DVB-S2 er uppfærð útgáfa af DVB-S. Alþjóðlegu DVB-samtökin hófu uppfærslu DVB-S snemma árs 2002. Á um það bil tveimur árum stóðu þau fyrir 4 lotum af dagskrárkeppni og að lokum vann Hughes Network System (HNS) fyrirtæki sem byggt var á LDPC + BCH forritinu. Með stofnun fjölda herma og sýnikerfa var þetta forrit upphaflega samþykkt af DVB samtökunum í nóvember 2003. Forritstextanum lauk í janúar 2004 og var mælt með því af ETSI sem EN 302 207 staðall í júní 2004.
1. Grunneiginleikar af DVB-S2
Tilraunir sýna að við tiltekna sviðsbreiddarbandsvídd og flutningsaflskilyrði fær kerfið um 30% hagnað samkvæmt völdum mótunaraðferð og kóðunarhraða. Notkun breytilegrar númeratækni (VCM) getur veitt mismunandi stig villuverndar fyrir mismunandi þjónustu, svo sem stöðluðu skýringarsjónvarp, háskerpusjónvarp, hljóðútsendingu og margmiðlun. Sérstaklega í gagnvirkri þjónustu eða punkt-til-punkt þjónustu er breytileg kóðamótunartækni sameinuð afturrásinni til að mynda aðlögunarkóða mótun (ACM, Adaptive Code Modulation). Aðlagandi kóðunar- og mótunartækni getur veitt mismunandi stig villuverndarkóðaáætlana og mótunaraðferðir í samræmi við endurgjaldsupplýsingar um merki fjölgun umhverfisins þar sem móttökustöðin er staðsett til að ná sem bestum árangri, svo að hægt sé að auka kerfi getu með 1 til 2 sinnum. Áreiðanleiki ýmissa þjónustu hefur einnig verið styrktur. Með tækniþróuninni mun endurbætur á DVB-S / DVB-DSGN einu inntakssniði (MPEG TS straumi) í margsniðið gagnastraum (multi-TS eða grunn gagnastraum) ekki auka flækjuna við framkvæmdina verulega.
Sem uppfært kerfi DVB-S rásarkóðunar og mótunartækni nýtir DVB-S2 ofangreinda nýja tækni til að veita nýjan tæknilegan staðal með sterkan sveigjanleika og breiða þjónustu um gervihnött. Það hefur eftirfarandi fimm grunneinkenni:
1) Sveigjanlegur samsvörun inntaksviðmóts: Það getur tekið við einum inntakstraumi eða mörgum inntakstraumi á ýmsum sniðum, svo sem MPEG-2 flutnings multiplex straum og grunn gagnastraum. Inntaksmerkið getur verið stakur gagnapakki eða samfelldur gagnastraumur.
2) Hágæða framleiðslukerfisleiðréttingarkerfi: innri kóðinn notar lágþéttni athugunarkóða (LDPC kóða) og ytri kóðinn notar Boss-Chaudhuri-Hocquenghem kóða (BCH, Boss-Chaudhuri-Hocquenghem). Þetta kóðunaráætlun er frábrugðið Shannon mörkum í afköstum með aðeins 0.7-1dB og villupunktur (PER) er lægri en 10-7 við tiltekinn þröskuld fyrir merki og hávaða. Það er sem stendur besti kóðunaráætlunin.
3) Fjöldakóðunarhraði, fjölbreytileiki, skilvirkur og sveigjanlegur: kóðunarhlutfall styður 1/4 ～ 9/10 osfrv., 2b / s / Hz ～ 5b / s / Hz tákn kortlagningarmáta samsvarar QPSK, 8PSK, 16APSK , 32APSK mótunaraðferðir í sömu röð, Valið er aukið, sveigjanlegt og skilvirkt og ólínulegt sendi er einnig sérstaklega bjartsýni.
4) Aðlögunarkóða- og mótunartækni: Þessi tækni (ACM) getur veitt kóðun á rammastigi og hagræðingu í samræmi við mismunandi umhverfi merkjasendingar og bætt verulega áreiðanleika kerfismerkjasendingar.
