the best of both worlds
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Agenda
Definição
Cronologia
Modulações
FEC
Cálculo de Data Rate DVB-S2
Comparação DVB-S x DVB-S2
Como utilizar DVB-S2 em DTV
Análise Financeira
Cronologia
DVB-S1
1994
DVB-DSNG
1997 2004
DVB-S2
EN-300421
QPSK
Viterbi
EN-301210
8PSK
16 QAM
Viterbi
EN-302307
O que é DVB-S2
Segunda geração de aplicações, contendo novas especificações
de estruturas de quadro, codificação de canal e modulação para
transmissão via satélite para utilização em serviços interativos,
broadcasting e DSNG. (definição EN-302307 da ETSI)
FEC baseado em BCH (outter) (Bose-Chaudhuri-Hocquenghem) e
LDPC (inner) (Low Density Parity Code – Gallager)
¼ até 9/10
Modulações: QPSK, 8PSK, 16APSK, 32 APSK
Broadcasting de TV = CCM (Constant Code&Modulation)
Escalabilidade = VCM (Variable Code&Modulation)
Canal de retorno: ACM (Adaptative Code&Modulation)
Rol-Off: 35%, 25%, 20%
Fator Chave do DVB-S2
30% de ganho de banda
ou
até 2.5 dB de margem de enlace
Cadeia de Transmissão
Encoder Modulador
HPA+BUC
Antena TX
Modulação Digital
Dados
Portadora
Sinal Modulado
Técnica utilizada para transmitir um dado ou código finito através de uma forma de onda
analógica
Modulações em DVB-S2 (constelações)
QPSK 8PSK
16APSK 32APSK
Bits por Símbolo
Modulação Bits/Símbolo
QPSK 2
8PSK 3
16APSK 4
32APSK 5
Como Calcular a Taxa de Dados em DVB-S
BR = SR x FEC x MOD x RS
5 3/4 2 188/204
Como Calcular a Taxa de Dados em DVB-S2
Não se calcula diretamente
Quadro DVB-S2
BBH
Header Dados (Payload) BCH-FEC LDPC-FEC
Nldpc = Normal Frame = 64.800 bits
Nldpc = Short Frame = 16.200 bits
80 bits
Kbch
Tabela FEC – Normal Frame
Tabela FEC – Short Frame
Fórmula para Calcular o Data Rate (taxa útil)
BR = EBBh x EPLh x P x M x SR
BR = Bit rate (taxa de dados útil)
EBBh = Indice do overhead BBH
EPLh = Indice do overhead PLH
P = Inserção do Pilot
M = Indice de modulação
SR = Symbol Rate
Exemplo de Cálculo do Data Rate
Banda de Satélite: 3 Mhz
Modulação: 8PSK
Código LDPC: 2/3
Roll-Off: 35%
Frame: Normal
Calculando Dados Úteis e Eficiência BBH
Ldpc = 64800 (para normal frame)
Kbch = 43040 (da tabela anterior)
BBH Dados (Payload) BCH-FEC LDPC-FEC
80 bits
Kbch
Dados = 43040 – 80 = 42.960 bits
Nldpc = Normal Frame = 64.800 bits
Indice do BBH
EBBh= 42.960 = 0,6629
64.800
Para cada 1 bit de entrada é necessário 1,52 bits para codificá-lo
Indice do EPLh
Após a modulação, os símbolos são
agrupados em “S” slots de 90 símbolos
cada um. A quantidade de slots no quadro
depende da modulação utilizada.
