Leagan uasghrádaithe de DVB-S is ea DVB-S2. Chuir an eagraíocht idirnáisiúnta DVB tús le huasghrádú DVB-S go luath i 2002. I gceann dhá bhliain, rinne sí 4 bhabhta d’iomaíocht clár, agus sa deireadh bhuaigh an chuideachta Hughes Network System (HNS) bunaithe ar an gclár LDPC + BCH. Trí líon mór insamhaltaí agus córais taispeána a bhunú, cheadaigh an eagraíocht DVB an clár seo i dtosach i mí na Samhna 2003. Críochnaíodh téacs an chláir i mí Eanáir 2004 agus mhol ETSI é mar chaighdeán EN 302 207 i Meitheamh 2004.
1. Bunghnéithe de DVB-S2
Taispeánann turgnaimh go bhfaighidh an córas gnóthachan de thart ar 30% faoi na modhanna modhnóireachta roghnaithe agus an ráta códaithe faoi na coinníollacha bandaleithid trasfhreagróra agus cumhachta tarchurtha a thugtar. Féadann teicneolaíocht mhodhnú cód inathraithe (VCM) leibhéil éagsúla cosanta earráide a sholáthar do sheirbhísí éagsúla mar theilifís sainmhínithe caighdeánach, teilifís ardghléine, craolachán fuaime agus ilmheán. Go háirithe i seirbhísí idirghníomhacha nó seirbhísí pointe go pointe, déantar an teicneolaíocht mhodhnú cód inathraithe a chomhcheangal leis an gcainéal fillte chun modhnú cód oiriúnaitheach a fhoirmiú (ACM, Modhnú Cód Oiriúnaitheach). Féadann teicneolaíocht códaithe agus mhodhnú oiriúnaitheach leibhéil éagsúla scéimeanna códaithe cosanta earráide agus modhanna modhnóireachta a sholáthar de réir na faisnéise aiseolais sa timpeallacht iomadú comhartha ina bhfuil an teirminéal glactha suite chun an meaitseáil feidhmíochta is fearr a bhaint amach, ionas gur féidir acmhainn an chórais a mhéadú 1 go 2 uair. Neartaíodh iontaofacht seirbhísí éagsúla freisin. Le forbairt na teicneolaíochta, ní chuirfidh feabhsú formáid ionchuir aonair DVB-S / DVB-DSGN (sruth MPEG TS) go sruth sonraí ilfhormáid (sruth sonraí il-TS nó bunrang) le castacht an chur chun feidhme.
Mar chóras uasghrádaithe de theicneolaíocht códaithe agus modhnóireachta cainéal DVB-S, baineann DVB-S2 úsáid iomlán as na teicneolaíochtaí nua thuasluaite chun caighdeán teicniúil nua a sholáthar le solúbthacht láidir agus clúdach leathan seirbhíse satailíte. Tá na cúig bhunthréithe seo a leanas aige:
1) Meaitseáil comhéadan ionchuir solúbtha: Féadfaidh sé glacadh le sruth ionchuir aonair nó sruth ionchuir iolrach i bhformáidí éagsúla, mar shampla sruth ilphléacs iompair MPEG-2 agus sruth sonraí bunúsacha. Is féidir leis an gcomhartha ionchuir a bheith ina phaicéad sonraí scoite nó ina shruth sonraí leanúnach.
2) Córas ceartaithe earráide ar aghaidh ardfheidhmíochta: úsáideann an cód istigh cód seiceála íseal-dlúis (cód LDPC), agus úsáideann an cód seachtrach cód Boss-Chaudhuri-Hocquenghem (BCH, Boss-Chaudhuri-Hocquenghem). Ní hionann an scéim chódaithe seo agus teorainn feidhmíochta na Sionainne ach 0.7-1dB, agus tá ráta earráide an phaicéid (PER) níos ísle ná 10-7 ag tairseach comhartha-go-torann ar leith. Faoi láthair is í an scéim códaithe is fearr a fheidhmíonn.
