Молодежная научная весна 20. Часть 4

Телевизионная студия (студия телевидения) ‒ специально оборудованное помещение, откуда ведутся телевизионные передачиили осуществляется их запись.

Телевизионная студия обычно включает в себя несколько рабочих помещений: фактическое пространство, в котором расположены камеры и объекты телевизионной съемки; одно или более помещений для режиссерской бригады; помещения для технического персонала; машинный зал. Съемочный павильон, как правило, полностью адаптирован для удобной и качественной съемки телевизионных программ ‒ содержит специализированный свет, необходимые устройства коммутации, удобную коммуникацию между всеми участниками съемки.

Телевизионная студия – целый комплекс различных технических отделов, которые будут включать в себя:

−Вещательный сервер (системный блок);

−Программно-аппаратный комплекс для автоматизации телевещания (с программным обеспечением);

−Оборудование для врезки сигнала.

Основная задача, которая решается в процессе монтажа, связана с выбором: продюсер, режиссер и монтажер решают, что включить в конечный материал, как он будет выглядеть, какие инструменты и средства для этого использовать. Для захвата необходимых для обработки элементов фильма, репортажа, также для вывода уже готового материала на внешние носители используется внешняя плата ввода/вывода.

При создании телевизионной студии, помимо основного оборудования используется и определенное количество дополнительного. Как правило, это – различного вида кабель, соединительные разъемы, розетки, фурнитура и устройства крепления, необходимые для соединения всей студийной аппаратуры в единый рабочий организм.

Головные станции кабельного телевидения используются для создания пакетов ТВ-услуг. Также можно назвать цифровые головные тв станции связующим звеном между разными форматами и источниками сигналов и абонентами. У нас всегда есть цифровые головные станции, спутниковые тв станции, аналоговые телевизионные станции (например, станции прямого усиления).

151

Выбор головной станции в системах кабельного телевидения предназначены для приема и обработки телевизионных сигналов с целью их последующего распределения. Выходы центральной головной станции являются входами транспортной сети (радиорелейной или, чаще, оптической), роль которой заключается в доставке сигналов от оборудования головной станции к кабельным распределительным сетям. Головная станция задает исходные параметры сигнала, поэтому именно она определяет возможное номинальное качество сигнала, приходящего в конечную абонентскую точку.

Головная станция является одной из самых важных частей системы. От качества исходных сигналов будут зависеть все основные показатели системы в целом.

Конфигурация головной станции зависит от конкретных решаемых задач, запланированных при разработке сети: количества и типа транслируемых каналов, количества спутников с которых принимается сигналы, примененной системы кодирования. Разрабатывая модель сети кабельного телевидения строящиеся по архитектуре FTTB/FTTH, встает выбор: какую технологию использовать, DVB-C или IPTV.

Безусловным преимуществом IPTVявляется сравнительная простотареализацииинтерактивныхсервисов,посколькуIP-тех- нология по своей природе изначально является двунаправленной.Приэтом,чтобыобеспечитьмаксимальноудобныйипонятный абоненту пользовательский интерфейс, оператор вынужден вкладывать значительные средства в более «продвинутую» и, как следствие, более дорогую систему middleware. Технология DVB-C принципиально также позволяет организовать интерактивные услуги, такие, как, например, «виртуальный кинозал» (nVoD). Однако если речь идет об услугах, требующих передачи трафика методом unicast, неизбежно возникают проблемы обеспечения обратной связи с абонентом. Обычно добавление подобных сервисов выливается в необходимость совершения абонентом дополнительных действий, часто требующих оплаты. Интерактивная технология IPTV предоставляет абоненту возможность самостоятельно составлять желаемые пакеты программ из списка, предлагаемого оператором, и менять условия подписки в произвольный момент времени. При этом оператор может предоставлять как уже сформированные пакеты про-

152

грамм, взимая плату целиком за пакет, так и список программ, за каждую из которых абонент платит отдельно. Эти возможности обеспечиваются системами условного доступа (CAS), например, CAS IPTVVeriMatrix.