5) Margfeldi val á litrófsstuðli: 0.35, 0.25, 0.20, sem getur mætt mismunandi viðskiptaþörfum eins og hljóð, myndbandi (SD / HD) og gögnum.
2. DVB-S2 merki vinnsla flæði
DVB-S2 samþykkir nýjasta rásarkóðaáætlunina (LDPC + BCH) á grundvelli DVB-S, stækkar samsvörun inntaksháttar fyrir merki (mörg flutningsstraumar og grunnstraum) og kynnir aðlögunarmerki byggt á QPSK, 8PSK, 16APSK og 32APSK Modulation mode (ACM), það eru líka ný bylting í endurheimt móttakara flutningsaðila og fljótur ramma samstillingu tækni.
Merki vinnslu DVB-S2 má skipta gróflega í fimm hluta til að mynda þrjú snið ramma (grunnband ramma, villuleiðréttingar ramma og líkamlega ramma. Fyrstu tvær gerðir ramma tilheyra rökréttum ramma.). Fimm hlutarnir eru:
1) Inntaksháttur og samsvörunarhluti flutningsstraums: veita tengi fyrir merki inntak, ljúka samstillingu innstreymis, tómri eyðingu pakka og framkvæma hringrásar óþarfa athugun (CRC-8) á röð inntakspakka. Ef það er multi-inntak straumstilling, verður það einnig framkvæmt Sameining eða skipting inntaksstraums er að endurskipuleggja gagnasvið innstreymisins og loksins setja grunnbandamerkið inn, fylla það og loks framleiða grunnbandarammann, snið þess er sýnt á mynd 4. Rammalengd grunnbandsins Kbch er tengd völdum kóðunarhraða og mótunarham. Að auki veitir DVB-S2 einnig gervi-handahófi spæna fyrir þennan grunnbandaramma.
2) Framhjá villuleiðréttingarkóðunarhluti: klárar aðallega rásarvilluvarnarvilluleiðréttingarkóðunaraðgerðina, aðallega skipt í þrjú stig: ytri kóðavernd (BCH kóða), innri kóðavernd (LPDC kóða) og aðrar mótunaraðferðir nema QPSK Bitarnir eru fléttað saman. Bitinn sem fléttast saman hér er mjög einfaldur. Að undanskildum 8PSK með kóðahraða 3/5, er gagnainntak ritað í röð í dálkum og gagnaútgáfa er lesin í röð í röðum. Skrifa og lesa eru allt frá mikilvægasta bitanum (MSB). byrja. Eftir að grunnbandaramminn fer í gegnum þessi þrjú skref villuleiðréttingarkóðun myndast svokallaður villuleiðréttingarrammi (FEC Frame).
3) Kóði tákn kortlagning hluti: Það lýkur aðallega kortlagningarvinnu flutningsbita á hverju mótunartákn. Hver leiðréttingarrammi fyrir inntaksvilla framkvæmir röð-til-samhliða ummyndunar í samræmi við mismunandi hliðstæðu (2, 3, 4, 5) og umbreytt samhliða röð framkvæmir stjörnumerkjakortlagningu í samræmi við valda mótunarhagkvæmni til að búa til (I, Q) röð. Á þennan hátt verður röð leiðréttingar á inntaksvillu (ramma) samsvarandi flókin röð og samanstendur af 64800/16200 mótunar táknum. Eftir þennan hluta vinnslunnar verður inntaksvilluleiðréttingarramminn (FEC Frame) að flókinni röð (I, Q) framleiðsla, sem kallast flókin raðvillu leiðréttingarramma (XFEC Frame).
4) Líkamlegur rammakóðunarhluti: Hér er flókna raðvillu leiðréttingarrammanum skipt í S hluti í einingum með 90 táknum. Gildi S ákvarðast af lengd flókinnar röð (ramma) (64800/16200) og valinni mótunarvirkni (2/3) / 4/5) Sameiginleg ákvörðun. Til þess að auðvelda uppsetningu móttakara er einnig nauðsynlegt að bæta við líkamlegum rammahaus (PLHREADER) fremst í flóknu röðinni og lengd líkamlega rammahaussins er einnig 90. Í S hlutunum skipt í margfeldisröðun, er stýrimannablokk (Pilot Block) sett inn eftir hverja 16 hluti til að hjálpa móttakara við að samstilla. Þessi stýrimannablokk sem samanstendur af ómótaðri burðargrind er 36 að lengd. Með þessum hætti verður lengd líkamlega rammans:
90 × (S + 1) + P × ent {S / 16}
Í formúlunni er P = 36, ent {} er námundunaraðgerðin.
