При общении с глобальными партнерами, системными интеграторами и конечными пользователями нам часто задают следующий вопрос:
Для вашей беспроводной системы конференц-связи следует выбрать диапазон частот УВЧ, инфракрасный, 1,9 ГГц или 2,4/5 ГГц?
Рассматривая только частотные диапазоны, сложно дать исчерпывающий ответ на этот вопрос. Анализ развития глобальных беспроводных систем конференц-связи показывает, что эволюция технологий не была простым переходом от низких частот к высоким, и не представляла собой полную замену одной технологии другой.
Реальные изменения обусловлены ростом спроса на помещения для проведения встреч:
От первоначального отказа от кабелей до одновременной передачи аудио- и управляющих данных; от подготовки простых речей до управления идентификацией, голосованием и состоянием устройств; и до подключения камер, звукоусиления, записи, удаленных конференций и систем для многоконференц-залов.
Следуя этой логике развития, мы можем условно разделить технологическую эволюцию глобальных беспроводных систем конференц-связи на четыре этапа.
Этап 1: Беспроводная передача – Сначала освободите конференц-микрофоны от кабелей.
Первые системы конференц-связи в основном использовали проводные соединения. Однако с ростом требований, связанных с изменением расстановки столов в конференц-залах, проведением спонтанных встреч и реконструкцией исторических зданий, сокращение кабельных ограничений стало основной задачей для беспроводных систем конференц-связи.
На этом этапе в диапазонах УВЧ и инфракрасного излучения постепенно сформировались два основных технических направления: одно с использованием радиопередачи, а другое — с использованием оптической передачи сигналов.
Все они решают проблему "wireless", но используют совершенно разные инженерные подходы.
УВЧАкцент на передаче звука в реальном времени и пространственной адаптации.
Подход, используемый в диапазоне УВЧ, следует инженерному подходу профессиональных беспроводных микрофонов, фокусируясь на установлении относительно независимой аудиосвязи в реальном времени с низкой задержкой.
По сравнению с каналами 2,4/5 ГГц, профессиональные беспроводные аудиоканалы УВЧ, обычно используемые в конференц-системах, как правило, имеют лучшие условия распространения и дифракции, а также лучше адаптируются к препятствиям, создаваемым человеческим телом, и сложным пространствам; по сравнению с инфракрасными каналами, они не требуют строгой оптической прямой видимости и позволяют легче поддерживать покрытие в условиях постоянного движения конференц-столов, людей и оборудования.
Преимущества цифрового УВЧ-диапазона с точки зрения стабильности звука, низкой задержки и низкого энергопотребления стали важной основой для построения собственной технологической стратегии АИМИКИОТ. Подробнее об этом мы расскажем в разделе, посвященном эволюции архитектуры, в этой статье.
Инженерные затраты на прокладку УВЧ-канала в большей степени зависят от планирования частот. Доступные частотные диапазоны, мощность передачи, количество каналов и требования к сертификации будут различаться в зависимости от рынка. При одновременной работе нескольких систем необходимо также учитывать смежные каналы, интермодуляцию, расположение антенн и другие беспроводные устройства на объекте.
Таким образом, по сравнению с инфракрасным излучением, УВЧ-диапазон снижает зависимость от прямой оптической видимости, но повышает требования к координации беспроводного спектра; по сравнению с беспроводными сетями 2,4/5 ГГц, он больше ориентирован на профессиональную передачу аудиосигнала в реальном времени, но обычно требует отдельной архитектуры управления для передачи данных и управления сетью.
Для профессионального беспроводного аудиооборудования на европейском рынке стандарты, такие как ETSI ЕН 300 422-1, предоставляют соответствующие рекомендации по радиотехнологиям и тестированию.
Инфракрасное излучение: Обмен пространственных границ на более строгие условия покрытия.
Инфракрасные системы для проведения конференций — это не новая технология, появившаяся лишь в последние годы.
Согласно официальным историческим данным Аудио-Техника, продукция компании в виде инфракрасных микрофонов появилась в 1990-х годах, а конференц-система АТКС вышла на рынок примерно в 2000 году. Компания ТАЙДЕН, с другой стороны, выпустила свою цифровую инфракрасную конференц-систему HCS-5300 в 2008 году.
Главное отличие инфракрасного диапазона от диапазонов УВЧ, 1,9 ГГц и 2,4/5 ГГц заключается в том, что в первом случае сигналы передаются в космосе посредством оптических, а не радиосигналов.
