DVB-S

Från Wikipedia, den fria encyklopedin
Hoppa till navigation Hoppa till sökning
DVB-S-logotyp

DVB -S (kort för engelska "D igital V ideo B road casting -atellite S"; tyska "Digital Satellite TV ") och efterföljaren standarden DVB -S2 är namn för sändning av DVB -Signalen via satellitsändning .

Sändningen av DVB via satellit (t.ex. Astra , Eutelsat ) är den mest använda DVB -varianten. Tack vare den höga dataöverföringshastigheten sänds de flesta TV- och radioprogram samt ytterligare tjänster hit (t.ex. ARD och ZDF sedan augusti 1997). I slutet av 2008 överfördes mer än 1 500 radio- och tv -program enbart via Astra -satelliterna, varav nästan 300 var tv -program och telemediatjänster och cirka 170 okrypterade radiostationer. [1] I motsats till DVB-C ("C" för engelsk kabel , kabel ') och DVB-T ("T" för markbunden ) kräver DVB-S ingen ytterligare infrastruktur ( kabelnät , markbundna sändningskedjor ) och kan därför också användas i avlägsna områden Radiomottagningsområden. Det finns paraboliska antenner som, genom att automatiskt spåra antennen, möjliggör mottagning i flygplan, på fartyg eller till och med i bussar medan fordonet är i rörelse. Därför gäller termen "TV överallt" mer för DVB-S än för DVB-T. DVB-S fungerar ibland till och med som dataleverantör för kabelnäten eller DVB-T.

Utrustning och kostnader

Till skillnad från DVB-C finns det inga driftskostnader med DVB-S (förutom betal-TV ), eftersom satellitoperationen betalas av programföretagen . Eftersom äldre tv-apparater inte kan ta emot DVB-S-signalen direkt måste de dock använda en digital mottagare .

En viktig fördel med DVB-S är att, till skillnad från analog sändning, kan flera program sändas på en transponder (MCPC). Detta utgör en kostnadsfördel för programleverantören, eftersom att hyra en satellittransponder är mycket kostsamt. Antalet program som sänds samtidigt via en transponder beror på dataöverföringshastigheten som tilldelas respektive program. I genomsnitt är antalet program i SDTV cirka åtta fulla tv -program med genomsnittlig upplösning och i HDTV cirka fyra program.

Överföringsteknik och moduleringsmetoder

DVB-S innehåller optimeringar för de satellitspecifika egenskaperna (saknade reflektioner , lågt bärar / brusförhållande (CNR), överföringssignal med låg toppfaktor ) vid överföring av digital data . QPSK -modulering används. För MCPC -signaler ("Multiple Channel per Carrier", flera kanaler per bärfrekvens) används mycket höga symbolhastigheter på mer än 10 000 kSym / s, för SCPC -signaler ("Single Channel per Carrier", en kanal per bärfrekvens) låg symbolhastigheter på mindre än 10 000 kSym används / s. Eftersom externt felskydd ( FEC ) är nödvändigt på grund av sändningstypen via satellit, i motsats till digitala kabelsignaler (dvs. DVB-C), finns det höga felkorrigeringskomponenter i dataströmmen på vanligtvis 1/6 till 1/3 av bruttodatahastigheten. Med DVB-S2 (se nedan), trots den bättre korrigeringsmetoden, är den nödvändiga felkorrigeringskomponenten vanligtvis densamma eller ännu större, eftersom 8 PSK istället för 4 PSK (QPSK) vanligtvis används.

reception

För att ta emot satellitsändningar krävs en parabolisk antenn med en digitalt kompatibel signalomvandlare (LNB), som vidarebefordrar signalerna till konsumenten med olika kabelmetoder ( t.ex. satellitblocksdistribution eller Unicable ).

Det finns många LNB-konstruktioner som skiljer sig åt när det gäller olika kriterier (beroende på frekvensintervall, design, antal abonnenter som kan anslutas, multi-switch- funktion).

