DVB-S2 is 'n opgegradeerde weergawe van DVB-S. Die internasionale DVB-organisasie het vroeg 2002 begin met die opgradering van DVB-S. Oor ongeveer twee jaar het dit vier programkompetisies gehou, en uiteindelik het die Hughes Network System (HNS) maatskappy gebaseer op die LDPC + BCH-program gewen. Deur die daarstelling van 'n groot aantal simulasies en demonstrasiestelsels is hierdie program aanvanklik in November 4 deur die DVB-organisasie goedgekeur. Die programteks is in Januarie 2003 voltooi en is in Junie 2004 deur die ETSI aanbeveel as die EN 302 207-standaard.
1. Basiese funksies van DVB-S2
Eksperimente toon dat die stelsel onder die gegewe transponderbandwydte en oordragkragtoestande 'n wins van ongeveer 30% sal kry volgens die geselekteerde modulasiemetode en koderingstempo. Die toepassing van veranderlike kode-modulasietegnologie (VCM) kan verskillende vlakke van foutbeskerming bied vir verskillende dienste soos standaard-definisie-televisie, hoë-definisie-televisie, klankuitsending en multimedia. Veral in interaktiewe dienste of punt-tot-punt-dienste word die modulasietegnologie met veranderlike kode gekombineer met die retoerkanaal om adaptiewe kodemodulasie te vorm (ACM, Adaptive Code Modulation). Aanpasbare kodering- en modulasietegnologie kan verskillende vlakke van koderingskemas en moduleringsmetodes vir foutbeskerming bied volgens die terugvoerinligting van die seinvermeerderingsomgewing waarin die ontvangterminaal geleë is om die beste prestasie-ooreenstemming te bereik, sodat die stelselkapasiteit verhoog kan word deur 1 tot 2 keer. Die betroubaarheid van verskillende dienste is ook versterk. Met die ontwikkeling van tegnologie, sal die verbetering van DVB-S / DVB-DSGN enkel-invoerformaat (MPEG TS-stroom) na multi-formaat datastroom (multi-TS of elementêre datastroom) nie die implementeringskompleksiteit aansienlik verhoog nie.
As 'n opgegradeerde stelsel van DVB-S-kanaal-kodering- en modulasietegnologie, maak DVB-S2 gebruik van bogenoemde nuwe tegnologieë ten volle om 'n nuwe tegniese standaard met sterk buigsaamheid en wye satellietdiensdekking te bied. Dit het die volgende vyf basiese eienskappe:
1) Aanpasbare koppelvlak van die invoer koppelvlak: dit kan enkel invoerstroom of meervoudige invoerstroom in verskillende formate aanvaar, soos MPEG-2-vervoer multiplexstroom en basiese datastroom. Die insetsein kan 'n diskrete datapakket of 'n deurlopende datastroom wees.
2) Hoëprestasie-regstellingstelsel vir voorwaartse fout: die binnekode gebruik lae-digtheid-kode (LDPC-kode), en die buitenste kode gebruik Boss-Chaudhuri-Hocquenghem-kode (BCH, Boss-Chaudhuri-Hocquenghem). Hierdie koderingskema verskil slegs met 0.7-1dB van die Shannon-limiet, en die pakketfoutkoers (PER) is laer as 10-7 by 'n gegewe sein-tot-ruis-drempel. Dit is tans die koderingskema wat die beste presteer.
3) Multikoderingstempo, multimodulasie, doeltreffend en buigsaam: koderingsnelheid ondersteun 1/4 ～ 9/10, ens., 2b / s / Hz ～ 5b / s / Hz simboolkaartmodusse stem ooreen met QPSK, 8PSK, 16APSK , Onderskeidelik 32APSK-modulasiemodusse, die keuse is verhoog, buigsaam en doeltreffend, en die nie-lineariteit van die transponder is ook spesiaal geoptimaliseer.
4) Aanpasbare kodering- en modulasietegnologie: Hierdie tegnologie (ACM) kan raamvlak-kodering en modulasie-optimalisering bied volgens verskillende sein-transmissie-omgewings, en die betroubaarheid van die stelsel sein-oordrag aansienlik verbeter.