PLH S-1 S-2 S-3 S-4 Sn
PL FRAME
1 slot
90 símbolos
Quantidade de Slots
S = Nldpc= 64.800 = 240 slots
M x 90 3 x 90
MODULAÇÃO Normal Short
Constelação Bits/símbolo Qde Slots Qde Slots
QPSK 2 360 90
8PSK 3 240 60
16APSK 4 180 45
32 APSK 5 144 36
Indice do EPLh
EPLh = S = 240 = 0,9958
S+1 241
Se o número de slots que contêm dados úteis é
“S”, então o overhead será “S+1”, pois o header
ocupa 1 slot
Pilot
Permite a recuperação da portadora, mesmo
abaixo do nível de ruído. Isto é feito inserindo
um bloco de 36 símbolos modulados em BPSK
após cada 16 slots.
P= S x 90
90 + (S x 90) + 36 int [(S-1)/16)]
Pilot
P= 240 x 90
90 + (240 x 90) + 36 int [(240-1)/16)]
P= 0,9732
SR = Symbol Rate
SR= Largura de Banda
Roll-Off
SR= 3 Mhz = 2,22 MS/s
1,35
Fórmula para Calcular o Data Rate (taxa útil)
BR = EBBh x EPLh x P x M x SR
0,6629 0,9958 0,9732 3 2,22
BR = 4,3 Mbps
Fórmula para Calcular o BW (largura de banda)
EBBh x EPLh x P x M
x
SR
EBBh x EPLh x P x M
BR
= SR
BR =
BW = SR x (1+Roll-Off)
DVB-S2 Otimizado para Broadcasting de TV
QPSK e 8PSK
16APSK
32APSK
Modulações mais robustas à
distorções não lineares, podendo
trabalhar próximas ao ponto de
saturação do Transponder
Modulações mais sensíveis à
distorções não lineares requerendo
um grande back-off para suas
utilizações. Em configuração MCPC
também sofrem maiores problemas
com intermodulação
Comparativos DVB-S2 x DVB-S
Item
Ganho de Taxa
Ganho de
Banda Ganho de Margem
DVB-S
QPSK
DVB-S2
8PSK
DVB-S2
8PSK
DVB-S
QPSK
DVB-S2
QPSK
Banda 6.75 Mhz 6.75 Mhz 4.71 Mhz 6.75 Mhz 6.75 Mhz
SR 5 5 5 5 5
FEC 3/4 2/3 2/3 3/4 3/4
Co/No 6.31 dB 7.0 dB 7.0 dB 6.31 dB 4.30 dB
BR 6.91 9.67 6.91 6.91 7.26
BR % 0% +40% 0% 0% 5%
Roll-Off 35% 35% 35% 35% 35%
Banda % 0% 0% -31% 0% 0%
Margem 0 dB 0dB 0 dB 0 dB 2 dB
Transmissão de HDTV em DVB-S2
Taxa Média do MPEG-4 HDTV: 15 Mbps
DVB-S, QPSK, ¾, 35% 14,7 Mhz
DVB-S2, 8PSK, 2/3, 35% 10,4 Mhz
Diferença 4,3 Mhz (-30%)
Exemplo de Análise Financeira – Novo Uplink
DVB-S DVB-S2 Diferenças
Banda (Mhz) 6 Mhz 4,2 Mhz
Modulação QPSK 8PSK
FEC 3/4 2/3
Custo do Mhz $3,000 $3,000
Total Custo Mhz $18,000 $12,600 ($5,400)
Qde Receptores 50 50
Custo do Receptor $1,600 $2,400
Custo Uplink $50,000 $75,000 $25,000
Custo Total $130,000 $195,000 $65,000
Pay-Back (Meses) ($65,000/$5,400) ~ 12 meses
Considerando um contrato com a operadora de satélite de 5 anos, a
economia no final do contrato será de $5,400 x (60-12) = $259,200
Exemplo de Análise Financeira –Troca Uplink
DVB-S DVB-S2 Diferenças
Banda (Mhz) 6 Mhz 4,2 Mhz
Modulação QPSK 8PSK
FEC 3/4 2/3
Custo do Mhz $3,000 $3,000
Total Custo Mhz $18,000 $12,600 ($5,400)
Qde Receptores 50 50
Custo do
Receptor
0 $2,400 120,000
Custo do Uplink 0 $75,000 $75,000
Custo Total $195,000 $195,000
Pay-Back (Meses) ($195,000/$5,400) ~36 meses
Considerando um contrato com a operadora de satélite de 5 anos, a
economia no final do contrato será de $5,400 x (60-36) = $129,600
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Scopus do Brasil - SDB
Representante no Brasil da Harmonic Inc, líder mundial no
fornecimento de soluções digitais para o mercado de
televisão por Satélite, Cabo, Internet, Contribuição e
Distribuição, Telco e Terrestre.