Programmera mångfald av frekvensband i jämförelse med andra DVB -sändningstyper

Två polarisationsplan används per satellit (mestadels horisontellt och vertikalt, mer sällan vänster och höger svängning). Därför kan detta frekvensområde användas nästan två gånger. Satellitgrupper som består av flera satelliter kan stationeras vid varje orbitalposition - vid Astra vid 19 ° East, till exempel, finns det för närvarande fyra satelliter. Alla satelliter i orbitalposition delar 4 GHz -bandbredden, förutsatt att de alla är riktade mot samma mottagningsområde.

Många frekvenser och flera satellitpositioner tillåter många program. Teoretiskt sett är DVB-S överlägsen DVB-C när det gäller antalet program endast vid mottagning av flera satellitpositioner. Även om den användbara HF-bandbredden per satellitposition i Ku-bandet är betydligt större vid 4 GHz än i kabelnät med DVB-C (0,8 GHz), sätts värdet i perspektiv när man tänker på det lägre signal-brusförhållandet på DVB -S (fungerar med QPSK) jämfört med DVB -C (använder oftast QAM ). Med hänsyn till Shannon-Hartley-lagen beräknas en liknande kanalkapacitet.

Den direkta jämförelsen ser ut så här:

  • per satellit : 4 GHz / 40 MHz = 100 digitala QPSK -transpondrar (4 GHz = satellitkapacitet, 40 MHz = bandbredd per transponder inklusive utrymme)
  • Kabel : ca 800 MHz / 8 MHz = 100 digitala QAM -kanaler (800 MHz = kabelkapacitet, 8 MHz = kabelkanalbandbredd)

För att ytterligare öka antalet program med DVB-S kan dock flera satellitpositioner användas för mottagning och således kan antalet program ökas genom att begränsa bandbredden för en satellitposition i Ku-bandet. Med kabelmottagning måste du växla mellan olika kabelnät för att uppnå samma effekt. I praktiken är programutbudet som är tillgängligt via satellit (t.ex. ASTRA) därför en multipel av det område som erbjuds av en kabelnätoperatör.

Denna beräkning tar inte hänsyn till att bandbredden för DVB-S endast används för närvarande frekvenser i Ku-bandet. En förlängning med andra frekvensband är tekniskt genomförbar när som helst och innebär, till exempel med förlängning av Ka -bandet (17,7–21,2 GHz), mer än att fördubbla den användbara bandbredden för en satellitposition, som sedan motsvarar 250 digitala QPSK -transpondrar. I framtiden kan Ka-Band också erbjuda ytterligare multimedia- eller programerbjudanden. Teoretiskt sett skulle användningen av C-bandet också kunna öka erbjudandet ytterligare. Detta är dock osannolikt på grund av den stora antenndiameter som krävs.

Förutom Ku -bandet som är vanligt i Europa används C -bandet (3,4–4,2 GHz) också i Amerika, Asien och Afrika. Detta kännetecknas av en betydligt lägre känslighet för misslyckande när det regnar. För mottagning av de flesta satelliter krävs spegeldiametrar på 2 m eller mer. Denna volym erbjuder bara några ytterligare program i tysktalande länder, men några mycket exotiska program.

Jämförelsen mellan DVB-S och DVB-T är tydligare: DVB-T har en lägre användbar bandbredd med högst 0,5 GHz. HF-bandbredden är betydligt lägre, och den möjliga enkelfrekventa operationen löser inte problemet att endast högst 15 procent av frekvenserna kan användas. Bandbredden minskar också den modulering som vanligtvis bara är möjlig (COFDM i 16QAM eller 64QAM) och vaktintervallet . Sammantaget visar alla effekter att DVB-T tillåter cirka fem procent av datahastigheten för DVB-S. Alternativa topologier är bara möjliga med stor ansträngning.

DVB-S2

Ett av de första TV-korten DVB-S2.

DVB-S2 är en vidareutveckling av DVB-S-standarden. Användningen av förbättrade metoder för kodning, modulering och felkorrigering ökar datahastigheten med upp till 30%. I mars 2005 ratificerade ETSI standarden DVB-S2 under numret EN 302 307 . För att byta mottagning från DVB-S till DVB-S2 krävs ingen ny signalomvandlare (LNB), "bara" nya set-top-boxar (mottagare) eller tv-apparater med motsvarande DVB-S2-mottagare.