3) Ráta ilchódaithe, il-mhodhnú, éifeachtach agus solúbtha: tacaíonn an ráta códaithe le 1/4 ～ 9/10, srl., Freagraíonn modhanna mapála siombailí 2b / s / Hz ～ 5b / s / Hz do QPSK, 8PSK, 16APSK , Modhanna modhnóireachta 32APSK faoi seach, Tá an rogha méadaithe, solúbtha agus éifeachtúil, agus tá neamhlíneacht an trasfhreagróra optamaithe go speisialta freisin.
4) Teicneolaíocht códaithe agus modhnóireachta oiriúnaitheach: Is féidir leis an teicneolaíocht seo (ACM) códú ar leibhéal fráma agus barrfheabhsú modúlach a sholáthar de réir timpeallachtaí éagsúla tarchuir comhartha, agus iontaofacht tarchur comhartha córais a fheabhsú go suntasach.
5) Ilroghanna maidir le comhéifeacht rolladh-suas speictrim: 0.35, 0.25, 0.20, ar féidir leo freastal ar riachtanais ghnó éagsúla mar fhuaime, físeán (SD / HD), agus sonraí.
2. DVB-S2 próiseáil comharthaí sreabhadh
Glacann DVB-S2 an scéim códaithe cainéal is déanaí (LDPC + BCH) ar bhonn DVB-S, leathnaíonn sé comhoiriúnú mód ionchuir comhartha (sruthanna iompair iolracha agus sruthanna bunrang), agus tugtar isteach comharthaí oiriúnaitheacha bunaithe ar QPSK, 8PSK, 16APSK, agus 32APSK Modh modhnóireachta (ACM), tá forbairtí nua ann freisin maidir le teicneolaíochtaí aisghabhála iompróra glacadóra agus sioncrónaithe fráma tapa.
Is féidir próiseáil comhartha DVB-S2 a roinnt go garbh i gcúig chuid chun trí fhráma formáide a fhoirmiú (fráma bonnbhanda, fráma ceartaithe earráide agus fráma fisiceach. Baineann an chéad dá chineál fráma le frámaí loighciúla.). Is iad na cúig chuid:
1) Modh ionchuir agus cuid meaitseála srutha iompair: comhéadan ionchuir comhartha a sholáthar, sioncrónú srutha ionchuir iomlán, scriosadh folamh paicéad, agus seiceáil iomarcaíochta timthriallach (CRC-8) a dhéanamh ar sheicheamh an phaicéid sonraí ionchuir. Más modh srutha il-ionchuir é, déanfar é freisin Is é cumasc nó scoilt an tsrutha ionchuir réimse sonraí an tsrutha ionchuir a atheagrú, agus an marc bonnbhanda a chur isteach sa deireadh, é a líonadh, agus an fráma bonnbhanda a aschur, ar deireadh, taispeántar a bhformáid i bhFíor 4. Tá baint ag fad fráma an bhanda bonn Kbch leis an ráta códaithe roghnaithe agus an modh modhnóireachta. Ina theannta sin, soláthraíonn DVB-S2 scrambling bréag-randamach don fhráma baseband seo.
2) Cuid códaithe ceartaithe earráide ar aghaidh: comhlánaíonn sé go príomha an fheidhm códaithe ceartaithe earráide cosanta earráide cainéil, roinnte go príomha i dtrí chéim: cosaint cód seachtrach (cód BCH), cosaint cód istigh (cód LPDC), agus modhanna modhnóireachta eile seachas QPSK Is iad na giotáin idirdhuilleogach. Tá an giota fite fuaite anseo an-simplí. Seachas 8PSK le ráta cód 3/5, scríobhtar ionchur sonraí go sraitheach i gcolúin, agus léitear aschur sonraí go sraitheach i sraitheanna. Tá scríobh agus léamh ar fad ón ngiotán is suntasaí (MSB). tosú. Tar éis don fhráma baseband dul faoi na trí chéim seo de chódú ceartaithe earráide, cruthaítear fráma ceartaithe earráide (Fráma FEC) mar a thugtar air.
