DVB-S

DVB-S-logo

DVB-S (lyhenne englanniksi " D igital V ideo B road casting - S atellite" ; saksalainen "Digital Satellite TV ") ja seuraajastandardi DVB-S2 ovat nimiä DVB- Signalenin lähettämiselle satelliittilähetyksenä .

DVB: n lähetys satelliitin kautta (esim. Astra , Eutelsat ) on yleisimmin käytetty DVB-muunnos. Suuren tiedonsiirtonopeuden ansiosta suurin osa televisio- ja radio-ohjelmista sekä lisäpalveluista lähetetään tänne (esim. ARD ja ZDF elokuusta 1997 lähtien). Pelkästään Astra-satelliittien kautta lähetettiin vuoden 2008 lopussa yli 1500 radio- ja televisio-ohjelmaa, joista lähes 300 oli televisio-ohjelmia ja telemediapalveluita ja noin 170 salaamatonta radioasemaa. Toisin kuin DVB-C ("C" kaapeli , kaapeli ") ja DVB-T (" T " maanpäällinen ), DVB-S ei vaadi lisäinfrastruktuuria ( kaapeliverkot , maanpäälliset lähetinketjut ) ja tarjoaa siten radiovastaanoton jopa syrjäisillä alueilla. On olemassa parabolisia antenneja , jotka antennin automaattisen seurannan avulla mahdollistavat vastaanoton lentokoneissa, laivoissa tai jopa busseissa, kun ajoneuvo on liikkeessä. Siksi termi "TV kaikkialla" koskee enemmän DVB-S: ää kuin DVB-T: tä. DVB-S toimii joskus jopa kaapeliverkkojen tai DVB-T: n datan toimittajana.

Laitteet ja kustannukset

Toisin kuin DVB-C, DVB-S: llä ei ole juoksevia kustannuksia ( lukuun ottamatta maksu-TV: tä ), koska satelliittitoiminnot maksavat lähetystoiminnan harjoittajat . Koska vanhemmat televisiot eivät kuitenkaan pysty vastaanottamaan DVB-S-signaalia suoraan, heidän on käytettävä digitaalista vastaanotinta .

DVB-S: n tärkeä etu on, että toisin kuin analoginen lähetys, useita ohjelmia voidaan lähettää yhdellä transponderilla (MCPC). Tämä on kustannusetu ohjelman tarjoajalle, koska satelliittiantennin vuokraus on erittäin kallista. Transponderin kautta samanaikaisesti lähetettävien ohjelmien määrä riippuu vastaaville ohjelmille osoitetusta tiedonsiirtonopeudesta . SDTV: n ohjelmien määrä on keskimäärin noin kahdeksan keskimääräisen tarkkuuden televisio-ohjelmaa ja HDTV: ssä noin neljä ohjelmaa.

Siirtotekniikka ja modulointimenetelmät

DVB-S sisältää optimointeja satelliitin-erityiset ominaisuudet (puute heijastus , alhaisen kantoaalto-kohina-suhde (CNR), lähetyssignaalin alhaisen huippukerroin ) varten lähetystä ja digitaalisen datan . Käytetään QPSK- modulaatiota. MCPC-signaaleille ("Useita kanavia kantoaaltoa kohden", useita kanavia kantoaaltotaajuutta kohti) käytetään erittäin korkeita , yli 10000 kSym / s -symbolinopeuksia , SCPC-signaaleille ("Yksi kanava per kantaja", yksi kanava kantoaaltotaajuutta kohti) matala käytetään alle 10 000 kSym: n symbolinopeuksia. Koska ulkoinen virhesuojaus ( FEC ) on välttämätön satelliittilähetystyypin takia, toisin kuin digitaaliset kaapelisignaalit (eli DVB-C) , datavirrassa on suuria virhekorjauskomponentteja , tyypillisesti 1/6 - 1/3 tiedonsiirtonopeudesta. DVB-S2: n kanssa (katso alla) paremmasta korjausmenetelmästä huolimatta vaadittu virheenkorjauskomponentti on yleensä sama tai jopa suurempi, koska yleensä käytetään 8 PSK: ta 4 PSK: n (QPSK) sijaan.

vastaanotto

Satelliittilähetysten vastaanottamiseksi tarvitaan parabolinen antenni, jossa on digitaalisesti yhteensopiva signaalimuunnin (LNB), joka välittää signaalit kuluttajalle käyttämällä erilaisia kaapelointimenetelmiä ( esim. Satelliittilohkon jakelu tai Unicable ).

