Początkowo światłowody wykorzystywano w prosty sposób - pojedyncza usługa (Gigabit Ethernet, FibreChannel) zajmowała całe włókno. Poważnym skokiem jakościowym było zwielokrotnienie falowe (WDM), dzięki któremu można było transmitować wiele sygnałów w jednym włóknie, co poprawiało wykorzystanie pasma. Przy niskich przepustowościach, rzędu 100 Mbit/s do 2,5 Gbit/s (STM16 w nomenklaturze SDH), WDM działało bardzo sprawnie. Standardy obejmowały zakres pasma do STM 64, czyli 10 Gbit/s, co wystarczało dla usług, takich jak wideo, FibreChannel oraz 10Gbit Ethernet.

Szybko, jeszcze szybciej

Tłumienie i pogarszanie jakości sygnału spowodowane dyspersją polaryzacyjną i zjawiskami nieliniowymi poważnie ograniczają zasięg i prędkość, szczególnie dla przepływności wyższych niż 10 Gbit. Wpływ tego zjawiska zależy od stosowanych światłowodów, zatem należało opracować rozwiązania, które minimalizują problemy z dyspersją oraz radzą sobie przy dużej tłumienności. W związku z tym powstały wzmacniacze EDFA i Ramana, a także kompensatory dyspersji. Czasem migracja do wyższych przepływności wymagała skrócenia odcinków łącza - należało gęściej instalować stacje pośredniczące, wyposażone w regeneratory sygnału lub specjalne karty kompensujące dyspersję.

Ponieważ ilość transmitowanych danych stale wzrasta, w niektórych sieciach szkieletowych pasmo 10 Gbit/s (powszechnie stosowane u nas) nie wystarcza i dlatego powstał standard 40 Gbit/s (STM 256 w SDH). Takie łącza są już wykorzystywane produkcyjnie na świecie, w Polsce w tym roku odbędą się pierwsze wdrożenia. Piotr Żaba, kierownik odpowiedzialny za wdrażanie nowych technologii w Dziale Transmisji Optycznej firmy Alcatel-Lucent mówi: "40 Gbit/s to już fakt, ale nie jest granicą dzisiejszej technologii. Przykładem może być transmisja 100 Gbit/s - łącza o tej przepływności transportowane w pojedynczym kanale już działają. Testowane są także laboratoryjnie przepływności wyższe, nawet rzędu 400 Gbit/s".

Wiele danych w jednym kanale

Ważnym krokiem rozwoju było multipleksowanie, by w pojedynczym kanale WDM można było przesłać różne usługi, maksymalnie wykorzystując dostępne pasmo. Zatem w światłowodzie 10Gbit można przesłać pojedynczą usługę 10 Gbit, ale także zestaw czterech usług po 2,5 Gbit/s każda. Nowoczesne multipleksery potrafią w jednym łączu przesłać różne strumienie danych - FibreChannel, Ethernet, strumienie wideo (SD, HD z różnymi kodekami i przepływnościami) oraz informacje głosowe związane z połączeniami telefonicznymi. Wdrożenie multiplekserów razem ze zwielokrotnieniem falowym stało się podstawą nowoczesnych sieci światłowodowych.

Monitoring łącz

W miarę wzrostu przepływności, gdy w sieciach WDM przesyłano coraz więcej danych wymagających niskich opóźnień (głos, wideo, transmisja danych przy synchronicznej replikacji) i wysokiej jakości, niezbędne było wprowadzenie mechanizmów QoS oraz zapewnienia niezawodnej transmisji, odpornej na uszkodzenia łączy. Operator musi szybko wykrywać uszkodzenia w swojej sieci, odczytywać informacje o błędach, analizować wyniki pracy urządzeń - niektóre awarie można przewidzieć, np. za pomocą analizy stopy błędów (wzrost ilości błędów świadczy np. o degradacji jakości łącza).