Sieci optyczne

Usługi szerokopasmowe w służbie biznesu: Zbuduj sieć przesyłową, która szybko się zwróci.

Pojęcie sieć optyczna odnosi się do zastosowania światłowodów do przesyłu danych i zapewniania łączności, zazwyczaj na duże odległości. Światłowód jest w stanie przesyłać więcej danych i na większe odległości niż jakikolwiek inny nośnik. Na przykład, światłowody pociągnięte przez oceany zapewniają łączność między kontynentami, światłowody są też używane w wysokoprzepustowych liniach łączących ze sobą np. miasta.

O ile technologia multipleksowania z podziałem czasu (Time Division Multiplexing – TDM) skutecznie przypisuje każdemu sygnałowi jego „szczelinę czasową”, w której sygnał ten wędruje kablem, w którym sygnał elektryczny ulega tłumieniu, o tyle w technologii multipleksowania z podziałem długości fali (Wave Division Multiplexing – WDM) światło białe zostaje rozszczepione na składowe podobnie jak pryzmat rozszczepia światło dzienne na wielobarwną tęczę. Każdy kolor lub każda długość fali niesie sygnał, który nie zakłóca innych sygnałów przenoszonych w światłowodzie na innych długościach fal. Dzięki temu światłowodem można jednocześnie przesyłać wiele różnych sygnałów. W ten sposób na każdej długości fali można przesyłać duże ilości danych.

Jeśli dostawca zamierza stosować technologię WDM, wówczas albo poprowadzi światłowód samodzielnie, albo skorzysta z usługi dzierżawy wolnego łącza należącego do innego dostawcy. Ciemny światłowód („dark fibre”) to nadmiarowe, fizyczne łącze światłowodowe, którym nie są przesyłane żadne dane. Dostawca może wtedy zastosować technologię WDM do multipleksowania sygnałów w światłowodzie w dowolny wybrany przez siebie sposób.

Dostawca może również poprosić właściciela światłowodu o przydzielenie mu długości fali i wówczas będzie potrzebował „kolorowej” optyki dostrojonej do konkretnej długości fali, którą może mu zaoferować właściciel łącza.

Ponieważ ilość danych wciąż rośnie, a technologia WDM zaczyna być dostępna w modułach SFP (Small Form Factor Pluggable Optics), dostawcy zaczęli oferować przydzielanie długości fal bezpośrednio w swoich routerach.

Technologia WDM dzieli się na dwa różne obszary:

CWDM (Course Wave Division Multiplexing)

W tej technologii w światłowodzie zdefiniowanych jest jednocześnie 18 kanałów transmisji na różnych długościach fal z odstępem międzykanałowym równym 20 nm (nanometrów). Ponieważ odstęp międzykanałowy jest spory, interfejsy CWDM są na ogół wydajne i niezawodne na dystansie około 70 km, choć liczba kanałów jakie da się obsługiwać zmniejsza się wraz z odległością. Każda długość fali pozwala przesyłać 10 Gb/s danych.

DWDM (Dense Wave Division Multiplexing)

Multipleksacja typu DWDM (gęste zwielokrotnienie falowe) pozwala w każdej chwili wykorzystywać na jednym włóknie światłowodowym 80 długości fali, odstęp międzykanałowy wynosi tu tylko 0,8 nm. Sygnały DWDM można odnawiać i wzmacniać, co oznacza, że mogą one być przesyłane na dużo większe odległości. Choć długości fal są bliżej siebie, na każdej można przesyłać do 400 Gb/s danych.

Pasywne i aktywne

W miarę jak routery coraz lepiej radzą sobie z technologiami xWDM, pojawia się zapotrzebowanie na tańsze urządzenia optyczne, które obsługują długości fal, ale pozostałe funkcje pozostawiają routerowi, takie jak system zwany pasywnymi układami optycznymi.

Jeśli natomiast zachodzi potrzeba wydłużenia zasięgu sygnału optycznego, wówczas potrzebny jest układ optyczny aktywny, tj. wymagający zasilania.

ROADM (Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer)

Ponieważ sieci optyczne stają się coraz bardziej złożone, a wymagania dotyczące szerokości pasma ciągle się zmieniają, istnieje zapotrzebowanie na elastyczny sposób „routingu” długości fal w sieci optycznej i zasadniczo dodawania długości fal do sieci lub wydzielania ich z niej w wymaganym miejscu. Rekonfigurowalny multiplekser optyczny typu add-drop (ROADM) realizuje to zdalnie, dzięki czemu unika się kosztownych prac w terenie, sieci optyczne można rozbudowywać i dostosowywać odpowiednio do potrzeb.