DVB-S2
DVB-S2 PCIチューナーカード

デジタルビデオ放送 - 衛星 - 第2世代（DVB-S2）は、普及しているDVB-Sシステムの後継として設計されたデジタルテレビ放送規格です。国際的な業界団体であるデジタルビデオ放送プロジェクト（DVB-S2）によって2003年に開発され、2005年3月にETSI （欧州通信標準化機構）によって承認されました（EN 302307）。この規格は、DVB-Sと、移動端末が世界中の遠隔地から音声と画像を自局のテレビ局に送信するために使用する電子ニュース収集（デジタル衛星ニュース収集）システムをベースに改良されています。

DVB-S2は、標準およびHDTVを含む放送サービス、インターネットアクセスを含むインタラクティブサービス、そして（プロフェッショナル）データコンテンツ配信向けに設計されています。DVB-S2の開発は、HDTVおよびH.264（MPEG-4 AVC）ビデオコーデックの導入と同時期に行われました。

DVB-S 規格と比較して追加された 2 つの新しい主要機能は次のとおりです。

  • 最新のLDPC符号に基づく強力な符号化方式。符号化の複雑さを軽減するために、選択されたLDPC符号は、不規則繰り返し累積符号とも呼ばれる特殊な構造を有しています。
  • VCM (可変符号化および変調) モードと ACM (適応符号化および変調) モードでは、送信パラメータを動的に変更することで帯域幅の使用率を最適化できます。

その他の機能には、最大32APSKまでの拡張変調方式、追加のコード レート、およびMPEG-4オーディオ ビデオ ストリームを含む IP パケット データ用の汎用トランスポート メカニズムの導入が含まれ、既存のMPEG-2 TSベースの伝送との下位互換性もサポートされています。

DVB-S2は、従来のDVB-Sと比べて大幅に優れた性能を実現しています。これは主に、同じ衛星トランスポンダ帯域幅で利用可能なビットレートの増加を可能にしたためです。DVB-S2のDVB-Sに対する性能向上は、同じ衛星トランスポンダ帯域幅と送信信号電力において約30%と測定されています。ビデオ圧縮技術の向上も加味すると、わずか10年前の初期のDVB-SベースのMPEG-2 SDTVサービスと同じ帯域幅で、 MPEG-4 AVC HDTVサービスを配信できるようになりました。

2014年3月、 DVBプロジェクトはさらなる改良を加えたオプションの拡張機能としてDVB-S2X仕様を公開した。[ 1 ]

主な特徴

  • 1 つ以上のMPEG-2 トランスポート ストリーム(TS) を直接入力します。MPEG-TS は互換モードを使用してサポートされます。
  • DVB-S2 のネイティブ ストリーム形式はGeneric Stream (GS) と呼ばれ、MPEG-4 AVC/H.264 サービスなどの IP ベースのデータを効率的に伝送するために使用できます。
  • エンド ユーザー向けの DVB-Sおよびバックホールや電子ニュース収集に使用される DVB-DSNGとの下位互換性。
  • 入力データの優先度に基づいて帯域幅の使用率を最適化するための可変符号化および変調 (VCM)。たとえば、SDTV は、対応する HDTV サービスよりも堅牢な設定を使用して配信できます。
  • 適応符号化および変調（ACM）により、フェーディング中に低い符号化レートに切り替えるなど、端末の受信状況に合わせて送信パラメータを柔軟に適応させることができます。
  • 4つの変調モード:
    • QPSKと8PSKはブロードキャスト アプリケーション用に提案されており、飽和に近い状態で駆動される非線形トランスポンダーで使用できます。
    • 16APSKと 32APSK は主にプロフェッショナル向けセミリニア アプリケーションに使用されますが、トランスポンダの非線形性の影響を最小限に抑えるために、より高いレベルのC/Nとアップリンク ステーションでの高度なプリディストーション方式の採用が必要になりますが、放送にも使用できます。
  • ロールオフの改善: DVB-S のロールオフ α = 0.35 に加えて、α = 0.20 および α = 0.25 (ただし、DVB-S は、既存の DVB-S 受信機との互換性を損なうことなく、ロールオフの改善によるメリットを享受できます)。
  • 改良符号化：最新の大規模LDPC符号と外部BCH符号を連結することで、 AWGNチャネルにおける準エラーフリー（QEF）受信条件を実現します。外部符号は、低ビットエラー率におけるエラーフロアを回避するために導入されました。1つの前方誤り訂正 （FEC）フレームは、64,800ビット（通常）または16,200ビット（ショート）のいずれかになります。VCMまたはACMを使用する場合、ブロードキャストは通常​​フレームとショートフレームの組み合わせになります。
  • 伝送パラメータを柔軟に設定できる複数の符号化レート：1/4、1/3、2/5、1/2、3/5、2/3、3/4、4/5、5/6、6/7、8/9、9/10。符号化レート1/4、1/3、2/5は、QPSK変調との組み合わせにおいて、受信状態が非常に悪い場合に導入されました。符号化レート8/9および9/10は、限界的なリンク状態（信号レベルがノイズレベルを下回る状態）では動作が悪くなります。ただし、ターゲットを絞ったスポットKuバンドまたはKaバンドのダウンリンクでは、著作権または文化的な理由から、地域外からの視聴を防止するためにこれらの符号化レートが推奨される場合があります。
  • エンドツーエンドの一定の遅延を提供するためのオプションの入力ストリーム同期。

