2014年,欧洲DVB组织正式发布了最新一代DVB卫星电视广播标准DVB-S2X。相比DVB-S2,DVB-S2X具有更高频谱效率、更大接入速率、更好移动性能、更强健的服务能力提供、更小成本。
3、DVB-S2X的技术创新
DVB-S2X的技术创新包括更小的滚降系数、高级滤波技术、更灵活的网络应用配置等,下文分别进行介绍。
1)更小的滚降系数
滚降系数是信号占用带宽及频谱利用率的决定因素之一。DVB-S2系统所采用的滚降系数分别有0.35、0.25、0.20,而DVB-S2X系统所采用的滚降系数分别降为0.15、0.10、0.05,所以从如图1所示的频谱看来,DVB-S2X信号要比DVB-S2信号陡峭。由于DVB-S2X的滚降系数更小,加之DVB-S2X还采用了高级滤波技术,使得DVB-S2X系统的频谱效率相对于DVB-S2系统的提高幅度可达15%。
图1 DVB-S2X与DVB-S2频谱的比较
但有试验表明,如果每个DVB-S2X网络或链路均采用0.05的滚降系数,则需要进行逐一调试,而且不容易获得最佳频谱效率的效果,在某些情况下,把滚降系数设置成0.10时,频谱效率更好。
2)高级滤波技术
在一个卫星电视物理频道信号频谱的左右两边存在旁瓣,若滤波做得越好,则旁瓣所占的频谱宽度就越小,各个物理频道之间的频谱间隔就可以越小而且不会相互间产生干扰,从而可提高频谱利用率。
如图2所示,DVB-S2X系统采用了高级滤波技术,将频谱左右两边的旁瓣滤除,节约了一个频道所占用的实际物理带宽,各相邻物理频道间的间隔可以小到符号率的1.05倍(在某些特定的应用场景下,该数值还可以更小)。加之DVB-S2X系统的滚降系数更小,使得DVB-S2X系统的频谱效率相对于DVB-S2系统的提高幅度可达15%。
图2 DVB-S2X采用高级滤波技术后的效果
另外,即使DVB-S2X系统的滚降系数为0.35、0.25、0.20,采用高级滤波技术也能获得比DVB-S2更好的滤波效果。现场试验表明,当卫星地球站的高功率放大器在接近饱和点处工作时,采用高级滤波技术的滤波效果更好,所余旁瓣更小。
3)更灵活的网络应用配置
DVB-S2X所采用的更陡频谱滚降与高级滤波技术可使其支持更灵活的卫星网络应用配置。总的来说,DVB-S2X的卫星链路应用场景包括:单载波(此时仅采用更陡频谱滚降)、多载波(此时采用更陡频谱滚降与高级滤波技术)、与其他卫星电视运营商(可能采用DVB-S、DVB-S2、DVB-S2X等标准)共用同一个转发器(此时采用更陡频谱滚降与高级滤波技术)。在最后一种应用场景中,如图3所示,由于DVB-S2X载波采用了更陡频谱滚降与高级滤波技术,与在同一转发器内的其他相邻载波能以频分的形式共存而不会产生相互干扰。
图3 DVB-S2X载波与其他载波共同承载于同一个转发器内
4)更小的MODCOD粒度
DVB-S2的MODCOD(modulation and coding,调制与编码)分辨力粒度为28,而DVB-S2X的MODCOD分辨力粒度为112,从而,DVB-S2X可实现所有应用场景下的最佳调制,卫星电视广播运营商就可以更好地根据应用/服务的类型来优化卫星链路(MODCOD由系统自动地选择)。
另外,DVB-S2X相比于DVB-S2,FEC(Forward Error Correction,前向纠错)也有较大改进。加之采用更小粒度的MODCOD与ACM(Adaptive Coding and Modulation,自适应编码与调制。Newtec面向DVB-S2X推出的FlexACM解决方案,为了更好地实现ACM功能,还加入了噪声及失真预估技术),如图4所示,DVB-S2X相比于DVB-S2的频谱效率提高了51%,更接近香农极限。
图4 与DVB-S2相比,DVB-S2X的频谱效率更接近香农极限
(未完待续)
本文第一部分:《详解DVB-S2X(1)》。
本文第二部分:《详解DVB-S2X(2)》。