On olemassa lukuisia LNB malleja, jotka eroavat toisistaan eri kriteerien (mukaan taajuusalue, suunnittelu, tilaajien lukumäärä, jotka voidaan kytkeä, multi-kytkin -toiminto).

Taajuuskaistojen ohjelmallinen monimuotoisuus verrattuna muihin DVB-lähetystyyppeihin

Satelliittia kohti käytetään kahta polarisaatiotasoa (enimmäkseen vaakasuora ja pystysuora, harvemmin vasemmalle ja oikealle kääntyminen). Siksi tätä taajuusaluetta voidaan käyttää melkein kahdesti. Useista satelliiteista koostuvia satelliittiryhmiä voidaan sijoittaa jokaiselle kiertoradan sijainnille - esimerkiksi Astrassa 19 ° itään, tällä hetkellä on neljä satelliittia. Kaikilla kiertoradalla olevilla satelliiteilla on 4 GHz: n kaistanleveys, jos ne kaikki on suunnattu samalle vastaanottoalueelle.

Monet taajuudet ja useat satelliittipaikat mahdollistavat monia ohjelmia. Teoriassa DVB-S on parempi kuin DVB-C ohjelmien lukumäärän suhteen vain vastaanotettaessa useita satelliittipaikkoja. Vaikka Ku-taajuusalueen käyttökelpoinen HF-kaistanleveys satelliittiasemaa kohti on huomattavasti suurempi 4 GHz: llä kuin kaapeliverkkoissa, joissa on DVB-C (0,8 GHz), arvo asetetaan perspektiiviin, kun otetaan huomioon pienempi signaali-kohinasuhde DVB -S (toimii QPSK: n kanssa) verrattuna DVB-C: hen (käyttää enimmäkseen QAM: ää ). Shannon-Hartley-laki huomioon ottaen lasketaan samanlainen kanavakapasiteetti.

Suora vertailu näyttää tältä:

  • per satelliitti : 4 GHz / 40 MHz = 100 digitaalista QPSK-lähetintä (4 GHz = satelliitin kapasiteetti , 40 MHz = kaistanleveys lähetintä kohti, mukaan lukien tila välissä)
  • Kaapeli : noin 800 MHz / 8 MHz = 100 digitaalista QAM-kanavaa (800 MHz = kaapelikapasiteetti, 8 MHz = kaapelikanavan kaistanleveys)

DVB-S: n ohjelmien määrän lisäämiseksi voidaan kuitenkin käyttää useita satelliittipaikkoja vastaanottoon ja siten ohjelmien määrää voidaan lisätä rajoittamalla satelliittiaseman kaistanleveyttä Ku-kaistalla. Kaapelivastaanotossa joudut vaihtamaan eri kaapeliverkkojen välillä saman vaikutuksen saavuttamiseksi. Käytännössä satelliittien (esim. ASTRA) kautta saatavilla olevien ohjelmien valikoima on moninkertainen kaapeliverkko-operaattorin tarjoamasta alueesta.

Tässä laskelmassa ei oteta huomioon, että DVB-S: n kaistanleveyttä käytetään tällä hetkellä vain Ku-taajuudella. Laajennus muilla taajuuskaistoilla on teknisesti mahdollista milloin tahansa ja tarkoittaa esimerkiksi laajentamista Ka-kaistalla (17,7–21,2 GHz) yli kaksinkertaistamalla satelliittiaseman käyttökelpoisen kaistanleveyden, mikä sitten vastaa 250 digitaalista QPSK-lähetintä. Ka-Band voisi tulevaisuudessa tarjota myös muita multimedia- tai ohjelmatarjouksia. Teoriassa olisi myös mahdollista käyttää C-kaistaa tarjouksen lisäämiseksi edelleen . Tämä on kuitenkin epätodennäköistä vaaditun suuren antennin halkaisijan takia.