Istället för 4PSK (QPSK) med DVB-S använder DVB-S2 eventuellt moduleringstyperna 8PSK, 16APSK eller 32APSK. Anpassningen ( ACM ) utförs valfritt genom återkoppling av mottagningskvaliteten från referensmottagaren. På detta sätt, om mottagningssituationen är dålig, kan moduleringen ändras för att undvika avbrott i mottagningen.

Med samma bitfelhastighet (BER) kräver 8PSK ett högre signal-brus-förhållande (SNR) på cirka 4 till 4,5 dB. Samtidigt används oftast den mer effektiva felkorrigeringskoden LDPC (med undantag för skålnätverket i USA, till exempel), vilket kräver cirka 1,5 dB mindre signal / brusförhållande än DVB-S. Detta är en av anledningarna till att en högre nettodatahastighet uppnås jämfört med DVB-S. LDPC kan också användas med QPSK för att minska erforderlig SNR eller för högre nettodatahastigheter. Under SNR som krävs för felfri mottagning leder dock LDPC snabbare till total signalförlust, medan DVB-S initialt producerar fler och fler bildfel.

DVB-S2 möjliggör också ett mer effektivt utnyttjande av DVB-C- kanaler i kabelnät som använder satellit-TV-transpondrar som signalkällor. "Breda" Astra-transpondrar i DVB-S-läge kunde transportera typiskt omkring 38 Mbit / s nettodatahastighet (DVB-S, QPSK, 27500 kSymb / s, FEC 3/4) [2] och därmed en De mer moderna 256 -QAM-moduleringsschema i kabelnät ger en nettodatahastighet på 50,8 Mbit / s för att i stort fylla kabelkanaler med 64- QAM- modulering. Bättre utnyttjande av denna nettodatahastighet är endast möjlig med ett flöde med DVB-S2.

Läget DVB-S2, Pilot on, 8PSK, 22000 kSymb / s, FEC 2/3 resulterar i en datahastighet på cirka 42,5 Mbit / s [2] . Public service HDTV -program körs i Tyskland med denna konfiguration på "smala" Astra -transpondrar [3] [4] . Att sänka felskyddet till FEC 3/4 resulterar i en datahastighet på cirka 47,7 Mbit / s [2] med annars identiska parametrar, men kräver cirka 1,3 dB mer SNR för stabil mottagning (C / N -lås) [5] . Vissa HD +- och Sky Deutschland -transpondrar använder detta driftläge. Med kombinationen av DVB-S2 och den äldre QPSK-moduleringen möjliggör "breda" Astra-transpondrar ännu bättre utnyttjande: med parametrarna DVB-S2, Pilot off, QPSK, 27500 kSymb / s, FEC 9/10 är resultatet ett netto- Datahastighet på 49,2 Mbit / s [2] . Det extremt låga felskyddet FEC 9/10 är möjligt här genom kombinationen med den mer effektiva LDPC-felkorrigeringen av DVB-S2.

"Wide" Astra-transpondrar, som drivs i DVB-S2 och med 8PSK-moduleringstyp, uppnår nettodatahastigheter på 53 Mbit / s till nästan 60 Mbit / s [2] och är därför endast praktiska om innehållet i respektive transponder inte är 1: 1 ska matas in i kabelnät.

Krävs SNR vid FEC 2 / 3 enligt Lyngsat.com
uttag QPSK 8PSK
DVB-S 0 4.4 8.1
DVB-S2 3.1 6.6