Augljóslega er kóðunarhagkvæmni líkamlega rammans: þegar það er enginn XFEC rammi sem hægt er að vinna úr mun kerfið setja inn dummy ramma til að tryggja samfellu vinnslu móttakara og sléttu merkjasendingu. . Þessi gerviramma samanstendur af líkamlegum rammahaus og 36 × 90 löngum ómótuðum burðargrind (I = 1 /, Q = 1 /).
Að lokum verður hver líkamlegur rammi að gangast undir flókna röðarspólun nema fyrirsagnarhausinn áður en hann er sendur í mótarann.
5) Hlutfall merkisbreytingar
Aðlögunarhlutinn lýkur aðallega tveimur meginhlutverkum grunnbandamótunar og fjórbreytingar mótum. Fyrir spæna líkamlega ramma eru mismunandi frárennslisstuðlar (0.35 / 0.25 / 0.20) valdir til upphitunar á kósínusíun og mótun í fermetra rótum í samræmi við mismunandi viðskiptakröfur.
Eftir mótun þarf að margfalda merki I og Q íhlutanna með sin (2πfot) og cos (2πfot) í sömu röð (fo er burðar tíðni) og senda þau síðan til mótunar til að fá nauðsynlegt mótað merki.
Enn sem komið er hefur DVB-S2 lokið merkjakóðun og mótum. Hægt er að senda úttaksmerki mótstjórans til gervihnattatíðnistöðvarinnar fyrir merkjasendingu.
3. Kjarninn nýr tækni samþykkt af DVB-S2
1) BCH + LDPC kóðun: Grunnáætlun þessarar tækni er: ytri kóðinn notar BCH kóða og innri kóði notar LDPC kóða. BCH kóðinn er hefðbundinn hringrásarkóði, sem hefur einkenni einfaldrar kynslóðagerðar og sterkrar uppgötvunar og leiðréttingargetu. LDPC kóði er tegund línulegra villuleiðréttingarkóða sem hægt er að skilgreina með mjög strjálum ávísunarfylki eða tvíhliða línuriti. Það var upphaflega uppgötvað af Gallager, svo það er einnig kallað Gallager kóði. Það er svipað og vel þekktur Turbo kóða, hefur afköst nálægt Shannon mörkum og á við næstum allar rásir, þannig að hann hefur orðið heitur reitur í kóðunariðnaðinum undanfarin ár. Auk yfirburða frammistöðu við Turbo-kóða er mikilvæg ástæða fyrir velgengni LDPC-kóða kostir þess við afkóðunaralgoritma.
Afkóðunaralgoritmi rásarkóðunar er mikilvægur þáttur sem ákvarðar árangur kóðunar og horfur á notkun. Vegna þess hve lítils háttarvísitölufylki LDPC kóða er, er það með skilvirka afkóðunaralgoritma. Flóki afkóðunar þess hefur línulegt samband við kóðalengdina, sem yfirstígur mikla flækjuskilreikningsútreikning flókakóðans þegar kóðalengdin er löng. Erfiðleikastigið gerir notkun langra kóðuðra pakka möguleg. Þar að auki, vegna fágæts eðlis ávísunarfylkisins, þegar langur kóðahópur er notaður, taka upplýsingabitar langt frá sér þátt í sameinaðri athugun, sem gerir það að verkum að samfelldar springuvillur hafa lítil áhrif á afkóðun og kóðinn sjálfur er ónæmur fyrir springuvillum . Einkenni fléttunnar þarf ekki að kynna og það er engin töf sem getur stafað af tilvist fléttunnar.