Инфракрасные сигналы, как правило, легче локализовать в пределах помещения, они хуже проникают сквозь стены и не занимают радиочастотный спектр. Поэтому они подходят для мест с большим количеством смежных конференц-залов, где необходимо уменьшить межкомнатные беспроводные помехи или где радиосреда относительно сложная.
По сравнению с УВЧ-диапазоном, инфракрасное излучение снижает сложность планирования частот; однако оно в большей степени зависит от расположения излучающих элементов, поля зрения приемника, пространственного отражения и контроля за блокировкой. В конференц-залах сложной формы, с высокой плотностью населения или сильным окружающим освещением обычно требуется более детальное проектирование оптического покрытия.
Инфракрасные границы помещений нельзя напрямую приравнивать к безопасности системы. Аутентификация, права доступа, механизмы шифрования и управление на месте по-прежнему имеют важное значение.
Стандарт МЕК 61603-7:2003 описывает цифровые многоканальные многонесущие инфракрасные системы передачи звука для конференц-связи и аналогичных приложений и является важным стандартом в этом направлении.
В число показательных продуктов входят ТАЙДЕН HCS-5300 и Аудио-Техника АТУК-ИК. АТУК-ИК может использоваться совместно с проводной системой АТУК-50, что демонстрирует эволюцию инфракрасной технологии от единой беспроводной передачи к взаимодействию в масштабах всей системы.
Этап 2: Цифровизация – от передачи голоса к двустороннему управлению
Беспроводные технологии решили проблемы, связанные с кабельными соединениями, но для официальных встреч требуется нечто большее, чем просто аудиосвязь.
С постепенным добавлением таких функций, как запрос на выступление, управление председателем, идентификация терминала, состояние батареи и управление устройством, беспроводные системы конференц-связи начали переходить от простой передачи звука к двусторонней передаче аудиоданных и данных управления.
Технология ДЭКТ с частотой 1,9 ГГц является типичным примером на данном этапе разработки.
1,9 ГГц ДЭКТ: Расширенный двунаправленный доступ и управление терминалом.
Технология ДЭКТ делает акцент на контролируемом доступе, двусторонней связи и управлении терминалом.
По сравнению с традиционными профессиональными беспроводными аудиоканалами УВЧ, технология ДЭКТ лучше подходит для интеграции голоса, управления и состояния устройств в единую беспроводную систему; по сравнению с сетями Беспроводная сеть 2,4/5 ГГц, она, как правило, не использует тот же набор рабочих каналов напрямую, что и обычные офисные беспроводные сети, тем самым уменьшая прямую конкуренцию между конференц-аудио и повседневными сетями передачи данных.
Однако ДЭКТ — это не единое решение с абсолютно одинаковой конфигурацией, используемое во всем мире. Разные рынки могут требовать разных версий продукта и сертификаций, а количество одновременно используемых каналов, пропускная способность терминалов и зона покрытия также зависят от конкретной архитектуры системы.
Ямаха РМ-W — один из представительных продуктов в области беспроводной передачи голоса в конференц-залах, использующих частотный диапазон 1,9 ГГц.
Важно отметить, что этот типбеспроводной микрофонЭта система не является полностью тем же типом продукта, что и официальные конференц-системы с функциями председателя, делегата, голосования и синхронного перевода, и ее нельзя сравнивать горизонтально, основываясь исключительно на частотных диапазонах.
В целом, по сравнению с УВЧ-сетью, ДЭКТ улучшает двусторонний доступ и управление терминалами; по сравнению с беспроводной локальной сетью (Беспроводная сеть) он снижает вероятность прямой конкуренции с традиционными офисными сетями, однако необходимо учитывать такие условия, как региональная версия, одновременная пропускная способность и системная экосистема.
Этап 3: Создание сети – Беспроводная конференц-связь становится частью сети для проведения конференций.
По мере расширения функционала совещаний необходимы более надежные возможности двусторонней передачи данных для аутентификации личности, голосовых очередей, голосования, выбора языка, управления программным обеспечением, удаленного управления и обслуживания, а также отслеживания состояния устройств.
Таким образом, беспроводные системы конференц-связи перешли на этап создания сетей, и беспроводные локальные сети (Беспроводная сеть) с частотой 2,4/5 ГГц постепенно стали важным технологическим направлением.
Беспроводная сеть 2,4/5 ГГц: компромисс между пропускной способностью и более высокими требованиями к планированию сети.
По сравнению с УВЧ и инфракрасным диапазоном, беспроводные сети 2,4/5 ГГц обладают более развитой сетевой экосистемой и большей пропускной способностью двунаправленной передачи данных, что делает их подходящими для интеграции терминалов для конференц-связи, программного обеспечения для управления и других аудио- и видеоустройств в единую сеть.
Например, Шур MXCW использует диапазон частот 2,4/5 ГГц и обеспечивает автоматическую координацию частот, мониторинг качества канала и управление системой через браузер; Бош ДИСЕНТИС Беспроводной работает в беспроводном режиме 2,4/5 ГГц и имеет централизованную конфигурацию; а Телевич Конфидея G4 объединяет беспроводные конференц-терминалы, идентификацию, голосование и управление совещаниями в единую систему.
Эти продукты воплощают эволюцию беспроводных конференц-систем от беспроводных микрофонов до сетевых конференц-платформ.
По сравнению с ДЭКТ-сетью 1,9 ГГц, беспроводная сеть Беспроводная сеть обеспечивает большую пропускную способность и более широкие сетевые возможности; однако она также более подвержена помехам от офисных беспроводных сетей, мобильных устройств и других устройств, использующих тот же спектр. Некоторые каналы 5 ГГц могут также требовать динамического выбора частоты (ДФС).
Таким образом, возможности маршрута 2,4/5 ГГц обусловлены не только самим частотным диапазоном, но и мониторингом каналов, автоматической координацией, сетевой изоляцией, настройками качества обслуживания и управлением системой.
Если диапазон УВЧ больше ориентирован на профессиональную передачу звука в реальном времени, инфракрасный диапазон — на пространственные границы, а ДЭКТ 1,9 ГГц — на контролируемый беспроводной доступ, то более важное значение Беспроводная сеть 2,4/5 ГГц заключается в передаче данных и создании сетей.
Соответственно, она также в большей степени опирается на ИТ-сети и планирование беспроводной среды.
Этап 4: Эволюция архитектуры – от выбора частотных диапазонов до реорганизации каналов передачи.
С переходом беспроводных конференц-систем на этап сетевого взаимодействия акцент в отрасли вновь сместился.
Раньше при проектировании систем в основном рассматривался вопрос о том, какой частотный диапазон следует использовать; теперь же необходимо учитывать следующие аспекты: должны ли аудио- и управляющие данные передаваться по одному и тому же каналу связи? Должно ли беспроводное приемное оборудование быть централизованно установлено в серверной комнате, расположенной далеко от места проведения совещания?
Это привело к постепенному переходу технологий беспроводной конференц-связи от конкуренции за производительность в одном частотном диапазоне к целостной архитектуре, охватывающей каналы передачи, приемные устройства и управление на стороне сервера.
Архитектурные инновации не обязательно означают добавление большего количества беспроводных каналов связи; они также могут подразумевать переосмысление развертывания аудиоустройств, устройств управления данными и приемников при сохранении преимуществ профессиональной передачи звука.
Технический путь АИМИКИОТ: сочетание преимуществ цифрового УВЧ-диапазона с архитектурой 5G.
АИМИКИОТ сочетает в себе преимущества цифровой передачи УВЧ-сигнала с эффективным подходом к беспроводной передаче данных в архитектуре 5G, предлагая уникальный путь развития технологии беспроводной конференц-связи. Система использует архитектуру, в которой управление данными и передача звука разделены, и заимствует метод развертывания устройств доступа 5G вблизи места использования: беспроводной приемник устанавливается непосредственно на месте проведения совещания, а затем подключается к организатору совещания и серверной системе через сеть.
Это позволяет сократить дальность приема УВЧ-сигналов и уменьшить потери, вызванные протяженными антенными фидерами; в проектах, отвечающих требованиям к покрытию и установке, это может исключить необходимость добавления антенных усилителей при распространении УВЧ-сигналов на большие расстояния традиционным способом.
Использование цифрового УВЧ-диапазона для передачи звука в реальном времени имеет три основных преимущества:
Улучшить стабильность звука.Разделение управления аудиосигналом и данными снижает влияние операций управления на аудиоканал, сосредотачиваясь на решении проблем стабильности аудиосигнала в реальном времени.
Уменьшите задержку звука.В соответствии с текущей архитектурой продукта АИМИЦИОТ и условиями тестирования, задержка передачи звука в цифровом формате УВЧ значительно ниже, чем при прямой передаче звука по беспроводной связи 5G. Это помогает уменьшить задержку при усилении звука в реальном времени и повышает естественность и объемность звучания.
Снижено энергопотребление терминала.Цифровая передача звука в диапазоне УВЧ требует меньшего энергопотребления, что помогает продлить срок службы батарей беспроводных конференц-терминалов.
Различные технические подходы по-прежнему имеют свои собственные применимые границы.
С точки зрения развития глобальных технологий беспроводной конференц-связи, относительные характеристики каждого подхода можно суммировать следующим образом:
Преимуществами диапазона УВЧ являются профессиональная передача аудиосигнала в реальном времени, возможности распространения сигнала, низкая задержка и низкое энергопотребление терминала. Основные инженерные требования включают планирование спектра, проектирование антенн и соответствие региональным стандартам.
Преимущества инфракрасного излучения заключаются в более четких границах помещения и отсутствии использования радиочастотного спектра. Основные инженерные требования включают прямую оптическую видимость, экранирование и проектирование зоны покрытия.
Преимуществами ДЭКТ-технологии 1,9 ГГц являются контролируемый двунаправленный доступ и управление терминалом. Основные технические условия — региональная версия, пропускная способность системы и экосистема продукта.
Преимущества беспроводных сетей 2,4/5 ГГц включают в себя возможности передачи данных, управление программным обеспечением и расширение сети. Основные инженерные требования включают в себя совместное использование спектра, требования к распределенной файловой системе (ДФС) и планирование ИТ-сети.
Архитектура, которая разделяет управление звуком и данными и размещает приемное оборудование близко к месту установки, позволяет использовать преимущества цифрового УВЧ-диапазона в режиме реального времени и уменьшить потери, вызванные протяженными антенными фидерами, но при этом предъявляет более высокие требования к связности системы, развертыванию в полевых условиях и унифицированному управлению.
Единого рейтинга этих маршрутов, применимого ко всем проектам, не существует. На окончательный выбор влияют планировка площадки, расстановка мест, количество одновременно присутствующих гостей, возможности проведения встреч, спектр возможностей на месте и требования целевого рынка.
Глобальное применение: стандарты обеспечивают основу, но доступ на рынок по-прежнему требует подтверждения для каждого отдельного товара.
ГлобальныйБеспроводные конференц-системыНеобходимо одновременно соответствовать системным стандартам, радиостандартам и требованиям доступа к местному рынку.
На системном уровне стандарт ISO 22259:2019 устанавливает требования к типичным конференц-системам и входящему в их состав оборудованию и применяется как к проводным, так и к беспроводным системам.
Что касается конкретных каналов передачи, то в инфракрасных системах можно использовать стандарт МЕК 61603-7, в то время как профессиональное беспроводное аудиооборудование и оборудование 2,4/5 ГГц должны проектироваться и тестироваться в соответствии с соответствующими региональными радиостандартами.
Однако соответствие конкретному международному или региональному техническому стандарту не гарантирует автоматическое получение продуктом доступа на мировой рынок. На разных рынках могут существовать различия в доступных частотных диапазонах, ограничениях мощности, условиях работы каналов, правилах использования внутри помещений и сертификации продукции.
Таким образом, в глобальных проектах основное внимание уделяется не простому воспроизведению той же беспроводной конфигурации, а подтверждению соответствия версии продукта, сертификационных документов, полевого спектра и фактической конфигурации системы целевому рынку. Перед официальной поставкой все еще требуется проверка в соответствии с действующими требованиями местных регулирующих органов.
Заключение
Оглядываясь на эволюцию глобальных технологий беспроводных конференц-связи, мы видим не замену одного частотного диапазона другим, а непрерывное расширение возможностей конференц-систем:
От решения проблем беспроводной связи с использованием УВЧ и инфракрасного диапазона до улучшения двунаправленного доступа с помощью ДЭКТ 1,9 ГГц и, наконец, развития сетей с использованием Беспроводная сеть 2,4/5 ГГц, конечная цель состоит в том, чтобы внедрить инновации в архитектуру методов передачи звука, управления данными и полевого доступа.
Таким образом, выбор технологии постепенно сместился от вопроса «какой частотный диапазон лучше?» к вопросу «как лучше координировать методы передачи, развертывание оборудования и управление системой?».
Частотные диапазоны определяют основные условия распространения сигнала, архитектура определяет, как организованы различные технологии, а соответствие стандартам, проектирование, эксплуатация и техническое обслуживание в конечном итоге определяют, сможет ли беспроводная система конференц-связи обеспечить проведение реальных совещаний в долгосрочной перспективе.