DVB-S2是DVB-S的升級版本。國際DVB組織從2002年初啟動DVB-S的升級工作，在兩年左右的時間里，進行了4輪方案競爭，最后以休斯網絡系統（HNS）公司基于LDPC+BCH的方案勝出。這個方案通過大量的模擬仿真以及演示系統的建立，于2003年11月獲得DVB組織的初步通過，2004年1月方案文本完成，2004年6月被ETSI作為EN 302 207標準建議。
1、DVB-S2的基本特征
實驗表明，在給定轉發器帶寬和傳輸功率條件下，根據所選用的調制方式和編碼速率，系統會得到30%左右的增益。可變編碼調制技術（VCM）的應用，可以為標清電視、高清電視、音頻廣播以及多媒體等不同業務提供不同等級的差錯保護。尤其是在交互業務或點對點等業務中，可變編碼調制技術與回傳通道相結合，形成自適應編碼調制（ACM，Adaptive Code Modulation）。自適應編碼調制技術能夠根據接收終端所處信號傳播環境的反饋信息，提供不同等級的差錯保護編碼方案和調制方式以達到最佳性能匹配，這樣就可以使系統容量獲得1~2倍的增加，各種服務的可靠度也得到加強。隨著技術的發展，改進DVB-S/DVB-DSGN單一輸入格式（MPEG TS流）為多格式數據流（多TS或基本數據流）也不會顯著增加實現復雜度。
作為DVB-S信道編碼和調制技術的升級系統，DVB-S2充分利用上述新技術，提供了一個靈活性強、衛星業務覆蓋廣泛的新技術標準，它具有以下五大基本特征：
1）靈活的輸入接口匹配：可接受各種格式的單輸入流或多輸入流，如MPEG-2傳輸復用流、基本數據流。輸入信號可以是離散的數據包或連續的數據流。
2）高性能前向糾錯系統：內碼采用低密度校驗碼（LDPC碼），外碼采用博斯-喬赫里-霍克文黑姆碼（BCH，Boss-Chaudhuri-Hocquenghem）。這種編碼方案在性能上與仙農極限只相差0.7～1dB，在給定的信噪門限上誤包率（PER）低于10-7，是目前性能最優的編碼方案。
3）多編碼率多調制高效靈活：編碼率支持1/4～9/10等多種，2b/s/Hz～5b/s/Hz符號映射模式分別對應QPSK、8PSK、16APSK、32APSK調制模式，選擇余地增加，靈活高效，同時也對轉發器的非線性進行了專門優化。
4）自適應編碼調制技術：這種技術（ACM）根據信號傳輸環境的不同，可提供幀級編碼與調制優化，顯著提高系統信號傳輸的可靠性。
5）多選擇頻譜滾降系數：0.35、0.25、0.20，可以滿足音頻、視頻（標清/高清）、數據等不同業務需求。
2、DVB-S2的信號處理流程
DVB-S2在DVB-S基礎上采用了最新的信道編碼方案（LDPC+BCH），擴展了信號輸入模式匹配（多傳輸流和基本流），引入基于QPSK、8PSK、16APSK、32APSK的自適應信號調制模式（ACM），在接收機載波恢復和快速幀同步等技術方面也有所新的突破。
DVB-S2對信號的處理大致可以分成五個部分，形成三種格式幀（基帶幀、糾錯幀和物理幀，前面兩種類型幀屬于邏輯幀。）。這五個部分是：
1）輸入模式與傳輸流匹配部分：提供信號輸入接口，完成輸入流同步、空包刪除，對輸入數據包序列進行循環冗余校驗（CRC-8），如果是多輸入流模式還將進行輸入流的合并或拆分，對輸入流的數據域進行重組，最后插入基帶標志，進行填充，最后輸出基帶幀，其格式如圖4所示。此基帶幀長度Kbch與所選擇的編碼率和調制方式有關。此外，DVB-S2也提供了對此基帶幀進行偽隨機加擾功能。
2）前向糾錯編碼部分：主要完成信道誤碼保護糾錯編碼功能，主要分三階段：外碼保護（BCH碼），內碼保護（LPDC碼），以及除QPSK外的其他調制方式下的位交織。這里的位交織非常簡單，除碼率為3/5的8PSK外，對于數據輸入按列串行寫入，數據輸出則按行串行讀出，寫入讀出都是從最高位（MSB）開始。基帶幀經過這三步糾錯編碼后就形成了所謂的糾錯幀（FEC Frame）。
