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Broadcast day-2007-newtecdvb-s2
O documento discute o padrão DVB-S2 para transmissão digital por satélite. O DVB-S2 oferece maior eficiência espectral e novas funcionalidades em comparação com o DVB-S, resultando em até 40% de redução de banda ou 2.5dB de aumento de margem. Isso é alcançado por métodos aprimorados de correção de erros e esquemas de modulação mais eficientes. O DVB-S2 também permite múltiplos fluxos de dados em uma única portadora e modulação
Broadcast day-2007-newtecdvb-s2
- 1. Shaping the futureof satellite communications 1 Bart Van Utterbeeck SSPI Broadcast day 5 de junho 2007
- 2. 2Shaping the futureof satellite communications O que é DVB-S2 ? • Novo padrão DVB para transmissão digital por satélite (2004) • Deve substituir DVB-S & DVB-DSNG no futuro Digital Video Broadcasting (DVB); Second generation framing structure, channel coding and modulation systems for Broadcasting, Interactive Services, News Gathering and other broadband satellite applications
- 3. 3Shaping the futureof satellite communications O que é DVB-S2 ? – Mais flexibilidade – Mais aplicativos – Utilização do enlace até o último dB • Melhor eficiência espectral comparada com DVB-S Quais são as vantagens? • Novas funcionalidades que oferecem: até 40% de redução de banda (custo) ou até 2.5dB de aumento de margem
- 4. 4Shaping the futureof satellite communications Como foi alcançado este aumento de eficiência? • Novos métodos para Forward Error Correction (FEC) • LDPC foi escolhido entre 7 métodos de FEC • LDPC usa grandes blocos de dados – Normal Frames (64800 bits) – Short Frames (16200 bits) • Mais opções de FEC: 1/4, 1/3, 2/5, 1/2, 3/5, 2/3, 3/4, 4/5, 5/6, 8/9, 9/10 O LDPC foi inventado por Gallager nos anos 60 mas somente com a tecnologia de hoje (90 nm technology) o LDPC pôde ser implementado num só ASIC BCHReed/SolomonOuter coding LDPCViterbiInner coding DVB-S2DVB-S
- 5. 5Shaping the futureof satellite communications 4 esquemas de modulação adaptados para TWTA 00 I Q ρ=1 10 11 01 Q=LSBI=MSB 000 I Q ρ=1 011 111 001 LSB MSB 101 010 110 100 φ=π/4 text 1100 11011111 1110 0000 0100 0101 0001 10011011 0011 0111 0110 0010 1010 1000 I Q γ = R2 / R1 LSB MSB R1 R2 text 10001 1001110111 10101 00000 10000 10010 00010 0001100111 00110 10110 10100 00100 00101 00001 I Q γ1 =R2 / R1 γ2 =R3 / R1 LSB MSB R1 R2 R3 11000 01000 11001 01001 01101 11101 01100 11100 11110 01110 11111 01111 01011 11011 01010 11010 QPSK 2 bits/symbol 8PSK 3 bits/symbol 16APSK 4 bits/symbol 32APSK 5 bits/symbol Como foi alcançado este aumento de eficiência? Mais fatores de Roll-Off (20%, 25% and 35%)
- 6. 6Shaping the futureof satellite communications Eficiência DVB-S2 comparada com DVB-S/DSNG: 18 dB Baixa C/N
- 7. 7Shaping the futureof satellite communications Exemplo: 5 Mbit/s, Roll-off 1.35 • 1.3824 bit/Hz 4.88 MHz • 12.200 USD/mês (2500 US$/ MHz) • 1.4875 bit/Hz 4.53 MHz • 11.325 USD/mês (2500 US$/ MHz) DVB-S DVB-S2
- 8. 8Shaping the futureof satellite communications Exemplo: 5 Mbit/s, Roll-off 1.35 • 1.7665 bit/Hz 3.8 MHz • 9500 US$/mês (2500 US$/ MHz) • 1.9806 bit/Hz 3.4 MHz • 8500 US$/mês (2500 US$/ MHz) DVB-S2 DVB-S2
- 9. 9Shaping the futureof satellite communications Um novo parâmetro: Pilots • Desafio para DVB-S2 Performance quase Shannon Manter sincronismo em condições de muito ruído Exige muito do demodulador Preocupação: Clientes com antena/LNB existentes só deveriam trocar a caixa set-top box para receber sinais DVB-S2 Pilots
- 10. 10Shaping the futureof satellite communications DVB-S2: Multiple streams numa só portadora • Um modulador DVB-S2 pode ter múltiplos inputs físicos ou lógicos: • Os dados de cada input são processados e transportados em frames separados. • Os BB frames são multiplexados no Physical Layer para formar uma só portadora (não é TS multiplexing) • Demoduladores são capazes de receber e decodificar os streams individuais TS input 1 TS input 2 IP input Input interfaces Mode and Stream Adaptation (including padding) Coding and modulation Insertion of dummy PL frames DVB-S2 modulator BB frames PL frames Dummy PL frame