3) Cuid mapála siombailí códaithe: Críochnaíonn sé go príomha obair mhapála na ngiotán tarchuir in aghaidh an tsiombail mhodhnú. Déanann gach fráma ceartaithe earráide ionchuir tiontú sraitheach-go-comhthreomhar de réir comhthreomhaireachta éagsúla (2, 3, 4, 5), agus déanann an t-ord comhthreomhar tiontaithe mapáil réaltbhuíon de réir na héifeachtúlachta modhnóireachta roghnaithe chun seicheamh (I, Q) a ghiniúint. Ar an mbealach seo, déantar an t-ord ceartaithe earráide ionchuir (fráma) an seicheamh casta comhfhreagrach, ina bhfuil siombailí modhnóireachta 64800/16200. Tar éis an chuid seo den phróiseáil, déantar aschur casta (I, Q) den fhráma ceartaithe earráide ionchuir (FEC Frame), ar a dtugtar fráma ceartaithe earráide seicheamh casta (Fráma XFEC).
4) Cuid códaithe fráma fisiciúil: Anseo, roinntear an fráma ceartaithe earráide seicheamh casta ina dheighleoga S in aonaid 90 siombail. Cinntear luach S de réir fhad na seicheamh casta (fráma) (64800/16200) agus an éifeachtúlacht mhodhnúcháin roghnaithe (2/3) / 4/5) Comhchinneadh. D’fhonn cumraíocht an ghlacadóra a éascú, is gá ceanntásc fráma fisiceach (PLHREADER) a chur ag ceann tosaigh na seicheamh casta, agus is é 90 fad an cheanntásca fráma fhisiciúil freisin. Sna codanna S roinnte ina sraitheachú iolrach, cuirtear bloc píolótach (Bloc Píolótach) isteach i ndiaidh gach 16 deighleog chun cuidiú leis an nglacadóir sioncrónú. Tá an bloc píolótach seo comhdhéanta d’iompróir neamhathraithe 36 ar fhad. Ar an mbealach seo, déantar fad an fhráma fhisiciúil:
90 × (S + 1) + P × ent {S / 16}
San fhoirmle, is é P = 36, ent {} an fheidhm chothromaithe.
Ar ndóigh, is é éifeachtúlacht códaithe an fhráma fhisiciúil: nuair nach bhfuil fráma XFEC ann is féidir a phróiseáil, cuirfidh an córas fráma caocha isteach chun leanúnachas na próiseála glacadóra agus réidh na tarchuir comhartha a chinntiú. . Is éard atá sa fhráma caochaíl seo ceanntásc fráma fisiceach agus iompróir neamh-mhodhnú 36 × 90 fada (I = 1 /, Q = 1 /).
Faoi dheireadh, caithfear scramáil seicheamh casta a dhéanamh ar gach fráma fisiceach ach amháin ceanntásc an fhráma sula seoltar chuig an modhnóir é.
5) Cuid modhnú comhartha
Comhlánaíonn an chuid modhnóireachta an dá phríomhfheidhm de mhúnlú bonnbhanda agus modhnú ceatha. Maidir le frámaí fisiciúla scrofa, roghnaítear comhéifeachtaí roll-uaire éagsúla (0.35 / 0.25 / 0.20) le haghaidh scagadh agus múnlú cosine fréimhe cearnach de réir riachtanais ghnó éagsúla.
Tar éis iad a mhúnlú, is gá na comhpháirteanna comhartha I agus Q a iolrú faoi sin (2πfot) agus cos (2πfot) faoi seach (is é fo minicíocht an iompróra), agus ansin a sheoladh chuig an modhnóir chun an comhartha modúlach riachtanach a fháil.
Go dtí seo, tá códú agus modhnú comharthaí curtha i gcrích ag DVB-S2. Is féidir comhartha aschuir an mhodhnóra a sheoladh chuig an gcainéal minicíochta raidió satailíte le haghaidh tarchur comhartha.