3）編碼符號映射部分：主要完成每調制符號傳輸比特的映射工作。每一個輸入的糾錯幀根據不同的并行度（2，3，4，5）進行串并轉換，轉換后的并行序列根據所選調制效率進行星座圖映射，產生（I，Q）序列。這樣，輸入的糾錯（幀）序列就變成了相應的復數序列，由64800 / 16200個調制符號組成。經過本部分處理，輸入的糾錯幀（FEC Frame）就變成了復序列（I，Q）輸出，稱為復序列糾錯幀（XFEC Frame）。
4）物理幀編碼部分：在這里，復序列糾錯幀按90符號為單位分成S個片段，S的取值由復序列（幀）長度（64800 / 16200）和選擇的調制效率（2/3/4/5）共同決定。為了方便接收機配置，還需要在復序列前端加入物理幀頭（PLHREADER），物理幀頭的長度也為90。在復序列化分成的S片段中，每16個片段后再插入一個導頻塊（Pilot Block）來幫助接收機同步，這個由未調制載波構成的導頻塊長為36。這樣，物理幀的長度變成：
90×(S+1)+P×ent{S/16}
式中，P=36，ent{}為取整函數。
很顯然，物理幀的編碼效率為：當沒有可處理的復序列糾錯幀（XFEC Frame）時，系統會插入一個啞幀（Dummy Frame）來保證接收機處理的連續性和信號傳輸的平穩度。這個啞幀由一個物理幀頭和36×90長的未調制載波（I=1/，Q=1/）組成。
最后，每個物理幀在送入調制器前，除幀頭外，都要進行復序列加擾。
5）信號調制部分
調制部分主要完成基帶整形和正交調制兩大功能。對于加擾過的物理幀，根據不同的業務需求選用不同的滾降系數（0.35/0.25/0.20）進行平方根升余弦濾波整形。
整形后信號I、Q分量需分別乘以sin(2πfot)和cos(2πfot)（fo為載波頻率），送入調制器方能得到需要的調制信號。
至此，DVB-S2已經完成信號的編碼和調制。調制器輸出信號就可以送入衛星射頻信道進行信號傳輸。
3、DVB-S2采用的核心新技術
1）BCH+LDPC編碼：這項技術的基本方案是：外碼采用BCH碼，內碼采用LDPC碼。BCH碼是一種常規的循環碼，具有碼字生成簡單、檢錯和糾錯能力強等特點。LDPC碼是一類可以用非常稀疏的校驗矩陣或二分圖定義的線性分組糾錯碼，最初由Gallager發現，故也稱Gallager 碼。它和著名的Turbo 碼相似，具有逼近仙農（Shannon）極限的性能，幾乎適用于所有信道，因此成為近年來編碼界研究的熱點。除性能上優于Turbo碼外，LDPC碼能夠成功的一個重要原因是它在解碼算法上的優勢。
信道編碼的解碼算法是決定編碼性能和應用前景的一個重要因素。LDPC 碼由于其奇偶校驗矩陣的稀疏性，使它存在高效的譯碼算法，其譯碼復雜度與碼長成線性關系，克服了分組碼在長碼長時所面臨的巨大譯碼計算復雜度問題，使長編碼分組的應用成為可能。而且由于校驗矩陣的稀疏特性，在長的編碼分組時，相距很遠的信息比特參與統一校驗，這使得連續的突發差錯對譯碼的影響不大，編碼本身就具有抗突發差錯的特性，不需要交織器的引入，進而沒有因交織器的存在而可能帶來的時延。
2）自適應編碼調制（ACM）：采用該技術后提高了傳輸效率。DVB-S僅僅有一個調制方式，那就是QPSK。一個調制符號映射2個比特。因此，衛星傳輸信號的能力受到很大限制。DVB-S2將其拓展為多個可以選擇的方式，即QPSK、8PSK、16APSK、32APSK，相應地，每個調制符號映射的比特數分別為2、3、4和5。這樣，衛星傳輸能力極大地提高。尤其對于直播衛星系統的運營者很有意義，即同樣數目的衛星和轉發器，可以成倍地增加傳輸的信號或節目數量。
