W sieciach agregacyjnych, kumulujących ruch z wielu kanałów dostępowych, szerokość pasma rośnie prawie proporcjonalnie do liczby użytkowników oraz udostępnianych im przez sieć strumieni wideo. Z kolei w centrach danych o rozbudowanych strukturach pamięci masowych, nawet łącza 10 Gb/s przestają być dostatecznie szybkie w stosunku do bieżących potrzeb. W obu sytuacjach okablowanie systematycznie zmierza ku całkowicie optycznej strukturze i traktom o przepływności 40/100 Gb/s, instalowanym przede wszystkim w szkielecie. Ich podstawą są wielofalowe technologie WDM-PON, potrzebne do powszechnego wdrażania szerokopasmowych usług konsumenckich, takich jak łącza dostępowe dla aplikacji komórkowych 3G/4G czy przewodowe bądź radiowe emisje telewizyjne.

Na całkowicie optyczne instalacje trzeba będzie poczekać do czasu, kiedy komercyjnie będzie rozwiązany problem emisji światła laserowego wprost z mikroprocesorów bądź z układów współpracujących z nimi, co według prognoz ma się dokonać w najbliższych latach. Wprawdzie pierwsze instalacje optyczne z bezpośrednią emisją światła z czipów mikroprocesorowych IC już dwa lata temu pojawiły się w laboratoriach (Intel), ale droga do ich seryjnej produkcji, także szczegółowego uzgodnienia i zatwierdzenia formatów takich transmisji jest jeszcze daleka. Jeśli do tego dojdzie, technologia fotoniczna na optoczipach będzie wtedy kosztować tyle samo dla krótkich połączeń komputerowych między poszczególnymi układami mikroprocesorowymi, jak między serwerami w centrum danych czy w traktach optycznych na tysiące kilometrów.

Zobacz również:

• Wyjaśniamy czym jest SD-WAN i jakie są zalety tego rozwiązania
• Sztuczna inteligencja pomaga rozwiązywać problemy z sieciami

W przyszłościowej infrastrukturze sieci i optochipów, nośnikiem informacji nie są elektrony lecz fotony emitowane przez miniaturowe lasery VCSL instalowane bezpośrednio wewnątrz układów mikroprocesorowych. Optyczne magistrale komputera przestaną wtedy ograniczać przepływności LAN, a uzyskana w ten sposób przepustowość kanału znacznie wtedy przekroczy 1Tb/s.

Wielomody w szkielecie LAN

Jednomodowe światłowody mają praktycznie nieograniczony zasięg, zależny jedynie od parametrów tłumiennościowych włókna, a typowe odległości sięgają od kilkuset do kilku tysięcy km. W lokalnych instalacjach LAN i w centrach danych, gdzie dystans ten nie przekracza kilkuset metrów, zdecydowanie lepiej sprawdzają się światłowody wielomodowe, stanowiące obecnie podstawę tworzenia okablowania szkieletowego do 100 Gb/s oraz systemów dostępowych 10 Gb/s. Wielomodowe instalacje światłowodowe OM (Optical Multimode) jako najbardziej opłacalne rozwiązanie optyczne stały się podstawą okablowania na krótkich dystansach, w centrum danych oraz w instalacjach kampusowych i firmowych.

W strukturach LAN o gigabitowych potrzebach instaluje się prawie wyłącznie wielomodowe włókna optyczne klasy OM (OM1, OM2, OM3, OM4) współpracujące z tanimi laserami VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser), co prowadzi do obniżenia kosztów okablowania. Powodem tego przyspieszenia optycznego było udoskonalenie technologii laserowej dla fali świetlnej 850 nm, co pozwoliło niewielkim kosztem uzyskać przepustowości 10 Gb/s w szkielecie sieci. Wdrożenie tanich laserów oraz osprzętu działającego przy fali 850 nm sprawiło, że w sieciach o niewygórowanych wymaganiach nie ma konieczności inwestowania w kosztowny sprzęt aktywny oraz wymiany firmowej sieci kablowej przy przejściu na szybsze aplikacje 10GbE, a wkrótce na 100GbE.