Euroopassa yleisen Ku-kaistan lisäksi C-kaistaa (3,4–4,2 GHz) käytetään myös Amerikassa, Aasiassa ja Afrikassa. Sille on ominaista huomattavasti alhaisempi alttius epäonnistumiselle sateessa. Useimpien satelliittien vastaanottamiseen vaaditaan vähintään 2 metrin peilihalkaisijat. Tämä volyymi tarjoaa vain muutamia lisäohjelmia saksankielisissä maissa, mutta joitain hyvin eksoottisia ohjelmia.

Vertailu DVB-S: n ja DVB-T: n välillä on selkeämpi: DVB-T: llä on pienempi käytettävissä oleva kaistanleveys, korkeintaan 0,5 GHz. HF-kaistanleveys on huomattavasti pienempi, eikä mahdollinen yksitaajuustoiminta ratkaise ongelmaa, että vain 15 prosenttia taajuuksista voidaan käyttää. Kaistanleveys vähentää myös modulaatio, joka on yleensä mahdollista vain (COFDM 16QAM tai 64QAM) ja suojavälin . Kaikki vaikutukset yhdessä osoittavat, että DVB-T sallii noin viisi prosenttia DVB-S: n datanopeudesta. Vaihtoehtoiset topologiat ovat mahdollisia vain suurella vaivalla.

DVB-S2

Yksi ensimmäisistä DVB-S2-televisiokorteista.

DVB-S2 on jatkokehitys DVB-S-standardille. Parannettujen koodaus-, modulointi- ja virhekorjausmenetelmien käyttö lisää tiedonsiirtonopeutta jopa 30%. Maaliskuussa 2005 ETSI vahvisti DVB-S2-standardin numerolla EN 302 307 . Vastaanoton vaihtamiseksi DVB-S: stä DVB-S2: een ei tarvita uutta signaalimuunninta (LNB), "vain" uusia digibokseja (vastaanottimia) tai televisioita, joissa on vastaava DVB-S2-vastaanotin.

DVB-S: n 4PSK (QPSK) sijaan DVB-S2 käyttää valinnaisesti modulaatiotyyppejä 8PSK, 16APSK tai 32APSK. Sovitus ( ACM ) suoritetaan valinnaisesti vastaanottolaadun palautteella vertailuvastaanottimelta. Jos vastaanottotilanne on huono, modulaatiota voidaan muuttaa vastaanoton keskeytymisen välttämiseksi.

Samalla bittivirhesuhteella (BER) 8PSK vaatii suuremman signaali-kohinasuhteen (SNR), joka on noin 4 - 4,5 dB. Samaan aikaan käytetään yleensä tehokkaampaa virhekorjauskoodia LDPC (lukuun ottamatta esimerkiksi lautasen verkkoa Yhdysvalloissa) , joka vaatii noin 1,5 dB pienemmän signaali-kohinasuhteen kuin DVB-S. Tämä on yksi syy siihen, miksi saavutetaan suurempi nettodatanopeus verrattuna DVB-S: ään. LDPC: tä voidaan käyttää myös QPSK: n kanssa vaaditun SNR: n vähentämiseksi tai suuremmille nettodatanopeuksille. Virheettömään vastaanottoon tarvittavan SNR: n alapuolella LDPC johtaa kuitenkin nopeammin täydelliseen signaalin menetykseen, kun taas DVB-S tuottaa aluksi enemmän ja enemmän kuvavirheitä.

