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1 Chapitre 1 Etude comparative entre DVB-S et DVB-S2 1. Introduction L’essor de communication a ouvert de nouvelles perspectives pour les services de diffusion d’images. Les différentes techniques de compression mises en oeuvre permettent de diminuer considérablement les débits binaires. Cependant, des limitations existent encore, tant sur le plan technique que sur le plan économique. Le standard DVB- S est l’un des premiers standards qui ont été proposés pour la diffusion numéri que, c’est un standard de diffusion numérique par satellite. Et depuis son introduction, il n’a pas arrêté d’évoluer jusqu’à l’adoption du nouveau standard en 2004, le DVB-S2. Pour la transmission TV, le DVB-S2 offre 30% de bande passante supplémentaire par rapport aux standards satellites traditionnels, ce qui a permis d’augmenter le nombre de chaînes à transmettre à partir d'un émetteur 33 MHz classique. Le DVB-S2 a permis aussi de développer des nouveaux services comme l'accès internet haut débit en zone rurale inaccessible aux autres réseaux haut débit. 2. Présentation du standard DVB L’extinction de la diffusion analogique peut être considérée comme la simple conséquence de l’introduction et du développement de la diffusion numérique. Une meilleure technol ogie prend la place de l’ancienne. En effet la diffusion numérique présente de nombreux avantages par rapport à la diffusion analogique : elle donne la possibilité de diffuser une image et un son de meilleur qualité, elle permet de transmettre plus de chaînes ou de données dans les mêmes bandes de fréquences et diminue ainsi le coût de la transmission d’un facteur de 5 à 8; elle permet de transmettre une importante quantité de données associées aux programmes, autorisant des fonctionnalités de « télévision interactive ». Deux principaux standards ont étés développées, la première en Amérique: le HDTV (High Definition TV) et la deuxième en Europe, le DVB ( Digital Video Broadcasting). Les principales différences de ces standards sont au niveau du modem et de l’encodeur audio. Mais même en présence de cette concurrence, le DVB a pu s'imposer comme unique standard global de radiodiffusion TV numérique. Ce standard européen, le DVB, a été fondu en 1993 pour répondre aux besoins de l’Europe et le monde des services de communication. Il est produit par le comité, JTC (Joint Technical Committee), l’union européenne de diffusion, EBU ( European Broadcasting Union), le comité

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    Chapitre 1 Etude comparative entre DVB-S et DVB-S2

    1. Introduction

    Lessor de communication a ouvert de nouvelles perspectives pour les services de diffusion

    dimages. Les diffrentes techniques de compression mises en oeuvre permettent de diminuer

    considrablement les dbits binaires. Cependant, des limitations existent encore, tant sur le

    plan technique que sur le plan conomique.

    Le standard DVB-S est lun des premiers standards qui ont t proposs pour la diffusion

    numrique, cest un standard de diffusion numrique par satellite. Et depuis son introduction,

    il na pas arrt dvoluer jusqu ladoption du nouveau standard en 2004, le DVB-S2. Pour

    la transmission TV, le DVB-S2 offre 30% de bande passante supplmentaire par rapport aux

    standards satellites traditionnels, ce qui a permis daugmenter le nombre de chanes

    transmettre partir d'un metteur 33 MHz classique. Le DVB-S2 a permis aussi de

    dvelopper des nouveaux services comme l'accs internet haut dbit en zone rurale

    inaccessible aux autres rseaux haut dbit.

    2. Prsentation du standard DVB

    Lextinction de la diffusion analogique peut tre considre comme la simple consquence de

    lintroduction et du dveloppement de la diffusion numrique. Une meilleure technologie

    prend la place de lancienne. En effet la diffusion numrique prsente de nombreux avantages

    par rapport la diffusion analogique : elle donne la possibilit de diffuser une image et un son

    de meilleur qualit, elle permet de transmettre plus de chanes ou de donnes dans les mmes

    bandes de frquences et diminue ainsi le cot de la transmission dun facteur de 5 8; elle

    permet de transmettre une importante quantit de donnes associes aux programmes,

    autorisant des fonctionnalits de tlvision interactive .