Localizada em São José dos Campos
Projetos e Consultoria Técnica
Venda de equipamentos Scopus/Harmonic
Soluções “Turn-Key”
Contratos de Manutenção
Instalação
Assistência técnica
Suporte técnico – “hot line”
Treinamento “in company” ou local
Integração de sistemas
Ellipse 2000
Encoder com Modulador DVB-S2
Integrado
Solução Harmonic DVB-S2
PVR-6000
DVB-S2 Professional Receiver
Menor Delay no mercado
SD e HD
RhozetRhozet ArmadaArmada StreamLinerStreamLiner
PS8K
Mosaic
PS8K
Mosaic
PS2K
Ad Insertion
PS2K
Ad Insertion
PS1K
Universal Mux
PS1K
Universal Mux
ElectraElectra
IONION
MVMV
CLEARcutCLEARcut
LIVEcutLIVEcut
Ingest
Gateway
Ingest
Gateway
Carbon 
Coder
Carbon 
Coder
NSG9K
EdgeQAM
NSG9K
EdgeQAM
Scalable
Nodes
Scalable
Nodes
Optical
TX, RX
Optical
TX, RX
Ellipse 
UE9000
Ellipse 
UE9000
IRD/IRPIRD/IRP
PS4KPS4K
Portifólio de Produtos Harmonic/Scopus
Sidnei Brito
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+55 12 3923-9208
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Referências
• EN-300421
• EN-301210
• EN-302307
• www.scopus.net
• www.newtec.be
• http://www.newtec.eu/library/dvb-s2-calculator.html
• www.dvb.org

Scopus sidnei-bc-day-2009

  • 1.
    the best ofboth worlds +
  • 2.
    Agenda Definição Cronologia Modulações FEC Cálculo de DataRate DVB-S2 Comparação DVB-S x DVB-S2 Como utilizar DVB-S2 em DTV Análise Financeira
  • 3.
  • 4.
    O que éDVB-S2 Segunda geração de aplicações, contendo novas especificações de estruturas de quadro, codificação de canal e modulação para transmissão via satélite para utilização em serviços interativos, broadcasting e DSNG. (definição EN-302307 da ETSI) FEC baseado em BCH (outter) (Bose-Chaudhuri-Hocquenghem) e LDPC (inner) (Low Density Parity Code – Gallager) ¼ até 9/10 Modulações: QPSK, 8PSK, 16APSK, 32 APSK Broadcasting de TV = CCM (Constant Code&Modulation) Escalabilidade = VCM (Variable Code&Modulation) Canal de retorno: ACM (Adaptative Code&Modulation) Rol-Off: 35%, 25%, 20%
  • 5.
    Fator Chave doDVB-S2 30% de ganho de banda ou até 2.5 dB de margem de enlace
  • 6.
    Cadeia de Transmissão EncoderModulador HPA+BUC Antena TX
  • 7.
    Modulação Digital Dados Portadora Sinal Modulado Técnicautilizada para transmitir um dado ou código finito através de uma forma de onda analógica
  • 8.
    Modulações em DVB-S2(constelações) QPSK 8PSK 16APSK 32APSK
  • 9.
    Bits por Símbolo ModulaçãoBits/Símbolo QPSK 2 8PSK 3 16APSK 4 32APSK 5
  • 10.