DVB-S2 mahdollistaa myös DVB-C- kanavien tehokkaamman hyödyntämisen kaapeliverkoissa, joissa signaalilähteinä käytetään satelliittitelevisiolähettimiä. "Leveät" Astra-transponderit DVB-S-tilassa pystyivät kuljettamaan tyypillisesti noin 38 Mbit / s nettodatanopeutta (DVB-S, QPSK, 27500 kSymb / s, FEC 3/4) ja siten kaapelikanavaa 64 - To suurelta osin täyttää QAM- modulaation, kaapeliverkkojen nykyaikaisemman 256-QAM-modulointijärjestelmän nettodatanopeus on 50,8 Mbit / s. Tämän nettodatanopeuden parempi hyödyntäminen on mahdollista vain DVB-S2-syötteellä.

Tila DVB-S2, Pilot on, 8PSK, 22000 kSymb / s, FEC 2/3 johtaa noin 42,5 Mbit / s nettotiedonsiirtonopeuteen. Julkiset HDTV-ohjelmat toimivat Saksassa tällä kokoonpanolla "kapeilla" Astran lähetinlaitteilla. Virhesuojauksen alentaminen FEC 3/4: een johtaa noin 47,7 Mbit / s: n nettodatanopeuteen muuten identtisillä parametreilla, mutta vaatii noin 1,3 dB lisää SNR: ää vakaalle vastaanotolle (C / N-lukitus). Jotkut HD + ja Sky Deutschland -lähettimet käyttävät tätä toimintatilaa. DVB-S2: n ja vanhemman QPSK-modulaation yhdistelmällä "leveät" Astra-transponderit mahdollistavat entistä paremman käytön: parametreilla DVB-S2, Pilot off, QPSK, 27500 kSymb / s, FEC 9/10 tulos on netto - Tiedonsiirtonopeus 49,2 Mbit / s. Erittäin matala virhesuojaus FEC 9/10 on mahdollinen tässä yhdistelmänä DVB-S2: n tehokkaamman LDPC-virhekorjauksen kanssa.

"Leveät" Astra-transponderit, joita käytetään DVB-S2: ssa ja 8PSK-modulaatiotyypillä, saavuttavat 53 - 60 Mbit / s: n nettodatanopeudet ja ovat siksi käytännöllisiä vain, jos vastaavan lähettimen sisältöä ei syötetä 1: 1 kaapeliverkkoihin on oltava.

Vaadittu SNR FEC 2 / 3 mukainen Lyngsat.com
Menettely QPSK 8PSK
DVB-S0 4.4 8.1
DVB-S2 3.1 6.6

Parempien algoritmien käyttö kuvadatan vähentämiseen ( esim. H.264 tai MPEG-4 AVC H.262- tai MPEG-2-videon sijaan) ja parempaan tarkkuuteen ( HDTV ) ei välttämättä liity DVB-S2: een. Joten se lähettää WDR Televisionin tällä hetkellä H.264-koodatut HD-kanavat eikä rinnakkain aktivoitujen maaliskuussa 2021 DVB-S2 -antureiden kanssa DVB-S: n kautta (samoilla lähettimillä kuin SD-ohjelmat). Jopa RTL: n UHD- kanava lähetetään DVB-S-transponderilla. Koska uudempia muotoja varten tarvitaan kuitenkin uusia päätelaitteita, joilla on erilaiset demodulaattorit ja dekooderit, useimmat palveluntarjoajat ovat siirtymässä myös datanopeutta tehokkaampaan ja siten kustannustehokkaampaan modulointimenetelmään, jos sitä käytetään jo kaikissa ohjelmissa, joita lähetetään verkossa. lähetin dekooderin vaatimusten vuoksi. Vastaanottolaitetta tuetaan. Myös tästä syystä DVB-S2: een liittyy usein äänikoodekin muutos Dolby Digitalin (AC-3) hyväksi, jota suuret yleisradioyhtiöt jo tarjoavat DVB-S: n kanssa. Saksankielisistä HD-kanavista vain yleisradioyhtiöt ja Servus TV lähettävät MPEG-1 Audio Layer 2 (MP2) -koodekilla, jota käytetään yleensä MPEG-2-ääniin .