    Deux principaux standards ont ts dveloppes, la premire en Amrique: le HDTV (High

    Definition TV) et la deuxime en Europe, le DVB (Digital Video Broadcasting). Les

    principales diffrences de ces standards sont au niveau du modem et de lencodeur audio.

    Mais mme en prsence de cette concurrence, le DVB a pu s'imposer comme unique standard

    global de radiodiffusion TV numrique.

    Ce standard europen, le DVB, a t fondu en 1993 pour rpondre aux besoins de lEurope et

    le monde des services de communication. Il est produit par le comit, JTC (Joint Technical

    Committee), lunion europenne de diffusion, EBU (European Broadcasting Union), le comit

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    europen de normalisation, CENELEC (Comit Europen de Normalisation ELECtrique) et

    linstitut europen des standards des tlcommunications, ETSI (European

    Telecommunications Standards Institute).

    Ce standard europen de diffusion numrique pour la tlvision, est associ au format de

    compression MPEG (Motion Picture Expert Group). Les proprits du signal sont dfinies

    suivant le support de transmission. En effet, plusieurs standards ont ts dfinis. Dans la suite

    nous dtaillerons quelques uns.

    La chane de transmission exige la mise en oeuvre des techniques numriques de codage, de

    multiplexage des donnes et de modulation. Les diffrents blocs de la chane de transmission

    sont dcris dans la figure 1 et seront dtaills dans la suite.

    Figure 1: Schma synoptique dune chane dmission TV numrique

    2.1. Codage source

    Le codage source a pour but de rduire la quantit dinformation transmise.

    Pour limage, le codage source fait intervenir en matire de compression de signaux, le

    dcoupage de limage en blocs, la prdiction temporelle et la compensation du mouvement, la

    quantification et le codage longueur variable. La norme prend en compte le balayage

    entrelac propre au systme de TV et permet un dbit compris entre 2Mbps et 20Mbps.

    Dans le domaine son, le codage source peut seffectuer en monophonie ou en strophonie

    selon le cas en utilisant plusieurs frquences dchantillonnage. Nous pouvons galement

    coder simultanment plusieurs voies.

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    2.2. Codage canal

    Les oprations de codage de canal ont pour objet de prparer le signal avant lmission. Elles

    comprennent essentiellement la dispersion dnergie (brassage), le codage correcteur derreur

    et lentrelacement.

    Les signaux cods, des diffrents composants (sons, donnes et images) de plusieurs

    programmes, sont alors multiplexs. Le signal binaire rsultant, transporte toutes les

    informations de synchronisation des diffrentes composantes des programmes.

    Lentrelacement est une opration dont le but est de rendre le signal le plus alatoire possible,

    lintrt est dviter les longues suites des zros ou des uns qui crent une raie forte

    nergie dans le spectre.

    Pour le codage correcteur derreur, plusieurs algorithmes sont disponibles suivant

    lapplication.

    Parmi les codes correcteurs derreur on trouve le codage RS (Reed-SOLOMON), le codage

    LDPC (Low Density Parity Check),

    Pour des raisons techniques ou de rentabilit, lacheminement dune information numrique,

    ne peut pas toujours se faire en bande de base. Lutilisation dune frquence porteuse est alors

    ncessaire. La modulation est lopration qui fait correspondre chaque niveau du signal

    numrique, un tat damplitude, de frquence ou de phase dune onde porteuse.

    Le choix dune modulation numrique dpend de :

    Loccupation spectrale.

    La rsistance aux distorsions et aux diverses perturbations.

    La simplicit de ralisation des systmes de modulation et de dmodulation.

    3. Les sous standards de la diffusion numrique

    Ces standards de diffusion numrique pour la tlvision se dclinent en fonction des supports

    de diffusion. Plusieurs sous standards ont t dfinis : le DVB-S pour la diffusion par satellite,

    le DVB-C (DVB digital Cable delivery system) pour la diffusion par cble, le DVB-T (DVB

    Terrestrial transmission standard) pour la diffusion terrestre... . La figure 2 prsente des

    exemples de supports de diffusion numriques.

