ความรู้

การจับภาพ 8K ที่อัตราเฟรมสูง การผลิตตาม IP- และเวิร์กโฟลว์ระยะไกล (แบบกระจาย) กำลังเปลี่ยนแปลงสิ่งที่เครือข่ายออกอากาศต้องส่งมอบ จำนวนพิกเซลที่มากขึ้น อัตราเฟรมที่สูงขึ้น และสัญญาณที่เคลื่อนที่ระหว่างสถานที่จัดงาน กลุ่ม-การออกอากาศภายนอก (OB) และโรงงานผลิตส่วนกลางสร้างแรงกดดันต่อสามสิ่งในคราวเดียว ได้แก่ แบนด์วิดท์ ความแม่นยำของเวลา และ-สิ้นสุดเวลาแฝงเพื่อ-

เส้นใยแบบแกนกลวง (HCF) เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่มีการพูดคุยกันสำหรับการเชื่อมต่อที่มีความต้องการสูงเหล่านี้ เนื่องจากส่วนใหญ่จะนำแสงผ่านอากาศมากกว่ากระจกแข็ง จึงช่วยลดความล่าช้าในการแพร่กระจายและลดความบกพร่องทางการมองเห็นบางอย่างเมื่อเทียบกับไฟเบอร์ทั่วไป ด้านล่างนี้ เราจะมาดูว่า Hollow-Core Fiber คืออะไร ส่งผลต่อเวลาในการตอบสนองอย่างไร เมื่อเปรียบเทียบกับไฟเบอร์โหมดเดี่ยว- มาตรฐานอย่างไร ซึ่งเหมาะกับเครือข่ายกระจายเสียงตามความเป็นจริง ขีดจำกัดที่ยังคงมีผลอยู่ และสิ่งที่ต้องตรวจสอบก่อนระบุ

คอร์ไฟเบอร์แบบกลวง-คืออะไร

ในไฟเบอร์โหมดเดี่ยว-แบบธรรมดา แสงเดินทางผ่านแกนแข็งของแก้วซิลิกาเจือ เส้นใยแกนกลวง-กลับความคิดนั้น: สัญญาณจะถูกส่งผ่านช่องกลวง - ที่เต็มไปด้วยอากาศหรือก๊าซเฉื่อย - ที่ไหลลงมาตรงกลางของเส้นใย ล้อมรอบด้วยแผ่นกระจกที่มีโครงสร้างประณีต การออกแบบในยุคแรกใช้โครงสร้างโฟโตนิก-แบนด์แกป การออกแบบล่าสุด เช่น ไฟเบอร์ไร้โหนดแบบแอนติเรโซแนนซ์แบบซ้อน (NANF) ได้ผลักดันประสิทธิภาพให้ดียิ่งขึ้นไปอีก

ผลที่ตามมาในทางปฏิบัตินั้นง่ายต่อการระบุ ในเส้นใยมาตรฐาน แสงจะใช้เวลาตลอดการเดินทางภายในกระจก ในเส้นใยแกนกลวง- มันใช้เวลาส่วนใหญ่อยู่ในอากาศ ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือสิ่งที่ทำให้ HCF มีพฤติกรรมที่โดดเด่นในด้านเวลาแฝง การกระจายตัว และความไม่เป็นเชิงเส้น แนวคิดนี้ได้รับการพัฒนามาเป็นเวลาหลายปีในการวิจัยทางวิชาการและอุตสาหกรรม รวมถึงงานบุกเบิกเกี่ยวกับการออกแบบแกนกลางที่สูญเสีย-กลวง{6}}ต่ำที่มหาวิทยาลัยเซาแธมป์ตัน. หากต้องการดูโครงสร้างและหลักการทำงานโดยละเอียด โปรดดูภาพรวมของเราเทคโนโลยีไฟเบอร์แกนกลวง-.

เหตุใดการถ่ายทอดสด 8K จึงต้องการไฟเบอร์ความหน่วงต่ำ-

สัญญาณ 8K ที่ไม่มีการบีบอัดคือข้อมูลจำนวนมาก ที่อัตราเฟรมสูง ตัวเลขจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว: 8K ที่ไม่มีการบีบอัดที่ 120 เฟรมต่อวินาทีอาจเกิน 80 Gbit/s สำหรับฟีดเดียว และการผลิตฟีดซ้ำซ้อนหรือหลาย-จะทวีคูณเพิ่มเติม แม้ว่าจะมีการบีบอัดแสงที่เบาและไม่สูญเสียการมองเห็น แต่การผลิต 8K ที่มีกล้องหลายตัว-สมัยใหม่ก็สามารถย้ายแบนด์วิธรวมที่สูงมากระหว่างสถานที่จัดงานและโรงงานผลิตได้

เวลาแฝงและจังหวะเวลามีความสำคัญพอๆ กับความจุดิบ ในการผลิตระยะไกลและแบบกระจาย ฟีดกล้อง วิดีโอส่งคืน พูดคุยกลับ และควบคุมข้อมูลการเดินทางระหว่างสถานที่จัดงาน กลุ่ม OB ศูนย์กระจายเสียงระหว่างประเทศ (IBC) และแกลเลอรีกลาง ผู้ปฏิบัติงานจำเป็นต้องมีการสลับเฟรม-อย่างแม่นยำ การซิงโครไนซ์กล้องหลายตัว-ที่แน่นหนา และความล่าช้าในการปัดเศษ-ต่ำ เพื่อให้ฟีดกลับและฟีดกลับยังคงใช้งานได้ ตอนนี้ส่วนใหญ่ทำงานผ่าน IP โดยใช้ชุดมาตรฐาน SMPTE ST 2110ซึ่งนำวิดีโอ เสียง และข้อมูลเสริมเป็นสตรีมแยกกัน และขึ้นอยู่กับกำหนดเวลาเครือข่าย (PTP) ที่แม่นยำ

ควรชัดเจนว่าเวลาแฝงมาจากไหน แก้ว-ถึง-ความล่าช้าของแก้วคือผลรวมของหลายขั้นตอน - การจับ การเข้ารหัสและการถอดรหัส แพ็กเก็ต การสลับ การซิงโครไนซ์ การขนส่งผ่านไฟเบอร์ และการแสดงผลขั้นสุดท้าย การขยายพันธุ์ของเส้นใยเป็นเพียงขั้นตอนหนึ่งเท่านั้น เส้นใยแกนกลวง-สามารถลดส่วนประกอบการขนส่ง ไม่สามารถลบเวลาแฝงที่เกิดจากตัวเข้ารหัส สวิตช์ หรือจอแสดงผลได้

วิธีที่ Hollow-Core Fiber ช่วยลดความหน่วงและความบกพร่อง

แสงเดินทางในแก้วได้ช้ากว่าในอากาศหรือสุญญากาศ ที่ความยาวคลื่นโทรคมนาคม ดัชนีกลุ่มของซิลิกาจะอยู่ที่ประมาณ 1.47 ดังนั้นสัญญาณในไฟเบอร์โหมดเดี่ยว-มาตรฐานเดินทางด้วยความเร็วประมาณสอง-หนึ่งในสามของความเร็วแสงในสุญญากาศ - ทำให้มีความล่าช้าเกือบ 4.9 ไมโครวินาทีต่อกิโลเมตร ในเส้นใยแกนกลางกลวง- ซึ่งสนามแสงส่วนใหญ่อยู่ในอากาศ ดัชนีที่มีประสิทธิภาพอยู่ใกล้กับ 1 และความล่าช้าในการแพร่กระจายลดลงเหลือประมาณ 3.3 ถึง 3.5 ไมโครวินาทีต่อกิโลเมตร

ในแง่กลมนั่นเป็นไปตามคำสั่งของเวลาแฝงในการแพร่กระจายลดลง 30%หรือประมาณ 1.5 ไมโครวินาทีต่อสายเคเบิลหนึ่งกิโลเมตร ไม่ว่าเรื่องนั้นจะขึ้นอยู่กับระยะทางหรือไม่ ในเส้นทางแบ็คฮอลยาวจะรวมเข้าด้วยกัน ภายในสถานที่มากกว่าหนึ่งร้อยเมตรถือว่าน้อยมาก เส้นใยแกนกลวง-ก็มีแนวโน้มที่จะแสดงให้เห็นเช่นกันการกระจายตัวของสีที่ต่ำกว่าและความไม่เชิงเส้นเชิงแสงต่ำกว่าเส้นใยแกนแข็ง- เนื่องจากมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างแสงกับกระจกน้อยกว่ามาก

