DVB-S2

La radiodifusión de vídeo digital por satélite de segunda generación ( DVB-S2 ) es un estándar de transmisión de televisión digital diseñado como sucesor del popular sistema DVB-S . Fue desarrollado en 2003 por el Proyecto de Radiodifusión de Vídeo Digital , un consorcio industrial internacional, y ratificado por ETSI (EN 302307) en marzo de 2005. El estándar se basa en el DVB-S y lo mejora, así como en el sistema de recopilación electrónica de noticias (o recopilación digital de noticias por satélite), utilizado por las unidades móviles para enviar sonido e imágenes desde ubicaciones remotas en todo el mundo a sus estaciones de televisión de origen.

DVB-S2 está diseñado para servicios de radiodifusión, incluyendo televisión estándar y de alta definición ( HDTV) , servicios interactivos como acceso a Internet y distribución de contenido de datos (profesional). El desarrollo de DVB-S2 coincidió con la introducción de la HDTV y los códecs de vídeo H.264 (MPEG-4 AVC) .

Dos nuevas características clave que se añadieron en comparación con el estándar DVB-S son:

• Un potente esquema de codificación basado en un código LDPC moderno . Para lograr una baja complejidad de codificación, los códigos LDPC elegidos poseen una estructura especial, también conocida como códigos de repetición-acumulación irregulares.
• Los modos VCM (Codificación y Modulación Variable) y ACM (Codificación y Modulación Adaptativa) permiten optimizar la utilización del ancho de banda mediante el cambio dinámico de los parámetros de transmisión.

Otras características incluyen esquemas de modulación mejorados de hasta 32APSK , tasas de codificación adicionales y la introducción de un mecanismo de transporte genérico para datos de paquetes IP, incluyendo flujos de audio y vídeo MPEG-4 , al tiempo que se admite la retrocompatibilidad con la transmisión existente basada en MPEG-2 TS .

DVB-S2 ofrece un rendimiento significativamente superior al de sus predecesores, permitiendo principalmente un aumento de la tasa de bits disponible en el mismo ancho de banda del transpondedor satelital. La mejora de rendimiento medida de DVB-S2 con respecto a DVB-S es de aproximadamente un 30 % con el mismo ancho de banda del transpondedor satelital y la misma potencia de señal emitida. Si se suman las mejoras en la compresión de vídeo , ahora es posible ofrecer un servicio de HDTV ( MPEG-4 AVC ) en el mismo ancho de banda que soportaba un servicio de SDTV MPEG-2 basado en DVB-S tan solo una década antes.

En marzo de 2014, el Proyecto DVB publicó la especificación DVB-S2X como una extensión opcional que añade mejoras adicionales. ^{[ 1 ]}

• Entrada directa de uno o más flujos de transporte MPEG-2 (TS). MPEG-TS es compatible mediante un modo de compatibilidad.
• El formato de flujo nativo para DVB-S2 se denomina Generic Stream (GS) y se puede utilizar para transmitir de forma eficiente datos basados ​​en IP, incluidos los servicios MPEG-4 AVC/H.264.
• Compatibilidad con versiones anteriores de DVB-S, destinada a usuarios finales , y DVB-DSNG, utilizada para enlaces de retorno y recopilación electrónica de noticias .
• La codificación y modulación variable (VCM) optimiza la utilización del ancho de banda en función de la prioridad de los datos de entrada; por ejemplo, la televisión de definición estándar (SDTV) podría transmitirse utilizando una configuración más robusta que el servicio de televisión de alta definición (HDTV) correspondiente.
• La codificación y modulación adaptativa (ACM) permite adaptar de forma flexible los parámetros de transmisión a las condiciones de recepción de los terminales, por ejemplo, cambiando a una tasa de código más baja durante el desvanecimiento .
• Cuatro modos de modulación :
  • Se proponen las señales QPSK y 8PSK para aplicaciones de radiodifusión, y pueden utilizarse en transpondedores no lineales que operan cerca de la saturación.
  • Los sistemas 16APSK y 32APSK se utilizan principalmente para aplicaciones profesionales semilineales, pero también pueden emplearse para la radiodifusión, aunque requieren un mayor nivel de C/N disponible y la adopción de métodos avanzados de predistorsión en la estación de enlace ascendente para minimizar el efecto de la no linealidad del transpondedor.
• Atenuación mejorada : α = 0,20 y α = 0,25 además de la atenuación de DVB-S α = 0,35 (aunque DVB-S aún puede beneficiarse de una atenuación mejorada sin romper la compatibilidad con los receptores DVB-S existentes).
• Codificación mejorada : un código LDPC moderno y extenso se concatena con un código BCH externo para lograr condiciones de recepción prácticamente libres de errores (QEF) en un canal AWGN . El código externo se introduce para evitar errores mínimos a bajas tasas de error de bits . Una única trama de corrección de errores hacia adelante (FEC) puede tener 64 800 bits (normal) o 16 200 bits (corta). Si se utiliza VCM o ACM, la transmisión puede ser una combinación de tramas normales y cortas.
• Varias tasas de codificación para una configuración flexible de los parámetros de transmisión: 1/4, 1/3, 2/5, 1/2, 3/5, 2/3, 3/4, 4/5, 5/6, 6/7, 8/9 y 9/10. Las tasas de codificación 1/4, 1/3 y 2/5 se han introducido para condiciones de recepción excepcionalmente deficientes en combinación con la modulación QPSK. Los valores de codificación 8/9 y 9/10 presentan un rendimiento deficiente en condiciones de enlace marginales (donde el nivel de señal está por debajo del nivel de ruido). Sin embargo, con enlaces descendentes puntuales en banda Ku o Ka , estas tasas de codificación pueden recomendarse para evitar la visualización fuera de la región por motivos de derechos de autor o culturales.
• Sincronización opcional del flujo de entrada para proporcionar un retardo constante de extremo a extremo.