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    Figure 2: Standards de diffusion numrique

    3.1. Standard de diffusion numrique terrestre (DVB-T)

    Le standard DVB-T dfinit une mthode de transmission des signaux de tlvision MPEG2

    conforme aux caractristiques spcifiques du canal de transmission dans lespace. La largeur

    de canal est trs rduite : 8 MHz.

    Elle a recours la modulation OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) qui

    utilise des porteuses bande troite orthogonales entre elles. Les contraintes sur le DVB-T

    sont grandes et ont une influence importante sur la couverture et la puissance du signal

    transmis, mais il prsente lavantage de pouvoir raliser des rseaux mono-frquence.

    3.2. Transmission par cble (DVB-C)

    Cest un standard pour la diffusion de vido numrique par cble. A lorigine, le DVB-C a t

    conu pour assurer la continuit des missions par satellite, maintenant, il a un large domaine

    dapplication. Le cble coaxial, la fibre optique et les techniques mixtes de cblage se prtent

    bien lacheminement des signaux de tlvision. Le cble est un milieu bien protg mais

    bande rduite.

    Donc la modulation choisie est une modulation efficacit maximale, c'est--dire transportant

    un maximum de bits par symbole, cest la modulation du type QAM, 16, 32 ou 64 tats. Le

    dveloppement dautres modulations plus performantes, comme le QAM-128 et la QAM-256,

    est actuellement lordre du jour. Un dcodeur sera quip dun circuit correcteur dchos

    afin de compenser des chos courts lis des dsadaptations dans la connectique ou les

    lments passifs.

    La largeur des bandes dun canal en matire de transmission sur cble est de lordre de 7

    8MHz.

    Cette faible largeur constitue lune des difficults les plus importantes en ce qui concerne la

    transmission des signaux numriques de tlvision.

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    3.3. Diffusion pour les tlphones mobile (DVB-H)

    DVB-H correspond Digital Video Broadcasting Handheld, qui nest pas trs rpondue,

    mais avec la 3me gnration de la communication mobile, le DVB-H peut tre devenue

    indispensable. Il repose sur le mme principe que la technologie DVB-T : les paquets DVB-H

    sont encapsuls sur des paquets DVB-T.

    Le standard DVB-H a t dveloppe pour rpondre aux besoins et aux capacits des

    tlphones mobiles qui sont limits cause de la taille rduite du mobile, contrairement au cas

    de DVB-T, o on dispose des quipements suffisants (tlvision, antenne,).

    Une autre diffrence importante entre DVB-T et DVB-H est la capacit de transmission et de

    rception. Dans le premier standard, en utilisant la technologie DVB-T, une chane de

    tlvision sera transmise sous un format MPEG-2 et utilisera une bande passante de 4 5

    Mbits, alors que pour le deuxime standard, en utilisant la technologie DVB-H, la mme

    chane de tlvision sera transmise en utilisant une bande passante de 128 384 kbps, soit

    environ 10 20 fois moins. Cela sexplique par lencapsulation des donnes du standard

    DVB-H dans des paquets DVB-T comme lindique la figure 3.

    Figure 3:Encapsulation de linformation DVB-H en DVB-T

    3.4. Transmission par satellites (DVB-S)

    Le DVB-S est un standard dfini pour la transmission par satellite. Ce standard a attir

    l'intrt des oprateurs et des chercheurs dans le domaine de communications en vu de sa

    bande large et des contraintes non strictes par rapports aux autres supports de transmissions.

    Le DVB-S a pris un succs depuis 1994 et les missions ont dbut depuis 1996 pour les

    premiers oprateurs commerciaux. C'est un standard de diffusion relativement simple qui

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    utilise la modulation QPSK (Quaternary Phase Shift Keying). Il utilise des canaux

    relativement larges (33 ou 36 MHz). Un code correcteur derreurs interne, dit de VITERBI est

    utilis pour corriger les effets ngatifs de la rception par satellite.

    Cette norme tient compte des caractristiques d'une transmission satellitaire :

    La bande disponible est relativement large : de 26 36 MHz,

    Le canal est de type AWGN (Additive White Gaussian Noise),

    Le signal est fortement attnu et domin par le bruit,

    La transmission est en ligne directe.

    Une deuxime version de DVB-S a t propose en 1997, cest le standard DVB-DSNG

    (DVB, Digital Satellite News Gathering). Il introduit en plus, la modulation 8PSK et 16QAM

    (16 Quadrature Amplitude Modulation) et les services payants. Mais avec la progression

    technologique et les nouvelles exigences, le DVB-S et le DVB-DSNG narrivent pas

    satisfaire beaucoup les nouveaux besoins. Do la ncessit dun nouveau standard qui soit

    plus flexible et plus performant. Le DVB-S2 est le nouveau standard qui vient pour rpondre

    ces besoins actuels dans le domaine de communication.

    3.4.1. La chaine de transmission de DVB-S

    Le schma de codage du canal du DVB-S est trs particulier et il porte le nom de schma de

    codage concatn :

    Figure 4: La chaine de transmission DVB-S

    3.4.2. Principaux paramtres dune chane dmission/rception DVB-S

    Le tableau 1 rsume les principales caractristiques dune chane dmission

    rception DVB-S comme cest prsent par la figure 4.

    Les diffrents blocs composant la chane dmission-rception doivent tre configurs de

    sortes obtenir une continuit des signaux durant la transmission et dapporter cette

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    dernire une robustesse vis--vis des erreurs pouvant intervenir durant la communication dans

    le canal bruit.

    Tableau 1: Principaux paramtres dune chane DVB-S

    3.4.3. Le codeur Reed Solomon

    Le code de Reed-Solomon est un code dtecteur et correcteur. Ce code est bas sur les

    corps de Galois dont le principe est de construire un polynme formel partir des symboles

    transmettre et de le sur-chantillonner. Le rsultat est alors envoy, au lieu des symboles

    originaux. La redondance du sur-chantillonnage permet au rcepteur du message encod de

    reconstruire le polynme mme s'il y a eu des erreurs pendant la transmission.

    Ces codes ont une proprit importante, ils sont linaires et font partie des codes BCH.

    Le codeur prend k symboles de donne (chaque symbole contenant s bits) et calcule les

    informations de contrle pour construire n symboles, ce qui donne n-k symboles de contrle.

    Le dcodeur peut corriger au maximum t symboles, ou 2t=n-k.

    Figure 5: Mot-code de Reed Salomon

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    3.4.4. Lentrelaceur

    A lmission, les octets dun paquet sont rpartis dans dautres paquets, ce qui permet dviter

    davoir corriger une longue suite de bits (ou octets) faux conscutifs. Lentrelacement

    permet de rpartir les erreurs sur plusieurs paquets, facilitant ains i la dtection et la correction

    derreurs du dcodeur RS.

    Le principe de lentrelaceur convolutif utilise plusieurs registres dcalages qui vont induire

    un retard. Lentrelaceur utilise deux paramtres : le nombre de branches K et la profondeur T

    (en octet) du registre dcalage de base.

    3.4.5. Le codeur convolutif

    Les codes convolutifs, introduits en 1955 par Elias, peuvent tre considrs comme un cas

    particulier des codes en bloc linaires, mais un point de vue plus large nous fera dcouvrir que

    la structure convolutive additionnelle munit le code linaire de proprits favorables qui

    facilitent la fois son codage et amliorent ses performances. Les codes convolutifs forment

    une classe extrmement souple et efficace de codes correcteurs derreurs. Ce sont les codes

    les plus utiliss dans les systmes de tlcommunications fixes et mobiles. Thoriquement, ils

    ont les mmes caractristiques que les codes en blocs sauf pour la valeur de leur dimension et

    leur longueur. Les codes convolutifs sappliquent sur des squences infinies de symboles

    dinformation et gnrent des squences infinies de symboles cods.

    Principe :

    Un codeur convolutif binaire gnre les m0 bits de contrle chaque fois que lon prsente

    k0 bits dinformation son entre. Contrairement au codes en blocs, les n0 =k0 +m0 bits de

    sortie ne dpendent pas seulement du bloc de k0 bits lentre du codeur, mais aussi des

    m-1 blocs prcdents. Si le nombre m sappelle contrainte, alors le nombre : n=m*n0 sappelle

    longueur de contrainte.

    Le principe gnral du codage convolutif est illustr par la figure 6. Ainsi le codeur

    convolutif est constitu dun registre dcalage k0 *(m-1) tages qui mmorise les derniers

    m-1 blocs de k0 bits dinformation, dune logique combinatoire qui calcule le bloc de n0 bits

    fournis par le codeur et dun convertisseur parallle/srie.

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    Figure 6: Le principe gnral du codage convolutif

    3.4.6. Le modulateur QPSK

    Pour transmettre des signaux MPEG-2 sur un transpondeur satellite, on utilise le QPSK

    (Quadrature Phase Shift Keying) pour moduler les informations numriques sur la frquence

    porteuse.

    Plutt que d'utiliser l'amplitude ou la frquence de la porteuse pour transporter l'information,

    QPSK module la phase de la porteuse. En fonction des donnes moduler, la porteuse est

    force dans une des quatres phases possibles, aussi appele symbole. Le grand avantage de

    cette mthode est que chaque symbole code deux bits de donnes, donc double la quantit

    potentielle de donnes qui serait transmise avec une modulation d'amplitude ou de frquence.

    Les dessins ci-dessous illustrent une implmentation typique de QPSK:

    Figure 7: La modulation QPSK

    La figure 7 montre chaque paire possible de bits de donnes reprsente par un angle de phase

    diffrent et un exemple de signal QPSK.

    A cause de l'utilisation du QPSK, le dbit des donnes sont exprims en dbit symbole

    (symbol rate) plutt qu'en dbit binaire (bit rate). Dans le cas de la modulation QPSK, le dbit

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    binaire est deux fois le dbit symbole. Par exemple un SR de 20MS/s (20 mga-symboles par

    seconde) quivaut un dbit binaire de 40Mb/s (40 mega-bits par seconde).

    3.5. Le Standard DVB-S2

    Le standard DVB-S2 reprsente une volution de la diffusion numrique pour la tlvision.

    Avec les nouveauts apportes, nous avons gagn en efficacit spectrale dune valeur de

    lordre 25% 30% par rapport aux standards existants quivalents, en plus des nouvelles

    applications introduites.

    Cet apport par le standard DVB-S2 sexplique par les modifications introduites au niveau

    codage et modulation. Le tableau 2 reprsente les principales diffrences du standard DVB S2

    avec le DVB-S et le DVB-DSNG.

    Tableau 2:Evolution du standard de communication par satellite

    Ces modifications introduites pour le standard DVB-S2, ont permis dattendre une

    performance remarquable que nous allons dtailler dans la suite.

    3.5.1. Caractristiques du DVB-S2

    Les diffrentes caractristiques du standard DVB-S2 sont prsentes ci-dessus :

    Codage avanc

    Le codage canal adopt est une concatnation dun code en bloc BCH (Bose-Chaudhuri-

    Hochquenghem code) et dun code LDPC. Le code LDPC est un code linaire caractris par

    sa grande capacit de dtection derreur. Mais bien que ce code soit connu par sa complexit

    cause de son besoin intense en mmoire, les problmes poss par leur intgration matrielle

    commencent tre abords.

    Ordre de modulation suprieure

    Le standard DVB-S n'a dfini que deux modulations qui sont le BPSK (Binary Phase Shift

    Keying) et le QPSK. Alors que quatre schmas de modulation sont proposs par le DVB-S2,

    ces schmas sont donns par les modulations QPSK, 8PSK, 16 APSK et 32 APSK, qui sont

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    prsents par la figure 8. L'ordre lev de la modulation permet d'augmenter lefficacit

    spectrale.

    Figure 8: Constellations DVB-S2 avant brouillage des couches physiques

    En gnral, les modes MDPQ et 8-PSK sont utiliss dans les applications de radiodiffusion,

    car ces modulations se caractrisent par une enveloppe pratiquement constante et elles

    peuvent tre utilises dans des rpteurs satellites non linaires ports quasi-saturation.

    Les modes 16-APSK et 32-APSK, axs principalement sur des applications professionnelles,

    peuvent tre aussi utiliss pour la radiodiffusion, mais exigent un niveau plus lev du rapport

    C/N disponible ainsi que des mthodes de praccentuation pointues dans la statio n dmission

    afin de minimiser leffet de la non-linarit du rpteur.

    Bien que ces modes se caractrisent par un rendement nergtique moindre, ils offrent une

    efficacit spectrale nettement suprieure. Les constellations 16-APSK et 32-APSK ont t

    optimises pour fonctionner sur un rpteur non linaire en plaant les points sur des cercles.

    Plusieurs formats de donnes

    Le standard DVB-S2 supporte des formats MPEG-4 et des formats gnriques comme IP,

    ATM, ce qui permet de transmettre les donns sous leurs formats naturels, sans besoin de les

    encapsuler dans des trames MPEG.

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    Modulation et codage Variable

    Afin de garantir la qualit de service requise par les diffrentes applications et dexploiter les

    ressources spectrales dune manire plus efficace, le DVB-S2 adopte la fois un codage

    variable et une constellation variable. Les diffrentes possibilits de modulation et de taux de

    codage sont donnes dans le tableau 3.

    Tableau 3: Modulation et taux de codage utiliss

    Modulation et codage adaptatif

    Le standard DVB-S2 permet de fournir des services interactifs en plus de la modulation et du

    codage variable : un canal de retour est utilis pour raliser la modulation et le codage

    adaptatif : ACM (Adaptive Coding and Modulation). Cette technique a permis une protection

    des canaux plus grande et une augmentation de la capacit de transmission, en plus de

    lintroduction de nouveaux services.

    Chane de transmission DVB-S2

    Le systme de transmission DVB-S2 est form par des blocs pratiques qui assurent

    ladaptation entre les flux dentrs qui peuvent tre des flux de transport MPEG ou des

    sources de donnes gnriques et le signal RF la sortie. Comme cest montr dans la figure

    9, la chane de transmission est forme des squences de bloc que nous allons les dcrire ci-

    dessous.

    Figure 9: Systme de transmission DVB-S2

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    Bloc dadaptation

    Cest une interface dentre qui assure ladaptation et la synchronisation des flux entrants. Il

    donne comme sortie des paquets de longueurs fixes UPL=188x8 bits (User Packet Length).

    Les types de donnes lentre et la sortie de ce bloc sont donns dans le tableau 4.

    Tableau 4:Type de donnes pour un systme de transmission DVB-S2

    Ladaptation passe par plusieurs tapes dont la premire tape est la synchronisation. Cet

    tage a pour but dassurer un dbit constant. La deuxime tape est la suppression des paquets

    nuls du flux MPEG aprs identification, ce qui permet de rduire le taux des donnes et

    daugmenter le taux de protection. Les paquets nuls supprims seront insrs dans leurs

    positions dorigine dans le rcepteur. Ensuite, linformation passe par un codeur pour la

    dtection derreur CRC-8 (Cyclic Redundancy Check). Les diffrentes tapes du bloc

    dadaptation sont prsentes par la figure 10.

    Figure 10: Bloc dadaptation

    Les donnes sont, ensuite, regroupes dans des champs plus grands : DF (Data Field), pour

    lesquelles nous ajoutons des informations de signalisation de longueur fixe (80 bits) pour

    obtenir la trame BBFRAME (Base Band Frame), comme cest montr dans la figure 11.

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    Figure 11: Trame BBFRAME

    Codeur FEC

    La correction derreur directe (FEC) est le sous-systme fondamental pour obtenir

    dexcellentes performances par satellite, avec des niveaux de bruit et de brouillage

    particulirement levs.

    Dans ce bloc nous appliquons les codes retenus par le standard DVB-S2 qui sont les codes

    BCH et LDPC avec un taux de codage qui peut tre 1/4, 1/3, 2/5, 1/2, 3/5, 2/3, 3/4, 4/5, 5/6,

    8/9 ou 9/10. Le nombre total des bits de la trame de sortie doit tre constant, gale soit

    64800 ou 16200. Les codes BCH (Bose Chaudhuri Hocquenghem) externes concatns

    permettent dviter les effets de seuil (derreur) dans le cas de faible taux derreur binaire

    (TEB).

    Organisation suivant le schma de constellation

    Ce bloc a pour fonction la gnration des symboles suivant le type de modulation adopt. Par

    exemple, et comme le montre le schma de constellation 16APSK dans la figure 8, les bits

    sont regroups en des symboles de 4 bits.

    Figure 12: Schma de constellation 16APSK

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    Bloc de formation des trames de la couche physique

    Dans ce bloc le flux dentre sera coup en slots de taille 90 symboles. Aprs chaque groupe

    de 16 slots, nous ajoutons un entte qui contient des informations de signalisations.

    La modulation

    Dans ce bloc, le signal va tre transform de la bande de base vers la bande RF dmission.

    Avant lmission on filtre notre signal par un filtre en racine de Cosinus Surlev avec un

    facteur de roll-off de 0.35, 0.25 ou 0.2.

    La chane de transmission du standard DVB-S2 ainsi dfini, permet donc de gnrer un signal

    bien protg et dbit plus important que celui du standard DVB-S.

    3.5.2. Applications du DVB-S2

    Le systme DVB-S2 a t conu pour plusieurs applications satellitaires large bande :

    - radiodiffusion de la tlvision SD et HD ;

    - services interactifs, y compris laccs Internet, pour les applications grand public ;

    - applications professionnelles, telles que les liaisons TV de contribution et le journalisme

    lectronique par satellite ;

    - transmission de contenus TV vers des metteurs VHF/UHF terrestres ;

    - transmission de contenus de donnes et agrgation de liens Internet (trunking).

    4. Etude comparative de DVB-S et DVB-S2

    La comparaison entre les deux normes DVB-S et DVB-S2 se rsume dans les tableaux 5 et 6.

    Tableau 5: Les paramtres de comparaison du DVB-S et DVB-S2

    Standard DVB-S DVB-S2

    Codage Viterbi, Reed Solomon LDPC, BCH

    Modulation QPSK QPSK, 8PSK, 16APSK, 32APSK

    Mode de codage et de

    modulation

    CCM ACM

    Formats des donnes MPEG-2 MPEG-2, MPEG-4, donnes

    Facteur de dcroissance

    (Roll-Off)

    0.35 0.35, 0.25, 0.2

    Dbit binaire 23.7 41.5 Mb/s 36 51 Mb/s

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    Tableau 6: Comparaison entre le DVB-S et le DVB-S2 pour 2 valeurs de PIRE du

    satellite

    La spcification de la norme DVB-S2 tourne autour de trois concepts cls : les

    meilleures performances de transmission, une souplesse totale et une complexit

    raisonnable du rcepteur. Pour parvenir un juste quilibre entre performances et

    souplesse, se traduisant concrtement par un gain de capacit denviron 30 % par

    rapport la DVB-S, la DVB-S2 intgre les derniers progrs en matire de modulation

    et de codage canal.

    La norme DVB-S ne dfinissait que la modulation QPSK pour la distribution des

    services de tldiffusion et de radiodiffusion de donnes par satellite, ce qui imposait

    une limite aux applications professionnelles fonctionnant avec des antennes plus

    grosses et des dbits de symbole infrieurs, avec transpondeurs en mode de recul.

    Linfrastructure professionnelle qui tait dj en place, ncessitait des dbits plus

    grands et tait en mesure daccepter des schmas de modulation plus volus avec des

    seuils plus levs, cest pourquoi quatre schmas de modulation sont proposs par le

    DVB-S2, ces schmas sont donns par les modulations QPSK, 8PSK, 16 APSK et 32

    APSK. L'ordre lev de la modulation permet d'augmenter lefficacit spectrale. Les

    modes MDPQ et 8-PSK sont utiliss dans les applications de radiodiffusion, car ces

    modulations se caractrisent par une enveloppe pratiquement constante et elles

    peuvent tre utilises dans des rpteurs satellites non linaires ports quasi-

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    saturation. Les modes 16-APSK et 32-APSK, axs principalement sur des applications

    professionnelles, peuvent tre aussi utiliss pour la radiodiffusion, mais exigent un

    niveau plus lev du rapport C/N disponible ainsi que des mthodes de

    praccentuation pointues dans la station dmission afin de minimiser leffet de la

    non- linarit du rpteur.

    Pour les applications point point interactives, telles que lunicasting IP, ladoption de

    la fonctionnalit de modulation et codage adaptatif (ACM) permet doptimiser les

    paramtres de transmission pour chaque utilisateur, sur la base de trames individuelles,

    en fonction des conditions de la voie et sous un contrle en boucle ferme par voie de

    retour (terrestre ou satellitaire) : le rsultat est un gain encore plus important de la

    DVB-S2 par rapport la DVB-S.

    La DVB-S2 est dune telle souplesse quelle est compatible avec toutes les

    fonctionnalits des rpteurs satellite, tant elle offre une vaste gamme defficacit

    spectrale et de configurations en termes de rapport porteuse/bruit (C/N). En outre, elle

    nest pas limite au codage vido et audio MPEG-2, mais conue pour grer un

    ventail de formats audio et vido volus que le projet DVB dfinit actuellement. La

    DVBS-2 prend en charge nimporte quel format entrant, y compris les flux de

    transport MPEG simples ou multiples, les flux binaires continus ainsi que les paquets

    IP et ATM.

    Le nouveau systme de FEC (correction derreur directe) plus puissant, est bas sur

    des codes BCH et LDPC concatns. La performance du codage interne LDPC se

    situe lintrieur de 1 dB de la performance maximale thorique de la limite de

    Shannon, ce qui quivaut une amlioration du seuil de 2 3 dB par rapport la

    norme DVBS, pour un dbit dinformation donn. Il sensuit une augmentation

    importante des marges du systme ou une rduction des dimensions de lantenne de

    rception un dbit binaire donne. Ce nouveau schma de FEC remplace le codage

    convolutif concatn Reed-Solomon de la norme DVB-S.

    La norme DVB-S ne dfinissait que la modulation QPSK pour la distribution des

    services de tldiffusion et de radiodiffusion de donnes par satellite, ce qui imposait

    une limite aux applications professionnelles fonctionnant avec des antennes plus

    grosses et des dbits de symbole infrieurs, avec transpondeurs en mode de recul.

    Linfrastructure professionnelle qui tait dj en place, ncessitait des dbits plus

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    grands et tait en mesure daccepter des schmas de modulation plus volus avec des

    seuils plus levs.

    Afin damliorer davantage lefficacit du transpondeur, la norme DVB S2 ajoute

    deux facteurs de dcroissance au facteur unique de 35 % de la norme DVB S.

    5. Conclusion

    Lmergence et le dploiement de la technologie DVB-S2 auront un impact significatif sur

    lindustrie de la radiodiffusion et des tlcommunications par satellite. La nouvelle norme

    runit les spcifications des normes DVB-S et DSNG prcdentes et amliore de manire

    significative leur efficacit de codage et de modulation. Elle rpond au besoin tant attendu

    dune plus grande efficacit spectrale et, allie aux nouvelles technologies de compression

    vido comme la H.264/AVC, elle permet aux entreprises de radiodiffusion directe domicile

    doffrir dautres services de tlvision SD et HD ainsi que des services de tlvision

    interactive avec les ressources spectrales disponibles.

    Bien que le groupe DVB ne sattend pas ce que la norme DVB-S2 remplace la norme DVB-

    S pour la tlvision dans un proche avenir, en raison de linvestissement dans la technologie

    DVB-S lchelle du globe, leffort a t jug si profitable, les gains de puissance et de

    codage si impressionnant et les applications si universelles, que lon entend dire de plus en

    plus dans le milieu de la radiodiffusion que nous naurons plus besoin dun autre systme de

    notre vivant .