Rozwiną się sieci w pełni optyczne

Rodzaj informacji przesyłanej w sieciach jest różnorodny, a poszczególne typy transmisji mają różne wymagania co do jakości usług świadczonych przez sieć teleinformatyczną, mierzonych czasem przesyłu, jego regularnością, a także niezawodnością transmisji. Zapewnienie odpowiedniej jakości przesyłów multimedialnych związanych z wciąż rosnącą liczbą informacji wymaga dużych przepustowości sieci.

Sprostanie potrzebom wszystkich użytkowników sieci wymaga gruntownej jej przebudowy. Taką przebudowę przechodzi Internet, którego podstawy opracowano 30 lat temu, gdy potrzeby użytkowników sieci były inne. Ma ona charakter logiczny (ewolucja protokołów komunikacyjnych), komunikacyjny, technologiczny. Lawinowy rozwój aplikacji opartych na TCP/IP sprawia, że nie ma obecnie innej propozycji. Przebudowa protokołów komunikacyjnych polega na odejściu od jednakowego traktowania wszystkich użytkowników Internetu, bez gwarancji jakości usług, i wprowadzaniu, wzorem poznanych już dobrze i sprawdzonych w eksploatacji zasad sieci ATM, klas usług i związanych z nimi gwarancji co do szybkości i niezawodności przesyłów.

Przebudowa technologiczna będzie polegać na wprowadzaniu sieci optycznych, w których sygnał zakodowany w wiązce światła będzie przesyłany od nadawcy do odbiorcy bez potrzeby przechodzenia na postać elektroniczną w węzłach pośrednich. Już dzisiaj rozwój technologii jednoczesnego przesyłu wielu wiązek światła różnej długości prowadzi do terabitowych przepustowości światłowodów. Wprowadzenie przełączników optycznych zlikwiduje wąskie gardła obecnych sieci, którymi są przełączniki elektroniczne, i zwiększy ich przepustowość, co zrewolucjonizuje przesyły sieciowe i umożliwi wprowadzenie bardziej zaawansowanych aplikacji sieciowych. Wymaga to rozwiązania problemów technicznych, takich jak pamięć optyczna o dostępie bezpośrednim dla kolejkowania pakietów w węzłach (pracuje nad tym przemysł telekomunikacyjny i wydaje się, że rozwiązania są w zasięgu możliwości). Rozwój nanotechologii informatycznych, gdzie nośnikiem informacji są pojedyncze atomy i molekuły, a nawet kwantowe parametry atomów, stworzy możliwości, które obecnie trudno ocenić.

Prof. Stefan Węgrzyn, przewodniczący Komitetu Informatyki PAN

Sieci szkieletowe ulegną uproszczeniu

Struktura sieci szkieletowych będzie ulegała uproszczeniu przez stopniowe usuwanie zbędnych warstw, takich jak ATM czy SDH. To z kolei będzie wymuszało przeniesienie części funkcjonalności w inne miejsca. Na przykład mechanizmy protekcji i odtwarzania coraz częściej będą się znajdować bezpośrednio w warstwie optycznej. Sądzę, że ta najniższa warstwa będzie oparta na standardach OTN (Optical Transport Network). Mechanizmy ramkowania i enkapsulacji informacji użytkownika będą coraz częściej korzystać z takich protokołów, jak GFP (Generic Frame Procedure) czy protokołu 10GbEthernet, przystosowanych do transmisji na duże odległości.

Duże zmiany, ale raczej ilościowe niż jakościowe, nastąpią w sieciach dostępowych. W ciągu dziesięciu lat praktycznie wszyscy będą mieli stały, szerokopasmowy dostęp do Internetu. Sieci UMTS, mimo znacznego opóźnienia w ich wprowadzaniu, będą się rozwijać, zastępując stopniowo sieci korzystające z techniki GSM czy EDGE. Podobnie jak to już jest w obecnych sieciach GSM, UMTS będzie oferować usługi telefoniczne i przesyłania krótkich tekstów (SMS i jego odmiany). Transmisja innych danych w UMTS będzie miała prawdopodobnie mniejsze znaczenie niż to pierwotnie zakładano.

