Platformy optyczne szkieletu sieci

Złożony sposób transmisji fal optycznych o wysokich przepływnościach przez kable optyczne wymaga rozwiązania wielu problemów natury materiałowej, falowej, optycznej i teletransmisyjnej (filtry, łączniki, tłumienie, wzmocnienie, dyspersja, komutacja, przełączanie, właściwości nieliniowe włókna i in.) – możliwych do spełnienia jedynie w bardzo rozbudowanych, kompletnych platformach optycznych – dostarczanych jak dotychczas jedynie przez nielicznych producentów sprzętu telekomunikacyjnego. Rekordowe przepływności uzyskiwane przez te firmy w warunkach laboratoryjnych za pomocą takich platform są obecnie elementem gry na najwyższym poziomie współzawodnictwa technologicznego między koncernami. Uformowały się dwa typy platform optycznych: do transmisji długodystansowych i do lokalnych zastosowań kampusowych.

Na krótkich dystansach (do 100 km), a więc w miejskich i kampusowych sieciach MAN/LAN oraz w połączeniach lokalnych – gdzie odległości liczone są najwyżej w dziesiątkach kilometrów – koszty są niższe. Dla takich rozwiązań nie ma potrzeby regenerowania i wzmacniania sygnałów optycznych i można stosować niedrogą technologię rzadkiego zwielokrotnienia CWDM (Coarse WDM), ograniczoną jedynie do kilku długości fal optycznych. W praktyce zależy to jednak od jakości i typu włókna, a zwłaszcza od odpowiedniej modyfikacji dyspersji włókna, jednego z najbardziej istotnych czynników wpływających na transmisje wielofalowe w torach długich. Oferowane obecnie platformy optyczne umożliwiają transmisję z szybkością ok… 2 Tb/s, a w testowych systemach uzyskuje się przepływności powyżej 10 Tb/s.

Potrzeba optymalnego wykorzystania sieci lokalnych wymusza odrębną topologię dla miejskich sieci szkieletowych. Inaczej niż w sieciach dalekosiężnych sieci optyczne – wykonane zarówno w topologii pierścienia, jak i kraty – nie są odpowiednie do optymalnego skalowania przepływności w sieci lokalnej. Zwiększenie przepływności między węzłami klasycznej topologii pierścieniowej pociąga konieczność rozbudowy przepustowości całego pierścienia. Z kolei – w przypadku gwiaździstego rozpływu ruchu zbiorczego – w topologii kratowej zawsze następuje nierównomierne wykorzystanie poszczególnych łączy. Dla optymalizacji ruchu w takich rozbudowanych optycznych sieciach miejskich należy stosować systemy dwupoziomowe (hierarchiczne, wielopoziomowe), w których transport międzywęzłowy i dystrybucja strumieni są realizowane przez odseparowane sieci optyczne.

Istotną rolę w rozwiązaniach optycznych zaczyna odgrywać nie tylko sama technologia zwielokrotnienia, ale także kompleksowe zarządzanie platformą optyczną – gwarantujące wysoki stopień niezawodności systemu QoS, nawet kosztem obniżenia jego przepływności użytkowej. Optyczne platformy zwielokrotnienia falowego muszą posiadać umiejętność oceny jakości poszczególnych kanałów i włókien w łączu światłowodowym. Winny mieć one również zdolność natychmiastowego i automatycznego podjęcia decyzji o przełączeniu strumieni przesyłanych danych na inne kanały bądź trakty, a w razie istotnego pogorszenia się warunków transmisji (z całkowitą utratą połączenia włącznie) – uzgodnić alternatywne drogi przekazu.