ABS-S

卫星信号传输标准

ABS-S标准是我国第一个拥有完全自主知识产权的卫星信号传输标准，在性能上与代表卫星通信领域最新技术发展水平的DVB-S2相当，部分性能指标更优，而复杂度远低于DVB-S2，更适应我国卫星直播系统开展和相关企业产业化发展的需要。

产品简介

ABS-S标准具有完全自主创新、适用可行、先进安全等优势与特点。在技术方面，采用先进的信道编码方案、合理高效的传输帧结构等技术，具有更低的载噪比门限要求和更强的节目传输能力。同时，在适应性上，ABS-S标准一是提供了14种不同的编码调制方案，结合多种滚降系数选择，可最好地适应不同的业务和应用需求，充分发挥系统效率；二是提供高阶调制作为广播方式下的备选调制方式，同时支持专业应用，并适应卫星技术和接收机技术的发展；三是解调芯片可以支持8PSK/45Msps的工作模式，以充分适应我国直播卫星转发器配置。在安全性上用，ABS-S标准采用专用技术体制，不兼容目前国内外任何一种卫星信号传输技术体制；机顶盒无法接收其他制式的广播电视节目，可有效防止其他信号攻击以及可对关键器件、设备进行有效控制等安全措施与手段，以达到卫星安全的目的。

ABS-S芯片在很多性能上优于DVB-S2。比如，功耗低50%的前提下，ABS-S芯片速率高出50%，支持QPSK和8PSK模式。在8PSK模式下，提供45MSPS符号率和最高120MBPS的净码率，可实现搭载15路—高清卫星电视节目的传输。

2008.06.09在西昌发射的“中星9号”卫星即使用此标准。

目前，国际上主要有三种卫星广播标准：DVB—S、DVB—DSNG和DVB—S2。DVB—S系统标准于1993发布，是公认的最成功的两个系统之一 (DVB—S和GSM标准)。同时被全球直播（DTH．Direct To Home）卫星电视广播商大量采用。DVB—S系统采用QPSK调制方式．RS+卷积码的级联码纠错编码方案。 1998年，DVB组织发布了第二个卫星广播标准DVB—DSNG，该系统是DVB—S系统的延伸，在原来的基础上增加了高阶调制(8PSK、16QAM)。但是这两个系统中的前向纠错编码是一样的．其纠错性能略显不足。

2003年，DVB组织发布了基于低密度奇偶校验编码(LDPC)和BCH码的DVB—S2系统，也就是欧洲的第二代卫星广播系统，该系统已经被ITU一R和欧洲通信标准协会ETSI接受。由于DVB—S2系统数据传输吞吐能力比DVB—S提高了30%，因此DVB—S2标准作为广播通信技术发展到新水平的标志，受到广泛关注。

我们国家广播电影电视总局广播科学研究院研制的新一代卫星电视广播系统(ABS—S)，ABS-S标准具有完全自主创新、适用可行、先进安全等优势与特点。在技术方面，采用先进的信道编码方案、合理高效的传输帧结构等技术，具有更低的载噪比门限要求和更强的节目传输能力。

同时，在适应性上，ABS-S标准：

一、是提供了14种不同的编码调制方案，结合多种滚降系数选择，可最好地适应不同的业务和应用需求，充分发挥系统效率；

二、是提供高阶调制作为广播方式下的备选调制方式，同时支持专业应用，并适应卫星技术和接收机技术的发展；

三、是解调芯片可以支持8PSK/45Mbps的工作模式，以充分适应我国直播卫星转发器配置。在安全性上用，ABS-S标准采用专用技术体制，不兼容目前国内外任何一种卫星信号传输技术体制；机顶盒无法接收其他制式的广播电视节目，可有效防止其他信号攻击以及可对关键器件、设备进行有效控制等安全措施与手段，以达到卫星安全的目的。那么我们自己的标准有什么优势呢？它与现有的DVB—S2标准比较，ABS—S具有以下几点优势：