Sieci komputerowe i telekomunikacyjne będą stanowiły jedność. Mimo wypierania niektórych technik, sieci będą niejednorodne - szczególnie w wyższych warstwach będziemy mieli do czynienia z najróżniejszymi protokołami i formatami danych. Warstwą jednoczącą będzie najniższa warstwa optyczna. Zmieni się jednak zasadniczo zarządzanie zasobami tej warstwy. Zamiast powolnej konfiguracji ścieżek optycznych korzystającej ze złożonych systemów zarządzania bądź konfiguracji ręcznej, będziemy dysponowali wydzieloną płaszczyzną sterowania z protokołami pochodzącymi często z serii IP. Spośród dwóch rozwijanych obecnie podejść do konstrukcji płaszczyzny sterowania, czyli automatycznie komutowanej sieci optycznej (ASON) oraz uogólnionej wieloprotokołowej komutacji etykietowej (GMPLS), osobiście postawiłbym na tę pierwszą. Nawet w tym przypadku dużą rolę będą odgrywały protokoły z serii MPLS i GMPLS. W dostępie będzie panowała duża różnorodność, zależna od lokalnych warunków i różnic w podejściach firm oferujących usługi dostępu do Internetu.

Prof. dr hab. inż. Andrzej Jajszczyk, Katedra Telekomunikacji AGH

Dojrzałość osiągną systemy 3G

Najważniejsze założenia są następujące:

• XXI wiek będzie wiekiem standardów obejmujących wszystkie aspekty normalizacji systemów telekomunikacyjnych i informatycznych;

• obecne trendy integracji systemów telekomunikacyjnych i informatycznych będą się nasilały i w perspektywie ok. 10 lat będziemy się zajmować już tylko systemami teleinformatycznymi;

• zyskają na znaczeniu usługi związane z rozrywką oraz usługi i systemy wpływające bezpośrednio na bezpieczeństwo jednostki i społeczeństwa.

W najbliższej przyszłości funkcje systemów radiowych dedykowanych do obsługi terminali stacjonarnych mogą przejąć systemy GSM EDGE i UMTS. Wiąże się to z integracją sieci szkieletowych obsługujących dotychczas abonentów stacjonarnych i mobilnych przy użyciu sieci z komutacją pakietów i zwiększeniem jej przepustowości. Rozwój w tym kierunku spowoduje, że zacznie się zacierać różnica między terminalami stacjonarnym i ruchomym. Uniwersalny terminal będzie miał jeden numer dostępowy, który być może będzie również numerem w sieci pakietowej.

Wzrost zapotrzebowania na szerokopasmowe usługi multimedialne spowoduje rozwój systemów LMDS. Rozwiązania te w przyszłości, dzięki zastosowaniu dynamicznie dopasowujących się do warunków odbioru modulacji, umożliwią przenoszenie większego ruchu. Systemy LMDS będą stanowić bezprzewodowe rozwinięcie stosowanych obecnie sieci telewizji kablowej z pełnym wachlarzem interaktywnych usług multimedialnych.

Dojrzałość techniczną osiągną wielkoobszarowe systemy 3G. Ich zaletą będzie jednorodność standaryzacyjna. Bardzo szybko będą się rozwijać bezprzewodowe systemy krótkozasięgowe. W najbliższych 10 latach mogą się one stać elementem systemów czwartej generacji, które umożliwią transmisję z ruchomych terminali z szybkościami ponad 50 Mb/s. Systemy te zostaną wyposażone w sprawne mechanizmy zapewniające bezpieczny dostęp i transmisję danych. Kolejne generacje systemu Bluetooth zastąpią połączenia przewodowe urządzeń stosowanych w gospodarstwie domowym. Rozwinie się i osiągnie dojrzałość techniczną system UWB (Ultra-Wide Band) umożliwiający wymianę informacji z szybkością ponad 500 Mb/s.

Dr hab. inż. Ryszard J. Zieliński, Politechnika Wrocławska