Советы бывалого "чайника"

[Mik73]

ну я понимаю - переход на личности суть самый простой и незамысловатый способ дискутировать.

но совершенно непродуктивный.
посему уподобляться не буду.

для прояснения ситуации отмечу. что у нас сейчас в эксплуатации 4 ЦЗС, работающих как с S, так и S2. Причем на S2 переводили с S, своими руками. Так что чем одно отличается от другого на практике - маленько представляю.

И занимаемся при этом передачей данных, для которой есть вполне измеримый критерий "качества услуги" - количество информации, потерянной в канале. Определяется обычно как "процент потерянных пакетов" и несложно пересчитывается в требуемый BER (bit error rate - частота появления сбойных битов в потоке).
Типичное значение BER, которое должно достигаться по техническим условиям - не хуже 10Е-7 (10 в минус седьмой).

Очевидно, что "само по себе" ни для QPSK, ни для 8PSK как таковых - такое значение не достигается. На тех величинах сигнал/шум, с которыми реально приходится иметь дело.

На "чистом" QPSK типичные значения BER, которые можно получить на практике (при Eb/No для QPSK - 6-7 дб) - оказываются порядка 10E-2 - 10Е-3
Что вообще-то ни в какие ворота. Ни для данных, ни, как я понимаю, для ТВ.

После же соотвествующих "математических" преобразований (внесения избыточности и блочного кодирования) - практика показывает, что желаемые 10E-7 - вполне достигаются. Причем при сравнительно небольшом уменьшении спектральной эффективности (бит в сек/Гц полосы). С двух ("чистый" QPSK) до порядка 1.7 (QPSK с FEC 5/6 - 7/8 при Eb/No в районе 6 дб). Собственно, если бы это было не так - то и телевизор смотреть не получалось бы.

Получается, что по крайней мере в случае DVB-S - и принятая модель, и сверточный код, и последующее блочное кодирование по Риду-Соломону - каким-то чудом работают. Хотя если считать из "чистой ошибки", без кодирования, то для достижения желаемого BER надо еще немало дб сверху подкинуть. Так?

По моему так.
Тогда я совершенно не понимаю смысла аппелировать к "чистым" вероятностям ошибок для QPSK и 8PSK - если на этих "чистых" всё равно ничего принять нельзя.

Всё таки в реальной жизни мы имеем дело именно что с последствиями тех самых кодирований.
Так что a priori заявлять, что кодирование тут не при чем и надо рассматривать "чистые" вероятности ошибок - ну хоть как не стыкуется с элементарной практикой.

Ну а что касается того, насколько алгоритмы кодирования, применяемые в S2, эффективнее, чем применяемые в S и где у этой эффективности "границы применимости" - ну тут, опять же, могу аппелировать только к практике. В частности к своей, и - для наглядности - к практике перехода с S на S2 во вполне реальной спутниковой сети.

Причем в очередной раз повторю - при расчете тех сетей никто не копается в тонкостях алгоритмов и применимости моделей.
На то есть соотвестствующие программы. Которые считают, судя по всему, по той самой модели, которая заложена в стандарте - стандартный тепловой шум и методы блочного кодирования. Плюс потери на шумы приема/декодирования и т.п.

Понятно, что таких программ можно написать много и насчитать ими что угодно. Но считают всё ж таки не по каким угодно, а по тем, которые потом применяют на практике и смотрят что получается. Если получается похоже на то, что насчитали - то программа полагается рабочей и ей можно пользоваться. Другого критерия нет и быть не может.

Не буду утверждать, что я досконально понимаю, как оно считает внутри. Но знаю, как применяется снаружи.

Применяется примерно так:

Есть макс. мощность сигнала, которую дозволяется засадить на спутник для заданной полосы.
Она жестко задается владельцем спутникового ресурса и превысить ее нельзя. Засаживать меньше тоже, понятно, неинтересно. В итоге, данная мощность засаживатся и смотрится, что после этого принимается со спутника в данной точке. Ну и исходя из карт покрытия - определяется на сколько дб меньше/больше будет в других точках зоны покрытия.