Технология DVB-C имеет ограничения на предоставление контента по желанию пользователя. В первую очередь это связано со значительным удорожанием CAS DVB-C при добавлении очередного пакета программ. В отличие от DVB-C, технология IPTV предоставляет оператору возможность мониторинга фактических объемов просмотра различного контента, что позволяет получать статистические данные, на основе которых можно определять предпочтения различных социальных групп абонентов и on-line определять текущий рейтинг программ. Такие данные дают возможность группировать абонентов для адресного предоставления рекламы. IP-телевидение дает оператору возможность организовать принципиально новую бизнес-модель, недоступную для технологии DVB-C.

Любой проект начинается с оценки затрат. Чтобы понять, в какую сумму оператору может обойтись внедрение DVB-C или

IPTV.

Затраты на реализацию цифрового телевидения по техноло- гиямDVB-CиIPTVприразличныхтипахкоммутациидлявеща- ния 60спутниковыхканалов дляDVB-C наиболеепривлекательным в сегменте брендового оборудования на сегодняшний день является решение от компании Teleste на базе платформы DVX/ DVB с ATM-коммутацией, а для IPTV – это решение от компа-

нии TandbergTelevision с IP-коммутацией.

Суммарные затраты на комплекс оборудования для DVB-C составляютпорядка$170 000–200 000,причембольшаячастьза- тратприходитсянаCAS.ДляIPTVсуммарныезатратысоставляют около $240 000–350 000. Здесь значительную часть издержек «съедают» системы middleware и биллинга. Как уже упоминалось выше, чем качественнее и шире по функционалу система middleware, тем более удобный пользовательский интерфейс и более высокую скорость переключения программ может получить абонент.

Основываясь на результатах примерных расчетов, использовать технологию DVB-C, гораздо выгоднее и дешевле, а с уче-

153

том наших целей данной технологии будет вполне достаточно для предоставления нужных услуг пользователям.

Научный руководитель – Н. А. Новиков, доцент кафедры физики и техники связи Забайкальского государственного университета.

К. А. Давыдов,

студент гр. ТК-16, энергетический факультет ЗабГУ

Проектирование сети широкополосного доступа в микрорайоне Добротный с предоставлением сервисов

видеонаблюдения и «Умный дом»

Вданномпроектебудетстроитсясетьширокополосногодоступа в микрорайоне Добротный, города Читы, Забайкальского края, Российской Федерации, с предоставлением сервисов видео наблюдения и «Умный дом».

Ключевые слова: мультисервисная сеть, объем передаваемой информации, сеть оператора, виды услуг, абонент, видеонаблюдение.

9 мая 2017 года был издан указ Президента Российской Федерации № 203 «О Стратегии развития информационного общества в Российской Федерации на 2017–2030 годы», в котором поднимались вопросы о необходимости создания информационного общества и «распространения современных информационных и телекоммуникационных технологий» среди населения.

Мультисервисная сеть является сетью следующего поклонения ‒ телекоммуникационной структурой, способной поставлятьпотребителямзапрашиваемуюинформациювлюбомвидеи обеспечивать связь любого типа. Такая сеть должна легко внедряться в существующую сеть оператора и поддерживать абсолютно все виды услуг вне зависимости от требований к объему передаваемой информации и качеству ее передачи .

Современной сетью следующего поколения, можно считать сеть с предоставлением услуги «Triple Play». Согласно данной концепциивсесовременныеуслугисвязи(любойсложности)являются набором трех базовых услуг: телефонного сервиса, широкополосного доступа в глобальную сеть интернет и передачи

154

видеосигнала. Помимо этого компания ПАО «Ростелеком» предоставляет дополнительные услуги своим абонентам, такие как «Видеонаблюдение» и «Умный дом», что значительно повышает интерес абонентов к подключению на тарифы компании, а многолетний опытработывсферепредоставленияуслугсвязиотметает оставшиеся сомнения.

Несмотря на то, что подключение абонентов в районах с большой плотности застройки является потенциально более выгодным для операторов связи, однако частный сектор (при должном количестве заявок либо на этапе строительства) обладает повышенным финансовым балансом, заинтересованностью как

вдополнительных, так и основных услуг.

Внынешних условиях, в связи с эпидемией коронавирусная инфекция COVID-19, очень резко возросло трафик сервисов видеоконференций. Это произошло потому, что большая часть компаний перевела своих сотрудников на удаленную работу, а также школы, колледжи и университеты перешли на дистанционное обучение. По выше указанным причинам, у населения, повысилась востребованность видео трафика и скоростного интернет соединения.

Опираясь на выше упомянутый закон, была поставлена главная цель проектирования сети широкополосного доступа в микрорайоне Добротный, с предоставлением сервисов видео наблюдения и «Умный дом». Главная цель заключается в обеспечениефизическихиюридическихлицнаходящихсявмикрорайоне Добротный качественной и высоко скоростной связью, предоставив им услуги: TriplePlay, видео наблюдения, а также сервиса «Умный дом».

Входе выполнения данного проекта, был проведен тщательный анализ микрорайона Добротный, проанализировано количество предполагаемых абонентов, изучена уже существующая сеть связи. Также была выбрана топология и технология проектируемой сети связи. На проектируемой сети будет использоваться топология дерево с пассивными оптическими элементами.

Технология, которая будет применена при проектировании данной сети, это технология GPON. Применение технологии GPON для построения сетей абонентского доступа в частном секторе является наиболее приемлемым решением с учетом плотности застроек частных домов, их разновидности и типов,

155

состояния инфраструктуры, технической эксплуатации, линей- но-кабельных сооружений. Технология пассивных оптических сетей GPON позволяет увеличить пропускную способность сети, обеспечивает высокое качество передачи видеосигнала с предоставлением новых сервисов. Сеть строится с помощью пассивных делителей оптической мощности (сплиттеров), не требующихпитанияиобслуживания.Особенностьютехнологии является 100 % оптический канал от АТС до клиента, что позволяет повысить качество передачи сигнала (голоса, данных, видео) и в десятки раз увеличить скорость передачи данных.

При выборе архитектуры проектируемой сети, была выбрана архитектуру FTTH. Хотя сети с FTTH технологией несколько дорожеаналогичныхсетейсFTTBтехнологией,однако,ценына оборудование снижаются. К тому же без учета стоимости дополнительного оборудования (Set Top Box) и в случае правильного выбора оборудования по ценовой политике с учетом специфики структуры FTTH сети, разница в суммарной стоимости по сравнениюсFTTBможетбытьсведенакнулю.Такжеиспользование решений FTTH позволяет существенно сократить эксплуатационные расходы, в первую очередь, за счет уменьшения площади технических помещений, где необходимо размещения оборудования, а также соответственно, снижения энергопотребления и собственно затрат на техническую поддержку.

Так же при выполнение данного проекта был проведен анализ и выбор:

‒активного станционного оборудования, OLT, которое будет располагаться на узле связи, вблизи адреса: ул. Озерная, дом 14;

‒абонентского оборудования, размещающегося непосредственно в доме у подключаемого абонента;

‒магистральногокабеля,предназначенногодляподвесана специально организованных опорах ;

‒дроп кабель, предназначенный для прокладки от муфт, установленных на магистральной сети до абонента;

‒кабельных муфт, предназначенных для соединения оптоволоконного кабеля;

‒кросса, располагающегося на узле связи, вблизи адреса: ул. Озерная, дом 14;

156

‒розеток, служащих для соединения оптических конек-

торов;

‒сплиттеров, необходимых для разветвления линии связи; Трасса прокладки вышеупомянутой сети связи будет проле-

гать подвесом по специально организованным опорам компании ПАО«МРСКСибири»,вдольулиципереулковмикрорайонаДобротный.

Научный руководитель – Н. А. Новиков, доцент кафедры физики и техники связи Забайкальского государственного университета.

А. А. Брусенский,

студент гр. ТК-16, энергетический факультет ЗабГУ

Исследование радиотехнической модели структуры на основе ферросилиция fesi в рамках поиска новых методов тестирования электронных устройств

Представлена схема радиотехнической модели рассматриваемогосоединениянаосновеферросилицияипроанализирован отклик электрической цепи при воздействии напряжения с генератора с помощью разработанного программного алгоритма в среде MathCad. Рассматриваются перспективы использования исследуемого материала в качестве структурной основы для устройств современной оптоэлектроники.

Ключевые слова: термоэлектричество, ферросилиций, MathCad, генератор прямоугольных импульсов, осциллограф, теплопроводность, электропроводность.

Существует необходимость в поиске новых термоэлектрических материалов, обладающих широким спектром термоэлектрических свойств.

Одним из перспективных материалов применяемых для проведения различного рода температурных исследований следует считать ферросилиций, который представляет собой сплав элементов земной коры железа и кремния с процентным содержанием последнего от 20 до 80 %. Среди важнейших характеристик данного материала следует отметить его высокую термоустойчивость в широком интервале температур и низкое омиче-

157

ское сопротивление, что делает эффективным использование этого соединения в качестве основной легирующей добавки при производстве различного рода электротехнических и технических сталей.

Цель проведенной работы заключается в построении модели радиотехнической схемы адекватной образцу ферросилиция, котораяпозволялабыанализироватьфизическиесвойстваисследуемого материала.

Для достижения поставленной цели были решены следующие три задачи. Первая заключалась в разработке теоретической радиотехнической модели и в отладке расчетной программы, которая бы позволяла строить выходной сигнал на основе выходного спектра, получаемого в свою очередь на основе спектра входного сигнала, проходящего через данную модель. Вторая состояла в проведении экспериментальной части, состоящей в получении отклика исследуемых образцов на импульсное воздействие электрического поля. На заключительной стадии осуществлялось сравнение теоретических и экспериментальных результатов.

В качестве основной экспериментальной установки для исследования свойств исследуемого образца, в работе использовались генератор прямоугольных импульсов, осциллограф, образец ферросилиция, крепление для фиксации образца. Готовые образцы представляли собой форму спрессованной «таблетки», изготовленной из порошка железа и кремния.

Методика проведения экспериментальных исследований может быть кратко охарактеризована следующей последовательностью действий:

‒предварительно собирается цепочка, состоящая из последовательно соединенных генератора, образца и осциллографа;

‒генератору прямоугольных импульсов сообщается постоянное сетевое напряжение в 220 В, которое он преобразует в последовательность прямоугольных импульсов;

‒после прохождения последовательности прямоугольных импульсов через образец, осциллограф фиксирует измененный электрический импульс;

‒полученная на экране осциллографа зависимость масштабируется при помощи ручек регулировки, для получения точной видимости результатов.

158

Для качественного анализа полученных экспериментальных результатов в среде математического моделирования mathcad был написан программный алгоритм, позволяющий проводить процедуры расчетов и осуществлять построение спектральных зависимостей. Блок схема разработанного программного алгоритма представлена на рис. 1.

Рис. 1. Блок схема программного алгоритма

159

Переднаписаниемпрограммногокодавпрограммновычислительной среде mathcad составим блочную схему всех действий, которые произойдут за время работы запущенной готовой программы.

Начало программы начинается с задания значений переменных, далее идет построение прямоугольного импульса через условие «ЕСЛИ...ТО». После этого строится спектр на основе преобразования Фурье [1].

В схеме модель образца ферросилиция представляется в виде дифференцирующей RC-цепочки, состоящей из последовательно соединенных резистора и конденсатора, характеристики которых задаются значением длительности возбуждающего импульса.

Рис. 2. RC – цепочка

При написании программного кода выходного спектра использовались следующие формулы[1].

На рис. 3а представлен сигнал при 13 гармониках, то есть данный электрический импульс будет повторять исходный выходной сигнал точнее, чем импульс при меньшем числе гармоник. На рис. 3б построен график выходного сигнала при числе гармоникравном3,каквиднопорисункуонимеетискаженияпо сравнению графиком на рис. 3а.

160