Application aux Futurs Systèmes Multimédia par Satellite en Bande Ka'> 2.5.3.1 Exemple3: Le Standard DVB-S2

2.5.3.1 Exemple3: Le Standard DVB-S2

Le DVB-S2 [3] est le standard le plus récent en matière de transmission du contenu multimédia par satellite. Il a été conçu, entre autre, pour remplacer la norme existante de diffusion de la vidéo numérique par satellite, le DVB-S. Le nouveau standard couvrira aussi une gamme de services bien plus étendue autre que la diffusion telles que les services interactifs avec une voie retour via satellite. Dans ce cas et pour les utilisateurs grand public, la voie retour (Terminal vers Satellite) est assurée grâce à un autre standard tel que le DVB-RCS. La norme DVB-S2 permet aussi de réaliser des communications point-à-point ou point-à-multi-point lors des transmissions occasionnelles de certains événements.
Afin de garantir la qualité de service requise par les différentes applications et d'exploiter les ressources spectrales d'une manière plus efficace, le DVB-S2 adopte à la fois un codage adaptatif et une constellation adaptative. Ainsi, et pour un service donné, la forme d'onde évolue d'une manière dynamique en fonction des conditions de propagation. Quatre schémas de modulation sont alors proposées, ces schémas sont données par la QPSK, 8PSK, 16 APSK et 32 APSK, la mise en forme étant assurée par un filtre en racine de Cosinus Surélevé avec des roll-off de 0.2, 0.25 ou 0.35. Les constellations respectives sont illustrées par la figure 2.7. Dans le cas des modulations 16APSK et 32APSK le rapport des rayons entre les différentes sous-constellations est adapté aux taux de codage afin assurer de meilleures performances en puissance.
Figure 2.7: Différentes constellations dans le standard DVB-S2
\includegraphics[width=10cm]{const_dvbs2.eps}
Le codage canal adopté est une concaténation d'un code en bloc (du type BCH) et d'un code LDPC avec un processus de décodage itératif. La taille de l'entrelaceur est de 64800. Le tableau 2.4 extrait de [3] résume les performances des différents schémas que propose le standard. L'efficacité spectrale est calculée en tenant en compte d'un roll-off de $ 0.35$. Aucune perte liée aux imperfections du canal ou aux amplificateurs non linéaires n'est prise en compte lors de l'évaluation des performances. Cette perte est fonction de la constellation adoptée mais aussi du mode de transmission: mode mono-porteuse ou mode multi-porteuse.


Tableau 2.4: Différentes configurations du standard DVB-S2, $ E_s/N_0$ requis pour une transmission sans erreurs, roll-off=0.35
Modulation Taux de codage $ Es/N_0$ (en dB) Efficacité Spectrale
QPSK 1/4 -2,35 0,363143
QPSK 1/3 -1,24 0,486258
QPSK 2/5 -0,30 0,586573
QPSK 1/2 1,00 0,732487
QPSK 3/5 2,23 0,880224
QPSK 2/3 3,1 0,979445
QPSK 3/4 4,03 1,101831
QPSK 4/5 4,68 1,1757
QPSK 5/6 5,18 1,225676
QPSK 8/9 6,2 1,308482
QPSK 9/10 6,42 1,324898
8PSK 3/5 5,50 1,31851
8PSK 2/3 6,62 1,467136
8PSK 3/4 7,91 1,650461
8PSK 5/6 9,35 1,83597
8PSK 8/9 10,69 1,960009
8PSK 9/10 10,98 1,984598
16APSK 2/3 8,97 1,953479
16APSK 3/4 10,21 2,197575
16APSK 4/5 11,03 2,344904
16APSK 5/6 11,61 2,444579
16APSK 8/9 12,89 2,609735
16APSK 9/10 13,13 2,642475
32APSK 3/4 12,73 2,74318
32APSK 4/5 13,64 2,927087
32APSK 5/6 14,28 3,051509
32APSK 8/9 15,69 3,25767
32APSK 9/10 16,05 3,298539


La diversité des schémas de codage canal et de modulation permet au standard DVB-S2 de s'adapter à un large champ d'applications dont les exigences sont différentes. Dans le cas des services de diffusion de la vidéo et de la vidéo haute définition, la nouvelle norme permet un gain de 25% et 30% en efficacité spectrale par rapport aux standards existants équivalents. L'adoption d'une forme d'onde adaptative dans le cas d'une transmission point-à-point interactive est bien plus intéressante. Les échanges des informations relatives au canal de propagation permettent de sélectionner la constellation et le taux de codage les plus appropriés aux conditions de propagation. Cette solution améliore la capacité d'un transpondeur bord d'un facteur qui varie entre 100% et 200%. En plus du gain obtenu en capacité, la liaison adaptative permet de garantir une meilleure disponibilité du système. L'échange des informations relatives aux conditions de propagation peut s'effectuer soit via le satellite même ou bien à travers une infrastructure terrestre.

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