DVB-S2X

DVB-S2X on DVB-S2-standardin jatkokehitys. Parannukset ovat pienempiä kuin vaihdettaessa DVB-S: stä DVB-S2: een. Tärkeimmät muutokset ovat:

Analoginen sammutus

Verrattuna analogisten satelliittitelevisiolähettimien rajoitettuun jaettavaan kaistanleveyteen digitaalisen datan pakkaus mahdollistaa useiden digitaalisten lähettimien lähettämisen samalla taajuusalueella. Tästä syystä analogiset satelliittikanavat kytkettiin pois päältä huhtikuussa 2012 kaistanleveydestä ja taloudellisista syistä yleisradioyhtiöiden (ja joissakin tapauksissa myös satelliittioperaattoreiden) näkökulmasta.

Jakelu käyttämällä Sat-over-IP: tä

Sat-over-IP-tekniikka on standardi DVB-S- ja DVB-S2-signaalien vastaanottamiseen ja jakamiseen Ethernet- verkkojen kautta . SAT-IP on avoin, valmistajasta riippumaton standardi, jonka on sertifioinut eurooppalainen standardointijärjestö CENELEC. Sat-IP muuntaa vastaanotetut satelliittisignaalit paikallisverkoiksi käyttämällä Sat-IP-muunninta Internet-yhteydestä riippumatta . Tämä mahdollistaa satelliittisignaalin mobiilivastaanoton WLAN- tai LAN-verkon kautta laitteissa, joissa ei ole integroitua satelliittivastaanotinta. Tämä tarkoittaa, että riittää toimittaa kaikki laitteet, jotka on kytketty vastaavaan verkkoon, käyttämällä yhtä LNB- ja satelliitti-IP: tä. Tämä mahdollistaa satelliittivastaanoton kaikilla verkkoyhteensopivilla laitteilla, kuten tableteilla, tietokoneilla, kannettavilla tietokoneilla, älypuhelimilla ja kaikilla televisioilla WLAN- tai LAN-verkon kautta. Kunkin yksittäisen laitteen kytkeminen kaksois-LNB: hen tai nelinkertaiseen LNB: hen tai jakeluasemaan ei ole siksi tarpeen. Edellytys on, että uudet laitteet soveltuvat Sat-IP: lle, koska muuten tarvitaan erityinen Sat-to-IP-reititin muuntamaan Sat-signaali verkkosignaaliksi. Näitä laitteita tarjotaan myös nimellä Sat-IP-muunnin, Sat-IP-palvelin tai Sat-IP-verkkolähetin ja ne voivat lähettää muunnetun signaalin useille päätelaitteille samanaikaisesti. Saatavilla on SAT-IP-LNB: itä, jotka ovat jo ottaneet käyttöön SAT-IP-muunninohjelmiston ja muuttavat signaalin suoraan LNB: hen.

Katso myös

nettilinkit

Commons : DVB-S  - kokoelma kuvia, videoita ja äänitiedostoja
Commons : DVB-S2  - kokoelma kuvia, videoita ja äänitiedostoja

Yksittäiset todisteet

  1. ↑ ASTRA-asemien allokointiluettelot , joihin pääsee vuonna 2008
  2. ↑ a b c d e DVB-S (2) Ominaisuudet / DVB-S (2) Ominaisuudet. Haettu 22. toukokuuta 2021 .
  3. ↑ Paketit: ARD Digital - KingOfSat. Haettu 22. toukokuuta 2021 .
  4. ↑ Paketit: ZDF Vision - KingOfSat. Haettu 22. toukokuuta 2021 .
  5. ↑ Astra 1KR / 1L / 1M / 1N lämpötilassa 19,2 ° E - LyngSat. Haettu 22. toukokuuta 2021 .
  6. ↑ DVBS DVBS2 DVBS2X-bittinopeuden valvonta 11391 H Astra 19.2East. Haettu 22. toukokuuta 2021 .
  7. ↑ https://www.dvb.org/resources/public/factsheets/dvb-s2x_factsheet.pdf
  8. ↑ https://arxiv.org/pdf/1411.5098v1.pdf