3. An croítheicneolaíocht nua arna glacadh ag DVB-S2
1) Códú BCH + LDPC: Is é bunscéim na teicneolaíochta seo: úsáideann an cód seachtrach cód BCH, agus úsáideann an cód istigh cód LDPC. Is gnáthchód timthriallach é an cód BCH, a bhfuil tréithe giniúna focal cód simplí aige agus cumais láidre braite agus ceartaithe earráidí. Is cineál de chód líneach ceartaithe earráide bloc é cód LDPC ar féidir é a shainiú le maitrís seiceála an-tanaí nó graf dé-ailt. Gallager a d'aimsigh é ar dtús, mar sin tugtar cód Gallager air freisin. Tá sé cosúil leis an gcód aitheanta Turbo, tá feidhmíocht aige gar do theorainn na Sionainne, agus tá sé infheidhme maidir le beagnach gach cainéal, agus mar sin tá sé anois ina áit te sa tionscal códaithe le blianta beaga anuas. Chomh maith le feidhmíocht níos fearr ná cóid Turbo, cúis thábhachtach le go n-éireoidh le cóid LDPC is ea a bhuntáistí a bhaineann le halgartaim a dhíchódú.
Is fachtóir tábhachtach é an algartam díchódaithe de chódú cainéal a chinneann feidhmíocht códaithe agus ionchais feidhmchláir. Mar gheall ar chomh tanaí agus atá an mhaitrís seiceála paireachta de chód LDPC, tá algartam díchódaithe éifeachtach aige. Tá gaol líneach ag a chastacht díchódaithe le fad an chóid, a sháraíonn an chastacht ríofa díchódaithe ollmhór a bhíonn ag an mblocchód nuair a bhíonn fad an chóid fada. De bharr méid na deacrachta is féidir paicéid fhada chódaithe a chur i bhfeidhm. Thairis sin, mar gheall ar nádúr tanaí na maitrís seiceála, nuair a úsáidtear grúpa cód fada, glacann giotáin faisnéise i bhfad óna chéile páirt i seic aontaithe, rud a fhágann nach mbíonn mórán éifeacht ag earráidí pléasctha leanúnacha ar dhíchódú, agus tá an cód féin frithsheasmhach in aghaidh earráidí pléasctha. . Ní gá tréithe an idir-spárálaí a thabhairt isteach, agus níl aon mhoill ama ann a d’fhéadfadh a bheith mar thoradh ar an idirleagan a bheith ann.
2) Códú agus Modhnú Oiriúnaitheach (ACM): Tar éis an teicneolaíocht seo a ghlacadh, feabhsaítear an éifeachtúlacht tarchuir. Níl ach modh modhnóireachta amháin ag DVB-S, is é sin QPSK. Léarscáilíonn siombail mhodhnú amháin 2 ghiotán. Dá bhrí sin, tá srian mór ar chumas satailítí comharthaí a tharchur. Leathnaíonn DVB-S2 é i modhanna il-inchealaithe, eadhon QPSK, 8PSK, 16APSK, 32APSK, agus dá réir sin, is é 2, 3, 4 agus 5 faoi seach líon na ngiotán a mhapáiltear do gach siombail mhodhnóireachta. Ar an mbealach seo, tá an cumas tarchuir satailíte feabhsaithe go mór. Tá brí ar leith leis d’oibreoirí córais satailíte craolta dírí, is é sin, is féidir leis an líon céanna satailítí agus trasfhreagróirí líon na gcomharthaí nó na gclár tarchurtha a dhúbailt.