5) Meervoudige keuses van afrolkoëffisiënt vir spektrum: 0.35, 0.25, 0.20, wat aan verskillende besigheidsbehoeftes kan voldoen, soos klank, video (SD / HD) en data.
2. DVB-S2 seinverwerking vloei
DVB-S2 aanvaar die nuutste kanaalkoderingskema (LDPC + BCH) aan die hand van DVB-S, brei die seininvoermodus ooreenstemmend uit (meervoudige vervoerstrome en elementêre strome) en stel adaptiewe seine in gebaseer op QPSK, 8PSK, 16APSK en 32APSK Modulasie modus (ACM), daar is ook nuwe deurbrake in die herstel van ontvanger draer en vinnige raam sinchronisasie tegnologieë.
Die seinverwerking van DVB-S2 kan ongeveer in vyf dele verdeel word om drie-formaat rame te vorm (basisbandraam, foutkorrigeringsraamwerk en fisiese raamwerk. Die eerste twee soorte rame behoort tot logiese rame.). Die vyf dele is:
1) Invoermodus en vervoerstroom-ooreenstemmende deel: verskaf seininvoer-koppelvlak, volledige insetstroomsinkronisering, leë pakkie-verwydering en voer siklus-oortolligheidskontrole (CRC-8) uit op die volgorde van die invoerdatapakket. As dit 'n multi-invoer-stroommodus is, sal dit ook uitgevoer word. Die samevoeging of splitsing van die invoerstroom is om die dataveld van die invoerstroom te herorganiseer, en laastens die basisbandmerk in te voeg, dit in te vul en uiteindelik die basisbandraamwerk uit te voer, waarvan die formaat in Figuur 4. getoon word. Die basisbandlengte Kbch hou verband met die gekose koderingstempo en modulasiemodus. Daarbenewens bied DVB-S2 ook pseudo-willekeurige geskarrel vir hierdie basisbandraamwerk.
2) Voorwaartse foutkorreksie-koderingsgedeelte: voltooi hoofsaaklik die kanaalfoutbeskerming-foutkorreksie-koderingsfunksie, hoofsaaklik in drie fases verdeel: buitekode-beskerming (BCH-kode), binnekode-beskerming (LPDC-kode) en ander modulasiemetodes behalwe QPSK. vervleg. Die bietjie tussenvoegsel hier is baie eenvoudig. Behalwe vir 8PSK met 'n koedsnelheid van 3/5, word data-invoer reeks in kolomme geskryf, en data-uitvoer word in rye gelees. Skryf en lees is alles van die belangrikste stuk (MSB). begin. Nadat die basisbandraamwerk hierdie drie stappe van foutkorrigeringskodering ondergaan het, word 'n sogenaamde foutkorrigeringsraamwerk (FEC Frame) gevorm.
3) Kodering simbool kartering deel: Dit voltooi hoofsaaklik die kartering werk van oordrag bisse per modulasie simbool. Elke invoerfoutkorrigeringsraamwerk voer seriële-na-parallelle omskakeling uit volgens verskillende parallelisme (2, 3, 4, 5), en die omgeskakelde parallelle reeks voer konstellasie-kartering uit volgens die geselekteerde modulasie-doeltreffendheid om (I, Q) -reeks te genereer. Op hierdie manier word die invoerfout-regstellingsreeks (raam) die ooreenstemmende komplekse ry, bestaande uit 64800/16200 modulasiesimbole. Na hierdie deel van die verwerking word die invoerfoutkorrigeringsraamwerk (FEC-raam) 'n komplekse reeks (I, Q) -uitvoer, wat 'n komplekse volgorde-foutkorrigeringsraamwerk (XFEC-raamwerk) genoem word.
