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DVB-S2X

Was ist DVB-S2X?

DVB-S2X (Digital Video Broadcasting – Satellite – Extension) ist eine Weiterentwicklung des Satellitenübertragungsstandards DVB-S2. Der Standard wurde im Jahr 2014 vom europäischen Normungsinstitut ETSI verabschiedet und erweitert DVB-S2 um zusätzliche Modulationsverfahren, verbesserte Fehlerkorrekturen und eine effizientere Nutzung der verfügbaren Satellitenbandbreite.

DVB-S2X wurde entwickelt, um den steigenden Anforderungen moderner Satellitenübertragung gerecht zu werden. Dazu gehören insbesondere:

• Ultra-HD-Fernsehen (4K)
• zukünftige 8K-Übertragungen
• professionelle Satellitenverbindungen
• Satelliteninternet
• Beitrags- und Studioverbindungen

Von DVB-S über DVB-S2 zu DVB-S2X

Seit Mitte der 1990er Jahre wird digitales Satellitenfernsehen über den Standard DVB-S übertragen. Die ersten digitalen Programme nutzten MPEG-2 als Videokompression und ermöglichten gegenüber der analogen Satellitenübertragung eine deutlich größere Programmvielfalt.

Mit der Einführung von HDTV stieß DVB-S jedoch zunehmend an seine Grenzen. Zwar gab es erste HD-Versuche mit DVB-S, der Regelbetrieb setzte sich jedoch mit dem leistungsfähigeren Standard DVB-S2 und der effizienteren Kompression MPEG-4 AVC (H.264) durch.

Durch DVB-S2 konnten deutlich mehr Programme auf einem Satellitentransponder übertragen werden. Dies machte HDTV für Fernsehveranstalter wirtschaftlich interessant und ermöglichte den Start zahlreicher HD-Angebote.

Warum wurde DVB-S2X entwickelt?

Mit dem Übergang zu Ultra HD (4K) stiegen die Anforderungen erneut deutlich an. Ein UHD-Bild besitzt viermal mehr Bildpunkte als Full HD und benötigt entsprechend mehr Datenkapazität.

Eine Übertragung von UHD-Programmen mit DVB-S2 und MPEG-4/H.264 wäre nur eingeschränkt wirtschaftlich möglich gewesen. Erst durch die Kombination aus:

• DVB-S2X
• HEVC/H.265 Videokompression
• moderneren Modulationsverfahren

wurde eine effiziente Übertragung von 4K- und zukünftigen 8K-Programmen über Satellit möglich.

Technische Verbesserungen gegenüber DVB-S2

DVB-S2X kann die Effizienz gegenüber DVB-S2 um bis zu etwa 50 Prozent steigern. Dies wird durch mehrere Erweiterungen erreicht:

• zusätzliche Modulationsverfahren
• verbesserte Fehlerkorrekturmöglichkeiten
• kleinere Roll-Off-Faktoren
• mehr Flexibilität bei der Anpassung an Empfangsbedingungen
• bessere Nutzung vorhandener Transponderkapazitäten

Neue Modulationsverfahren

DVB-S2 verwendet hauptsächlich:

• QPSK
• 8PSK
• 16APSK
• 32APSK

DVB-S2X erweitert diese Möglichkeiten unter anderem um:

• 64APSK
• 128APSK
• 256APSK

Je höher die Modulation, desto mehr Daten können übertragen werden. Allerdings steigt gleichzeitig die notwendige Signalqualität. Während QPSK auch bei schwächeren Signalen stabil funktioniert, benötigen 16-, 32- oder 256APSK deutlich höhere Signalreserven und größere Antennenanlagen.

Verbesserte Fehlerkorrektur

Wie bereits DVB-S2 nutzt auch DVB-S2X moderne Fehlerkorrekturverfahren auf Basis von:

• LDPC (Low Density Parity Check)
• BCH (Bose-Chaudhuri-Hocquenghem)

DVB-S2X erweitert die Anzahl der möglichen FEC-Werte erheblich. Dadurch kann die Übertragung noch genauer an die jeweiligen Bedingungen angepasst werden.