- 11. 11Shaping the futureof satellite communications Variable coding and modulation (Modulação e Codificação Variável) No DVB-S2 existe a possibilidade de que cada frame seja Modulado e Codificado com seus próprios parâmetros – CCM Constant Coding and Modulation • Todos os frames têm a mesma modulação e codificação (fixo) – VCM Variable Coding and Modulation • Vários streams/serviços são modulados e codificados com seus próprios parâmetros (fixo por stream/serviço) – ACM Adaptive Coding and Modulation • Cada frame está modulado/codificado com seus próprios parâmetros. Os parâmetros podem ser modificados dinamicamente dependendo da qualidade de recepção de cada demodulador (Exige um canal de retorno por demodulador)
- 12. 12Shaping the futureof satellite communications Parâmetros DVB-S2 XXInput Stream Id 0 ... 255 0 (Demodulador sempre segue Modulador) XPilots On / Off 0 (Broadcast: Normal Frames, Nos demais perfis : Demod segue Mod) XFrame Short / Normal CCM (VCM/ACM : Demod segue Mod) XFEC e.g. 9/10 CCM (VCM/ACM : Demod segue Mod) XModulação e.g. QPSK DemoduladorModulador (1) Frequência, Symbolrate e Roll-off : Igual a DVB-S/DSNG (2) Broadcast em DVB-S2 : CCM, QPSK/8PSK, Normal frames, Single TS Broadcast Profile: -CCM -QPSK/8PSK -Normal frames -Single TS Receptores de baixo custo
- 13. 13Shaping the futureof satellite communications Calculador DVB-S – DVB-S2 http://www.newtec-southamerica.com/index.php?id=696&L=0 Artigo e Calculador
- 14. Shaping the futureof satellite communications 14 Exemplo 1 Satellite News Gathering
- 15. 15Shaping the futureof satellite communications Satellite News Gathering: Trends • Possibilidade de enviar arquivos para o Studio (e vice-versa) – EBU : 80% das contribuições são off-line – ASBU : MENOS (Multimedia Exchange Network Over Satellite) – Tapeless environment • Manter a possibilidade de transmitir vídeo ao vivo • Acesso a Internet/intranet + e-mail + VoIP – Aumentando a produtividade on-site • Configuração remota do DSNG/Fly-away
- 16. 16Shaping the futureof satellite communications DVB S2 Modulator DVB S2 Demodulator IP ASI TS Company LAN Storage Server SNG van or Fly-Away Studio TelliCast Server TelliCast Client ASI TS Video encoder IP FlexSNG: One-way Multistream
- 17. 17Shaping the futureof satellite communications DVB S2 Modem DVB S2 Modem IP Rede LAN Storage Server Studio ftp/http PEP-Box 4000 TelliNet FTP Acceleration TelliShape QoS TelliNet Client PEP-Box 1000 or SW FTP/HTTP Acceleration TelliShape Client QoS FlexSNG: Two-way IP only Internet SNG van or Fly-Away
- 18. 18Shaping the futureof satellite communications DVB S2 Modem DVB S2 Modem IP Rede LAN Storage Server Studio ftp/http PEP-Box 4000 TelliNet FTP Acceleration TelliShape QoS TelliNet Client PEP-Box 1000 or SW TelliShape Client SW FlexSNG: Two-way Multistream Internet ASI TS Video encoder SNG van or Fly-Away ASI TS
- 19. Shaping the futureof satellite communications 19 Exemplo 2 Distribuição TV Digital / TV Móvel
- 20. 20Shaping the futureof satellite communications • Vantagens – Uso mais eficiente do espectro no satélite – Transporte transparente • Não há necessidade de re-multiplexar • Permite uma mistura de padrões, por exemplo: ISDB-T com DVB-H ou MediaFLO Distribuição TV Digital / TV Móvel ASI 1 ASI 2 ASI 3 ASI 1 ASI 2 ASI 3 TRANSCEIVER 1 TRANSCEIVER 2 TRANSCEIVER 3 Terrestre Multiplex 1 Multiplex 2 Multiplex 3 Transponder saturado
- 21. 21Shaping the futureof satellite communications Conclusão DVB-S2 • Economiza banda no satélite ou aumenta a disponibilidade – Performance quase Shannon • Feito para Multimídia – Video + dados – Aumentando a eficiência para unicast e P2P (ACM) • Padrão aberto – Em junho 2006 foram feitos testes de interoperabilidade pela RAI-CRIT para ITU-R. Relatório público disponível no site da EBU: trev_309-dvb_s2.pdf
- 22. Shaping the futureof satellite communications 22 Obrigado pela sua atenção Bart Van Utterbeeck Newtec América do Sul Ltda bvu@newtec-southamerica.com www.newtec-southamerica.com Cel: +55.11.8285.0178