Dependiendo de la tasa de codificación y la modulación, el sistema puede operar con una relación C/N entre -2,4 dB (QPSK, 1/4) y 16 dB (32APSK, 9/10), con un objetivo de casi cero errores de una tasa de error de paquetes TS de 10⁻⁷ ^. La distancia al límite de Shannon oscila entre 0,7 dB y 1,2 dB.    

Modos y características de DVB-S2 en comparación con DVB-S:

Los escenarios previstos para DVB-S2 en el documento estándar son:

• Servicios de televisión por cable o televisión de alta definición (SDTV o HDTV). Opcionalmente, esta transmisión puede ser compatible con versiones anteriores de DVB-S, pero no se beneficia del 30 % de ancho de banda adicional.
• Servicios interactivos que incluyen acceso a Internet. Los datos generados por el usuario pueden enviarse por cable (cobre/fibra óptica), conexión inalámbrica móvil o enlace ascendente por satélite ( DVB-RCS ).
• Aplicaciones profesionales, donde los datos deben multiplexarse ​​en tiempo real y luego transmitirse en la banda VHF/UHF (por ejemplo, contribuciones a la televisión digital, recopilación de noticias vía satélite). Estas transmisiones no están destinadas al espectador promedio.
• Distribución de contenido de datos a gran escala. Esto incluye servicios punto a punto y multidifusión, así como la transmisión a nodos centrales para su (re)distribución a través de otros medios.

DVB-S2 es un 30 % más eficiente que DVB-S . Permite una gama más amplia de aplicaciones, combinando las características de DVB-S (para tareas domésticas) y DVB-DSNG (para tareas profesionales). DVB-S2 puede adaptar la codificación para maximizar el uso de los recursos satelitales. Es compatible con la última generación.

La principal desventaja es que existen millones de dispositivos en todo el mundo que utilizan DVB-S y que deben actualizarse.

La siguiente tabla compara ambos estándares.

El proceso de conversión de DVB-S a DVB-S2 se está acelerando debido al rápido aumento de la HDTV y la introducción de la HDTV 3D. El principal factor que ralentiza este proceso es la necesidad de reemplazar o actualizar los decodificadores, o adquirir televisores con sintonizadores DVB-S2 integrados, lo que dificulta la transición para los operadores ya establecidos.

Las emisoras actuales de televisión directa al hogar que utilizan DVB-S2 son:

Estas emisoras han utilizado DVB-S2 en sus redes internas de distribución, pero es posible que no hayan implementado transmisiones DVB-S2 para los consumidores.

Sisvel, una empresa con sede en Luxemburgo, administra las licencias de patentes que se aplican a esta norma, ^{[ 2 ]} así como a otros consorcios de patentes .

• Cálculos satelitales en línea
• Calculadora Newtec DVB-S2(x) Archivada el 10/07/2018 en Wayback Machine
• Pruebas del STV0900A de 16APSK/32APSK en Linux
• Documento con el código IRA