32APSK 9/10 | 16.05 | 3,298539 |
Die Vielfalt der Kanalcodierungs- und Modulationsschemata ermöglicht es dem DVB-S2-Standard, sich an eine Vielzahl von Anwendungen mit unterschiedlichen Anforderungen anzupassen.
Bei Videoübertragungsdiensten und hochauflösenden Videos ermöglicht der neue Standard eine Steigerung der spektralen Effizienz um 25% und 30% im Vergleich zu gleichwertigen bestehenden Standards. In Bezug auf den reinen Satellitenfernsehempfang, den dBi-Leistungsbereich der Antenne, muss dies jedoch im Vergleich zu DVB-S bei EIRP und entsprechenden Bedingungen nach oben korrigiert werden. Es wird davon ausgegangen, dass mindestens eine um 2 dB höhere Marge angewendet werden sollte. Beachten Sie die auf digitales Satellitenfernsehen spezialisierten Tabellen: EIRP / DURCHMESSER / GEWINN / PARABOLE / MARGIN
Die Verwendung einer adaptiven Wellenform bei interaktiver Punkt-zu-Punkt-Übertragung ist viel attraktiver. Der Informationsaustausch in Bezug auf den Ausbreitungskanal ermöglicht es, die Konstellation und die Codierungsrate auszuwählen, die für die Ausbreitungsbedingungen am besten geeignet sind. Diese Lösung verbessert die Kapazität eines integrierten Transponders um einen Faktor, der zwischen 100% und 200% variiert. Neben dem Kapazitätsgewinn sorgt die adaptive Verbindung für eine bessere Systemverfügbarkeit. Der Informationsaustausch über die Ausbreitungsbedingungen kann entweder über den Satelliten selbst oder über eine terrestrische Infrastruktur erfolgen.