    Como Calcular aTaxa de Dados em DVB-S BR = SR x FEC x MOD x RS 5 3/4 2 188/204
  • 11.
    Como Calcular aTaxa de Dados em DVB-S2 Não se calcula diretamente
  • 12.
    Quadro DVB-S2 BBH Header Dados(Payload) BCH-FEC LDPC-FEC Nldpc = Normal Frame = 64.800 bits Nldpc = Short Frame = 16.200 bits 80 bits Kbch
  • 13.
    Tabela FEC –Normal Frame
  • 14.
    Tabela FEC –Short Frame
  • 15.
    Fórmula para Calcularo Data Rate (taxa útil) BR = EBBh x EPLh x P x M x SR BR = Bit rate (taxa de dados útil) EBBh = Indice do overhead BBH EPLh = Indice do overhead PLH P = Inserção do Pilot M = Indice de modulação SR = Symbol Rate
  • 16.
    Exemplo de Cálculodo Data Rate Banda de Satélite: 3 Mhz Modulação: 8PSK Código LDPC: 2/3 Roll-Off: 35% Frame: Normal
  • 17.
    Calculando Dados Úteise Eficiência BBH Ldpc = 64800 (para normal frame) Kbch = 43040 (da tabela anterior) BBH Dados (Payload) BCH-FEC LDPC-FEC 80 bits Kbch Dados = 43040 – 80 = 42.960 bits Nldpc = Normal Frame = 64.800 bits
  • 18.
    Indice do BBH EBBh=42.960 = 0,6629 64.800 Para cada 1 bit de entrada é necessário 1,52 bits para codificá-lo
  • 19.
    Indice do EPLh Apósa modulação, os símbolos são agrupados em “S” slots de 90 símbolos cada um. A quantidade de slots no quadro depende da modulação utilizada. PLH S-1 S-2 S-3 S-4 Sn PL FRAME 1 slot 90 símbolos
  • 20.
    Quantidade de Slots S= Nldpc= 64.800 = 240 slots M x 90 3 x 90 MODULAÇÃO Normal Short Constelação Bits/símbolo Qde Slots Qde Slots QPSK 2 360 90 8PSK 3 240 60 16APSK 4 180 45 32 APSK 5 144 36
  • 21.
    Indice do EPLh EPLh= S = 240 = 0,9958 S+1 241 Se o número de slots que contêm dados úteis é “S”, então o overhead será “S+1”, pois o header ocupa 1 slot
  • 22.
    Pilot Permite a recuperaçãoda portadora, mesmo abaixo do nível de ruído. Isto é feito inserindo um bloco de 36 símbolos modulados em BPSK após cada 16 slots. P= S x 90 90 + (S x 90) + 36 int [(S-1)/16)]
  • 23.
    Pilot P= 240 x90 90 + (240 x 90) + 36 int [(240-1)/16)] P= 0,9732
  • 24.
    SR = SymbolRate SR= Largura de Banda Roll-Off SR= 3 Mhz = 2,22 MS/s 1,35
  • 25.
    Fórmula para Calcularo Data Rate (taxa útil) BR = EBBh x EPLh x P x M x SR 0,6629 0,9958 0,9732 3 2,22 BR = 4,3 Mbps
  • 26.
    Fórmula para Calcularo BW (largura de banda) EBBh x EPLh x P x M x SR EBBh x EPLh x P x M BR = SR BR = BW = SR x (1+Roll-Off)
  • 27.
    DVB-S2 Otimizado paraBroadcasting de TV QPSK e 8PSK 16APSK 32APSK Modulações mais robustas à distorções não lineares, podendo trabalhar próximas ao ponto de saturação do Transponder Modulações mais sensíveis à distorções não lineares requerendo um grande back-off para suas utilizações. Em configuração MCPC também sofrem maiores problemas com intermodulação
  • 28.