Användningen av bättre algoritmer för bildreduktion ( t.ex. H.264 eller MPEG-4 AVC istället för H.262 eller MPEG-2 video) och bättre upplösning ( HDTV ) är inte nödvändigtvis kopplad till DVB-S2. WDR-TV sänder för närvarande sina HD-kanaler H.264-kodade parallellt med en DVB-S2-transponder aktiverad i mars 2021, även via DVB-S (på samma transpondrar som SD-programmen). Även UHD- kanalen från RTL sänds på en DVB-S-transponder [6] . Men eftersom nya slutenheter med olika demodulatorer och avkodare ändå krävs för nyare format, byter de flesta leverantörer också till en mer datahastighetseffektiv och därför mer kostnadseffektiv moduleringsmetod om detta ändå beror på alla avkodare-relaterade krav program som sänds på transpondern Mottagande enhet stöds. Även av denna anledning åtföljs DVB-S2 ofta av en förändring av ljudkodek till förmån för Dolby Digital (AC-3), som de stora programföretagen redan erbjuder med DVB-S. Av de tysktalande HD-kanalerna är det bara de offentliga programföretagen och Servus TV som också sänder med MPEG-1 Audio Layer 2 (MP2) codec som vanligtvis används för MPEG-2-ljud.

DVB-S2X

DVB-S2X är en vidareutveckling av DVB-S2-standarden. Förbättringarna är mindre än de när man byter från DVB-S till DVB-S2. De viktigaste ändringarna är: [7] [8]

Analog avstängning

Jämfört med den begränsade delbara bandbredden för analoga satellit -TV -sändare gör digital datakomprimering att flera digitala sändare kan sändas i samma frekvensområde. Av denna anledning stängdes de analoga satellitkanalerna av i april 2012 av bandbreddsskäl och av ekonomiska skäl från sändarnas sida (och i vissa fall även satellitoperatörerna).

Distribution med Sat-over-IP

Sat-over-IP-teknik är en standard för att ta emot DVB-S- och DVB-S2-signaler och distribuera dem via Ethernet- nätverk. SAT-IP är en öppen, tillverkaroberoende standard som har certifierats av den europeiska standardiseringsorganisationen CENELEC. Sat-IP översätter mottagna satellitsignaler till lokala nätverk med en Sat-IP-omvandlare, oavsett internetanslutning. Detta möjliggör mobil mottagning av satellitsignalen via WLAN eller LAN på enheter som inte har en integrerad satellitmottagare. Detta innebär att det är tillräckligt att leverera alla enheter som är anslutna i respektive nätverk med en enda LNB och satellit -IP. Detta möjliggör satellitmottagning på alla nätverkskompatibla enheter som surfplattor, datorer, bärbara datorer, smartphones och alla tv-apparater via WLAN eller LAN. Anslutningen av varje enskild enhet till en dubbel LNB eller fyrkantig LNB eller en distributionsstation är därför inte nödvändig. Förutsättningen är att de nya enheterna är lämpliga för Sat-IP, eftersom det annars krävs en speciell Sat-to-IP-router för att konvertera Sat-signalen till en nätverkssignal. Dessa enheter erbjuds också under namnet Sat-IP-Converter, Sat-IP-Server eller Sat-IP-nätverkssändare och kan överföra den konverterade signalen till flera slutenheter samtidigt. SAT-IP-LNB finns tillgängliga som redan har implementerat SAT-IP-omvandlarprogrammet och konverterar signalen direkt i LNB.

Se även

webb-länkar

Commons : DVB -S - samling av bilder, videor och ljudfiler
Commons : DVB -S2 - samling av bilder, videor och ljudfiler

Individuella bevis

  1. ↑ ASTRA -stationsallokeringslistor , öppnade 2008
  2. ↑ a b c d e DVB-S (2) Funktioner / DVB-S (2) Egenskaper. Hämtad 22 maj 2021 .
  3. ↑ Paket: ARD Digital - KingOfSat. Hämtad 22 maj 2021 .
  4. ↑ Paket: ZDF Vision - KingOfSat. Hämtad 22 maj 2021 .
  5. ↑ Astra 1KR / 1L / 1M / 1N vid 19,2 ° E - LyngSat. Hämtad 22 maj 2021 .
  6. ↑ DVBS DVBS2 DVBS2X bithastighetsövervakning 11391 H Astra 19.2Öst. Hämtad 22 maj 2021 .
  7. ↑ https://www.dvb.org/resources/public/factsheets/dvb-s2x_factsheet.pdf
  8. ↑ https://arxiv.org/pdf/1411.5098v1.pdf
Hämtad från " https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=DVB-S&oldid=213980520 "