2) Aðlögunarkóðun og mótum (ACM): Eftir að hafa tekið upp þessa tækni er flutningsgetan bætt. DVB-S hefur aðeins eina mótunaraðferð, það er QPSK. Eitt mótunartákn kortar 2 bita. Þess vegna er möguleiki gervihnatta til að senda merki mjög takmarkaður. DVB-S2 stækkar það í margar stillingar sem hægt er að velja, þ.e. QPSK, 8PSK, 16APSK, 32APSK, og samsvarandi er fjöldi bita sem kortlagður er fyrir hvert mótunartákn 2, 3, 4 og 5 í sömu röð. Með þessu móti er flutningsgeta gervihnatta stórbætt. Það er sérstaklega þýðingarmikið fyrir rekstraraðila gervihnattakerfa með beinum útsendingum, það er að sami fjöldi gervihnatta og senditækja getur tvöfaldað fjölda sendra merkja eða dagskrár.
Meira um vert, DVB-S2 notar aðlagandi kóðunar- og mótunarkerfi (ACM) sem gerir merkjasendingu sveigjanlegri og áreiðanlegri. Þessi kóðunar- og mótunaraðferð getur náð rammastigi (Frame-by-Frame). Með öðrum orðum, í allri flutningsröð þess geta kóðunarhraði og mótunarháttur hvers ramma verið mismunandi. Sveigjanleiki þessarar aðferðar birtist í því að mismunandi móttökuumhverfi (sólskin, skýjað og þrumuveður) geta veitt mismunandi kóðunarhraða og mótunaraðferðir, þannig að móttökustöðin geti fengið hugsjónasta og áreiðanlegasta merkið í þessu umhverfi. Fyrir þá farsíma móttökustöðvar er þessi mótunaraðferð skilvirkari. Þegar móttökustöðin ferðast um mismunandi veðurumhverfi breytast móttökuáhrif hennar ekki verulega vegna veðurs. Við getum líka séð að því verra sem móttökuumhverfið er, því meiri er offramboð í móttekna rammanum til að bæta truflun gegn truflunum. Auðvitað hefur framkvæmdarflækjustig hverrar flugstöðvar aukist. Það verður að nýta mögulega skilarásina til að færa núverandi breytur fyrir móttökuumhverfi til baka í rauntíma; á hinn bóginn, vegna þess að kóðahraði og mótunarhamur rammans og rammans getur verið mismunandi, veitir DVB-S2 skjóta rammasamstillingu og skilvirkan flutningsaðila fyrir móttökutæknina til að hjálpa til við að átta sig á sléttri móttöku.
Stækkun mótunaraðferða og kóðunarhlutfall hefur hins vegar aukið kröfur til móttakara og alls gervihnattakerfisins. Hvað varðar fræðilega eftirlíkingu, er burðarhlutfall milli hávaða C / N DVB-S (QPSK) yfirleitt á bilinu 3.5 til 7.5 dB. Vegna notkunar BCH og LDPC minnkar flutnings / hávaða hlutfall C / N svið DVB-S2 (QPSK) samsvarandi, um það bil 1 ~ 5dB, eða með öðrum orðum, þegar um er að ræða QPSK, DVB-S2 er í verri rásaðstæðum Getur líka virkað. Samkvæmt iðnaðarstaðlinum GY / T 148-2000 „Tæknilegar kröfur fyrir gervihnattasjónvarpsmóttakara“ þarf Eb / N0 þröskuldurinn að vera minni en 5.5 dB (þegar FEC = 3/4) og viðskiptatengsl eru á milli Eb / N0 og C / N. Þess vegna verður vinnuþröskuldur demodulator framtíðar DVB-S2 móttakara að vera lægri, það er kröfur til móttakara eru auknar. Með öðrum orðum, DVB-S2 móttakarar verða að taka upp fullkomnari og árangursríkari tækni til að takast á við samstillingu ramma og önnur mál. Auðvitað, fyrir DVB-S2 mótunaraðferðir sem eru skilvirkari en QPSK, svo sem 8PSK, 16APSK o.s.frv., Eru kröfur um bein útsendingu gervihnattakerfið sjálft einnig verulega bættar eða samsvarandi lágmarkshlutfall flutningsaðila og hávaða verður að einnig verið bætt. Til dæmis er burðarhlutfall / hávaðahlutfall C / N sem krafist er af 8PSK um það bil 5.5-10 dB; hlutfall burðarþyngdar og hávaða C / N sem krafist er af 16APSK er um það bil 10-14dB; það er að segja gervihnattasendingar, umfjöllunargeislahönnun o.s.frv. Einnig ætti að nota háþróaðri tækni, með betri merkis- eða þekjunarstyrk við móttöku, getur náð meiri flutningsgetu eða heildarsendingu.
