DVB-S a DVB-S2
Satelitní digitální televizní vysílání
Princip satelitního vysílání
DVB-S (Digital Video Broadcasting — Satellite) je standard pro šíření digitálního televizního signálu prostřednictvím komunikačních družic. Základní princip spočívá v tom, že signál je vyslán z pozemní stanice (uplink) směrem k satelitu na geostacionární oběžné dráze ve výšce přibližně 35 786 km nad rovníkem. Satelit signál přijme, zesílí, převede na jinou frekvenci a vyšle zpět směrem k Zemi (downlink). Díky velké výšce oběžné dráhy pokrývá jeden satelit obrovské území — typicky celý kontinent nebo jeho podstatnou část.
Geostacionární satelity obíhají Zemi stejnou úhlovou rychlostí, jakou se Země otáčí kolem své osy, takže se z pohledu pozemního pozorovatele zdají být nehybné na jednom místě na obloze. To je klíčová vlastnost pro televizní příjem, protože satelitní parabola (dish anténa) může být namířena jedním směrem a nemusí se pohybovat.
Pro příjem satelitního signálu je zapotřebí parabolická anténa s konvertorem (LNB — Low Noise Block), který přijatý signál z pásma Ku (10,7–12,75 GHz) převede na nižší mezifrekvenční pásmo (950–2150 MHz) a přivede jej koaxiálním kabelem do satelitního přijímače (set-top boxu) nebo přímo do televizoru s vestavěným DVB-S/S2 tunerem.
Technické parametry DVB-S
Původní standard DVB-S, definovaný v normě ETSI EN 300 421, využívá modulaci QPSK (Quadrature Phase Shift Keying). QPSK přenáší 2 bity na symbol a je zvolen pro svou vysokou odolnost vůči šumu, což je důležité vzhledem k velkým vzdálenostem, které signál překonává (přes 70 000 km tam a zpět).
Pro opravu chyb se používá kombinace konvolučního kódování s Viterbiho dekodérem a Reed-Solomonova kódu. Toto dvoustupňové kódování zajišťuje spolehlivý příjem i při poměrně nízkém poměru signálu k šumu (SNR). Přenosová rychlost jednoho transpondéru se typicky pohybuje v rozmezí 27–45 Mbit/s v závislosti na šířce pásma transpondéru a nastavení kódového poměru.
DVB-S2 — druhá generace
DVB-S2, standardizovaný v roce 2005 (ETSI EN 302 307), přinesl výrazné zvýšení efektivity přenosu. Hlavní změny zahrnují zavedení pokročilého LDPC kódování v kombinaci s BCH kódem (stejně jako u DVB-T2) a rozšíření nabídky modulačních schémat o 8PSK, 16APSK a 32APSK.
Díky těmto vylepšením dosahuje DVB-S2 přibližně o 30 % vyšší přenosové kapacity při stejné šířce pásma a stejném výkonu vysílače ve srovnání s DVB-S. V praxi to znamená, že na jednom transpondéru lze přenášet více televizních programů, případně programy ve vyšší kvalitě (HD nebo UHD).
DVB-S2 zavádí koncept adaptivního kódování a modulace, který umožňuje dynamicky měnit parametry přenosu podle aktuálních podmínek přenosového kanálu. Při dobrém počasí a silném signálu může systém přepnout na agresivnější modulaci (32APSK) s vyšší přenosovou kapacitou. Za nepříznivých podmínek (např. při silném dešti, který způsobuje útlum signálu — tzv. rain fade) systém automaticky přepne na robustnější modulaci s nižší kapacitou, ale lepší odolností.
Srovnání DVB-S a DVB-S2
| Parametr | DVB-S | DVB-S2 |
|---|---|---|
| Rok standardizace | 1994 | 2005 |
| Modulace | QPSK | QPSK, 8PSK, 16APSK, 32APSK |
| FEC kódování | Konvoluční + Reed-Solomon | LDPC + BCH |
| Spektrální účinnost | až ~2 bit/s/Hz | až ~4 bit/s/Hz |
| Adaptivní modulace | Ne | Ano (ACM) |
| Zpětná kompatibilita | — | Ne (nutný nový přijímač) |
Satelitní platformy v České republice
V České republice jsou pro příjem satelitní televize nejvýznamnější dvě platformy, obě využívající družice na orbitální pozici 23,5° východně:
Skylink
Skylink je největší česko-slovenská satelitní platforma provozovaná společností M7 Group. Nabízí širokou škálu televizních programů včetně českých, slovenských a zahraničních kanálů v SD i HD kvalitě. Příjem je podmíněn použitím dekódovací karty (systém podmíněného přístupu Irdeto/Nagravision). Platforma využívá satelity Astra 3B na pozici 23,5°E.
freeSAT
freeSAT je bezplatná satelitní platforma, která umožňuje příjem vybraných českých a slovenských programů bez nutnosti měsíčních poplatků. Divák potřebuje pouze satelitní přijímač s aktivovanou kartou freeSAT. Platforma nabízí menší počet programů než Skylink, ale pro základní příjem je dostačující. Využívá stejnou orbitální pozici 23,5°E.
Kromě těchto dvou platforem mohou čeští diváci přijímat i volně vysílané (FTA — Free To Air) programy z mnoha dalších satelitů, například Astra 19,2°E (převážně německé programy), Hotbird 13°E (italské, polské a další programy) nebo Türksat 42°E.
Výhody DVB-S/S2
- Obrovský dosah — pokrytí celého kontinentu z jednoho satelitu
- Velmi široká programová nabídka (stovky až tisíce kanálů)
- Nezávislost na pozemní infrastruktuře — funguje i v odlehlých oblastech
- Vysoká kvalita obrazu včetně HD a 4K/UHD
- Stabilní příjem nezávislý na terénu (na rozdíl od DVB-T)
Nevýhody DVB-S/S2
- Nutnost instalace parabolické antény (estetický i praktický problém, zejména v bytových domech)
- Závislost na přímé viditelnosti satelitu — anténa musí „vidět" na jih bez překážek
- Citlivost na silný déšť (rain fade) — při prudkém dešti může dojít k výpadku signálu
- U placených platforem měsíční poplatky
- Značné zpoždění signálu (~250 ms) kvůli velké vzdálenosti satelitu
- Jednosměrná komunikace — bez zpětného kanálu