Những năm 90, công nghệ phát quảng bá qua vệ tinh đã phát triển rộng rãi sau khi chuẩn DVB–S (EN 300 421) được giới thiệu, và tiếp theo là chuẩn DVB-DSNG (EN 301 210) vào năm 1997. Chuẩn DVB-S2 có thể tiếp nhận dòng truyền tải đơn chương trình hoặc đa chương trình, dạng MPEG-TS hay dạng generic (như IP,...).
DVB-S2 tương thích tốt với các loại mã hoá MPEG-2, HDTV cũng như các hệ
thống mã hoá mới (như H.264 AVC, MPEG-4 Part 10,…). Mỗi dòng tín hiệu đầu vào có thể được bảo vệ bằng các cách khác nhau. Khi qua hệ thống truyền dẫn DVB-S2, tín hiệu sau giải mã đúng như ban đầu.
So sánh với tiêu chuẩn DVB-S trước đây với cùng điều kiện truyền dẫn: DVB-S2 có khả năng truyền dữ liệu lớn hơn tới 30% so với DVB-S trong cùng điều kiện băng thông. Hay nói cách khác, một tín hiệu truyền dẫn theo tiêu chuẩn DVB- S2 yêu cầu băng thông ít hơn 30% so với khi sử dụng tiêu chuẩn DVB-S. Đặc biệt
57
khi ứng dụng điều chế, mã hoá thay đổi và điều chế mã hóa thích nghi hiệu suất sử
dụng băng thông tăng tương ứng 60%, 130%. Có nghĩa là giá thành thuê bộ phát
đáp sẽ thấp hơn.
Sử dụng DVB-S2 còn làm tăng hiệu quả công suất của quá trình truyền dẫn. Trong vùng phủ sóng, một tín hiệu DVB-S2 yêu cầu thu được ở mức thấp hơn khoảng 2.5dB so với một tín hiệu DVB-S trong cùng điều kiện bảo vệ lỗi. Ngoài ra, DVB-S2 còn có thể tương thích được bất kì đặc tính Transponder vệ tinh với sự
khác nhau lớn của các tần số phổ (từ 0.5 đến 4.5 bit/s trên một đơn vị băng thông) và yêu cầu về tỷ số C/N kết hợp (từ -2dB đến +16dB). Khi DVB-S2 được ứng dụng với các ứng dụng điểm-điểm như IP unicasting, gain của tín hiệu DVB-S2 còn lớn hơn DVB-S. Chức năng điều chế và mã hoá thay đổi (VCM) cho phép thực hiện
điều chế và mức bảo vệ lỗi khác nhau để sử dụng hoặc thay đổi trên cơ sở từng frame một. Chức năng này còn có thể kết hợp với việc sử dụng kênh đường về
(Return channel) để đạt được điều chế mã hoá tương thích vòng (closed-loop). Vì vậy các thông số truyền dẫn được tối ưu cho mỗi thuê bao riêng biệt phụ thuộc vào
điều kiện đường truyền. ACM cho phép sử dụng lại từ 4 đến 8dB phần công suất thường dùng để dự phòng cho suy hao do mưa (clear sky margins) trong các truyền dẫn thông tin vệ tinh thông thường DVB-S. Do đó vùng phủ sóng vệ tinh tăng gấp 2 hoặc 3 lần dẫn tới giá thành dịch vụ giảm đáng kể. DVB-S2 được thiết kế cho các hệ thống vệ tinh băng rộng.
Các dịch vụ quảng bá: Truyền dẫn các chương trình SDTV hoặc HDTV. Các dịch vụ tương tác bao gồm cả truy nhập Internet. Các ứng dụng chuyên nghiệp: phân phối tín hiệu truyền hình số tới các trạm phát hình số mặt đất, truyền số liệu và
các ứng dụng chuyên nghiệp khác (DSNG, Internet Trunking, Cable Feeds…).
DVB-S2 không bị hạn chế với kiểu mã hoá video và audio MPEG-2 mà có thể
tương thích với các kiểu mã hoá MPEG-2, MPEG-4 Part10/H264 AVC và HDTV.
Tiêu chuẩn này cũng mềm dẻo hơn khi chấp nhận bất kì dạng đầu vào, bao gồm dòng bit liên tục, dòng truyền tải MPEG đơn hoặc đa chương trình, IP hay ATM.
58
Đặc tính này cho phép các dòng dữ liệu khác và các cấu hình dữ liệu trong tương lai có thể sử dụng được với DVB-S2 mà không cần tới một tiêu chuẩn mới.
Các mô đun truyền dẫn của DVB-S2 đòi hỏi tỷ số C/N khi thu thấp. Kết quả đạt được bởi mô phỏng máy tính trên kênh nhiễu trắng. Mối liên hệ giữa dung lượng kênh và băng thông của các kênh nhiễu trắng được xác định bởi công thức nổi tiếng do Shannon tìm ra, đó là: C = W log2 (1 + S/N).
Có 4 kiểu điều chế QPSK, 8PSK, 16APSK và 32APSK như mô tả trong hình 1.38. Tất cảđã được tối ưu để hoạt động với các transponder phi tuyến. Bộđiều chế
sử dụng bộ lọc băng gốc (BB filter) và điều chế vuông góc (Quadrature Modulation) tạo ra các dạng phổ tín hiệu và tín hiệu cao tần RF. Đây là bộ lọc dạng cosin tăng có 3 dạng phổứng với 3 hệ số Roll-off (α): 0,20; 0,25 và 0,35. Giảm hệ
sốα sẽ làm tăng độ suy giảm bên ngoài kênh phi tuyến (do nhiễu ISI tăng lên), phổ
tín hiệu ra sẽ “vuông” hơn.
Hình 1.38: Bốn kiểu điều chế trong DVB-S2
Kiểu điều chế QPSK và 8PSK dùng cho các ứng dụng quảng bá. Trong một số ứng dụng quảng bá đặc biệt (theo vùng) và các ứng dụng tương tác với đa đường truyền vệ tinh. Kiểu điều chế 16APSK cung cấp hiệu quả về phổ với việc giới hạn các thủ tục tuyến tính. Kiểu điều chế 32APSK mục tiêu chính là cho các ứng dụng chuyên dụng, bên cạnh đó có thể dùng cho quảng bá nhưng yêu cầu tỉ lệ C/N cao hơn và giảm thiểu ảnh hưởng tính phi tuyến của bộ phát đáp. Giản đồ chòm sao
59
16APSK và 32APSK được đánh giá cho hoạt động qua Transponder phi tuyến bằng việc đặt các điểm trên các vòng tròn. Tuy nhiên hiệu suất của chúng trên một kênh tuyến tính khác biệt với điều chế 16QAM và 32QAM. Tất cả các kiểu điều chế phù hợp cho các kênh VSAT hoạt động ở vùng gần tuyến tính, trong hệ thống đa sóng mang phân chia theo tần số (TDM).
Hình 1.39: Ứng dụng mã hóa điều chế thích nghi trong mạng VSAT băng rộng
Hệ số khuếch đại của các bộ phát đáp trên vệ tinh ứng dụng kỹ thuật ACM sẽ
tăng lên khi tần số tăng, do đó ứng dụng ACM vào các hệ thống sử dụng băng tần Ku và Ka là rất thích hợp.
60