8К снимање при високим брзинама кадрова, продукција заснована на ИП-и и даљински (дистрибуисани) токови посла мењају оно што мреже за емитовање морају да испоруче. Више пиксела, већа брзина кадрова и сигнали који путују између места догађаја, спољашњег-комбинације за емитовање (ОБ) и централног производног погона истовремено врше притисак на три ствари: пропусни опсег, тачност времена и кашњење од-до{5}}краја.
Влакна са шупљим језгром (ХЦФ) су једна од технологија о којима се расправља за ове захтевне везе. Пошто води светлост углавном кроз ваздух, а не кроз чврсто стакло, може смањити кашњење ширења и смањити нека оптичка оштећења у поређењу са конвенционалним влакнима. У наставку ћемо погледати шта је влакно са шупљим језгром, како утиче на кашњење, како се упоређује са стандардним једним{4}}модним влакном, где се реално уклапа у мреже емитовања, ограничења која још увек важе и шта треба проверити пре него што их наведете.
Шта је-влакна са шупљим језгром?
У конвенционалном једном{0}}модном влакну, светлост путује кроз чврсто језгро од допираног силицијум стакла. Влакна са шупљим језгром преокрећу ту идеју: сигнал се води кроз шупљи канал - испуњен ваздухом или инертним гасом - који тече низ центар влакна, окружен фино структурираном стакленом облогом. Рани дизајни су користили фотонску-структуру појасног размака; новији дизајни, као што је угнеждена антирезонантна влакна без чворова (НАНФ), погурали су перформансе много даље.
Практична последица је једноставна за навођење. У стандардним влакнима, светлост проводи цео свој пут унутар стакла. У шупљим-влакнима, оно троши већину у ваздуху. Та једина разлика је оно што даје ХЦФ-у његово карактеристично понашање у латенцији, дисперзији и нелинеарности. Концепт је развијен током много година у академским и индустријским истраживањима, укључујући пионирски рад на дизајну шупљих-губитка-с малим губицима уУниверзитет у Саутемптону. За ближи поглед на структуру и принцип рада, погледајте наш прегледтехнологија шупљих{0}}влакана.
Зашто је за емитовање 8К уживо потребно мало-кашњење влакана
Некомпримовани 8К сигнал је велика количина података. При високим брзинама кадрова бројеви се брзо пењу: некомпримовани 8К при 120 кадрова у секунди може да пређе 80 Гбит/с за један фид, а производња редундантног или више{5}}извода то додатно умножава. Чак и уз лагану компресију без визуелних губитака, модерна 8К продукција са више{7}} камера преноси веома висок укупни пропусни опсег између места одржавања и производног објекта.
Латенција и тајминг су важни исто колико и сирови капацитет. У даљинској и дистрибуираној продукцији, канали камере, повратни видео, повратни разговори и контролни подаци путују између места догађаја, ОБ комплекса, међународног центра за емитовање (ИБЦ) и централних галерија. Оператерима је потребно -прецизно пребацивање у оквир, чврста синхронизација са више-камера и мало кашњење-при повратку како би повратни и повратни фидови остали употребљиви. Већи део овога сада ради преко ИП-а користећиСМПТЕ СТ 2110 скуп стандарда, који преноси видео, аудио и помоћне податке као засебне токове и зависи од прецизног мрежног времена (ПТП).
Вреди бити јасно одакле долази кашњење. Кашњење од стакла-у-стакло је збир многих фаза - снимања, кодирања и декодирања, пакетирања, пребацивања, синхронизације, транспорта преко влакана и коначног приказа. Ширење влакана је само једна од тих фаза. Влакна са шупљим језгром{6}}могу смањити транспортну компоненту; не може уклонити кашњење које доприносе кодери, прекидачи или дисплеји.
Како влакна са шупљим језгром{0}}смањују кашњење и оштећења
Светлост у стаклу путује спорије него у ваздуху или вакууму. На таласним дужинама телекомуникација, групни индекс силицијум диоксида је око 1,47, тако да сигнал у стандардним једномодним-модним влакнима путује са отприлике две-трећине брзине светлости у вакууму -, додајући близу 4,9 микросекунди кашњења по километру. У влакнима са шупљим језгром, где је светлосно поље углавном у ваздуху, ефективни индекс је близу 1, а кашњење ширења пада на отприлике 3,3 до 3,5 микросекунде по километру.
У кругу, то је по реду30% мања латенција пропагације, или око 1,5 микросекунди уштеђених по километру кабла. Да ли је то битно зависи у потпуности од удаљености. На дугој рути преноса се сабира; преко неколико стотина метара унутар места је занемарљиво. Шупље{4}}влакно такође има тенденцију да се покаженижа хроматска дисперзијаи мању оптичку нелинеарност од чврстих{0}} влакана са језгром, јер постоји много мања интеракција између светлости и стакла.
Ово су права, корисна својства -, али то су побољшања, а не магија. Влакна са шупљим језгром -смањују кашњење у ширењу и одређена оптичка оштећења веза осетљивих на кашњење{3}}. Иманеиспоручују „нулту латенције“ или „нулту дисторзију“, а корист је пропорционална дужини и дизајну везе.
Шупље{0}}Влакно са шупљим језгром у односу на стандардно једно{1}}модно влакно
Искрено поређење је између зреле, јефтине-универзално доступне технологије и технологије која се брзо-побољшава, али још увек у настајању.
| Имовина | Стандардно једномодно{0}}оптично влакно | Шупље{0}}влакно |
|---|---|---|
| Лагани{0}}медиј за вођење | Језгро од чврстог силицијумског стакла | Шупље ваздушно или гасно језгро са микроструктурираном облогом |
| Кашњење ширења | Основна линија (око 4,9 µс/км) | Отприлике 30% ниже (око 3,3 до 3,5 µс/км) |
| Хроматска дисперзија | Добро окарактерисан, управља се стандардним техникама | Обично ниже |
| Нелинеарност | Више (светлост затворена у стаклу) | Доњи (мала интеракција светло-стакло) |
| Слабљење | Низак и конзистентан (око 0,2 дБ/км класа на 1550 нм) | Историјски виши; недавни приступ НАНФ дизајна или, у истраживању, конкурентни стандардним влакнима, али конзистентни мали губици током дугих дужина производње још увек сазревају |
| Спајање и конектори | Зрео, широко подржан | Специјализовани; екосистем се још увек развија |
| Зрелост примене | Вишедеценијско искуство на терену, потпуно стандардизовано | Емергинг; ограничено поље{0}}доказано искуство |
| Цена и доступност | Ниска цена, лако доступна | Премиум цена, ограничена доступност |
За већину мрежа данас, стандардно једно-оптично влакно остаје подразумевано, а тамо где су-домет на даљину и мали губици приоритет, Г.654.Е влакно са ултра{2}}малим-губицима је доказан избор. Стандардна једномодна влакна- су дефинисана помоћуИТУ-Ту препорукама као што су Г.652 и Г.654, што је део зашто је екосистем око њих - влакна, уређаји за спајање, конектори, опрема за тестирање - тако добро успостављен. Влакна са шупљим језгром -најбоље се разумеју као допуна за специфичне случајеве са{6}}критичним кашњењем, а не као замена на велико. Можете да упоредите опције широм нашеједномодно{0}}оптично влакноопсег, укључујућиултра-мали-губици Г.654.Е влакназа{0}}везе на даљину.
Где би шупља{0}}влакна са језгром могла да стане у емитовање и даље
Пошто су његове главне предности кашњење и смањена нелинеарност, шупље{0}}влакно су најинтересантније тамо где су та својства заиста вредна:
- Линкови за емитовање{0}}осетљиве на кашњење, као што су дуге локације-до-ИБЦ руте или даљински-бацкхаул продукције, где кашњење ширења бријања помаже у укупном буџету за време.
- Интерконект центара података, где мала латенција између објеката има директну оперативну вредност.
- Финансијске и трговачке мреже са малим{0}}кашњењем, често цитирани случај ране употребе.
- Расподела времена и фреквенције, где доследно, мало кашњење подржава синхронизацију.
- Будући 5Г и 6Г фронтхаул и транспорт великог{2}}капацитета, како технологија буде сазревала.
За већину тренутних 8К продукција, добро-пројектована стандардна једнострука-веза - у комбинацији са ултра-малим-влакном на дугим распонима, чистом ИП архитектуром и солидним ПТП тајмингом - већ испуњава услове. Влакна са шупљим језгром -заслужују своје место у мањем скупу веза где је кашњење обавезујуће ограничење или где будући капацитет капацитета оправдава рано усвајање.
Тренутна ограничења пре примене{0}}великих размера
Влакна са шупљим језгром{0}}брзо напредују, али неколико практичних фактора за сада држи селективно-примену емитовања великих размера:
- Доступност и снабдевање.Комерцијалне количине су ограничене у поређењу са стандардним влакнима.
- Цост.ХЦФ тренутно има премију на цену.
- Спајање и повезивање.За спајање{0}}влакана са шупљим језгром и њихово поуздано затварање потребне су специјализоване технике и алати.
- Интероперабилност.Већина постојећих постројења је једноструки-језгро{1}}; мешање врста влакана додаје сложеност дизајна и спајања.
- Механичке и еколошке перформансе.Понашање при савијању, робусност и дугорочна{0}}поузданост у условима на терену захтевају валидацију за сваки дизајн.
- Губитак конзистентности током дужине.Постизање ниског, уједначеног пригушења на дугим дужинама производње још увек сазрева.
- Рекорд и стандардизација.Постоји ограничена дугорочна-доказана историја на терену-у емитовању уживо у поређењу са утврђеним типовима влакана.
Ниједан од ових разлога није разлог да се технологија одбаци -, већ су разлози да се пажљиво обухвати и да се добављачима постављају конкретна питања.
ФАК
Да ли -влакна са шупљим језгром заиста испоручују нулту латенцију?
Не. Смањује кашњење простирања - за 30%, или око 1,5 микросекунде по километру, у поређењу са стандардним једномодним-оптиком. Не елиминише кашњење. Укупно кашњење од стакла-на-такође зависи од кодирања, пребацивања, синхронизације и приказа, које влакно са шупљим језгром-не мења.
Да ли је шупља{0}}влакна данас доступна за комерцијалне пројекте емитовања?
То је технологија у настајању. Доступност је ограничена, а екосистем подршке (спајање, конектори, опрема за тестирање) се још увек развија, тако да стандардно једно-оптично влакно остаје подразумевано за велику већину примене.
Колико кашњења заправо могу да уштеде-влакна са шупљим језгром?
Отприлике 1,5 микросекунде по километру, око 30% мање кашњења у ширењу од стандардног влакна. Предност се повећава са растојањем, тако да је значајна на дугим рутама и занемарљива у односу на кратке у-стазама.
Може ли влакна са шупљим језгром{0}}заменити моју постојећу једноструку-мрежу?
Не као улазак-. Разлике у спајању, повезивању, цени и зрелости значе да се обично уводи за специфичне везе-критичне везе са кашњењем, а не као велепродајна замена за инсталирано постројење са једним{3}} начином рада.
Која влакна данас користи већина 8К мрежа за емитовање?
Стандардно једномодно-оптично влакно - обично Г.652.Д, са ултра-малим-губицима Г.654.Е на дугим распонима - које носи производњу засновану на ИП-у преко СМПТЕ СТ 2110.
Кеи Такеаваис
Влакна са шупљим језгром су заиста обећавајућа технологија за везе са{1}}осетљивим на кашњење у модерним мрежама за емитовање. Водећи светлост кроз ваздух, може смањити кашњење ширења за око 30% и смањити дисперзију и нелинеарност. То су значајне предности у односу на дуге руте са{5}}критичним кашњењем -, али то су побољшања, а не скок на „нулту латенцију“, а широко{7}}примену емитовања је и даље ограничено ценом, доступношћу и зрелошћу екосистема. За већину 8К продукција, добро{10}}конструисане везе за један{11}} начин остају практичан избор; шупље-влакно је вредно проценити где је кашњење ограничење везивања. Као и увек, права одлука долази из поређења спецификација, извештаја о тестирању и укупних трошкова - и из рада са добављачем који може да саветује о избору влакана и, где је потребно, да направи према вашим захтевима.