Далее берем, скажем, DVB-S. Т.е. QPSK и небольшой набор доступных избыточностей кодирования (FEC). От 1/2 до 7/8.
Понятно, что хочется выбрать FEC как можно меньше, чтобы максимально утилизовать имеющуюся ширину канала.

Смотрим для 7/8 - сколько дб по приему надо иметь, чтобы получить требуемую BER. И из этого выбираем размер антенны.

Получаем, скажем, в пределах некой зоны - хватит 0.9 метра. Но если пойдёт дождь, то 3-4 дб надо сразу списать, BER вырастет и начнутся претензии со стороны абонентов на несоблюдение тех. условий. Следовательно - надо взять антенну с усиление на 3-4 дб выше, то есть не 0.9, а 1.2.
Там, где уровень сигнала ниже, естественно, надо брать 1.8. И так далее.

Или в другом случае получаем, что надо брать FEC 3/4 и антенну 1.8, а иначе либо антенны еще увеличивать, чего совсем не хочется, либо фигу нам, а не требуемый уровень качества.

Или еще как-нибудь.

Вот на этом строится сеть - и всё получается.

Отсюда следует по крайней мере одна мораль - модель, на которой основан DVB-S , при всей своей "идеальности" - вполне работает на реальных каналах. И блочное кодирование с избыточностью позволяет получить по сравнению с "чистым" QPSK выигрыш в BER на порядки при уменьшении "спектральной эффективности" с 2 до, скажем, 1.7.

Теперь появляется возможность перевести эту сеть на S2 (наличие оборудования, техническая готовность клиентов установить новое оборудование и т.п.).
Поскольку по уровню приема/качеству услуги всё устраивает, то, естественно, переходить хочется на 8PSK - чтобы получить обещаное увеличение возможной скорости передачи при сохранении арендуемой полосы.
Снова считается. Исходя из той же мощности, того же спутника и того, что тарелки уже стоят, посчитанные из DVB-S/QPSK. И получается, что на тех же тарелках перейдя на 8PSK и другой способ блочного кодирования (ну и подобрав FEC) можно получить спектральную эффективность уже под 2.5 при сохранении того же качества услуги (то бишь BER). Да еще немного расширить эффективность использорвания полосы (увеличить символьную скорость) за счет использования более эффективных фильтров (уменьшения roll-off).

И самое интересное - что всё это опять же получается. На практике.
Результатом чего оказывается большая доступная скорость в прямом канале при той же полосе и том же приемо-передающем оборудовании (абонентское терминальное оборудование и модуляторна ЦЗС, понятно, приходится поменять).

Т.е. на вопрос "кто сказал, что BCH круче RS" ? - ответ простой. Практика сказала. Которая на тех же параметрах тракта (передатчик, спутник, приемные тарелки-LNB) дала получить большую спектральную эффективность (бит в секеунду/Гц полосы) при сохранении той же BER. Можно сколько угодно в это не верить, но - работает.

Как это теоретически грамотно соотнести с большей вероятностью ошибки на 8PSK при том же с/ш - не знаю. Честно - не знаю. Наверное, всё-таки за счет алгоритмов кодирования. Также точно, как кодирование в DVB-S на "пустом месте" позволяет снизить BER на несколько порядков. Больше, вроде, никаких видимых прчин тому нету.

Но тут есть один интересный момент. Проверенный опять же на практике (специально ставил эксперименты, потому что никаких внятных расчетов на эту тему нигде не нашел).

И наступает этот момент как раз если впарить, втюхать и скроить. И решить сэкономить на тарелке, пренбрегя (пренебрежа? наплевав в общем) на "запас по погоде" и поставив клиенту, скажем, скажем, 1.2 вместо 1.8. Или 0.9 вместо 1.2. Тогда в ясную погоду на S/QPSK всё получится. И на S2/8PSK всё получится. Даже с заданным уровнем ошибки и там, и там.