สิ่งเหล่านี้เป็นคุณสมบัติที่มีประโยชน์จริง - แต่เป็นการปรับปรุง ไม่ใช่สิ่งมหัศจรรย์ ไฟเบอร์แกนกลวง-ช่วยลดเวลาแฝงในการแพร่กระจายและความบกพร่องทางแสงบางประการในลิงก์ที่มีความละเอียดอ่อนในการตอบสนอง- มันทำไม่ให้ "เวลาแฝงเป็นศูนย์" หรือ "ความผิดเพี้ยนเป็นศูนย์" และประโยชน์ที่ได้จะขึ้นอยู่กับความยาวและการออกแบบของลิงก์

ไฟเบอร์แบบแกนกลวง-เทียบกับไฟเบอร์โหมดเดี่ยวแบบมาตรฐาน-

การเปรียบเทียบอย่างตรงไปตรงมาคือระหว่างเทคโนโลยีที่เติบโต-ต้นทุนต่ำและพร้อมใช้งานในระดับสากล กับ-เทคโนโลยีที่กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็วแต่ยังคงเกิดขึ้นอยู่

สำหรับเครือข่ายส่วนใหญ่ในปัจจุบัน ไฟเบอร์โหมดเดี่ยว-มาตรฐานยังคงเป็นค่าเริ่มต้น และโดยที่-การเข้าถึงระยะไกลและการสูญเสียต่ำเป็นลำดับความสำคัญ ไฟเบอร์ G.654.E ที่สูญเสีย-ต่ำ{3}}พิเศษคือตัวเลือกที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว ไฟเบอร์โหมดเดี่ยว-มาตรฐานถูกกำหนดโดยITU-Tในคำแนะนำ เช่น G.652 และ G.654 ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสาเหตุที่ระบบนิเวศรอบๆ - เส้นใย ตัวต่อ ตัวเชื่อมต่อ อุปกรณ์ทดสอบ - ได้รับการจัดตั้งขึ้นอย่างดี เส้นใยแกนกลวง-เป็นที่เข้าใจดีที่สุดว่าเป็นส่วนเสริมสำหรับกรณีที่มีความหน่วงแฝง-เฉพาะเจาะจง แทนที่จะเป็นการเปลี่ยนขายส่ง คุณสามารถเปรียบเทียบตัวเลือกต่างๆ ของเราได้ไฟเบอร์โหมดเดี่ยว-ช่วงรวมทั้งไฟเบอร์ G.654.E ที่สูญเสีย-ต่ำ-เป็นพิเศษสำหรับลิงก์ทางไกล-

จุดที่ Hollow-Core Fiber สามารถพอดีในการออกอากาศและอื่นๆ

เนื่องจากข้อดีหลักของมันคือความหน่วงและความไม่เชิงเส้นที่ลดลง ไฟเบอร์แกนกลวง-จึงน่าสนใจที่สุดเมื่อคุณสมบัติเหล่านั้นมีคุณค่าอย่างแท้จริง:

• เวลาแฝง-ลิงก์การออกอากาศที่มีความละเอียดอ่อน เช่น สถานที่ยาว-ไปยัง-เส้นทาง IBC หรือ-การผลิตแบ็คฮอลระยะไกล ซึ่งความล่าช้าในการแพร่กระจายของการโกนจะช่วยในเรื่องงบประมาณด้านเวลาโดยรวม
• การเชื่อมต่อระหว่างศูนย์ข้อมูลโดยที่เวลาแฝงต่ำระหว่างสิ่งอำนวยความสะดวกมีมูลค่าการปฏิบัติงานโดยตรง
• เครือข่ายทางการเงินและการค้าที่มีเวลาแฝงต่ำ- ซึ่งเป็นกรณีการใช้งานในช่วงแรกๆ ที่ถูกอ้างถึงบ่อยครั้ง
• การกระจายเวลาและความถี่ โดยที่ความล่าช้าต่ำสม่ำเสมอรองรับการซิงโครไนซ์
• 5G และ 6G fronthaul ในอนาคตและการขนส่งที่มีความจุสูง- เมื่อเทคโนโลยีเติบโตเต็มที่

สำหรับการผลิต 8K ส่วนใหญ่ในปัจจุบัน ลิงก์โหมด-มาตรฐานเดียวที่ได้รับการออกแบบมาอย่างดี - รวมกับไฟเบอร์ที่สูญเสีย-ต่ำ-เป็นพิเศษในช่วงระยะยาว สถาปัตยกรรม IP ที่สะอาด และไทม์มิ่ง PTP ที่มั่นคง - ตรงตามข้อกำหนดแล้ว เส้นใยแกนกลวง-ได้รับตำแหน่งในชุดลิงก์ขนาดเล็ก โดยที่เวลาแฝงเป็นข้อจำกัดในการเชื่อมโยง หรือในกรณีที่พื้นที่ว่างของความจุในอนาคตเป็นเหตุให้มีการนำไปใช้ตั้งแต่เนิ่นๆ

ข้อจำกัดปัจจุบันก่อนการปรับใช้ขนาดใหญ่-

ไฟเบอร์แกนกลวง-กำลังก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว แต่ปัจจัยเชิงปฏิบัติหลายประการทำให้-มีการเลือกใช้การออกอากาศขนาดใหญ่ในขอบเขตที่เลือกไว้สำหรับตอนนี้:

• ความพร้อมและอุปทานปริมาณเชิงพาณิชย์มีจำกัดเมื่อเทียบกับไฟเบอร์มาตรฐาน
• ค่าใช้จ่าย.ปัจจุบัน HCF มีราคาพรีเมียม
• การประกบและการเชื่อมต่อการเชื่อมเส้นใยแกนกลวง-และยุติการเชื่อมต่อต้องใช้เทคนิคและเครื่องมือเฉพาะทาง
• การทำงานร่วมกันโรงงานที่มีอยู่ส่วนใหญ่เป็น-โหมดแกนเดี่ยว-ที่มั่นคง การผสมเส้นใยจะเพิ่มความซับซ้อนในการออกแบบและการต่อประกบ
• ประสิทธิภาพทางกลและสิ่งแวดล้อมลักษณะการโค้งงอ ความทนทาน และความน่าเชื่อถือ-ในระยะยาวภายใต้สภาพสนามจำเป็นต้องได้รับการตรวจสอบสำหรับการออกแบบแต่ละแบบ
• สูญเสียความสม่ำเสมอตามความยาวการลดทอนที่ต่ำและสม่ำเสมอตลอดระยะเวลาการผลิตที่ยาวนานยังคงอยู่ในช่วงสุกงอม
• ประวัติความเป็นมาและมาตรฐานมีประวัติที่พิสูจน์แล้ว-ในระยะยาวและภาคสนาม-ในการถ่ายทอดสดอย่างจำกัด เมื่อเปรียบเทียบกับประเภทไฟเบอร์ที่จัดตั้งขึ้น

สิ่งเหล่านี้ไม่ใช่เหตุผลที่จะละทิ้งเทคโนโลยี - แต่เป็นเหตุผลที่ต้องกำหนดขอบเขตอย่างรอบคอบและถามคำถามเฉพาะกับซัพพลายเออร์

คำถามที่พบบ่อย

ไฟเบอร์แบบแกนกลวง-ทำให้เวลาแฝงเป็นศูนย์จริงหรือ

ไม่ โดยจะลดเวลาแฝงในการแพร่กระจาย - ลงถึง 30% หรือประมาณ 1.5 ไมโครวินาทีต่อกิโลเมตร เมื่อเทียบกับไฟเบอร์โหมดเดี่ยว-มาตรฐาน มันไม่ได้กำจัดความล่าช้า ความล่าช้าของแก้วทั้งหมด-ถึง-ยังขึ้นอยู่กับการเข้ารหัส การสลับ การซิงโครไนซ์ และการแสดงผล ซึ่งเส้นใยแกนกลวง-ไม่เปลี่ยนแปลง

เส้นใยแกนกลวง-มีจำหน่ายสำหรับโครงการออกอากาศเชิงพาณิชย์ในปัจจุบันหรือไม่

มันเป็นเทคโนโลยีที่เกิดขึ้นใหม่ ความพร้อมใช้งานมีจำกัดและระบบนิเวศที่สนับสนุน (การเชื่อมต่อ ตัวเชื่อมต่อ อุปกรณ์ทดสอบ) ยังคงพัฒนาอยู่ ดังนั้นไฟเบอร์โหมดเดี่ยว-มาตรฐานยังคงเป็นค่าเริ่มต้นสำหรับการปรับใช้ส่วนใหญ่

จริงๆ แล้ว Hollow Core Fiber- ช่วยลดเวลาแฝงได้มากเพียงใด

ประมาณ 1.5 ไมโครวินาทีต่อกิโลเมตร ความล่าช้าในการแพร่กระจายน้อยกว่าเส้นใยมาตรฐานประมาณ 30% ผลประโยชน์จะแปรผันตามระยะทาง ดังนั้นจึงมีความสำคัญบนเส้นทางระยะไกลและน้อยมากเมื่อเทียบกับการวิ่งระยะสั้นในสนามแข่ง-

ไฟเบอร์แกนกลวง-สามารถแทนที่เครือข่ายโหมดเดี่ยว-ที่มีอยู่ของฉันได้หรือไม่

ไม่ใช่การแวะ- ความแตกต่างในการประกบ การเชื่อมต่อ ต้นทุน และระยะเวลาครบกำหนด หมายความว่าโดยปกติจะใช้สำหรับลิงก์สำคัญที่มีเวลาแฝงเฉพาะ- แทนที่จะเป็นการทดแทนขายส่งสำหรับโรงงานโหมดเดียว-ที่ติดตั้งไว้

เครือข่ายออกอากาศ 8K ส่วนใหญ่ใช้ไฟเบอร์ใดในปัจจุบัน

ไฟเบอร์โหมดเดี่ยว-มาตรฐาน - โดยทั่วไปคือ G.652.D โดยมีการสูญเสีย-ต่ำ-เป็นพิเศษ G.654.E บนช่วงยาว - ซึ่งรองรับการผลิตตาม IP- บน SMPTE ST 2110

ประเด็นสำคัญ

ไฟเบอร์แกนกลวง-เป็นเทคโนโลยีที่มีแนวโน้มอย่างแท้จริงสำหรับลิงก์ที่มีความละเอียดอ่อน- ที่มีความหน่วงมากที่สุดในเครือข่ายการออกอากาศสมัยใหม่ ด้วยการนำแสงผ่านอากาศ สามารถลดความล่าช้าในการแพร่กระจายลงได้ประมาณ 30% และลดการกระจายตัวและความไม่เป็นเชิงเส้น สิ่งเหล่านี้เป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญเหนือเส้นทางสำคัญ-ที่มีความหน่วงสูง - แต่เป็นการปรับปรุง ไม่ใช่การก้าวกระโดดไปสู่ ​​"เวลาแฝงเป็นศูนย์" และการปรับใช้การออกอากาศขนาดใหญ่-ยังคงถูกจำกัดด้วยต้นทุน ความพร้อมใช้งาน และความพร้อมของระบบนิเวศ สำหรับการผลิต 8K ส่วนใหญ่ ลิงก์โหมดเดี่ยว-ที่ออกแบบมาอย่างดี-ยังคงเป็นทางเลือกที่ใช้งานได้จริง ไฟเบอร์แกนกลวง-นั้นคุ้มค่าที่จะประเมินโดยที่เวลาในการตอบสนองคือข้อจำกัดในการเชื่อมโยง เช่นเคย การตัดสินใจที่ถูกต้องมาจากการเปรียบเทียบข้อมูลจำเพาะ รายงานผลการทดสอบ และต้นทุนรวม - และจากการทำงานร่วมกับซัพพลายเออร์ที่สามารถให้คำแนะนำเกี่ยวกับการเลือกเส้นใย และสร้างตามความต้องการของคุณได้ในกรณีที่จำเป็น