Tema4_DVB-S, DVB-S2 y DVB-S2X: Estándares de Transmisión

Estándares DVB-S, DVB-S2 y DVB-S2X

• DVB (Digital Video Broadcasting) es un consorcio global de empresas relacionadas con la televisión.
• Su tarea principal es diseñar estándares técnicos para la transmisión de televisión digital y servicios de datos.

Estándares Definidos por el Consorcio DVB

• Transmisión terrestre: DVB-T y DVB-T2
• Transmisión vía satélite: DVB-S, DVB-DSNG, DVB-S2 y DVB-S2X
• Transmisión por cable: DVB-C
• Cada estándar define la codificación de canal y la modulación.
• Todos los estándares utilizan "MPEG-2 Transport Stream (TS)" como salida común.

Evolución de los Estándares DVB de Satélite

• En 1994 se introdujo la primera versión de la norma, DVB-S (Digital Video Broadcasting by Satellite) [EN 300 421].
• El estándar especificó la modulación QPSK y la codificación de canal Reed-Solomon.
• Actualmente se utiliza en la mayoría de los operadores de satélite para la transmisión de televisión y radiodifusión.
• DVB-DSNG (Digital Video Broadcasting – Digital Satellite News Gathering) [EN 301 210] es una actualización del DVB-S establecida en 1997.
• Este estándar habilita el uso de modulaciones 8PSK y 16QAM para retransmisiones de televisión y servicios de contribución.
• DVB-S2 (Digital Video Broadcasting by Satellite 2) [EN 302 307] representa gran mejora sobre el DVB-S.
• DVB-S2 fue diseñado para brindar servicios de radiodifusión con mayor capacidad de bitrate, incluyendo alta definición y servicios interactivos de banda ancha como acceso a Internet.
• DVB-S2X [EN 302 307-2] es una evolución del estándar DVB-S2, enfocada en mejorar la eficiencia y el rendimiento.

Características del DVB-S

• Fue el estándar adoptado para la transmisión vía satélite de señales codificadas durante muchos años.
• El sistema de protección de errores se basa en Códigos Reed-Solomon y Códigos FEC (Forward Error Correction).
• Su factor de Roll-Off es de 0,35.
• El esquema de modulación utilizado es QPSK.
• Permite recuperar los errores producidos en la transmisión.

Características del DVB-S2

• Es la evolución del DVB-S para una mayor transmisión de bitrate.
• Permite transmitir hasta un 30% más de bitrate.
• Incorpora 4 modos de modulación: QPSK, 8PSK, 16 APSK y 32 APSK.
• El factor de Roll-Off es configurable en 0.20, 0.25 ó 0.35, aumentando el ancho de banda.
• Se han agregado las portadoras piloto.
• El DVB-S2 fue diseñado pensando en varios tipos de aplicaciones:
  • Servicios de radiodifusión de televisión digital (Broadcast Services – BS).
  • Servicios de contribución de señales de noticias por satélite (servicios de DSNG).
  • Servicios interactivos de datos incluyendo Internet (IS).
  • Distribución e intercambio de datos para aplicaciones profesionales (PPC).
• El DVB-S2 puede trabajar en varios modos de codificación y modulación:
• CCM (Constant Coding and Modulation): Utiliza un esquema fijo de modulación durante toda la transmisión, priorizando la fiabilidad.
• VCM (Variable Coding and Modulation): Permite usar diferentes esquemas de modulación dentro de la misma transmisión; estos esquemas son fijos y predefinidos.
• ACM (Adaptative Coding and Modulation): Permite ajustar dinámicamente y en tiempo real el esquema de modulación según las condiciones del enlace, requiriendo un canal de retorno.

Características del DVB-S2X

• Es una mejora del DVB-S2 para lograr un mayor bitrate.
• Se adapta a las condiciones del enlace con niveles FEC ajustables a los niveles de C/N.
• Permite un aumento del 30% en la transmisión de bitrate.
• Modos de modulación ampliados: 64 APSK, 128 APSK y 256 APSK.
• Factor de Roll-Off configurable en 0,05, 0,10 ó 0,15, lo que afecta el ancho de banda.

Esquema del Estándar DVB-S

• Es un esquema básico con un corrector de errores sencillo.

Esquema del Estándar DVB-S2

• El objetivo de la etapa de adaptación es paquetizar los datos de entrada.
• En DVB-S2, los códigos BCH y LDPC reemplazan la concatenación de Reed-Solomon y los Códigos Convolucionales del DVB-S.

Características de una Transmisión en DVB Satélite

• Hay cuatro parámetros configurables que definen una transmisión por satélite:
  • Ancho de Banda (Dinero / Calidad)
  • Modulación (Información)
  • FEC (Protección)
  • Roll-Off (Eficiencia)

Modulación QPSK

• Es buena frente a condiciones de propagación variables.
• Es fácil de implementar con hardware.
• Es adecuada para amplificadores no lineales y para trabajar en saturación.

Modulación 8PSK

• Ofrece una mayor eficiencia espectral.
• Tiene un buen equilibrio entre eficiencia y complejidad.
• Es adecuada para amplificadores no lineales.
• Proporciona una buena relación señal/ruido.

Modulación 16APSK

• Mejora la eficiencia espectral, con una estructura de 2 anillos (12 símbolos exteriores, 4 interiores) beneficiosa para amplificadores no lineales.
• Es ideal para sistemas ACM.
• Ofrece un buen compromiso entre complejidad y rendimiento.

Modulación 32APSK

• Es buena frente a condiciones de propagación estables.
• Es ideal para enlaces de alta capacidad.
• Es mejor que QAM para amplificadores no lineales.
• Requiere una muy buena relación C/N.

Enlaces de Contribución:

• Un enlace de contribución es la utilizada para enviar contenido audiovisual desde donde se produce la señal hasta el centro de producción.
• El enlace debe tener la máxima calidad posible.
• Utiliza tecnologías como enlaces móviles analógicos, digitales (microondas), conexión satelital (DSNG), redes IP y tecnologías 4G/5G.

Enlaces de Distribución

• Un enlace de distribución envía programas de televisión ya producidos desde el estudio principal hasta los centros emisores o usuarios finales.
• Se optimizan los recursos compartiendo el ancho de banda con tasas de bits más bajas y comprimiendo el contenido.
• Los enlaces de distribución están pensados para alcanzar la mayor cobertura posible.
• Utilizan tecnologías como TDT, satélite, redes IP (cable o fibra) y streaming 4G/5G.