Níos tábhachtaí fós, úsáideann DVB-S2 scéim códaithe agus modhnú oiriúnaitheach (ACM), a fhágann go bhfuil tarchur comhartha níos solúbtha agus níos iontaofa. Is féidir leis an modh códaithe agus modhnóireachta seo leibhéal an fhráma (Fráma-le-Fráma) a bhaint amach. Is é sin le rá, ina seicheamh tarchuir iomláin, is féidir go mbeidh ráta códaithe agus modh modúlachta gach fráma aonair difriúil. Léirítear solúbthacht an mhodha seo sa mhéid is gur féidir le timpeallachtaí glactha éagsúla (aimsir ghrianmhar, scamallach agus stoirm ghaoithe) rátaí códaithe agus modhanna modhnóireachta éagsúla a sholáthar, ionas gur féidir leis an teirminéal glactha an comhartha is fearr agus is iontaofa a fháil sa timpeallacht seo. Maidir leis na críochfoirt glactha soghluaiste sin, tá an modh modhnóireachta seo níos éifeachtaí. Nuair a thaistealaíonn an teirminéal glactha trí thimpeallachtaí aimsire éagsúla, ní thiocfaidh aon athrú mór ar a éifeacht glactha mar gheall ar an aimsir. Is féidir linn a fheiceáil freisin gur measa an timpeallacht ghlactha, is mó an iomarcaíocht sa fhráma a fhaightear d’fhonn frith-chur isteach an tarchuir a fheabhsú. Ar ndóigh, tá méadú tagtha ar chastacht chur chun feidhme gach teirminéil freisin. Caithfidh sé úsáid iomlán a bhaint as an gcainéal fillte féideartha chun na paraiméadair reatha timpeallachta glactha a aischur i bhfíor-am; ar an láimh eile, toisc go bhféadfadh ráta cód agus modh modúlachta an fhráma agus an fhráma a bheith difriúil, soláthraíonn DVB-S2 sioncrónú fráma tapa agus aisghabháil éifeachtach iompróra don Teicneolaíocht teirminéil glactha chun cuidiú le fáiltiú rianúil a réadú.
Mar sin féin, mhéadaigh leathnú na modhanna modhnóireachta agus na rátaí códaithe na ceanglais maidir le glacadóirí agus an córas satailíte ar fad. Maidir le insamhalta teoiriciúil, is gnách go mbíonn an cóimheas iompróra-go-torann C / N de DVB-S (QPSK) idir 3.5 agus 7.5 dB. Mar gheall ar BCH agus LDPC a úsáid, laghdaítear an cóimheas iompróir-go-torann C / N raon DVB-S2 (QPSK) dá réir, thart ar 1 ~ 5dB, nó i bhfocail eile, i gcás QPSK, DVB-S2 i riocht cainéil níos measa Is féidir leis oibriú freisin. De réir chaighdeán an tionscail GY / T 148-2000 "Ceanglais Theicniúla maidir le Glacadóirí Teilifíse Digiteach Satailíte", éilítear go mbeidh an tairseach Eb / N0 níos lú ná 5.5dB (nuair a bheidh FEC = 3/4), agus tá gaol tiontaithe idir Eb / N0 agus C / N. Dá bhrí sin, ní mór go mbeadh tairseach oibre demodulator an ghlacadóra DVB-S2 sa todhchaí níos ísle, is é sin, méadaítear na ceanglais maidir leis an nglacadóir. Is é sin le rá, ní mór do ghlacadóirí DVB-S2 teicneolaíochtaí níos airde agus níos éifeachtaí a ghlacadh chun déileáil le sioncrónú frámaí agus saincheisteanna eile. Ar ndóigh, maidir le modhanna modhnóireachta DVB-S2 atá níos éifeachtaí ná QPSK, mar shampla 8PSK, 16APSK, srl., Tá feabhas mór freisin ar na ceanglais maidir leis an gcóras satailíte craolta dírí féin, nó ní mór an cóimheas íosta iompróra-go-torann comhfhreagrach a fheabhsú freisin. Mar shampla, tá an cóimheas iompróra-to-torainn C / N a éilíonn 8PSK thart ar 5.5-10dB; tá an cóimheas iompróra-to-torainn C / N a éilíonn 16APSK thart ar 10-14dB; is é sin le rá, ba cheart an trasfhreagróir satailíte, dearadh an bhíoma cumhdaigh, srl a úsáid freisin Is féidir le teicneolaíocht níos airde, le neart réimse comhartha nó cumhdaigh níos fearr agus í á fáil, acmhainn tarchuir níos mó nó tarchur iomlán a bhaint amach.