Während ältere Standards nur wenige feste Kombinationen aus Modulation und Fehlerkorrektur erlaubten, stehen bei DVB-S2X zahlreiche Parameter zur Verfügung. Dadurch kann zwischen maximaler Datenrate und besonders robuster Übertragung gewählt werden.

Roll-Off-Faktor und bessere Bandbreitennutzung

Ein wichtiger Vorteil von DVB-S2X ist die Verbesserung des sogenannten Roll-Off-Faktors.

Dieser beschreibt, wie viel zusätzliche Bandbreite ein digitales Signal neben seiner eigentlichen Nutzbandbreite benötigt. Durch kleinere Roll-Off-Werte kann ein Transponder effizienter genutzt werden.

Dadurch lassen sich mehr Daten übertragen, ohne zusätzliche Satellitenkapazität anmieten zu müssen.

Channel Bonding

Eine besondere Erweiterung von DVB-S2X ist das sogenannte Channel Bonding.

Bei klassischen Satellitenübertragungen müssen alle Daten eines Programms über einen einzelnen Transponder übertragen werden. Häufig bleiben dort kleinere Restkapazitäten ungenutzt, die für ein zusätzliches Programm nicht ausreichen.

Mit Channel Bonding können Daten auf mehrere Transponder verteilt werden. Der Empfänger setzt diese anschließend wieder zusammen.

Diese Technik kann besonders bei sehr datenintensiven Anwendungen wie UHD, 8K oder professionellen Übertragungen Vorteile bieten.

DVB-S2X und Ultra HD

DVB-S2X gilt als wichtiger Baustein für zukünftige Satellitenübertragungen in höchster Qualität.

Bereits heute werden viele UHD-Testkanäle und professionelle UHD-Übertragungen über DVB-S2X durchgeführt. Im normalen Fernsehalltag setzen viele Anbieter jedoch weiterhin auf DVB-S2, da die vorhandene Infrastruktur ausreichend leistungsfähig ist.

DVB-S2X und 8K-Fernsehen

Die extrem hohe Auflösung von 8K mit 7680 × 4320 Bildpunkten stellt noch einmal deutlich höhere Anforderungen an Übertragungskapazitäten.

DVB-S2X bietet hierfür die notwendigen technischen Reserven. Allerdings hängt eine breite Einführung von 8K nicht nur vom Satellitenstandard ab, sondern auch von weiteren Faktoren wie:

• Verfügbarkeit von 8K-Fernsehern
• effizienteren Videocodecs
• Programminhalten in 8K
• Akzeptanz beim Zuschauer

Reduzierung von Empfangsgebieten

DVB-S2X kann nicht nur mehr Daten übertragen, sondern ermöglicht auch eine gezieltere Planung von Satellitenübertragungen.

Durch die Wahl bestimmter Übertragungsparameter kann ein Satellitenbetreiber festlegen, wie groß die notwendige Empfangsreserve sein muss. Dadurch lassen sich Programme theoretisch stärker auf bestimmte Zielregionen begrenzen.

Der Nachteil: Je effizienter die Übertragung eingestellt wird, desto empfindlicher reagiert sie auf schlechtes Wetter oder kleine Satellitenantennen.

DVB-S2X heute

Obwohl DVB-S2X technisch deutlich leistungsfähiger ist, ersetzt es DVB-S2 nicht sofort. Die Umstellung erfolgt schrittweise, da Millionen Empfangsgeräte weiterhin DVB-S2 verwenden.

Viele moderne UHD-Fernseher und Receiver unterstützen inzwischen DVB-S2X, allerdings wird die Technik hauptsächlich dort eingesetzt, wo maximale Effizienz benötigt wird.

DVB-S2X stellt damit eine wichtige Weiterentwicklung des Satellitenfernsehens dar und schafft die Grundlage für zukünftige Anwendungen wie 4K, 8K und datenintensive Satellitendienste.

Technische Daten im Überblick