4) Fisieke raamkoderingsgedeelte: Hier word die komplekse volgorde-foutkorrigeringsraam in S-segmente verdeel in eenhede van 90 simbole. Die waarde van S word bepaal deur die lengte van die komplekse volgorde (raam) (64800/16200) en die geselekteerde modulasie-doeltreffendheid (2/3) / 4/5) Gesamentlike besluit. Om die konfigurasie van die ontvanger te vergemaklik, is dit ook nodig om 'n fisiese raamkop (PLHREADER) aan die voorkant van die komplekse reeks te voeg, en die lengte van die fisiese raamkop is ook 90. In die S-segmente verdeel in meervoudige serialisasie, word 'n loodsblok (Pilot Block) na elke 16 segmente ingevoeg om die ontvanger te help sinkroniseer. Hierdie loodsblok wat bestaan uit 'n ongemoduleerde draer is 36 lank. Op hierdie manier word die lengte van die fisiese raamwerk:
90 × (S + 1) + P × ent {S / 16}
In die formule is P = 36, ent {} is die afrondingsfunksie.
Dit is duidelik dat die koderingsdoeltreffendheid van die fisiese raamwerk is: wanneer daar geen XFEC-raamwerk is wat verwerk kan word nie, sal die stelsel 'n dummy-raamwerk invoeg om die kontinuïteit van die verwerking van ontvangers en die gladheid van seinoordrag te verseker. . Hierdie dummy raam bestaan uit 'n fisiese raamkop en 'n 36 × 90 lang ongemoduleerde draer (I = 1 /, Q = 1 /).
Laastens moet elke fisiese raamwerk ingewikkelde volgorde skarrel ondergaan, behalwe vir die raamkopkop voordat dit na die modulator gestuur word.
5) Seinmodulasie-deel
Die modulasie-deel voltooi hoofsaaklik die twee belangrikste funksies van basisbandvorming en kwadratuurmodulasie. Vir deurmekaar fisiese rame word verskillende afrolkoëffisiënte (0.35 / 0.25 / 0.20) gekies vir kosinusfiltrering en -vorming volgens vierkantige wortels volgens verskillende besigheidsvereistes.
Na die vorm moet die sein I en Q komponente vermenigvuldig word met sin (2πfot) en cos (2πfot) onderskeidelik (fo is die draerfrekwensie) en dan na die modulator gestuur word om die vereiste gemoduleerde sein te verkry.
Tot dusver het DVB-S2 seinkodering en modulasie voltooi. Die uitsetsein van die modulator kan na die satellietradiofrekwensie-kanaal gestuur word vir seinoordrag.
3. Die kern nuwe tegnologie wat deur DVB-S2 aanvaar is
1) BCH + LDPC-kodering: Die basiese skema van hierdie tegnologie is: die buitenste kode gebruik BCH-kode, en die binnekode gebruik LDPC-kode. Die BCH-kode is 'n konvensionele sikliese kode, wat die kenmerke van eenvoudige kodewoordgenerering en sterk foutopsporing en -korreksie-vermoëns het. LDPC-kode is 'n tipe lineêre blokfoutkorrigeringskode wat gedefinieer kan word deur 'n baie yl tjekmatriks of tweeledige grafiek. Dit is oorspronklik deur Gallager ontdek, dit word ook Gallager-kode genoem. Dit is soortgelyk aan die bekende Turbo-kode, het prestasie naby die Shannon-limiet en is van toepassing op byna alle kanale, en dit het dus die afgelope jare 'n belangrike plek in die koderingsbedryf geword. Benewens die superieure prestasie van Turbo-kodes, is die voordele van dekoderingsalgoritmes 'n belangrike rede vir die sukses van LDPC-kodes.
Die dekoderingsalgoritme van kanaalkodering is 'n belangrike faktor wat die koderingsprestasie en toepassingsvooruitsigte bepaal. As gevolg van die ylheid van die pariteitstoetsmatriks van LDPC-kode, het dit 'n doeltreffende dekoderingsalgoritme. Die dekoderingskompleksiteit daarvan het 'n lineêre verband met die kodelengte, wat die enorme dekoderingsberekeningskompleksiteit waarvoor die blokkode te staan kom, oorkom as die kodelengte lank is. Die moeilikheidsgraad maak die toepassing van lang gekodeerde pakkies moontlik. Vanweë die yl aard van die tjekmatriks, as 'n lang kodegroep gebruik word, neem inligtingstukke ver van mekaar aan 'n eenvormige tjek deel, wat deurlopende burstfoute min beïnvloed op die dekodering, en die kode self is bestand teen burstfoute. . Die eienskappe van die interleaver hoef nie bekendgestel te word nie, en daar kan geen vertraging veroorsaak word deur die bestaan van die interleaver nie.
