第二代衛星數位廣播標準的應用
 
作者: 趙冬梅
出處: 通訊世界
責任編輯: 包研
[ 2005-05-25 15:04 ]
【導讀】DVB-S2,以其更高的頻帶利用率、更先進的編碼方式和接近香農極限的系統性能引起了廣泛的關注。需要指出的是,DVB-S2的高效傳輸方式,對衛星轉發器的可用功率和線性化水準也提出了更高的要求。而亞洲衛星的大功率和線性特性好等優勢,更能適應DVB-S2標準對傳輸通道的要求,尤其是其中的高位調製方案在衛星通道上的應用。
  亞洲衛星公司現有三顆在軌運行的衛星,分別是亞洲二號衛星、亞洲3S衛星和亞洲四號衛星,所有轉發器上均裝有線性器或自動電平控制裝置,是目前中國和亞太地區上空功率最高的C和Ku波段轉發器資源之一。

  DVB-S2,以其更高的頻帶利用率、更先進的編碼方式和接近香農極限的系統性能引起了廣泛的關注。需要指出的是,DVB-S2的高效傳輸方式,對衛星轉發器的可用功率和線性化水準也提出了更高的要求。而亞洲衛星的大功率和線性特性好等優勢,更能適應DVB-S2標準對傳輸通道的要求,尤其是其中的高位調製方案在衛星通道上的應用。

  DVB-S2特點概述

  與DVB-S相比,DVB-S2可提供除QPSK外的多種具有更高頻帶利用率的調製方式,如8PSK、16APSK、32APSK。與DVB-DSNG的16QAM相比,DVB-S2的16APSK和32APSK調製技術,減少了幅度變化,更能適應線性特性相對不好的衛星傳輸通道,使高位調製方式通過衛星通道傳輸成為可能。

  與DVB-S和DVB-DSNG相比,DVB-S2採用的是功能更強大的前向糾錯系統,即BCH和LDPC(低密度校驗碼)碼級聯的通道編碼方式,有效地降低了系統解調門限,距離理論的香農極限只有0.7∼1dB的差距。
  DVB-S2頻譜成形中的升余弦滾降係數α可在0.35、0.25、0.2中選擇,而不是DVB-S固定的0.35,自然α越小,可以獲得下降更陡峭的載波波形頻譜利用率越高。

  在DVB-S2的單向廣播應用中,DVB-S2標準允許發射站根據接收站的不同條件,對發送給不同接收站的資料幀的傳輸參數進行優化,在傳輸過程中採用可變的編碼和調製方式(VCM),不必為最壞情況的傳輸預留額外的餘量。DVB-S2的互動式應用中,可變編碼和調製(VCM)功能與回傳通道的運用相結合,形成一種新的應用模式,即自適應的編碼和調製(ACM)。

  DVB-S2系統在亞洲四號衛星Ku波段的應用探討

  下面以亞洲四號衛星Ku波段中國波束轉發器為例,說明採用DVB-S2系統與DVB-S相比,可以提高通道的傳輸效率,增加每個轉發器上所能容納的頻道數。

  假設在亞洲四號衛星Ku波段轉發器上開展以MCPC方式傳輸的數位電視廣播業務,分別採用DVB-S和DVB-S2標準進行傳輸。在相同的鏈路傳輸條件下,(即達到相同C/N時),採用DVB-S2的傳輸體制時可以採用更高階的調製解調方式和冗餘度更小的前向糾錯方式。

  目前DVB-S衛星資料廣播業務使用最廣泛的是(QPSK,3/4FEC)的技術體制,而DVB-S2系統採用(8PSK,2/3FEC)的技術體制,就可以達到與之相當的接收效果。由此計算出在兩種傳輸標準下,一個推滿整個轉發器的MCPC載波所能攜帶的資訊傳輸速率分別為55.3Mbps和86.4Mbps,因此,採用DVB-S2的標準比DVB-S傳輸的資訊率提高55.2%,

  同樣,如果DVB-S採用(QPSK,7/8FEC)的技術體制,DVB-S2系統採用(8PSK,3/4FEC)可以達到與之相當的接收效果,一個推滿整轉發器的MCPC載波能攜帶的有用資訊分別為64.5和97.2Mbps,DVB-S2系統比DVB-S系統的轉發器容量可提高50.7%。

  表中列出了兩種不同的衛星數位廣播傳輸體制下,對應兩種不同的接收門限時的結果比較,以及在一個36MHz轉發器上,使用不同標準能同時傳輸的SDTV和HDTV的頻道數。

  對於面向小天線的單向廣播應用,無論是當前的DVB-S系統,還是未來的DVB-S2系統,亞洲四號衛星Ku波段中國波束轉發器完全可以支援中國用戶使用35∼40cm的接收天線高品質地接收廣播電視數字電影高清晰度電視、高速資料廣播等數位寬頻多媒體業務。