А вот когда пойдёт снег/дождь и мы потеряем на нем те 3-4 дб - вот тут всё начнет вести себя по другому. И там, и там - качество услуги упадет (вероятность ошибки вырастет). Но упадет по разному. На S/QPSK - BER вырастет на порядок-два. И по тех. условиям это уже никогда не годится и клиент имеет полное право такой канал не принимать и предъявлять претензии. Но если клиент попадется не придирчивый и процент потери пакетов мерять/считать не будет - то... в общем всё работает. Ну ошибок больше (скорость упала), но как-то работает.
А на S2/8PSK - в таком случае ощибки растут стремительным домкратом. Вплоть до совершенно неприличных значений и даже пропадания несущей.
Но вот если перевести ее на S2/QPSK - то при сохранении скорости - процент потерянных пакетов при ухудшении условий приема уменьшится.

Отсюда мораль - если сеть под S изначально "скроена" в расчете на то, что уровень сервиса в ней может падать ниже допустимых значений, то на S2 с 8PSK ее переводить не стоит - может случиться конфуз. Прецеденты известны. А вот на S2 с QPSK перевести можно - увеличив "запас надежности", т.е. уменьшив вероятность потери информации.
Если же сеть на S расчитана на работу в наихудших условиях, то перевод на S2/8PSK вполне возможен и вполне даст увеличение спектральной эффективности (бит в секунду/Гц полосы) при сохранении "качества услуги" (вероятности ошибки).

Ну а что касается приема ТВ - тут уж вам виднее, я ТВ не смотрю.
Но вопрос сводится к простому - под какое количество ошибок (BER) рассчитывается ТВ-тракт?
И при каком реальном BER ТВ-сигнал еще принимается, а при каком - уже нет?
_________________
Счастья всем. Даром. И пусть никто не уйдёт.

[альяно]

[альяно]

напоследок цитата

Ануфриев Александр
- Заместитель Генерального директора "НПО СвязьПроект"

http://nposp.ru/articles.php?do=viewart&id=22&cat=1&PHPSESSID=c60ee069de4aa490883ee0dc235a8b23

[Mik73]

вы можете меня даже совсем забанить - ибо ресурс вас, а хозяин, как известно, барин.
и если вам хочется видеть везде исключительно происки макетоидной закулисы - ну с этим, естественно, ничего поделать нельзя.

однако, это совершенно не отменит тех фактов, что:

а) все рассуждения про то, что 8PSK "менее помехазащищенная" модуляция - несомненно правильны, но очевидно, что сами по себе как аргумент тут использоваться не могут, потому что если мы будем считать "помехозащищенность" для QPSK и 8PSK "в чистом виде", без учета корректирующих кодов - то не получим ничего хорошего. Ни в том, ни в другом случае - количество полученных ошибок в канале будет непремлемо большим. Таким образом аппелировать к помехозащищенности модуляций как таковых здесь некорректно - надо учитывать весь тракт, вместе с корректирующими кодами.


б) занимаясь предоставлением услуг передачи данных (в т.ч. и Интернета) на спутниковой сети, включающей узлы, работающие как с DVB-S, так и с DVb-S2 я вполне наглядно вижу, что при равной энергетике канала (передатчик, передающая антенна, спутник, приемная антенна) - S2/8PSK позволяет увеличить спектральную эффективность (бит в секунду/герц полосы) по сравнению с S/QPSK при сохранении той же вероятности битовой ошибки в канале. Или можно сохранить ту же спектральную эффектиность при той же вероятности ошибки, уменьшив общую энергетику тракта. Это просто экспериментальный факт.
я понимаю, что "если факты не подтверждают теорию - тем хуже для фактов", но в жизни мы имеем дело таки с фактами, а не с теориями.

в) вы крайне невнимательно читаете те источники, на которые ссылаетесь. в той же самой статье http://nposp.ru/articles.php?do=viewart&id=22&cat=1&PHPSESSID=c60ee069de4aa490883ee0dc235a8b23 на несколько абзацев ниже написано (цитирую дословно):

[альяно]