2) Adaptiewe kodering en modulasie (ACM): Na die aanvaarding van hierdie tegnologie word die transmissiedoeltreffendheid verbeter. DVB-S het net een modulasiemetode, dit is QPSK. Een modulasiesimbool karteer 2 bisse. Daarom is die vermoë van satelliete om seine uit te stuur baie beperk. DVB-S2 brei dit uit in verskeie kiesbare modusse, naamlik QPSK, 8PSK, 16APSK, 32APSK, en ooreenstemmend is die aantal bisse wat vir elke modulasiesimbool gekarteer is onderskeidelik 2, 3, 4 en 5. Op hierdie manier word die satellietuitsendingsvermoë aansienlik verbeter. Dit is veral betekenisvol vir operateurs van direkte uitsaaistelsel, dit wil sê dieselfde aantal satelliete en transponders kan die aantal gestuurde seine of programme verdubbel.
Belangriker nog, DVB-S2 gebruik 'n adaptiewe kodering en modulasie (ACM) skema, wat seinoordrag soepeler en betroubaarder maak. Hierdie koderings- en modulasiemetode kan die raamvlak bereik (Frame-by-Frame). Met ander woorde, in die hele transmissievolgorde kan die koderingsnelheid en modulasiemodus van elke enkele raam verskil. Die buigsaamheid van hierdie metode word gemanifesteer deurdat verskillende ontvangsomgewings (sonnige, bewolkte en onweerweer) verskillende koderingsnelhede en moduleringsmetodes kan bied, sodat die ontvangterminaal die mees ideale en betroubare sein in hierdie omgewing kan ontvang. Vir die mobiele ontvangterminaal is hierdie modulasie-metode effektiewer. Wanneer die ontvangterminaal deur verskillende weersomstandighede reis, sal die ontvangseffek daarvan nie drasties verander as gevolg van die weer nie. Ons kan ook sien dat hoe slegter die ontvangsomgewing is, hoe groter is die oortolligheid in die ontvangsraamwerk om die anti-interferensie van die oordrag te verbeter. Die kompleksiteit van elke terminale het natuurlik ook toegeneem. Dit moet die moontlike retoerkanaal ten volle benut om die huidige ontvangsomgewingparameters intyds terug te voer; aan die ander kant, omdat die kodetempo en die modulasiemodus van die raam en die raam verskillend kan wees, bied DVB-S2 vinnige raamsinkronisering en doeltreffende draerherstel vir die ontvangterminaal Tegnologie om die realisering van gladde ontvangs te help.
Die uitbreiding van modulasiemetodes en koderingskoerse het egter ook die vereistes vir ontvangers en die hele satellietstelsel verhoog. Wat die teoretiese simulasie betref, wissel die draer-tot-ruis-verhouding C / N van DVB-S (QPSK) gewoonlik van 3.5 tot 7.5 dB. As gevolg van die gebruik van BCH en LDPC word die draer-tot-ruis-verhouding C / N-reeks van DVB-S2 (QPSK) dienooreenkomstig verminder, ongeveer 1 ~ 5dB, of met ander woorde, in die geval van QPSK, DVB-S2 is in 'n erger kanaalsituasie Kan ook werk. Volgens die bedryfsstandaard GY / T 148-2000 "Technical Requirements for Satellite Digital TV Receivers" moet die Eb / N0-drempel minder as 5.5 dB wees (wanneer FEC = 3/4), en daar is 'n omskakelingsverhouding tussen Eb / N0 en C / N. Daarom moet die werksdrempel van die demodulator van die toekomstige DVB-S2-ontvanger laer wees, dit wil sê die vereistes vir die ontvanger word verhoog. Met ander woorde, DVB-S2-ontvangers moet meer gevorderde en effektiewe tegnologieë gebruik om raamsinkronisering en ander probleme te hanteer. Natuurlik, vir DVB-S2-moduleringsmetodes wat doeltreffender is as QPSK, soos 8PSK, 16APSK, ens., Word die vereistes vir die direkte uitsaai-satellietstelsel self ook aansienlik verbeter, of die ooreenstemmende minimum draer-tot-ruis-verhouding moet ook verbeter word. Die draer-tot-ruis-verhouding C / N wat deur 8PSK benodig word, is byvoorbeeld ongeveer 5.5-10dB; die draer-tot-ruis-verhouding C / N wat deur 16APSK benodig word, is ongeveer 10-14dB; dit wil sê, die satelliet transponder, ontwerp van die dekkingstraal, ensovoorts moet ook gebruik word. Meer gevorderde tegnologie, met 'n beter sein- of dekkingsveldsterkte tydens ontvangs, kan groter transmissievermoë of totale transmissie bereik.
