DVB-S2 — 2-ое поколение спутникового вещания

Что такое DVB-S2?

DVB-S2 (EN 302 307) — цифровая система спутниковой передачи, разработанная проектом DVB. Она позволяет использовать последние технологии модуляции и кодирования, благодаря чему достигается производительность, близкая к теоретическому пределу для подобных систем. Спутниковая передача была первой областью, к которой обратился проект DVB в 1993 году, и стандарты DVB составляют основу большинства сервисов цифрового спутникового телевидения во всем мире и, следовательно, цифрового телевидения в целом. DVB-S2 не заменит DVB-S в краткосрочной или даже среднесрочной перспективе, но делает возможным предоставление услуг, которые никогда не могли быть предоставлены с использованием DVB-S, и делает это с таким уровнем производительности, что DVB-S3 не появится еще в течение очень долгого времени (если вообще когда-либо появится).

Предпосылки создания

Первые в мире сервисы цифрового спутникового телевидения были запущены в Таиланде и ЮАР в конце 1994 года, и в обоих случаях использовалась недавно выпущеная система DVB-S. Со временем она стала самой популярной системой доставки цифрового спутникового телевидения, а в настоящее время используется более 100 миллионов приемников по всему миру. Тем не менее, система была разработана более чем 10 лет назад, и не удивительно, что промышленность в итоге решила, что настало время для обновления. Таким образом, техническая группа DVB под председательством доктора Альмерто Морелло разработала DVB-S2. Во время этой работы техническая группа воспользовалась передовыми технологиями канального кодирования, модуляции и коррекции ошибок, чтобы создать систему, которая позволит создать ряд новых коммерчески успешных услуг; например, в сочетании с новейшими технологиями сжатия видео DVB-S2 позволит выполнить широкомасштабный коммерческий запуск вещания телевидения высокой четкости.

Как это работает?

Первоначальная система DVB-S, на которой основана DVB-S2, определяет использование модуляции QPSK, а также различных инструментов для канального кодирования и коррекции ошибок. Дальнейшие дополнения были сделаны с появлением DVB-DSNG (Digital Satellite News Gathering, aka цифровой спутниковый сбор новостей), например, использование модуляции 8PSK и 16QAM. DVB-S2 извлекает выгоды из предыдущих разработок и имеет следующие технические характеристики:

• Доступно четыре режима модуляции: QPSK и 8PSK, предназначенные для вещания на нелинейных спутниковых транспондерах, работающих в режимах, близких к насыщению, и 16APSK и 32APSK, требующие более высокого отношения C/N, и ориентированные в основном на профессиональные приложения, такие как сбор новостей и интерактивные сервисы.
• DVB-S2 использует очень мощную схему прямой коррекции ошибок (FEC), что является ключевым фактором, позволяющим добиться отличной производительности при наличии высокого уровня шумов и помех. Система FEC основана на объединении кодирования BCH (БЧХ — Боуза-Чоудхури-Хоквингхема) с внутренним кодированием LDPC (проверка на чётность с низкой плотностью).
• Адаптивные кодирование и модуляция (ACM) позволяют передавать параметры, которые будут изменяться для каждого кадра в зависимости от конкретных условий приема для каждого отдельного пользователя. Это в основном ориентировано на одноадресные интерактивные сервисы и профессиональные приложения «точка-точка».
• DVB-S2 предлагает дополнительные режимы обратной совместимости, которые используют иерархическую модуляцию, чтобы позволить оставшимся приемникам DVB-S продолжать работать, в то время как новым приемникам будут предоставляться новые дополнительные сервисы и возможности.

DVB-S2 обеспечивает отличную производительность, приближаясь к пределу Шеннона, теоретической максимальной скорости передачи информации в канале для заданного уровня шума. Данная система может работать при отношении сигнал/шум от -2 дБ (т.е. ниже уровня шума) с QPSK до +16 дБ при использовании 32APSK. Таблица 1 показывает повышение эффективности, которую DVB-S2 обеспечивает по сравнению с DVB-S при типовых параметрах ТВ вещания с выигрышем в полезной скорости на более чем 30% в каждом случае.

Состояние рынка

Будучи официально опубликованным как стандарт ETSI в марте 2005 года, DVB-S2 был быстро принят промышленностью для предоставления новых услуг. В Европе и США ряд операторов спутникового телевидения использует DVB-S2 в сочетании с кодированием видео MPEG-4 AVC для доставки сервисов телевидения высокой четкости (например, BSkyB в Великобритании и Ирландии, Premiere в Германии, Sky в Италии, DirecTV в США). DVB-S2 также используется операторами платного спутникового телевидения и в других странах Америки, Азии, Ближнего Востока и Африки.

DVB-S2 был также принят и для профессионального применения. Сеть «Евровидение» Европейского вещательного союза (EBU), одна из крупнейших благотворительных сетей, была полностью обновлена с DVB-S на DVB-S2. Тестирование новой системы весной 2005 года показало рост пропускной способности на 20%, в результате чего EBU призвал к модернизации сетей вещания событий, например, мировой кубок FIFA-2006, на DVB-S2.

Дальнейший рост развертывания DVB-S2 гарантируют два важных фактора. Во-первых, в августе 2006 года исследовательская группа Международного союза электросвязи (ITU) по спутниковой передаче выпустила рекомендацию, по которой только DVB-S2 рассматривается как предпочтительный вариант для «Цифровой спутниковой системы с гибкой конфигурацией (телевидение, звук и данные)» (рекомендация ITU номер BO.1784).

Во-вторых, в конце 2006 года владельцы патентов на DVB-S2 объявили, что затраты на лицензирование для производителей оборудования DVB-S2 не превысят 1 доллара США за одно потребительское устройство, или 0,5 доллара США за 500 000 и более устройств. Обязательства, предоставленные в этом объявлении, как ожидается, поспособствуют быстрому принятию DVB-S2 мировой спутниковой вещательной и телекоммуникационной промышленностью.

Теги