4. Comparáid idir DVB-S2 agus córais eile
1) Comparáid idir DVB-S2 agus DVB-S: I bhfianaise na ngiotán tarchuir in aghaidh an tsiombail (an modh modhnóireachta céanna), tá feabhsúchán C / N de 2dB ag DVB-S3 i gcomparáid le DVB-S. Glac QPSK mar shampla, nuair a bhíonn giotáin / siombail = 1.5, (C / N) DVB-S≈7dB, (C / N) DVB-S2≈4dB. Ó thaobh acmhainn na gcainéal de, ós rud é go n-úsáideann DVB-S modh modhnóireachta QPSK amháin, tá an acmhainn cainéil a chuirtear ar fáil an-bheag; cé gur féidir le DVB-S2 QPSK, 8PSK, 16APSK nó fiú 32APSK a úsáid, féadann sé acmhainn cainéil níos mó a sholáthar, atá sa deireadh lár-go-ard DVB -S nach bhfuil sroichte. Ní amháin gur féidir le DVB-S2 aschur bandaleithid níos airde a sholáthar, ach iargúltacht an aschuir a mhéadú agus cobhsaíocht an chórais a mhéadú. Fuair Hughes Network Systems (HNS) amach trí líon mór staidéar insamhalta nach bhfuil an scéim códaithe LDPC + BCH arna ghlacadh ag DVB-S2 ach 0.7 go 1 dB ar shiúl ó theorainn idéalach na Sionainne. Taispeánann sé seo nach dteastaíonn córas nua códaithe craolacháin satailíte uainn a thuilleadh sa todhchaí.
Faoi choinníoll na cumhachta agus an bandaleithid trasfhreagróra satailíte céanna, soláthraíonn DVB-S2 níos mó tacair clár (cainéil) agus ráta siombailí níos airde ná DVB-S, ag méadú an ghnóthachain 25% go 35%. Ag an am céanna, leathnaíonn DVB-S2 DVB-S ar an gcomhéadan comhartha ionchuir freisin. Chomh maith le sruth iompair MPEG-2 (TS), tacaíonn sé freisin le hionchur paicéad sonraí bunúsacha nó sonraí sruthú, rud a mhéadaíonn solúbthacht seirbhíse agus idir-inoibritheacht.
2) Comparáid idir DVB-S2 ar an Idirlíon agus seirbhísí idirghníomhacha láidre eile: Taispeánann an suirbhé is déanaí go bhféadfadh 2005 billiún dollar SAM a infheistiú i DVB-S2009 agus i dtrealamh gaolmhar ó 1.3 go 2. Úsáidfear 70% den infheistíocht seo, áfach, le haghaidh seirbhísí idirghníomhacha (IS). Faoi láthair, i dtéarmaí seirbhísí idirghníomhacha (go háirithe rochtain ardluais Idirlín leathanbhanda), is é ADSL an t-iomaitheoir is mó. Maidir le ADSL, tá an modh rochtana simplí, tá an trealamh íseal, agus soláthraíonn sé raon leathan luasanna rochtana.
Ag glacadh leis gurb é 72 milliún euro cíos bliantúil trasfhreagróra satailíte bhíoma Ka-bhanda le bandaleithead 2.6MHz, féadfaidh sé tacú le 8500 úsáideoir do chórais DVB-S agus 22,000 úsáideoir do DVB-S2, ansin gach úsáideoir in aghaidh na míosa costas cainéil satailíte. : 25.5 Euro do DVB-S agus 9.85 Euro do DVB-S2.
Cosnaíonn an pacáiste Eorpach ADSL reatha 444 Euro in aghaidh na bliana agus 37 Euro in aghaidh na míosa. Ba chóir a thabhairt faoi deara gurb é an uimhir seo costais uile (cainéal + faisnéis) úsáideoirí ADSL, agus níl sa dá uimhir thuas ach costais cainéil. Mar sin féin, is féidir linn a fheiceáil go bhfuil DVB-S2 fós an-iomaíoch (go háirithe sna bruachbhailte nó iargúlta réimsí), agus ní léir na buntáistí a bhaineann le DVB-S.
Ár táirge eile:
