+7(926)527-42-98
info@bptehno.ru

Подбор оборудования по Вашему запросу:

И ДРУГИЕ УСТРОЙСТВА ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ
Основные направления
Устройства обработки сигналов
Телекоммуникационные шкафы
Цифровые системы вещания
Военное оборудование

КАТАЛОГИ

Эксперты по оптоволоконным сетям

   

Обзор продукции

Статьи

Грубое спектральное мультиплексирование – CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) – технология, позволяющая одновременно передавать несколько информационных каналов по одному оптическому волокну на разных несущих частотах. Согласно рекомендации ITU-T G.694.2 в системах CWDM кроме широко известных диапазонов С, S, L используются еще два диапазона O (original, основной) 1260–1360 нм и E (extensive, расширенный) 1360–1460 нм. В совокупности все диапазоны охватывают область от 1260 до 1625 нм, в которой располагается 18 каналов с шагом 20 нм.

Подробнее

Рис 1. Распределение каналов CWDM в соответствии с рекомендацией G-694.2

Затухание на длинах волн 1270 нм и 1290 нм довольно велико — поэтому данный диапазон используют редко в CWDM системах.

В последнее время технология грубого спектрального уплотнения CWDM получает все большее распространение, особенно в сетях городского и регионального масштаба. Наиболее крупные провайдеры телекоммуникационных услуг в городах осуществляют модернизацию сети и в дополнение к давно используемым системам Ethernet/IP начинают использовать системы CWDM. Именно системы CWDM могут решить проблемы нехватки пропускной способности при увеличении экономической эффективности использования сети и минимизации капитальных затрат на ее построение.

Городские и региональные сети представляют собой наиболее динамично развивающиеся сегменты телекоммуникационного рынка и подразумевают широкое использование для передачи данных большого спектра различных протоколов, скоростей и сетевых топологий. Являясь прозрачными для любого типа и скорости передаваемого трафика, устройства CWDM могут стать связующим звеном между магистралью и сетью доступа.

В течение долгого времени, определения виртуальных наборов и расширенной графики были источником путаницы. Чтобы получить лучшее понимание этих понятий, мы должны изучить различия между отслеживающим виртуальным наборомрасширенной графикой и бесследным виртуальным набором. Какие элементы вам понадобятся для использования расширенных наборов  и  виртуального графического решения? Что вам нужно с точки зрения освещения студии, яркости и цвета, видео задержки, камер и объективов?

Подробнее

Отслеживание виртуального набора является решением, которое позволяет смешивать в реальном времени видеосигналы на зелёном / синем экране, сгенерированными в режиме реального времени 3D компьютером, синхронизированными с движениями камеры. С помощью этого решения, параметры камеры, такие как Pan / Tilt / Zoom / Focus и её положение отслеживаются и виртуальная графика отображается в соответствии с данными отслеживания камеры, чтобы обеспечить полную структуру в режиме реального времени. Некоторым из преимуществ работы с виртуальным набором, очевидно, является не только творческая свобода, которая у вас есть при проектировании набора, но и тот факт, что замена набора и переключение между технологиями в той же студии происходит мгновенно.

 

Отслеживание расширенной графики (AR) позволяет вещательным компаниям смешивать 3D виртуальную графики с видео в реальном времени, синхронно с движениями камеры в режиме реального времени. Это также подразумевает синхронизацию между данными слежения за камерой и в режиме реального времени с 3D — графикой, подобно бесследному  виртуальному набору. Разница заключается в том, что с AR, вы управляете виртуальной графикой с вашего традиционного набора. Добавление расширенной графики позволяет Вашей продукции пройти путь от создания до исследования возможностей с виртуальной графикой.

Бесследный виртуальный набор представляет собой решение, которое позволяет смешивать в реальном времени видеосигналы на зеленом / синем экране, сгенерированными в режиме реального времени 3D компьютером, синхронизированными с движениями камеры. Видеосигнал от камеры становится частью 3D среды, созданной виртуальной камерой, которая затем может быть перемещена, имитируя движения камеры. Это позволяет уменьшить необходимое оборудование и резко снизить стоимость продукта.

Камера и камеры слежения технологии

Очевидно, чем лучше качество камеры, тем лучше будет выходящий сигнал. Но кроме того, вы также должны думать о том, какой тип движения камеры вы хотите использовать в своем производстве. И должна ли камера работать вручную или автоматизировано? На сегодняшний день много решений для всех вариантов.

Создание  3D – графики

Важно думать о чём вы хотите рассказать и какой графический вид, это будет иметь. Вам понадобится опытный 3D дизайнер, который понимает реальные ограничения по времени. Если это виртуальный набор, который вы хотите создать, подумать о найме дизайнера, чтобы сохранить согласованный внешний вид.

Освещение и цветность

Если вы используете виртуальные наборы, большая часть вашего успеха будет зависеть от качества управления. Независимо от того, используете вы программное решение цветности модулятора или специализированные аппаратные средства, правильно освещённая студия будет имеет важное значение для создания больших результатов.

Чем лучше цветность вашего модулятора, тем лучше будет ваш конечный результат. Но высокого качества цветности одного модулятора недостаточно — она ​​должна сопровождаться хорошо освещенной зеленой / синей студией.

Аудио / видео задержки

Многие виртуальный наборы / расширенные графические решения имеют аудио и видео задержки, поэтому крайне важно добавить такое оборудование в рабочий процесс. Нужно учитывать, что только VR / AR решения позволяют устранить видео / аудио задержки. Такими решениями является ChyronHego  Plutonium и Robotic Camera products.

Отслеживающий или бесследный?

Если ваш бюджет и набор инструментов позволяет выбрать отслеживание, следуйте за ним! Для вещательных компаний с небольшим бюджетом, ресурсами и с единственной необходимостью виртуального набора, бездорожье решение является очень хорошим вариантом и обеспечивает низкую стоимость использования.

Какой принять рабочий процесс?

Вы работает в новостном окружении? Тогда ChyronHego Camio MOS Bridge является ответом, поскольку он позволяет производить все изменения в формате на основе шаблонов с помощью вашей традиционной новостной компьютерной системы. К тому же вы работаете в мире развлечений? Тогда автоматизация является хорошим вариантом для контроля изменений внутри виртуальных
приёмников или расширенной графики.

Небольшой совет напоследок —  не оставляйте много внимания на неограниченной емкости инструментов которые у вас есть. Сконцентрируйтесь на том, какие инструмент лучше всего подходят для вашей идеи. Виртуальные приёмники и расширенная графика предлагают фантастические способы рассказать истории уникальным способами. Помните, что хорошие инструменты без хорошей идеи ничто!

Что такое видеостена?

Экраны, мониторы, дисплеи, табло. За последние полвека системы отображения информации постоянно менялись. Но именно изобретение LCD-панелей открыло миру наиболее широкие возможности визуализации.

Сегодня LCD-панели применяются практически во всех сферах – от бытовых устройств до сложных систем в атомной, военной и космической отраслях.

Подробнее

«По долгу службы» они одинаково качественно отображают оперативную информацию, рекламу, телевизионный сигнал, веб-страницы и т.п. В чем же заключается секрет популярности LCD-панелей? Главное и неоспоримое их преимущество – компактность при большой площади экрана. Однако все чаще встречаются случаи, когда необходимо демонстрировать информацию значительному числу людей, и тогда даже большого экрана оказывается недостаточно – требуется сверхбольшое средство отображения.

Создание LCD-панелей площадью в несколько десятков квадратных метров на сегодняшний день технически невозможно. Кроме того, очевидно, что транспортировка такой огромной панели была бы весьма трудоемкой, а инсталляция в небольшом помещении – подчас просто невыполнимой.

Идеальное решение для создания экрана сверхбольшого размера – видеостена. Это понятие появилось в нашей стране сравнительно недавно и в представлении обывателей означает нечто вроде огромного телевизора. Однако, видеостена – это отнюдь не громоздкий моноблок, а практичная модульная конструкция, которая позволяет на прочном стальном каркасе установить и состыковать между собой необходимое количество LCD-панелей, получив единый суперэкран.

Среди множества современных систем визуализации видеостена не имеет себе равных по информационной ёмкости. Использование видеостен значительно облегчает процесс оперативного принятия технологических и управленческих решений за счет возможности размещения сразу всей необходимой информации и демонстрации любого контента для большой аудитории.

Технология построения видеостен дает возможность, подобно конструктору «Лего», без каких-либо ограничений располагать LCD-панели в произвольной комбинации: строить плоские прямоугольные экраны любых пропорций или наоборот, размещая модули под углом, сымитировать панорамное полотно, получить оригинальную пирамиду  и т.п.

Благодаря небольшому весу отдельных LCD-панелей и несущей конструкции из модульных элементов инсталляция видеостен максимально упрощена и возможна в любом помещении и на открытых площадках.

Следует отметить, что для  построения видеостен иногда используют плазменные панели. Однако технология этого типа устройств сопряжена с риском выгорания секторов панели, особенно при демонстрации статичного изображения. Поэтому для создания модульных конструкций наиболее предпочтительны именно LCD-панели, лишенные такого недостатка. Видеостены, состоящие из LCD-панелей, успешно используются для демонстрации любого контента.

Чаще всего видеостены применяются:

  • для трансляций спортивных состязаний и шоу-программ на больших площадках;
  • в качестве презентационных экранов в конференц-залах;
  • для демонстрации мультимедийной информации в торговых центрах;
  • в качестве информационных экранов в диспетчерских службах и ситуационных центрах.

Критерии выбора оборудования для видеостен

В последнее время задача построения видеостен вышла далеко за пределы сферы шоу-бизнеса и рекламы. Потребность в модульных конструкциях отображения информации возникла в таких серьезных отраслях, как электроэнергетика, нефтегазовый сектор, транспорт, атомная энергетика, аэрокосмическая сфера. На предприятиях все чаще требуется визуальный контроль сложнейших процессов, происходящих в реальном времени.

Расширение областей применения видеостен привело к возникновению новых требований к оборудованию. В частности, для задач диспетчерского мониторинга технологических процессов важен не столько сам по себе размер экрана (что существенно, например, при проведении массовых мероприятий), сколько разрешение, достаточное для четкого восприятия графики с высокой степенью детализации. В любом случае, чтобы видеостена эффективно выполняла конкретную задачу, очень важно правильно подобрать оборудование и провести расчет всей модульной системы.

Качество изображения на видеостене во многом определяется характеристиками составляющих ее LCD-панелей. Крайне важный параметр при выборе LCD-панелей для построения видеостен –  ширина рамки корпуса, определяющая зазор между панелями при их стыковке. При работе со SCADA-системами требования к межмодульному зазору выше, чем при трансляции рекламного видеоконтента. Для служб мониторинга и диспетчерских центров, использующих в своей работе информационные видеостены, наличие швов ни в коем случае не должно приводить к потере элементов изображения технологического процесса.

Чтобы образующиеся между модулями соединительные швы были как можно тоньше и незаметнее, для построения видеостен используют панели с ультратонкой рамкой. Минимальная толщина шва, которую удается достичь при стыковке LCD-панелей, составляет около 2 мм. Изображение на такой видеостене выглядит наиболее однородным.

Подбор оборудования для обработки изображения также определяется задачами, под которые проектируется видеостена. Особое внимание следует обратить на систему управления видеостеной и качество транслируемого сигнала. Вывести видеоконтент на все LCD-панели, синхронизовав каждую из них со всеми остальными – задача непростая. Обработку видеосигнала для видеостен обычно возлагают на внешние устройства.

Наиболее качественное, но дорогостоящее решение – специальный контроллер. Он принимает видеоданные от источников, обрабатывает их и транслирует на  LCD-модули видеостены.

При использовании контроллера изображение может быть развернуто на видеостену с большим числом дисплеев. Кроме того, использование контроллера при работе со SCADA-системами и ГИС-приложениями позволяет демнострировать контент с хорошей прорисовкой мелких деталей. Подключение видеоисточников к контроллеру возможно как через цифровые, так и через аналоговые порты, а сигнал с этих источников может быть направлен на LCD-модули в виде отдельных наложенных окон в любом месте видеостены.

Бюджетный вариант управления видеостеной – использование видеосервера, который строится, как правило, на базе мощного персонального компьютера. В этом случае трансляция видеоконтента на LCD-панели выполняется через многоканальные видеокарты. Видеосервер не позволяет реализовать некоторые функции, которые присущи конфигурации с применением контроллера видеостены, в частности, нет возможности наложения на транслируемый контент дополнительных слоев и окон, а также в отсутствуют входные порты.

Таким образом, при построении видеостены в каждом конкретном случае необходимо учитывать целесообразность использования той или иной конфигурации оборудования.

 

Контроллеры видеостен

На рынке существуют контроллеры видеостен в виде готовых решений, но чаще их собирают под конкретные задачи. По сути, контроллеры являются мощными графическими  станциями, имеющими количество видеовыходов, соответствующее числу используемых в видеостене мониторов. Необходимое количество входов контроллера определяется числом источников сигнала, которое планируются использовать для выведения контента на видеостену. На программном уровне контроллеры работают под управлением специализированного ПО.

В любом случае, как контроллеры, так и более доступные решения – видеосерверы, – выполняют в основном одну и ту же задачу – трансляцию контента на видеостену. Поэтому сказанное ниже справедливо для любого типа устройств управления видеостеной.

Основные задачи контроллера видеостены – это получение цифрового или аналогового видеосигнала от одного или нескольких источников, обработка его и трансляция на каждый монитор в отдельности через выходные порты. Для получения качественного суммарного изображения контроллер видеосигнала формирует рабочую область, соответствующую суммарному разрешению всех LCD-модулей видеостены. Затем на всё полученное информационное пространство большого разрешения транслируется поступающий видеосигнал. Некоторые контроллеры позволяют накладывать видеосигнал на информационное пространство в виде отдельных окон.

Не менее важная задача контроллеров видеосигнала – стыковка изображений отдельных модулей видеостены. Для каждого монитора необходимо вычленить часть изображения из всего информационного пространства и транслировать его на этот монитор. При этом контроллер должен учесть толщину межмодульных зазоров и исключить потери информации.

Монтаж видеостен

Монтаж видеостены – не такая простая задача, как может показаться на первый взгляд. В соответствии с конкретной задачей, монтаж модулей может быть напольным или настенным. Кроме того, существует вариант подвесного монтажа. В каждом случае опорная конструкция, на которую размещаются LCD-панели, индивидуальна, хотя и использует стандартные элементы крепления.

В зависимости от применения видеостены и места её установки, опорная конструкция может быть установлена в непосредственной близости от стены здания  (минимальный зазор для прокладки коммуникаций, установки оборудования и обеспечения вентиляции – около 70 мм). В случае построения видеостены с использованием проекционных видеокубов, монтаж конструкции, как правило, выполняют на расстоянии около 80 см от стены здания, оставляя техническое пространство для подключения и обслуживания аппаратуры. В случае использования LCD-мониторов такое большое пространство не требуется: опорная конструкция позволяет приподнимать мониторы вверх, как дверцы люка, предоставляя персоналу комфортный доступ во внутреннее пространство видеостены.

К опорной конструкции видеостены предъявляется целый ряд требований:

  • Конструкция должна легко монтироваться на выбранной площадке без применения сварки.
  • Точность изготовления элементов опорной конструкции, а так же точность сборки и механической регулировки деталей должна обеспечить крепление мониторов с минимальными перекосами и стыковочными швами.
  • Работа откидной механики LCD-модуля при обслуживании видеостены должна иметь минимально возможный люфт.
  • Конструкция, безусловно, должна удовлетворять требованиям пожаробезопасности. Как правило, при изготовлении металлических элементов конструкции применяется огнестойкое лакокрасочное покрытие.
  • Нагрузочная способность опорной конструкции рассчитывается с механическим запасом прочности, учитывающим возможное влияние вибрационной нагрузки и эффект усталости при длительной эксплуатации. Большой запас прочности конструкций особенно важен в случае применения видеостен в сейсмоактивных регионах.

Исходя из перечисленных требований, элементы опорной конструкции видеостены должны изготавливаться в строгом соответствии с чертежной документацией, разработанной на основании конкретного технического задания.

Следует отметить, что экраны мониторов, используемых для видеостен, подвержены механическим воздействиям и при неправильном или неаккуратном монтаже возможно их повреждение. Поэтому все монтажные и ремонтные работы должны проводиться сертифицированными специалистами.

Аббревиатура KVM происходит от английского сокращения слов Keyboard, Video и Mouse. Первые KVM устройства, тогда еще механические, начали массово производиться с начала 90-х и с тех пор постоянно эволюционируют и совершенствуются, открывая новые возможности своего использования. Главная идея, которая лежала в основе создания KVM технологии – дать возможность управления с одного рабочего места сразу несколькими компьютерами.

Современное KVM оборудование включает в себя универсальные кроссплатформенные устройства, способные коммутировать все основные виды интерфейсов: PS/2, USB, RS-232, DVI, HDMI, VGA, DisplayPort и пр., что позволяет использовать KVM технологию в любых IT сценариях и подключать компьютеры и периферию разных производителей.

Подробнее

KVM устройства успешно применяются во всех сферах бизнеса: финансовые структуры (рабочее место трейдера), безопасность и видеонаблюдение, центры контроля и мониторинга, дата центры (ЦОД), промышленность, торговые сети, офисы компаний и т.д. Профессиональное использование KVM технологий позволяет с одной стороны минимизировать расходы на администрирование сетевой инфраструктуры, а с другой максимально эффективно определять организацию и местонахождение рабочих мест, серверов, мониторов и другой IT периферии в соответствии с текущими задачами безопасности, логикой бизнес процессов и прогнозируемого роста бизнеса.

Существует два основных типа КVМ оборудования:

  • KVM удлинители (KVM extender)
  • KVM переключатели (KVM switch)

Первые решают задачу передачи (удлинения) интерфейсных сигналов на расстояния (от нескольких метров до десятков километров), вторые позволяют оптимизировать IT инфраструктуру: расположение, коммутацию и количество рабочих мест.
KVM удлинители (представляют собой пару устройств: приемник и передатчик) делятся по способу передачи сигнала на три группы:

  • Удлинители по оптоволоконному кабелю (fiber optic)
  • Медной витой паре (CATx)
  • IP сетям (KVM over IP)

У каждой группы есть свои особенности:

KVM удлинители по оптоволоконному кабелю максимально эффективны там, где необходимы передача интерфейсных сигналов и аудио-видео потоков в оригинальном качестве на большие расстояния. Но, естественно, применение таких удлинителей ограничено возможностью прокладки оптоволоконных линий и относительно высокой стоимостью удлинителей.

KVM удлинители по витой паре (CATx) не столь «дальнобойные», но могут быть использованы везде, где можно проложить медную витую пару. Благодаря своим широчайшим возможностям коммутации и простоте инсталляции — это самый популярный вид KVM удлинителей.

Основное преимущество KVM по IP удлинителей – они не требуют прокладки новых кабелей, т.к. используют существующую локальную сеть предприятия. Использование технологии KVM по IP дает возможность администрировать территориально распределенные серверы, которые могут находиться не только в разных помещениях, но и в разных странах.

KVM переключатели (KVM switch) делятся по типу доступа на три вида:

  • Однопользовательские (Single user)
  • Многопользовательские (Multi user)
  • Матричные (Matrix KVM switch)

Однопользовательские KVM переключатели позволяют одному пользователя управлять группой компьютеров с одного рабочего места. Многопользовательские КVМ переключатели позволяют нескольким пользователям одновременно администрировать группу компьютеров. Матричные КVМ переключатели позволяют переключать N-ое количество пользователей к N-му количеству компьютеров, где N может достигать значения 320.

КVМ переключатели отличаются количеством портов (от 1 до 64), видом подключений.
По витой паре (CATx), через IP или по оптическому кабелю, а также набором дополнительных функций:

  • Поддержка аудио (стерео)
  • Удаленное управление питанием
  • Поддержкой разных форматов VGA, DVI, HDMI
  • Безопасность: аутентификация и шифрование
  • Разное количество подключаемых мониторов
  • Разная удаленность рабочего места от управляемого устройства
  • Поддержка последовательных устройств

Кроме снижения расходов на содержание IT инфраструктуры и гибкости в организации территориального пространства предприятия КVМ технология дает дополнительные возможности. Рассмотрим их на примере KVM по IP переключателя:

  • Повышенная надежность в эксплуатации, в отличие от традиционных софтверных и аппаратных систем управления серверами.
  • Полная независимость от работы и настроек используемых операционных систем дает возможность управлять с одного переключателя KVM over IP любыми компьютерами сети работающими под разными ОС (Windows, Mac, Sun и пр).
  • Удаленное управление: переустановка ОС, конфигурирование на уровне BIOS, «холодная» перезагрузка серверного оборудования при аварийных ситуациях, когда WEB интерфейс управления серверами не доступен.
  • Центральный авторизованный доступ, защищенный шифрованием с гибким разграничением прав на уровне портов.

Учитывая большое разнообразие и бурное развитие экосистемы коммутационного оборудования в последнее время, правильный выбор KVM устройств может оказаться трудной задачей.

Обращаясь в нашу компанию, вы можете быть уверены, что ваш выбор будет правильным. Наши специалисты обеспечивают всестороннюю техническую поддержку заказчика. Вы получаете индивидуальные консультации экспертов, которые сопровождают вас, начиная с этапа планирования до послепродажного обслуживания. Благодаря индивидуальному подходу и детальной проработки всех возможных сценариев решения задачи достигается максимально эффективное взаимодействие КVМ оборудования с IT инфраструктурой предприятия.

Матричный коммутатор – устройство, позволяющее подключать множество пользователей ко множеству систем в различных динамических комбинациях. При этом под системами понимаются любые устройства и программно-аппаратные комплексы, оснащённые видео и/или периферийными портами (USB, PS/2, RS232 и пр.), начиная от обычных видеокамер и заканчивая промышленным производственным оборудованием.

Подробнее

Собственно, простые матрицы можно строить и без использования KVM-технологий. В некоторых случаях можно ограничиться инструментами виртуализации, которых сегодня великое множество.

Однако наиболее функциональные и гибкие матрицы получаются только с использованием KVM-технологий. В первую очередь, это связано с тем, что при использовании KVM-технологий коммутация осуществляется на аппаратном уровне. То есть производительность и функциональность сетевой матрицы не зависит от программного обеспечения, что особенно актуально в проектах, использующих специфическое ПО (например, при организации систем управления промышленным производственным оборудованием).

Помимо расширенной фунциональности самой матрицы, матричный коммутатор обеспечивает возможность удобного централизованного управления всеми подключениями и правами пользователей.

Таким образом, благодаря матричным коммутаторам, стало возможно строить динамические многоуровневые системы с распределенными полномочиями по пользованию и управлению информацией.

Матричный коммутатор или KVM-переключатель?

Поскольку функционал и назначение этих устройств похож, существует путаница. Так, пользователи могут искать матричный коммутатор, имея ввиду KVM-переключатель, и наоборот. Рассмотрим, какая разница между этими устройствами.

KVM-ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ

KVM-переключатель только переключает сигналы между пользователями и системами.

Некоторые многопортовые KVM-переключатели предоставляют возможность удалённого управления подключениями, что максимально приближает их к матричным коммутаторам.

МАТРИЧНЫЙ КОММУТАТОР

Матричный коммутатор выполняет все функции KVM-переключателя + поддерживает возможность мультивещания. То есть матричный коммутатор даёт возможность подключать к одной системе нескольких пользователей одновременно, распределять сигналы с одной системы между разными пользователями (например, выводить видео на одно рабочее место, а аудио — на другое), централизованно управлять пользовательскими правами, создавать различные комбинации подключений и пр.

Также матричные коммутаторы позволяют одному пользователю подключаться сразу к нескольким машинам одновременно, переключая управление между ними за долю секунды с помощью горячих клавиш или OSD-меню.

Критерии выбора матричного коммутатора

Матричный коммутатор — это лишь часть матрицы. И выбирать решение нужно, опираясь на возможности всей системы в целом, которые зависят от характеристик других используемых в решении устройств — KVM-удлинителей.

ПОДДЕРЖИВАЕМЫЕ ТИПЫ СИГНАЛОВ

Системы матричной коммутации могут распределять только аудио/видео сигналы (AV-коммутаторы), либо аудио/видео + сигналы периферийного оборудования, в том числе устройств ввода (KVM-коммутаторы).

Системы AV-коммутации обычно используются в системах видеонаблюдения, в системах цифровой рекламы и пр., то есть в тех проектах, когда пользователю не нужно управлять системой, а нужно просто просматривать и переключать видео. При отсутствии в ТЗ требований к значительному удалению видеоисточников от дисплеев AV-коммутаторы могут использоваться без удлинителей сигналов.

МАКСИМАЛЬНОЕ КОЛИЧЕСТВО ПОДКЛЮЧАЕМЫХ УСТРОЙСТВ

Максимальное количество подключаемых к матрице систем и пользовательских рабочих мест определяется возможностями матричного коммутатора (в случае организации сети прямым подключением) или сервера управления (в случае коммутации KVM по IP). В системах прямого подключения матричный коммутатор может быть оснащён статическими или динамическими портами.

Коммутаторы со статическими портами

Размерность на таких матричных коммутаторах обозначается как MxN, где M — количество входных портов, а N — количество выходных.

Например, коммутатор 8х4 – это 8 входных и 4 выходных статических портов. То есть при общем количестве портов 12 вы не сможете подключить к коммутатору более 4 пользователей или более 8 систем.

Динамические порты

Матричные коммутаторы с динамическими портами – это коммутаторы нового поколения, наиболее популярные в средних и крупных компаниях, готовых к масштабированию. Так, например, матричный коммутатор AdderView DDX30 имеет 30 портов, из которых только 7 – статические выходные (для подключения пользователей). Остальные 23 – настраиваемые. То есть их можно использовать как для подключения систем, так и для подключения пользователей.

Оптимальная размерность матричного коммутатора определяется необходимостью потенциального масштабирования сети. В случае использования небольших матричных коммутаторов со статичными портами масштабирование осуществляется путём каскадирования системы. То есть по мере того, как порты матричного коммутатора «заканчиваются», покупаются новые матричные коммутаторы и подключаются к имеющимся.

В некоторых же матричных коммутаторах «размерность» можно наращивать по мере необходимости путём установки дополнительных интерфейсных модулей. Это, например, коммутаторы IHSE, максимальное количество портов в которых может достигать 576. Подобные решения более выгодны в плане масштабирования, но отличаются более высокой изначальной стоимостью.

ОТКАЗОУСТРОЙЧИВОСТЬ

Несмотря на то, что слово «отказоустойчивость» воспринимается уже как маркетинговое клише, это всё-таки важный параметр. Есть вполне конкретные вещи, на которые следует обратить внимание, если вас интересует надёжность матричного коммутатора:

  • Резервное питание. Дополнительный блок питания, который запускается в случае отказа основного.
  • Резервирование матрицы. Как правило, эта возможность реализуется посредством установки дополнительного, дублирующего матричного коммутатора, который автоматически перенимает управление сетью на себя в случае выхода из строя основного коммутатора.
  • Резервирование сети (каналов передачи данных). При повышенной нагрузке на одну сеть коммутация осуществляется через вторую. Также требует подключения второго матричного коммутатора, а в случае коммутации напрямую (IHSE) — установки двухпортовых KVM-удлинителей.
  • Аварийные сценарии. Например, имеется в системах IHSE. Если матричный коммутатор IHSE draco выходит из строя, все приёмники и передатчики автоматически переключаются на работу в режиме «точка-точка» в той конфигурации, в какой они были подключены в момент аварии.
  • Возможность модульной замены компонентов в «горячем режиме». Самые «продвинутые» матричные коммутаторы строятся по блочно-модульному принципу (например, IHSE, Thinlogical). Модули в таких моделях можно менять без отключения питания, не прерывая работу сети.3G HDSD-SDI HD видео матричный коммутатор

В предыдущем блоге, как вещатели могут расширить свою аудиторию, мы обсуждали изменение в парадигме производства вещания от стандартной передачи видео до полного IP-ориентированного рабочего процесса и как эти изменения связаны с необходимостью получения контента для «нелинейного программирования», доступного для просмотра на множестве устройств и цифровых каналах.

Необходимость сделать контент доступным для зрителей на современных цифровых платформах позволяет потребителям идти в ногу со временем везде и всегда.

Подробнее

В то время как стоимость эксплуатации и стоимости владения современной IP-соединённой инфраструктурой производства, становится все более доступной, в частности, с точки зрения объемов производства и стоимости вложенных средств, стоимость инвестиций в поддержание своих собственных цифровых и мобильных платформ для удержания аудитории растет.

Владея зрительской аудиторией, решающее значение имеет удовлетворение их потребностей, так как это становится единственным средством увеличить доходы от рекламы.

ChyronHego предлагает приложение, которое будет соответствовать требованиям клиента; с рекламой, цветным фоном и иконками погоды, чтобы соответствовать содержанию в эфире, так что приложение действительно становится продолжением вашего бренда. В приложении имеются значительные возможности получения дохода от рекламы, и вы как вещатель будете контролировать весь процесс получения доходов.

Исследования показывают, что погода, местные новости и спорт являются крупнейшими движущими силами для целевой аудитории информационно-развлекательного рынка. Приложение ChyronHego Metacast в первую очередь платформа для показа погоды, но область обновления видео также часто используется для размещения сводки последних местных новостей и спортивные обзоров, гарантируя, что приложение становится расширенной платформой с контентом для ваших зрителей.

Доступно на всех рынках по всему миру, с локальными данными, а также с проверенными данными от партнеров ChyronHego, наше приложение подходит для того, чтобы удерживать внимание зрителей, повысить лояльность аудитории и увеличить получение доходов от показа погоды, новостей и спортивного контента.

Таким образом, ответ на вопрос «Хотите сохранить вашу аудиторию и увеличить свой доход от вещания?», на самом деле: «Там есть приложение для этого».

Технологический бум последнего десятилетия, давший импульс для широкого распространения цифровых мультимедийных устройств, на сегодняшний день сделал актуальной проблему интеграции и совместного использования инновационных цифровых и более архаичных аналоговых систем IT оборудования.

Подробнее

На текущий момент подключение компьютера, оснащенного VGA видео выходом, к устройству отображения (монитор, телевизор, проектор), оснащенному HDMI входом, возможно исключительно с применением активного видео конвертера (преобразователя сигналов). Тот же принцип актуален при подключении современных цифровых видеоисточников (Blue-Ray плеер, DVD плеер, спутниковый ресивер) с HDMI видео выходом к устройствам отображения предыдущего поколения, оснащенных входом VGA (RGBHV сигнал) или 3RCA (компонентный сигнал). Сам собой напрашивается вопрос: «Как же все это подключить?».

При общении с клиентами специалисты «КВМ технологии» часто сталкиваются с такими распространенными заблуждениями как существование неких кабелей «VGA-HDMI» или переходников «VGA-HDMI», а также теориями о возможности конвертации VGA в HDMI при помощи переходника VGA-DVI, где со стороны DVI подключается еще один переходник DVI-HDMI. Конечно, подобное «подключение» и «преобразование» является абсолютно неработоспособным и чтобы разобраться, почему так, мы произведем небольшой обзор характеристик интересующих нас интерфейсов.

Разберем причины, по которым конвертация VGA-HDMI не может осуществляться за счет использования «переходника», а требует обязательного применения активного видео конвертера.

Причина 1: Сигнал VGA является аналоговым, а сигнал HDMI – цифровым.

VGA (Video Graphics Array) – аналоговый формат видеосигналов, разработанный для вывода изображения на компьютерные мониторы. Сигнал формата VGA представляет собой компонентный сигнал RGBHV (сигнал RGB+ синхронизация «по горизонтали» + синхронизация «по вертикали»).

DVI (Digital Visual Interface) — цифровой видео интерфейс. Стандарт цифрового графического интерфейса, использующий широкий разъем. Сигналы RGB в нем, в отличие от аналогового сигнала VGA, цифровые, и передаются дифференциальными уровнями. Интерфейс используется для передачи данных от источников графической информации, например, компьютера, платы захвата видеоизображений, декодера кабельного телевидения и т.д., к приемникам, например, к цифровому монитору, LCD панели, видеопроектору и т.д. Интерфейс DVI поддерживает также возможность передачи управляющих сигналов. 24-контактный разъем DVI-D используется для передачи только цифрового изображения, а через дополнительные контакты 29-выводного разъема DVI-I передаются также и сигналы «старого» аналогового VGA. Из-за высокой скорости передачи цифровых данных сигналы DVI более чувствительны к длине кабеля.

HDMI (High-Definition Multimedia Interface) – мультимедийный интерфейс высокого разрешения, полностью цифровой интерфейс, предназначенный для передачи несжатых видеопотоков и многоканальных аудио-сигналов. HDMI обратно совместим с DVI и поддерживает все компьютерные разрешения до UXGA, SDTV и HDTV до 1080p и UltraHD 4K, а также 8-канальный цифровой звук – все по одному кабелю. Интерфейс HDMI является наиболее распространенным на современном потребительском рынке, обеспечивая простое и высокопроизводительное решение для подключения различных мультимедийных устройств, таких как игровые консоли, DVD-плееры, AV приставки и ресиверы, к совместимым цифровым HDTV дисплеям.

Улучшенная защита от несанкционированного копирования – еще одно преимущество стандарта HDMI. Стандарт HDMI обеспечивает высокую степень защиты от несанкционированного копирования, удовлетворяющую требованиям большинства поставщиков высококачественного мультимедийного контента. Большинство устройств, реализующих технологию HDMI на современном рынке, поддерживает HDCP (High Bandwidth Content Protection), технологию защиты данных от несанкционированного копирования. Фактически, суть технологии защиты сводится к тому, что каждое устройство, включенное на пути сигнала с шифрованием HDCP, должно быть совместимо с HDCP, чтобы сигнал дошел от источника к дисплею.

Таким образом, основными отличиями интерфейса HDMI от интерфейса DVI являются :

  • Возможность передачи встроенного многоканального звука;
  • Поддержка HDCP (Защита видеоданных высокого разрешения от несанкционированного копирования);
  • Меньший размер конвектора.

Причина 2: Присутствие HDCP в сигнале HDMI.

В том случае, когда требуется, например, преобразовать сигнал HDMI, взятый с Blue-Ray проигрывателя или спутникового ресивера, в сигнал VGA или компонентный сигнал, может возникнуть ситуация, что даже при использовании подходящего и исправного конвертера видеосигналов изображение на экране воспроизводиться не будет. В подавляющем большинстве случаев это происходит из-за присутствия технологии HDCP: с HDMI выхода видеоисточника берется зашифрованный сигнал, который после преобразования сигнала конвертером HDMI-VGA подается на VGA вход устройства отображения. Поскольку VGA интерфейс не поддерживает HDCP защиту, получается тот самый «черный экран». Данная проблема решается с помощью специальных устройств. При преобразовании сигнала VGA в сигнал HDMI данная проблема полностью отсутствует.

Общие рекомендации

При подборе и подключении видео конвертеров необходимо обратить внимание на рабочие разрешения на входе и выходе конвертера, а также частоту обновления экрана при работе с данными разрешениями.

Оптический передатчик является электрооптическим прибором для преобразования электрических сигналов в оптические сигналы. Он состоит из когерентного источника света и промежуточных соединительных компонентов между коаксиальным входом и оптическим выходом. С выхода оптического передатчика оптический сигнал подается в оптическое волокно.

Подробнее

Основными факторами при выборе оптических передатчиков являются:

  • Быстродействие (скорость переключения). Источник должен иметь малое время переключения (включения и выключения), чтобы соответствовать требованиям к скорости передачи информации в системе. Скорость переключения определяется временем нарастания (время, требуемое для увеличения выходной мощности источника от 10 до 90 %).
  • Выходная мощность. Источник должен иметь выходную мощность, достаточную для того, чтобы на выходе волокна было возможно уверенное детектирование оптического сигнала. Уровень выходного сигнала источника должен значительно превышать потери на проход через волокно и на волоконных соединениях и обеспечивать достаточное отношение сигнал/шум на входе детектора.
  • Длина волны выходного сигнала. Длина волны света, излучаемого источником, должна быть стабильна, а потери на этой длине волны должны быть минимальными в полосе пропускания волокна.
  • Ширина спектра излучения. В идеальном случае спектр излучения источника должен включать единственную длину волны, чтобы материальная дисперсия в волокне была минимизирована. Но спектр излучения реальных источников включает множество гармоник, поэтому его ширина определяется по уровню 50 % от максимального выходного значения амплитуды.

Важнейшей частью оптического передатчика является специальный источник когерентного направленного излучения, преобразующий входную электрическую энергию в выходную световую энергию. Такими преобразователями являются светоизлучающие диоды (LED) и лазерные (LASER) диоды. Те и другие источники изготавливаются из полупроводниковых материалов, обладающих излучающими свойствами, например, на основе арсенида галлия (GaAs). Первое поколение оптический передатчиков было внедрено в 1975 году. Основу передатчика составлял светоизлучающий диод, работающий на длине волны 850 нм в много-модовом режиме. К второму поколению относятся одномодовые передатчики, работающие на длине волны 1310 нм. Позднее светодиодные излучатели были заменены на более качественные суперлюминисцентные диоды и лазеры.

Третье поколение передатчиков было создано на основе лазерных диодов с рабочей длиной волны 1550 нм. Последнее, четвертое поколение оптических передатчиков дало начало когерентным системам связи, в которых информация передается модуляцией частоты или фазы оптического излучения. Такие системы связи обеспечивают очень большую дальность распространения сигналов по оптическому волокну без оптической регенерации — до 2,5 Гбит/с при протяженности линии более 500 км. Рассмотрим структуру обоих типов излучателей.

Светоизлучающий диод (Light Emitted Diod) представляет собой р-n переход, который самопроизвольно излучает свет при пропускании через него электрического тока. Вводя в переход путем легирования атомы различных добавок, таких как индий, алюминий, фосфор, можно менять длину волны излучения диода. Конус излучения LED-диодов значительно больше, чем апертура одно-модового оптического волокна. Вследствие этого эффективность ввода излучения LED-диода в волокно с маленьким диаметром очень низка, если не применяется специальных методов локализации излучения. Хотя существует множество различных способов производства LED-структуры, в настоящее время преимущественно используется два: с воронкообразным эмиттером и с краевым эмиттером. Диод с воронкообразным эмиттером излучает свет с поверхностной области открытого углубления в виде воронки. Такая структура испускает широко расходящийся световой луч. Диод с краевым эмиттером излучает свет из узкой полоски, вложенной в полупроводник, и получаемый в этом случае световой луч существенно уже, чем в первом случае. LED-источники имеют следующие характеристики:

  • широкий спектр выходного излучения;
  • относительно слабая зависимость выходной мощности излучения от температуры, что позволяет упростить конструкцию прибора и обойтись без температурной компенсации;
  • излучающий элемент имеет довольно большие размеры, поэтому потери при вводе света в волокно могут составлять более 10 дБ;
  • продолжительное время эксплуатации;
  • высокая емкость излучающего элемента может препятствовать цифровой модуляции на высоких скоростях;
  • зависимость выходной мощности излучения от входного тока линейна в большей части диапазона, что особенно хорошо для систем с аналоговой модуляцией;
  • выходная мощность ниже, чем у лазерных диодов;
  • невысокая стоимость.

По вышеперечисленным характеристикам LED-источники наилучшим образом подходят для служб с низкими скоростями передачи и систем небольшой протяженности, где недостатки этих приборов не слишком существенны. Использование многомодового волокна с большим диаметром сердцевины имеет много преимуществ в системах ограниченной длины, например, в пределах одного многоэтажного здания или группы близлежащих зданий. В таких случаях широкополосное излучение диода не будет серьезным ограничением.

Лазерные диоды являются также полупроводниковыми источниками. Понятие лазер происходит от аббревиатуры английского названия оптического квантового генератора (Light Amplification by Stimulating Emission and Radiation). Основным элементом структуры лазера является оптический резонатор, представляющий собой объемную полость из оптического материала. Лазерный диод (или просто лазер) может функционировать как обычный LED-диод, пока возбуждающий входной ток не достигнет порогового значения. В этой точке процесс рекомбинации излучаемых фотонов (который происходит в обычном LED) начинает стимулировать дополнительную эмиссию фотонов внутри оптического резонатора. Этот процесс называется оптической генерацией.

С увеличением температуры прибора пороговое значение тока растет и выходная оптическая мощность изменяется. Длина волны выходного оптического излучения зависит от температуры и в связи с этим лазерам, в отличие от LED-диодов, требуется температурная компенсация, поэтому устройство лазеров значительно более сложно, чем устройство LED-диодов. Одним из используемых методов температурной компенсации является термоэлектрическое охлаждение с обратной связью (ТЕС). Когда электрический ток проходит через материал лазера, одна его сторона нагревается сильнее. Чувствительным элементом лазера является термистор, реагирующий на изменение температуры изменением сопротивления. С его помощью ток возбуждения лазера автоматически регулируется и стабилизируется. В дополнение к температурной стабилизации большинство лазеров включают контроль смещения, обеспечивающий стабилизацию самого порогового тока, который в противном случае мог бы также измениться под воздействием температуры.

Очевидно, функции стабилизации увеличивают сложность, а следовательно, и стоимость лазерных диодов по сравнению с обычными LED-диодами. Важным свойством лазерных излучателей является линейность выходной характеристики, что особенно важно при трансляции аналоговых сигналов.

Лазерные источники света имеют следующие характеристики:

  • Выходная мощность зависит от температуры и требует сложной температурной компенсации, которая встраивается в прибор.
  • Длина волны излучения зависит от температуры.
  • Пороговый ток необходимо контролировать путем наблюдения за мощностью выходного излучения.
  • Лазеры обычно производят некоторое оптическое излучение все время благодаря тому, что даже в режиме покоя они находятся в смещенном состоянии выше порогового тока генерации, чтобы в рабочем режиме избежать попадания в пороговую область.
  • Обычно лазеры имеют более высокую мощность излучения, чем LED-диоды.
  • Лазеры излучают более узкий световой луч, что упрощает ввод излучения в волокно с маленьким диаметром сердцевины.
  • Лазеры имеют очень узкий, почти монохроматический, спектр излучения, т.е. все излучение сосредоточено на одной длине волны или рядом с ней. Этим объясняется то, что материальная дисперсия в волокне в этом случае минимальна.
  • Лазерные диоды более дороги, чем светоизлучающие.
  • Лазеры обычно имеют менее продолжительное время эксплуатации, чем LED-диоды.
  • Лазеры имеют более короткое время нарастания, что позволяет использовать их для модуляции на высоких скоростях передачи.

Ввиду вышеперечисленных факторов лазеры более предпочтительны для передачи сигналов служб, требующих высоких скоростей, и систем большой протяженности, в которых используется одномодовое волокно.

Далее приводятся требования стандарта EN-50083 к набору показателей, публикуемых производителем в спецификации оптического передатчика:

  • тип источника света (например, LED или DFB лазерный диод);
  • средняя выходная мощность в дБм и ее допуск на оптическом интерфейсе в режиме основной моды;
  • центральная длина волны и ее допуск в нм;
  • диапазон длин волн в нм;
  • спектральная ширина при модуляции;
  • максимальная относительная интенсивность шума;
  • отношение C/N при указанном оптическом индексе модуляции;
  • минимальный оптический коэффициент возвратных потерь;
  • напряжения и ток питания;
  • тип волоконного соединителя или сплайса;
  • тип волокна;
  • среднее время наработки на отказ (MTBF);
  • модуляционные характеристики:
  • электрический входной уровень и допуск для указанного индекса модуляции;
  • диапазон модуляционных частот;
  • неравномерность модуляционной характеристики;
  • композитные искажения второго порядка с условиями измерения;
  • композитные тройные биения с условиями измерения;
  • композитная кроссмодуляция с условиями измерения;
  • влияние дисперсии на частотную характеристику, CSO, СТВ и СХМ.

Приемник может быть снабжен индикаторами тревоги и отказа при отклонениях выходного оптического уровня и номинальной температуры, а также индикатором «on», индицирующим включение светового излучения. Электрический входной порт прибора должен иметь номинальный импеданс 75 Ом (в некоторых случаях, указанных в стандарте, допустим импеданс 50 Ом). Коэффициент возвратных потерь должен соответствовать одной из категорий, приведенных в EN 50083.

Оптический приемник является электрооптическим прибором для преобразования оптических сигналов в электрические сигналы. Он состоит из оптического детектора и промежуточных соединительных компонентов между оптическим входом и коаксиальным выходом. На вход оптического приемника подается оптический сигнал с выхода волоконно-оптической линии.

Подробнее

Приемник обрабатывает полученный электрический сигнал, усиливая его и приобразуя импульсы тока в импульсы напряжения, чтобы сигнал с выхода приемника был совместим с той радиочастотной системой передачи, которая подключается к его выходу. Именно параметры оптического приемника во многом определяют технические возможности распределительной системы, среди которых длина регенерационного участка, рабочая полоса частот реверсного канала и качество выходного сигнала.

Основными факторами при выборе оптических приемников являются:

  • Чувствительность фотодетектора. Она измеряется соотношением его выходного напряжения к входной оптической мощности.
  • Квантовая эффективность. Это характеристика, которая аналогична чувствительности диода, выраженная как отношение числа фотонов, падающих на диод, к числу порожденных ими электронов, образующих ток во внешней цепи. Эффективность, равная 1 (или 100 %), означает, что каждый фотон увеличивает ток во внешней цепи на один электрон.
  • Темновой ток. Даже в отсутствии падающего света через диод протекает некоторый ток, объясняющийся тепловой генерацией электронно-дырочных пар. Этот ток, величина которого зависит от температуры прибора, называется темновым или током утечки.
  • Эквивалентная или средняя мощность шума (NEP). Это среднеквадратическая мощность сигнала, требуемая для получения единичного отношения сигнал/шум или минимальная оптическая мощность, необходимая для создания тока, равного собственному среднеквадратическому шумовому току прибора, который аналогичен тепловому порогу детектирования приемника.
  • Время нарастания (время срабатывания). Это время, которое требуется детектору для увеличения уровня его выходного электрического сигнала от 10 до 90 процентов пикового значения. Это время может составлять порядка 1 не для лавинных диодов, около 3 — 4 не для pin-диодов и зависит от напряжения смещения.

Основным элементом приемника является фотодетектор, который преобразует поступающую энергию света в электрическую энергию выходного сигнала. В настоящее время используется главным образом два типа фотодетекторов: PIN-диоды и лавинные диоды APD. Рассмотрим в общих чертах устройство этих приборов.

PIN-диод является полупроводниковой структурой, которая включает область положительных зарядов (positive), область отрицательных зарядов (negative) и разделяющую их нейтральную область (intrinsic), обедненную носителями зарядов. Обедненная область создается обратным смещением перехода, при котором через прибор течет очень слабый обратный ток. При обратном смещении электроны стремятся выйти из n-области во внешнюю цепь и образовать дырки в р-области, обедняя носителями заряда область перехода.

Когда свет падает на поверхность диода, поглощаемые фотоны создают электронно-дырочные пары в обедненной области. Затем электроны и дырки разделяются под действием обратного смещения перехода и текут в направлении своих областей. Каждая электронно-дырочная пара производит ток в один электрон во внешней цепи.

В идеальном PIN-диоде каждый фотон создает одну электронно-дырочную пару. Если на диод падает слабый световой поток, то производимый электрический ток может быть недостаточным, чтобы детектировать его на фоне внутреннего шума самого pin-диода и внешней цепи.

В настоящее время выпускается множество моделей оптических приемников с различными конструктивными особенностями. Сказать о всех особенностях невозможно, но попробуем осветить главные. В основе обычно лежит модульная конструкция с широким выбором модулей разного назначения. В зависимости от технических требований, предъявляемых к сети, по выбору разработчика в разных моделях могут быть установлены следующие компоненты: модуль АРУ, оптический передатчик обратного канала, диплексер прямого и обратного каналов, дополнительные сменные делители выходного сигнала. Наличие АРУ весьма важно в сетях с меняющейся нагрузкой или в условиях плохой стабильности параметров магистрали, в частности, при низком классе головной станции. Радиочастотный усилитель строится по тем же базовым принципам и схемам, которые были описаны в предыдущей главе. Выходная ступень должна иметь высокую линейность и создается по схеме Push-Pull или Power Doubler, между ступенями усилителя включается межкаскадный эквалайзер и аттенюатор с плавной или ступенчатой регулировкой.

Несмотря на возможность передачи света по волокну в обоих направлениях, обратный канал зачастую организуется по отдельному волокну с помощью передатчиков обратного канала, встроенных в некоторые модели оптических приемников, и оптических приемников обратного канала, устанавливаемых на головной станции. Основой оптического передатчика реверсного канала тоже служит полупроводниковый лазерный диод с системой температурной стабилизации мощности выходного излучения. Регулировка коэффициента модуляции осуществляется изменением уровня сигнала, подаваемого на модулятор излучателя, для чего на входе оптического передатчика установлен аттенюатор. Рабочая полоса частот передатчиков реверсного канала приемников может меняться в зависимости от его загруженности. Рабочая полоса оптического приемника прямого канала по выходу должна соответствовать полосе последующей распределительной сети (50 — 862 МГц или 900 — 2150 МГц).

Ряд дополнительных функциональных особенностей, предоставляемых оптическими приемниками:

  • возможность питания от местной электросети или по коаксиальному кабелю;
  • наличие тестовых точек контроля параметров прямого и обратного каналов;
  • наличие сменных диплексеров, позволяющих ступенчато менять верхнюю частоту обратного канала до 30, 55 или 65 МГц;
  • наличие дополнительного оптического входа для резервирования оптической магистрали;
  • наличие делителей мощности, позволяющих организовать два радиочастотных выхода;
  • наличие встроенного генератора пилотной частоты для контроля оборудования системой сетевого менеджмента NMS (Network Management System) на головной станции.

Описанные характеристики и особенности приемников позволяют создавать разветвленные гибридные интерактивные сети кабельного телевидения большой канальной и абонентской емкости с достаточно протяженными магистралями без оптических репитеров. Один оптический приемник может обслуживать коаксиальный распределительный сегмент, включающий от 500 до 2000 абонентов при трансляции до 80 цифровых и аналоговых сигналов. Например, уровень входного оптического сигнала приемника OR-8601A TVBS составляет -8…+2 дБм, а уровень выходного сигнала составляет 112 — 116 дБ-мкВ при отношении C/N более 51 дБ. Его входной динамический диапазон, таким образом, составляет не менее 10 дБ при чувствительности -8 дБ-м на длине волны 1550 нм. При использовании оптического передатчика OT8620 TVBS с выходной мощностью 13 дБм на длине волны 1330 нм протяженность оптической магистрали составит более 40 км при одновременной трансляции 40 телевизионных каналов и уровне входного сигнала 2 дБм с учетом того, что потери в волокне составят 0,4 дБ/км. Показатели СТВ и CSO этого приемника составляют соответственно более 65 и 61 дБ.

Производители должны сообщать следующие показатели оптического усилителя:

  • мощность насыщенная в зависимости от входной длины волны;
  • выходная мощность насыщения в зависимости от входной длины волны;
  • коэффициент шума в зависимости от входной мощности на указанной длине волны;
  • показатели нелинейных искажений;
  • оптический коэффициент возвратных потерь в диапазоне длин волн на входе (рекомендуемое значение должно превышать 40 дБ);
  • минимальный оптический коэффициент возвратных потерь, вызванный дисперсностью отражения;
  • напряжения и ток питания;
  • тип волоконного соединителя или сплайса;
  • тип волокна;
  • среднее время наработки на отказ (MTBF).

Усилитель должен быть снабжен индикатором выходной мощности «on», указывающим на излучение света.

Построение крупных кабельных телевизионных сетей невозможно без использования оптического волокна в качестве транспортной или магистральной линии передачи от головного оборудования к распределительным абонентским сегментам, выполняемым, как правило, на основе коаксиального кабеля. В начале оптической линии, на головной станции, устанавливается оптический передатчик. Конечным прибором оптической линии является оптический приемник. При большой протяженности магистрали или транспортной линии возможно включение между передатчиком и преемником оптического усилителя, но в обычных сетях кабельного телевидения в этом нет необходимости. Во многом качество передачи в оптической линии определяется качеством волокна.

Искажения и шумы для цифровых и аналоговых оптических систем определяются разными показателями и измеряются в разных единицах. Преобразование времени нарастания в полосу частот возможно. В спецификации на аналоговое активное оборудование и оптическое волокно обычно даются в тех же терминах, что и спецификации на активное оборудование коаксиальных систем. Это позволяет находить комплексные показатели качества гибридной системы методом комбинирования с помощью диаграмм или аналитических выражений и упрощает, тем самым расчеты при проектировании системы, включающей волоконно-оптические сегменты и коаксиальную структуру. Как и в коаксиальных системах, в аналоговых оптических системах величины интермодуляционных искажений зависят от числа телевизионных сигналов и уровня выходного оптического сигнала передатчика. Величина шума зависит от устройства приемника и уровня оптического сигнала на входе приемника.

Технология оптической передачи является относительно новой по сравнению с технологией передачи по коаксиальному кабелю и в настоящее время уверенно и активно завоевывает позиции в сфере телекоммуникаций. Это в особенности относится к созданию больших телекоммуникационных систем с интеграцией услуг, где просто невозможно обойтись без использования оптики на транспортных или магистральных направлениях по причине высоких требований к качеству передачи.

Подробнее

В настоящее время производится целый спектр оборудования и кабеля для оптических систем передачи. К этому оборудованию относятся головные станции с оптическими передатчиками, оптические приемники и различные вспомогательные оптические приборы, предназначенные для мультиплексирования и демультиплексирования сигналов, ответвления сигналов, фильтрации и других целей. С их помощью система передачи конфигурируется нужным образом для условий конкретного проекта. В главе, посвященной пассивному оборудованию, уже были рассмотрены некоторые из оптических устройств. В этой статье рассмотрена классификация и устройство активного оборудования оптических систем. Заранее скажем, что активное оптическое оборудование в большинстве случаев нельзя сопоставлять по характеристикам с активным оборудованием коаксиальных систем передачи, так как эти два типа оборудования предназначены для разных архитектурных уровней системы КТВ, т.е. имеют разные области применения. Оптическое оборудование предназначено для транспортного и магистрального уровней, а коаксиальное — для магистрального и домового уровней.

К активному оборудованию оптических систем передачи относятся оптические передатчики, оптические приемники, оптические усилители (репитеры) и активные ответвители. Рабочая длина волны активного оборудования должна соответствовать длине волны используемого волокна. При этом нельзя забывать о том, что, ширина полосы зависит от протяженности линии передачи. В настоящее время в активном оборудовании используются все три длины волны: 850 нм, 1310 нм и 1550 нм. Оборудование на 850 нм по-прежнему широко используется из-за низкой стоимости излучателей этой длины волны. Одномо-довое оборудование на 1550 нм предназначено для протяженных линий высокого качества передачи длиной более 50 км. Волна 1310 нм является промежуточным по цене и качеству вариантом и, поэтому, наиболее популярным. По всем характеристикам лучшим решением является использование одномодо-вых волокон и, следовательно, одномодового активного оборудования, хотя многие модели многомодового активного оборудования совместимы с обоими типами волокна. Стоимость одномодового волокна может быть гораздо выше.

Одна из существенных особенностей оптической системы заключается в возможности передачи сигнала на очень большое, по сравнению с коаксиальной системой, расстояние без усиления. Таким образом, в классической схеме оптической системы должен присутствовать только источник оптического излучения, оптический канал передачи и детектор оптического излучения. Однако, оптическая система не используется обособлено. На ее вход подается электрический сигнал головной станции, а к ее выходу, как правило, подключается коаксиальная система передачи. Поэтому источник является преобразователем электрической энергии в оптическую, а детектор является преобразователем оптической энергии в электрическую. Таким образом, оптический источник является своеобразным модулятором, переносящим электрический сигнал на несущую частоту оптического диапазона для передачи по волокну, а оптический детектор — демодулятором, выполняющий обратное преобразование частоты. Такой принцип используется в аналоговых оптических системах. В цифровых оптических системах, кроме этого, сигнал перед подачей на модулятор кодируется определенным методом для представления сигнала в виде последовательности импульсов, а на приемной стороне, соответственно, декодируется. Комбинация оптического источника с различными электрическими устройствами усиления и преобразования сигнала называется оптическим передатчиком, а комбинация оптического детектора с аналогичными электрическими устройствами на приеме называется оптическим приемником. В качестве источника и детектора оптического излучения используются различные полупроводниковые приборы, а оптический канал организуется с помощью одномодового или многомодового оптического волокна.

Оптический передатчик является одним из элементов центральной головной станции, а оптический приемник является основным элементом узловой (подголовной) станции. Оптические приемники монтируются в специально оборудованных помещениях и также снабжаются питанием, как и обычные высокочастотные усилители. Жесткое ограничение на количество широкополосных усилителей в каскаде распределительной сети (не более трех) объясняется требованиями к суммарным искажениям на выходе распределительной сети при условии включения достаточно большого числа усилителей в магистральном каскаде. В системах с оптической магистралью ситуация становится проще. Если магистральная сеть проектируется на основе оптического волокна, то распределительные усилители могут обеспечивать высокое усиление и распределительная сеть в целом может обслуживать более широкую зону покрытия благодаря тому, что количество источников шума и интермодуляции в системе мало (один оптический передатчик, один оптический приемник и три распределительных усилителя). Поскольку количество приборов мало, вклад каждого из них в общий шум и интермодуляцию может быть чуть большим.

Оптический усилитель, согласно определению стандарта EN 50083, это прибор для направленного усиления оптических сигналов. Он состоит из соединителей и активной среды, которая усиливает оптический сигнал без демодуляции. Оптические усилители первого поколения были основаны на преобразовании света в электрический сигнал, усилении его в электрическом виде и обратном преобразовании в свет. Каждая из этих трех операций вносит свою долю шума и искажений, что резко снижало качество передачи. Появление оптических усилителей на основе легированных эрбием световодов, коэффициент усиления которых может достигать 30 дБ, открыло новые возможности для построения систем оптической связи. Однако, усилители в оптических линиях кабельного телевидения используются редко, поскольку в этом, как правило, нет необходимости. Современные оптические волокна обладают высочайшим качеством передачи, например, одномодовое волокно с рабочей длиной волны 1550 нм позволяет передать сигнал на расстояние более 50 км. Для создания транспортной или магистральной линии передачи сети КТВ этого более чем достаточно. Действительная потребность в оптическом усилении возникает на транспортных линиях глобальных телекоммуникационных сетей, протяженность которых достигает сотен и тысяч километров. Примерами являются трансатлантическая линия ТАТ-8 (США — Европа), тихоокеанская линия ТРС-3 (США — Гавайские острова — Япония), глобальное оптическое кольцо Япония -Сингапур — Индия — Саудовская Аравия — Египет — Италия.

Системы передачи, в которых сигнал передается как по оптическому волокну, так и по коаксиальному кабелю с усилением, называются гибридными. Общие термины, используемые в тех и других сегментах гибридной системы для определения шума и интермодуляции, позволяют методом комбинирования находить показатели качества передачи во всей системе. Большинство систем кабельного телевидения, в настоящее время являются широкополосными. Поскольку оптические системы как высокочастотные коаксиальные системы, могут использовать и цифровую модуляцию, и аналоговую, можно постепенно включать оптические звенья в существующую коаксиальную систему кабельного телевидения для увеличения ее полосы пропускания. В действительности эволюция кабельных систем в сторону гибридных систем, включающих оптические и электрические звенья, кажется довольно естественным продолжением развития систем аналоговой передачи. В случае аналоговой передачи будем проектировать оптическую систему почти тем же образом, что и обычную коаксиальную широкополосную систему. Необходимо рассчитать эффективную ширину полосы оптической системы передачи так, чтобы она была совместима с любым коаксиальным расширением. При этом нужно учитывать линейность характеристик активных приборов, так как это напрямую связано с величиной вносимых этими приборами интермодуляционных искажений. Кроме того, мы, как и раньше, должны учитывать все прочие шумы, которые обычно вносятся терминальным оборудованием.

Оптическое оборудование устанавливается в тех точках гибридной системы, где заканчивается или начинается передача оптического сигнала. Такие точки являются либо окончаниями собственно оптической системы передачи, либо промежуточными точками, находящимися на стыках с коаксиальными звеньями передачи, где требуется переход от оптического сигнала к электрическому. В состав терминального активного оборудования входят устройства двух категорий: электрооптические и чисто электронные. К электрооптическим относятся те приборы, на вход которых подается электрический сигнал, а с выхода снимается оптический сигнал, а также те приборы, на вход которых подается оптический сигнал, а с выхода снимается электрический сигнал. Электрооптическими приборами, используемыми в оптической системе передачи, являются лазерные или светоизлучающие диоды и фотодетекторы различных видов. К электронным компонентам терминального активного оборудования относятся те приборы, которые работают только с электрическим сигналом, например, радиочастотные широкополосные усилители. Обычно в одном блоке обеспечиваются функции обоих компонентов.

Задача проектирования гибридной системы и, в частности, оптической линии решается также в терминах потерь и уровней передачи. При этом стоит обращать внимание не только на качество волокна, но и на качественные характеристики активного оборудования. Оптимальные показатели эффективности детектирования при большой скорости цифрового потока или при большой протяженности системы имеют диоды APD, которые наиболее чувствительны к слабому входному оптическому сигналу. Высокая стоимость и сложность этих приборов может быть в значительной мере компенсирована отсутствием необходимости в дорогих промежуточных оптических репитеры. Однако, на тех расстояниях передачи, которые обычно встречаются в распределительных системах кабельного телевидения, репитеры вообще редко бывают необходимы, а особенности их характеристик не позволяют сделать однозначный вывод о том, что использование этих приборов является удачным решением в любом случае. В случае невысокой скорости передачи, примерно до 50 Мбит/с, даже при использовании мно-гомодового волокна, обладающего значительной модовой дисперсией система передачи не будет иметь строгих ограничений по ширине полосы, пока длина волокна не превысит примерно 40 км. В таком случае значения времени нарастания оптического источника и детектора становятся несущественными. Система со светоизлучающим диодом в качестве источника и pin-диодом в качестве детектора в этих условиях функционирует вполне удовлетворительно. При повышении скорости передачи в первую очередь возникают ограничения по затуханию сигнала. Если установлена длина соединительного волоконно-оптического кабеля или потери в нем, то способом борьбы с потерями остается обеспечение адекватного светового потока от источника в направлении приемника, а также использование более чувствительного детектора на APD. Также можно выбрать волокно с меньшими потерями или с другой рабочей длиной волны или рассмотреть в качестве альтернативного варианта комбинацию лазерного источника и PIN-диода вместо LED-источника и APD-диода.

Стоит сказать несколько слов о тех технологиях, которые применяются в волоконно-оптических линиях передачи. Хотя в оптических линиях применяются и аналоговые, и цифровые технологии передачи, главным образом, они ориентированы на цифровую передачу сигнала, поскольку это позволяет использовать все преимущества оптического волокна как среды передачи и значительно повысить скорость и качество передачи. При аналоговой передаче применяется стандартная процедура частотного мультиплексирования каналов, доставшаяся в наследство от коаксиальных магистралей. При цифровой передаче в разное время применялось три способа. Первый, появившийся в начале 80-х годов, был основан на временном мультиплексировании по технологии PDH (плезиохронной цифровой иерархии). Этот способ применялся в первых цифровых магистралях, которые были тогда коаксиальными, а сейчас применяется все реже. Второй способ цифровой передачи, также основанный на временном мультиплексировании, использует технологию SDH (синхронной цифровой иерархии). Этот способ получил распространение в начале 90-х годов и широко применяется по сей день. Третьей технологией передачи по оптическому волокну является наиболее новая и перспективная технология волнового мультиплексирования WDM. Пока она распространена недостаточно широко, возможно, в силу сложности оборудования. Различные сетевые службы используют интерфейс физического уровня модели OSI, предоставляемой им транспортной технологией TDM или WDM.