    Comparativos DVB-S2 xDVB-S Item Ganho de Taxa Ganho de Banda Ganho de Margem DVB-S QPSK DVB-S2 8PSK DVB-S2 8PSK DVB-S QPSK DVB-S2 QPSK Banda 6.75 Mhz 6.75 Mhz 4.71 Mhz 6.75 Mhz 6.75 Mhz SR 5 5 5 5 5 FEC 3/4 2/3 2/3 3/4 3/4 Co/No 6.31 dB 7.0 dB 7.0 dB 6.31 dB 4.30 dB BR 6.91 9.67 6.91 6.91 7.26 BR % 0% +40% 0% 0% 5% Roll-Off 35% 35% 35% 35% 35% Banda % 0% 0% -31% 0% 0% Margem 0 dB 0dB 0 dB 0 dB 2 dB
  • 29.
    Transmissão de HDTVem DVB-S2 Taxa Média do MPEG-4 HDTV: 15 Mbps DVB-S, QPSK, ¾, 35% 14,7 Mhz DVB-S2, 8PSK, 2/3, 35% 10,4 Mhz Diferença 4,3 Mhz (-30%)
  • 30.
    Exemplo de AnáliseFinanceira – Novo Uplink DVB-S DVB-S2 Diferenças Banda (Mhz) 6 Mhz 4,2 Mhz Modulação QPSK 8PSK FEC 3/4 2/3 Custo do Mhz $3,000 $3,000 Total Custo Mhz $18,000 $12,600 ($5,400) Qde Receptores 50 50 Custo do Receptor $1,600 $2,400 Custo Uplink $50,000 $75,000 $25,000 Custo Total $130,000 $195,000 $65,000 Pay-Back (Meses) ($65,000/$5,400) ~ 12 meses Considerando um contrato com a operadora de satélite de 5 anos, a economia no final do contrato será de $5,400 x (60-12) = $259,200
  • 31.
    Exemplo de AnáliseFinanceira –Troca Uplink DVB-S DVB-S2 Diferenças Banda (Mhz) 6 Mhz 4,2 Mhz Modulação QPSK 8PSK FEC 3/4 2/3 Custo do Mhz $3,000 $3,000 Total Custo Mhz $18,000 $12,600 ($5,400) Qde Receptores 50 50 Custo do Receptor 0 $2,400 120,000 Custo do Uplink 0 $75,000 $75,000 Custo Total $195,000 $195,000 Pay-Back (Meses) ($195,000/$5,400) ~36 meses Considerando um contrato com a operadora de satélite de 5 anos, a economia no final do contrato será de $5,400 x (60-36) = $129,600
  • 32.
    the best ofboth worlds +
  • 33.
    Scopus do Brasil- SDB Representante no Brasil da Harmonic Inc, líder mundial no fornecimento de soluções digitais para o mercado de televisão por Satélite, Cabo, Internet, Contribuição e Distribuição, Telco e Terrestre. Localizada em São José dos Campos Projetos e Consultoria Técnica Venda de equipamentos Scopus/Harmonic Soluções “Turn-Key” Contratos de Manutenção Instalação Assistência técnica Suporte técnico – “hot line” Treinamento “in company” ou local Integração de sistemas
  • 34.
    Ellipse 2000 Encoder comModulador DVB-S2 Integrado Solução Harmonic DVB-S2 PVR-6000 DVB-S2 Professional Receiver Menor Delay no mercado SD e HD
  • 35.
  • 36.
    Sidnei Brito Scopus doBrasil Ltda sidnei@scopusbrasil.com.br +55 12 3923-9208 +55 12 9113-7844 Visite nosso web-site: www.scopusbrasil.com.br Obrigado a todos!
  • 37.
    Referências • EN-300421 • EN-301210 •EN-302307 • www.scopus.net • www.newtec.be • http://www.newtec.eu/library/dvb-s2-calculator.html • www.dvb.org