還有更重要一點是，DVB-S2采用了自適應編碼調制（ACM）方案，使得信號傳輸更靈活更可靠。這種編碼調制方式可以達到幀級（Frame-by-Frame）。也就是說，在它整個傳輸序列里，每個單幀的編碼碼率及調制方式都可以不同。這種方式的靈活性表現在，不同的接收環境（晴天、陰天以及雷雨天氣）可提供不同的編碼碼率和調制方式，來讓接收終端接收到該環境下最理想最可靠的信號。對于那些移動接收終端來說，這種調制方式就顯得更有效了。當接收終端在不同天氣環境穿越的時候，它的接收效果不會因天氣原因發生劇變。我們也可以看到，接收環境愈惡劣，為了提高傳輸的抗干擾性，接收幀中冗余也越大。當然，每個終端的實現復雜度也有增加。它要充分利用可能的回傳通道實時反饋當前接收環境狀況參數；另一方面由于幀與幀的碼率和調制方式有可能不同，所以DVB-S2給出了接收終端快速幀同步和高效載波恢復技術來幫助平穩接收的實現。
但調制方式和編碼率的拓展，對接收機和整個衛星系統的要求也提高了。從理論仿真來說，DVB-S（QPSK）的載噪比C/N一般范圍為3.5～7.5dB。由于BCH和LDPC的使用，DVB-S2（QPSK）的載噪比C/N范圍也相應降低了，約為1～5dB，或者說，在QPSK情況下，DVB-S2在更惡劣的信道情況下也能工作。根據行業標準GY/T 148-2000《衛星數字電視接收機技術要求》，Eb/N0門限值要求小于5.5dB（FEC=3/4時），而Eb/N0和C/N有一個換算關系。因此，將來的DVB-S2的接收機解調器工作門限值必須更低，即對接收機要求提高了。或者說，DVB-S2接收機必須采用更加先進有效的技術來處理幀同步等問題。當然，對于DVB-S2采用的比QPSK更高效的調制方式，例如8PSK、16APSK等，對直播衛星系統本身的要求也大大提高了，或者說，相應的最小的載噪比也必須提高。例如，8PSK要求的載噪比C/N大約為5.5～10dB；16APSK要求的載噪比C/N大約為10～14dB；也就是說，衛星轉發器、覆蓋波束設計等等方面，也要采用更先進的技術，在接收時有更好的信號或覆蓋場強，才能實現更大的傳輸容量或傳輸總量。
4、DVB-S2與其他系統比較
1）DVB-S2與DVB-S比較：在給定每符號傳輸比特（相同調制方式）下，DVB-S2比DVB-S在C/N上要提高3dB。以QPSK方式為例，當bits/symbol=1.5時，（C/N）DVB-S≈7dB，（C/N）DVB-S2≈4dB。從信道容量來看，由于DVB-S采用單一的QPSK調制方式，提供的信道容量很小；而DVB-S2能夠采用QPSK、8PSK、16APSK甚至32APSK，那它能提供較大的信道容量，處于DVB-S可望而不可及的中高端。DVB-S2不僅能提供較高帶寬的輸出，同時也增加了輸出的隔離度，增加了系統的穩定性。休斯網絡系統公司（HNS）經過大量的仿真研究發現，DVB-S2采用的LDPC+BCH編碼方案離理想的仙農極限只差0.7～1dB。這說明，在今后很長一段時間內我們不再需要新的衛星廣播編碼體系。
在衛星轉發器功率和帶寬相同的條件下，DVB-S2比DVB-S提供更多的節目套數（通道）和更高的符碼率，提高增益25%～35%。同時DVB-S2在輸入信號接口上也對DVB-S進行了擴展，除MPEG-2傳輸流（TS）還支持基本的數據包或流式數據的輸入，增加了業務靈活性和互操作性。
2）DVB-S2在因特網等強交互服務上比較：最新調查顯示，2005年～2009年可能有13億美元投入到DVB-S2及其相關設備上來。但是，這項投資的70%將用于交互服務（IS）。目前在交互服務上（尤其是寬帶高速因特網接入）來講，ADSL是一個最大的競爭對手。對于ADSL來說，接入方式簡單、設備低廉，提供接入速度可選范圍寬。
假設一個帶寬為72MHz的Ka波段點波束衛星轉發器的年租金為260萬歐元，對于DVB-S系統來說能支持8500用戶，對于DVB-S2來說能支持22000個用戶，那么每用戶每月衛星通道成本：DVB-S為25.5歐元，DVB-S2為9.85歐元。
目前歐洲的ADSL包年費用為444歐元，每月花費37歐元。要注意，這個數字是ADSL用戶的所有費用（信道+信息），而上面兩個數字只是信道成本。即使這樣，我們也可以看出DVB-S2還是很有競爭力潛力（特別是在郊區或偏遠地區），DVB-S的優勢就不大明顯了。