（1）没有BCH码，减小了编码及系统的复杂度。

（2）采用较短的帧长，降低了实现系统的成本。

（3）更好的同步性能(基于优化的帧结构)。

（4）更简化的帧结构。

（5）固定码率调制(CCM)、可变码率调制(VCM)及自适应编码调制(ACM)模式可以无缝结合使用。

特点介绍

（1）高质量信号采用无导频的模式，而对于由于使用低廉射频器件引起的噪声信号，可以采用有导频模式。

（2）FEC只使用具有强大纠错能力的LDPC编码。

（3）对于不同的应用，可以使用不同的码率，并具有四种调制方式：QPSK、8PSK、16APSK和32APSK。

（4）三种波形滤波滚降因子：0.2、0.25和0.35。

（5）ACM可应用于互联网技术中。

ABS—S系统能够支持基于用户端的综合接收解码器、PC或其他专业级双向卫星通讯设备的交互式服务。其回传信道可以是任何能够支持卫星回传通信的标准或现有的规范．比如DVB—RCS等等。在这些应用中．传输的数据格式可以是TS流，也可以是通用数据流。通过封装，ABS—S系统可以支持诸如IP的一些协议。封装的协议遵循EN301 192或者IPTV中的一些协议。

应用

系统概述

ABS—S是卫星直播应用的传输标准．定义了编码调制方式、帧结构及物理层信令。系统定义了多种编码及调制方式，以适应不同卫星广播业务的需求。基带格式化模块将输入流格式化为前向纠错块，然后将每一前向纠错块送入LDPC编码器，经编码后得到相应的码字，比特映射后，插入同步字和其它必要的头信息．经过根升余弦（RRC）滤波器脉冲成形，最后上变频至Ku波段射频频率。在接收信号载噪比高于门限电平时．可以保证准无误接收（PER ＞10 -7 ）。

应用范围

ABS—S可提供以下业务：

（1）广播业务：可支持电视直播业务．包括高清晰电视直播。

（2）交互式业务：通过卫星回传信道．很容易满足用户的特殊需求，例如：天气预报．节目、购物．游戏等信息。

（3）数字卫星新闻采集(DSNG)业务。

（4）专业级业务：可提供双向Internet服务。

前向纠错LDPC码

前向纠错编码(FEC)与调制技术，是提高卫星性能的关键因素，尤其是在较高噪声和干扰环境下。LDPC是由R.G Gallager于1962年在其博士论文中首先提出的，由于当时超大规模集成电路(VLSL )尚未成熟，难以逾越的复杂程度使其被束之高阁，1995年．受Turbo码成功的启示，MacKay和Neal研究的迭代译码算法使LDPC的价值被重新挖掘，成为当前编码领域的热点之一。LDPC是一种具有稀疏校验矩阵(校验矩阵中1的个数比较少)的线性分组码，具有逼近香浓极限的优良特性．译码复杂度只与码长成线性关系，编码复杂程度适中，在码长较长的情况下，仍然可以保证有效译码，在信道环境较差的移动通信、卫星通信方面得到广泛的应用。LDPC是到目前为止最好的FEC之一。ABS—S系统采用了一类高度结构化的LDPC码。该结构的LDPC码，其编解码复杂度低，并可以在相同码长条件下，方便地实现不同码率的LDPC码设计。

DVB—S2系统中，为了降低误码率，减小错误平底(error floor)，采用了内码为LDPC码，外码为BCH码的级联码结构，在每个LDPC码字内，BCFT码可以纠正8到12个比特的错误。

与DVB—S2系统相比优势：

（1）ABS—S的LDPC码的码长度为15360，且不同码率时，码长固定，而DVB—S2的LDPC码分长码与短码，其长度分别是64800和16200。众所周知，在纠错码领域，LDPC码字长度较长时，具有更好的逼近香农极限特性，可以减小突发差错对译码的影响。然而，ABS—S系统中的LDPC码，具有与DVB—S2中长码基本相同的性能。同时，短码在硬件设计时具有编解码简单及硬件成本低廉的特点，更易于被市场接受；

（2）ABS—S系统能够实现低于10-7的误帧率FER要求。与其相比，DVB—S2中的LDPC码不能提供低于10-7的误帧率，必须通过级联BCH外码才能降低错误平底，达到10-7的误帧率要求。同时，通常短码字的LDPC码具有较高的错误基底．然而，ABS-S中的LDPC码能够提供底于10-7“的REF，并具有较低的错误平底。

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