4. Samanburður á DVB-S2 við önnur kerfi
1) Samanburður á DVB-S2 og DVB-S: Miðað við flutningsbita á hvert tákn (sama mótunaraðferð) hefur DVB-S2 C / N framför um 3dB samanborið við DVB-S. Tökum QPSK sem dæmi þegar bitar / tákn = 1.5, (C / N) DVB-S≈7dB, (C / N) DVB-S2≈4dB. Frá sjónarhóli rásargetu, þar sem DVB-S notar eina QPSK mótunaraðferð, er rásargetan sem gefin er mjög lítil; meðan DVB-S2 getur notað QPSK, 8PSK, 16APSK eða jafnvel 32APSK, þá getur það veitt stærri rásargetu, sem er í DVB -S miðjum til háum enda sem er utan seilingar. DVB-S2 getur ekki aðeins veitt meiri bandbreidd framleiðsla, heldur einnig aukið einangrun framleiðslunnar og aukið stöðugleika kerfisins. Hughes Network Systems (HNS) komst að því í gegnum mikinn fjölda eftirlitsrannsókna að LDPC + BCH kóðunaráætlunin sem tekin var upp af DVB-S2 er aðeins 0.7 til 1 dB frá hugsanlegum Shannon mörkum. Þetta sýnir að við þurfum ekki lengur nýtt gervihnattasendingarkóðakerfi í langan tíma í framtíðinni.
Með skilyrðum sama gervihnattasendiskrafta og bandbreidd veitir DVB-S2 fleiri forritasett (rásir) og hærra táknhlutfall en DVB-S og eykur hagnaðinn um 25% í 35%. Á sama tíma framlengir DVB-S2 einnig DVB-S á tengi inngangsmerkisins. Auk MPEG-2 flutningsstraums (TS) styður það einnig inntak grunngagnapakka eða streymisgagna, sem eykur sveigjanleika þjónustu og samvirkni.
2) Samanburður á DVB-S2 á internetinu og annarri öflugri gagnvirkri þjónustu: Nýjasta könnunin sýnir að frá 2005 til 2009 gætu verið 1.3 milljarðar Bandaríkjadala fjárfest í DVB-S2 og tengdum búnaði. Samt sem áður munu 70% af þessari fjárfestingu verða notuð í gagnvirka þjónustu (IS). Sem stendur, hvað varðar gagnvirka þjónustu (sérstaklega breiðband háhraða internetaðgang), er ADSL stærsti keppinauturinn. Fyrir ADSL er aðgangsaðferðin einföld, búnaðurinn lítill og hann veitir fjölbreyttan aðgangshraða.
Miðað við að árleg leiga á Ka-band punkta geisla gervitungl senditæki með bandbreidd 72MHz sé 2.6 milljónir evra, getur það stutt 8500 notendur fyrir DVB-S kerfi og 22,000 notendur fyrir DVB-S2, þá hver notandi á mánuði Gervihnattastöð kostnaður : 25.5 evrur fyrir DVB-S og 9.85 evrur fyrir DVB-S2.
Núverandi evrópski ADSL pakkinn kostar 444 evrur á ári og 37 evrur á mánuði. Það skal tekið fram að þessi tala er allur kostnaður (rás + upplýsingar) ADSL notenda, og ofangreindar tvær tölur eru bara rásarkostnaður. Jafnvel svo, getum við séð að DVB-S2 er enn mjög samkeppnishæf (sérstaklega í úthverfum eða fjarlægum svæði), og kostir DVB-S eru ekki augljósir.
önnur varan okkar:
