W najbliższych latach sieci światłowodowe FTTH staną się powszechnym medium do masowego udostępniania łączy szerokopasmowych wypierającym DSL.

Najprawdopodobniej już w 2009 r. wzrastające zapotrzebowanie na przepustowość sieci doprowadzi do rozpoczęcia masowej produkcji i zastosowań nowej generacji elementów optycznych, które obecnie są jeszcze w sferze badań. Rok później w światłowodowych sieciach dostępowych zacznie być wykorzystywana technika zwielokrotniania długości fali, a w 2011 r. pojawi się technologia DWDM, umożliwiająca dedykowanie jednej długości fali jednemu użytkownikowi w danej sieci dostępowej.

Według analityków, łącza światłowodowe FTTx miały pod koniec 2006 r. 11-proc. udział w ogólnej liczbie zainstalowanych na świecie łączy szerokopasmowych, a DSL - 65-proc. Ale można śmiało stwierdzić, że już wkrótce DSL zacznie ustępować technologiom optycznym i proporcje te ulegną zmianie. Prognozy Yano Research Institute mówią, że pod koniec 2011 r. liczba użytkowników FTTH w Japonii zbliży się do 40 mln, a w USA - 16 mln (głównie FTTP). W Europie tendencja jest podobna. Przykładowo, w Danii jedna trzecia łączy szerokopasmowych w 2011 r. będzie wykorzystywała światłowody.

Błędne koło popytu i podaży

Popyt na szybkie łącza internetowe napędzają nie tylko użytkownicy zafascynowani nowymi usługami sieciowymi. Duży wkład w zwiększanie inwestycji mają dostawcy usług triple play, dla których regulacje rynkowe stają się coraz bardziej przejrzyste. Dopiero później pojawiają się użytkownicy, których apetyt na coraz szybsze łącza rośnie w miarę konsumpcji już dostępnego pasma, co skrzętnie wykorzystywane jest przez dostawców usług. Na przykład telewizja o wysokiej rozdzielczości HDTV, która obecnie jest emitowana podobnie jak programy klasyczne - choć są już próby udostępniania kanałów oferujących treści na żądanie (Video-on-Demand) - w niedalekiej przyszłości, według The Wall Street Journal, już w 2010 r., zacznie oferować takie usługi, jak: możliwość nagrywania wszystkich zaplanowanych przez użytkownika kanałów, dystrybucji filmów oraz publikacji i udostępniania własnych nagrań wideo.

Wprowadzenie takich usług będzie oczywiście wymagać zasadniczego zwiększenia przepustowości sieci. Dzisiejsze zapotrzebowanie na SDTV to 2 Mb/s na kanał, podczas gdy jeden kanał HDTV potrzebuje 10 Mb/s, a jeden kanał LSDI (Large Screen Digital Imagery, ITU-T J.601) - już 40-160 Mb/s. Należy dodać, że odbiorników HDTV w jednym domu może być więcej niż jeden, a wówczas liczba kanałów transmitowanych w łączu abonenckim również będzie większa. Obecnie można wybierać spośród 30-100 programów, a według prognoz w 2010 r. będzie ich ponad 1000. Przewidywany rozwój tylko tej jednej popularnej usługi daje mocne uzasadnienie tezy o szybko wzrastającym zapotrzebowaniu na pasmo. Według Christiana Paqueta z firmy Alcatel-Lucent, jest to sytuacja błędnego koła, w którym rozrastanie się dostępnego pasma pozwala na zakup przez konsumenta kolejnych odbiorników usług sieciowych, co w efekcie powoduje wzrost zapotrzebowania na pasmo.

Trudne biznesowe kalkulacje

Teoretycznie najważniejszymi czynnikami decydującymi o powodzeniu szerokopasmowych sieci optycznych są: dostępność standardowych elementów i produktów sprzętowych, jakość wsparcia świadczonego przez usługodawców oraz atrakcyjność oferowanych usług. Dopiero połączenie wszystkich tych elementów może zapewnić rentowność inwestycji.

W rzeczywistości jednak dla operatorów ocena rentowności instalacji na terenie pierwotnym - tam gdzie nie ma jeszcze żadnej sieci dostępowej - w dużej mierze opiera się na analizie kosztów instalacji sieci dostępowej i przychodów przewidywanych w pierwszych latach jej użytkowania. Stoi to poniekąd w konflikcie z rozwojem FTTH, ponieważ położenie kabla miedzianego na terenie pierwotnym kosztuje niemal tyle, ile instalacja kabla światłowodowego. Stąd np. British Telecom skupia się na pośrednim rozwiązaniu, jakim jest FTTP, dla dużych obszarów pierwotnych (światłowód do posesji, dalej miedź).

Dodatkowo, należy wziąć pod uwagę, że rzeczywiste wykorzystanie pasma przez użytkowników jest obecnie dużo poniżej potencjału FTTH i w związku z tym tylko niecałe 10% odbiorców usług sieciowych jest skłonnych płacić więcej za pasmo, którego przez najbliższe lata nie wykorzystają. W efekcie operatorzy muszą kalkulować, czy i kiedy zainwestować w sieć FTTH, aby osiągnąć własne cele biznesowe.

Rozwiązania do wyboru

Sposób implementacji łączy światłowodowych w sieci dostępowej może być różny. Obecnie najpopularniejsze rozwiązania to:

FTTH-PON(Passive Optical Network)

Z rozdzielni sygnał prowadzony jest pojedynczym światłowodem do tzw. pasywnego dzielnika i dalej wieloma światłowodami do wielu odbiorców.

FTTH-PtP (Point-to-Point)

Podstawowa różnica względem FTTH-PON polega na tym, że pasywny dzielnik umieszczony jest w rozdzielni, z której biegnie wiele światłowodów do wielu odbiorców.

FTTB

Pojedynczy światłowód z rozdzielni - jak w FTTH-PON - trafia do pasywnego dzielnika umieszczonego w budynku i dalej do odbiorców biegną kable miedziane.

Ostatnia opcja, pomimo że jest skomplikowana, jeśli w grę wchodzi zarządzanie i utrzymanie wielu takich sieci, jest często wybierana z powodu istniejącego w budynku okablowania miedzianego. Jednak ze względu na przewidywany wzrost popytu na FTTH, operatorzy już teraz zastanawiają się nad wyborem między PON a PtP. Jedni twierdzą, że z punktu widzenia sprzętu obydwa rozwiązania mają równoważące się zalety.

Natomiast, jeśli chodzi o topologię, to sieci PtP znacznie przewyższają PON, ponieważ są elastyczne, skalowalne i dlatego bardziej ekonomiczne w ciągu najbliższych 20 lat. Nic bardziej błędnego. Paul Lacouture z Verizon uważa, że to właśnie PON (GPON) jest następnym krokiem w ewolucji sieci dostępowych, gdyż pozwala na łatwe przyłączenie większej liczby użytkowników bez konieczności kładzenia dodatkowego światłowodu od rozdzielni do użytkownika. Poza tym, podobnie jak PtP, w PON zarządzanie jest scentralizowane, a zasilanie - zredukowane do minimum.

Już ponad 24 operatorów na całym świecie zaczęło wspierać technologię GPON. Ich wysiłki skierowane są na projekty takich sieci, definicje uniwersalnych specyfikacji dla triple play oraz tworzenie standardów. Największy program rozwojowy w zakresie GPON ma właśnie Verizon, który już podłączył ponad 6 mln domów w Stanach Zjednoczonych. W Europie, Orange szacuje popyt na milion potencjalnych nabywców FTTH, głównie na symetryczny Internet 100 Mb/s z kilkoma kanałami HDTV i telefonem.

Jeśli więc chodzi o dalszy rozwój FTTH, to dylemat nie polega na wyborze między architekturą PtP czy PON ze wskazaniem na PON.

Patryk Urban jest pracownikiem naukowym na Uniwersytecie Eindhoven w Holandii, gdzie w ramach Instytutu Badawczego COBRA zajmuje się badaniami nad optycznymi sieciami dostępowymi nowej generacji.