符号化率と変調方式に応じて、システムはC/N比が-2.4  dB（QPSK、1/4）から16 dB（32APSK、9/10）の範囲で動作し、準エラーフリーの目標は10 -7 TSパケットエラー率です。シャノン限界までの距離は0.7 dBから1.2 dBです。

DVB-Sと比較したDVB-S2のモードと機能:

DVB-S DVB-S2
入力インターフェース 単一トランスポートストリーム（TS） 複数のトランスポート ストリームと汎用ストリーム カプセル化(GSE)
モード 一定のコーディングと変調可変符号化・変調と適応符号化・変調
連邦選挙委員会リード・ソロモン（RS）1/2、2/3、3/4、5/6、7/8 LDPC + BCH 1/4、1/3、2/5、1/2、3/5、2/3、3/4、4/5、5/6、6/7、8/9、9/10
変調シングルキャリアQPSKQPSK、8PSK、16APSK、32APSK
インターリーブビットインターリーブ ビットインターリーブ
パイロットパイロットシンボル パイロットシンボル

ユースケース

標準文書で想定されている DVB-S2 のシナリオは次のとおりです。

  • SDTVまたはHDTVでテレビサービスを放送します。オプションでDVB-Sとの下位互換性を維持することも可能ですが、30%の追加帯域幅の恩恵は受けられません。
  • インターネットアクセスを含むインタラクティブサービス。ユーザーが生成したデータは、ケーブル（銅線／光ファイバー）、モバイルワイヤレス、または衛星アップリンク（DVB-RCS）を介して送信されます。
  • データをリアルタイムで多重化し、VHF/UHF帯域で放送する必要がある専門用途（例：デジタルテレビの素材伝送、衛星ニュース取材）。これらの伝送は一般視聴者向けではありません。
  • 大規模データコンテンツ配信。ポイントツーポイントおよびマルチキャストサービスに加え、他のメディアを介した（再）配信のためのヘッドエンドへの伝送も含まれます。

DVB-Sからの改良点

DVB-S2はDVB-Sよりも30%効率が高く、DVB-Sの機能（家庭用）とDVB-DSNG（業務用）を組み合わせた幅広いアプリケーションを可能にします。DVB-S2は、衛星リソースの価値を最大限に引き出すために符号化方式を適応させることができます。前世代のDVB-S2と互換性があります。

主な欠点は、世界中に DVB-S を使用して配備されているデバイスが何百万台もあり、アップグレードする必要があることです。

次の表は、両方の規格を比較したものです。

衛星EIRP（dBW） 51 53.7
システム DVB-S DVB-S2 DVB-S DVB-S2
変調とコード化 QPSK 2/3 QPSK 3/4 QPSK 7/8 8PSK 2/3
トークンあたりの速度 27.5（a = 0.35） 30.9 (a = 0.25) 27.5（a = 0.35） 29.7 (a = 0.25)
C/N、27.5 MHz (dB​​) 5.1 5.1 7.8 7.8
ビットレート（Mbit/s） 33.8 46（+36％） 44.4 58.8（+32%）
チャンネル数 SDTV 7 MPEG-2、15 AVC MPEG-2 10、AVC 21 10 MPEG-2、20 AVC 13 MPEG-2、27 AVC
チャンネル数 HDTV 1～2 MPEG-2、3～4 AVC 2つのMPEG-2、5つのAVC 2つのMPEG-2、5つのAVC 3つのMPEG-2、6つのAVC

DVB-SからDVB-S2へのアップグレードプロセス

HDTVの急速な増加と3D-HDTVの導入により、DVB-SからDVB-S2への移行プロセスは加速しています。このプロセスを遅らせている主な要因は、セットトップボックスの交換またはアップグレード、あるいはDVB-S2チューナー内蔵テレビの購入の必要性であり、既存の通信事業者にとって移行を遅らせています。

現在、DVB-S2 を使用している 直接家庭向け放送局は次のとおりです。

これらの放送局は社内の放送配信ネットワークで DVB-S2 を使用してきましたが、消費者向けの DVB-S2 送信を導入していない可能性があります。

ライセンス

ルクセンブルクに拠点を置くシズベル社は、この規格に適用される特許のライセンスを管理している[ 2 ]ほか、特許プールも管理している。

参考文献

  1. ^ 「DVB-S2X仕様がDVB運営委員会から承認される」（PDF）DVBプロジェクト。 2014年4月7日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。
  2. ^ 「Sisvel | We protect ideas - DVB-S2 - Introduction」www.sisvel.com . 2021年7月3日閲覧。

出典

ウィキメディア コモンズには、 DVB-S2に関連するメディアがあります。
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