4. Vergelyking van DVB-S2 met ander stelsels
1) Vergelyking van DVB-S2 en DVB-S: Gegewe die transmissiebits per simbool (dieselfde modulasie-metode), het DVB-S2 'n C / N-verbetering van 3dB in vergelyking met DVB-S. Neem QPSK as voorbeeld as bits / simbool = 1.5, (C / N) DVB-S≈7dB, (C / N) DVB-S2≈4dB. Aangesien DVB-S 'n enkele QPSK-moduleringsmetode gebruik, is die kanaalkapasiteit baie klein; terwyl DVB-S2 QPSK, 8PSK, 16APSK of selfs 32APSK kan gebruik, kan dit 'n groter kanaalkapasiteit bied, wat in die DVB -S middel-tot-hoë-end is wat buite bereik is. DVB-S2 kan nie net 'n hoër bandwydte-uitset lewer nie, maar ook die isolasie van die uitset verhoog en die stabiliteit van die stelsel verhoog. Hughes Network Systems (HNS) het deur 'n groot aantal simulasie-studies bevind dat die LDPC + BCH-koderingskema wat deur DVB-S2 aangeneem is, net 0.7 tot 1 dB van die ideale Shannon-limiet af is. Dit wys dat ons in die toekoms nog lank nie meer 'n nuwe satellietuitsendings-koderingstelsel nodig het nie.
Onder die voorwaarde van dieselfde satelliet-transponderkrag en bandwydte, bied DVB-S2 meer programstelle (kanale) en hoër simbolsnelheid as DVB-S, wat die toename met 25% tot 35% verhoog. Terselfdertyd brei DVB-S2 ook DVB-S uit op die invoer sein koppelvlak. Benewens MPEG-2-vervoerstroom (TS), ondersteun dit ook die invoer van basiese datapakkies of stroomdata, wat die buigsaamheid en interoperabiliteit van die diens verhoog.
2) Vergelyking van DVB-S2 op die internet en ander sterk interaktiewe dienste: Die jongste opname toon dat daar van 2005 tot 2009 1.3 miljard Amerikaanse dollars in DVB-S2 en verwante toerusting belê kan word. 70% van hierdie belegging sal egter vir interaktiewe dienste (IS) gebruik word. Op die oomblik is ADSL die grootste mededinger in terme van interaktiewe dienste (veral breëband-hoëspoed-internettoegang). Vir ADSL is die toegangsmetode eenvoudig, die toerusting laag en bied 'n wye verskeidenheid toegangsnelhede.
As ons aanneem dat die jaarlikse huur van 'n Ka-band spotstraal-satelliet transponder met 'n bandbreedte van 72MHz 2.6 miljoen euro is, kan dit 8500 gebruikers ondersteun vir DVB-S-stelsels en 22,000 gebruikers vir DVB-S2, dan elke gebruiker per maand Satellietkanaalkoste : 25.5 euro vir DVB-S en 9.85 euro vir DVB-S2.
Die huidige Europese ADSL-pakket kos 444 euro per jaar en 37 euro per maand. Daar moet op gelet word dat hierdie getal alle koste (kanaal + inligting) van ADSL-gebruikers is, en die bogenoemde twee getalle slegs kanaalkoste is. Alhoewel, kan ons sien dat DVB-S2 steeds baie mededingend is (veral in die voorstede of afgeleë gebiede), en die voordele van DVB-S is nie voor die hand liggend nie.
Ons ander produk:
