От DVB-S к DVB-S2X: прогресс в стандартизации систем цифрового спутникового вещания

Введение. Представлена краткая история развития процесса европейской и международной стандартизации в области систем DVB (Digital Video Broadcasting) в применении к спутниковому вещанию, рассматриваются преимущества новых систем, представлены результаты сравнительного анализа их основных характеристик по отношению к предыдущим версиям.

Цель работы. Исследовать прогресс в стандартизации систем цифрового спутникового вещания, проанализировать новые функции и возможности, сравнить основные характеристики и выделить преимущества новых систем по отношению к предыдущим версиям.

Материалы и методы. Документы Европейского института телекоммуникационных стандартов (ETSI) и Международного союза электросвязи, относящиеся к стандартизации систем спутникового вещания от DVB-S до DVB-S2X. Сравнительный анализ основных функций и характеристик рассматриваемых систем.

Результаты. Проанализированы новые функции и возможности, введенные в системе DVB-S2, включая опцию Time-slicing (Annex M), позволяющую приемникам выбирать и декодировать отдельный поток, несущий один или более нужных сервисов, и не тратить ресурсы на обработку других потоков. Рассмотрены новые опции системы DVB-S2X, включая опцию Super-Framing Structure (Annex E), которая позволяет обеспечить повышенную устойчивость к соканальным помехам от сигналов, передаваемых по соседнему лучу, а также поддержку будущих разработок, связанных с "прыгающими лучами" (beam hopping). Проиллюстрированы преимущества введенного в DVB-S2X "объединения каналов", что позволяет совместно использовать емкость двух или трех транспондеров с целью увеличения коэффициента статистического мультиплексирования в случае передачи программ UHDTV.

Заключение. Стандартизация систем цифрового спутникового вещания обеспечивает возможность разработчикам и производителям оборудования использовать наиболее современные технологии и методы, опираясь в то же время на международно признанные стандарты. Это позволяет, с одной стороны, постоянно совершенствовать оборудование цифровых систем спутникового вещания, повышая потребительские качества предоставляемых услуг, а с другой – увеличивать тиражи и удешевлять выпускаемые микросхемы и аппаратуру.

1. ETSI EN 300 421 V1.1.2 (1997-08). Digital Video Broadcasting (DVB); Framing structure, channel coding and modulation for 11/12 GHz satellite services. URL: https://www.etsi.org/deliver/etsi_en/300400_300499/300421/01.01.02_60/en_300421v010102p.pdf (дата обращения 04.09.2023)

2. ETSI EN 302 307-1 V1.4.1 (2014-11). Digital Video Broadcasting (DVB); Second generation framing structure, channel coding and modulation systems for Broadcasting, Interactive Services, News Gathering and other broadband satellite applications; Part 1: DVB-S2. URL: https://cdn.standards.iteh.ai/samples/44129/92389fe353354a07bbb58cb780a6afe2/ETSI-EN-302307-1-V1-4-1-2014-11-.pdf (дата обращения 24.08.2023)

3. ETSI EN 302 307-2 V1.3.1 (2021-07). Second generation framing structure, channel coding and modulation systems for Broadcasting, Interactive Services, News Gathering and other broadband satellite applications; Part 2: DVB-S2 Extensions (DVB-S2X). URL: https://www.etsi.org/deliver/etsi_en/302300_302399/30230702/01.03.01_60/en_30230702v010301p.pdf (дата обращения 15.09.2023)

4. ETSI TR 102 376-1 V1.2.1 (2015-11). Digital Video Broadcasting (DVB); Implementation guidelines for the second generation system for Broadcasting, Interactive Services, News Gathering and other broadband satellite applications; Part 1: DVB-S2. URL: https://www.etsi.org/deliver/etsi_tr/102300_102399/10237601/01.02.01_60/tr_10237601v010201p.pdf (дата обращения 30.08.2023)

5. ETSI TR 102 376-2 V1.2.1 (2021-01). Digital Video Broadcasting (DVB); Implementation guidelines for the second generation system for Broadcasting, Interactive Services, News Gathering and other broadband satellite applications; Part 2: S2 Extensions (DVB-S2X). URL: https://www.etsi.org/deliver/etsi_tr/102300_102399/10237602/01.02.01_60/tr_10237602v010201p.pdf (дата обращения 24.08.2023)

6. Report ITU-R S.2173-1 (07/2014). Multi-carrier based transmission techniques for satellite systems. URL: https://www.itu.int/dms_pub/itu-r/opb/rep/R-REPS.2173-1-2014-PDF-E.pdf (дата обращения 19.09.2023)

7. Рекомендация МСЭ-R BO.1784-1 (12/2016). Цифровая спутниковая система радиовещания с гибкой конфигурацией (телевидение, звук и данные). Сер. BO. Спутниковое радиовещание. URL: https://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/bo/R-REC-BO.1784-1-201612I!!PDF-R.pdf (дата обращения 05.09.2023)

8. Щербаков Я. Ю., Чирков А. Б., Коломенский К. Ю. Эффективный метод покадровой демодуляции сигналов DVB-S2 // Тр. Научно-исследовательского ин-та радио. 2015. № 1. С. 27–31.

9. DVB Document A172 (03/2015). White Paper on the use of DVB-S2X for DTH applications, DSNG & Professional Services, Broadband Interactive Services and VL-SNR applications. URL: https://dvb.org/wp-content/uploads/2020/01/a172_dvb-s2x_highlights__white_paper.pdf (дата обращения 17.10.2023)

10. ГОСТ Р 56456–2015. Интегрированный приемник-декодер системы спутникового цифрового телевизионного вещания второго поколения (DVBS2). Основные параметры. Технические требования (ETSI EN 302 307 V1.2.1 (2009-08), NEQ). М.: Стандартинформ, 2020.

11. ГОСТ Р 56457–2015. Интегрированный приемник-декодер системы спутникового цифрового телевизионного вещания второго поколения (DVBS2). Методы измерений (ETSI EN 302 307 V1.2.1 (2009-08), NEQ). М.: Стандартинформ, 2015.

12. ГОСТ Р 59807–2021. Приемник-декодер расширенной системы второго поколения спутникового вещания (DVB-S2X). Основные параметры (ETSI TR 102 376-2 V1.1.1 (2015-11), ETSI EN 302 307-2 V1.2.1 (2014-10), NEQ) / Рос. ин-т стандартизации. М., 2021.

13. Коломенский К. Ю., Демидова А. Ю. Интеграция спутникового сегмента в спецификации 3GPP для сетей 5G. Ч. I // Электросвязь. 2023. № 6. С. 14–19. doi: 10.34832/ELSV.2023.43.6.002

14. Коломенский К. Ю., Демидова А. Ю. Интеграция спутникового сегмента в спецификации 3GPP для сетей 5G. Ч. II // Электросвязь. 2023. № 7. С. 13–19. doi: 10.34832/ELSV.2023.44.7.002