Przyspieszenia w szkielecie

Wraz z upowszechnianiem się centrów danych radykalnie wzrosło zapotrzebowanie na przepustowość, obejmując gigabitową wymianę danych między pamięciami masowymi oraz szybką komunikacją międzyprocesorową (opartą na specyfikacjach ethernetowych). Jeśli sieć LAN potrafi traktować różne rodzaje ruchu w odmienny sposób, to programy tworzące szerokopasmowy ruch pakietowy (szczególnie w aplikacjach, które muszą dostarczać pakiety do miejsca przeznaczenia w ściśle zadeklarowanym czasie) będą pracować efektywniej. Kluczowym elementem w podnoszeniu szybkości działania aplikacji sieciowych nadal pozostaje odpowiednia przepustowość warstwy szkieletowej, obecnie uzyskiwana wyłącznie na włóknach optycznych.

Translacja z dotychczas stosowanej w szkielecie przepływności 10 Gb/s do 40/100 Gb/s, osiąganej w jednym włóknie optycznym, nie była i nie jest operacją prostą technicznie. Podczas transmisji z szybkością większą niż 10 Gb/s gwałtownie rośnie wpływ mikrouszkodzeń włókna światłowodowego oraz geometrycznej degradacji przekroju, które istotnie mogą obniżać wydajność transmisji i jakość sygnału optycznego. Daje się wtedy zauważyć szkodliwy wpływ dyspersji chromatycznej CD (Chromatic Dispersion) oraz dyspersji polaryzacyjnej PMD (Polarization Mode Dispersion), których parametry decydują o transmisji szerokopasmowej, a także innych efektów nieliniowych włókna.

Mimo problemów technicznych, można zaobserwować przyspieszenie w uzyskiwaniu wysokich przepustowości w szkielecie optycznym, czyli sięgających 100 Gb/s bądź wyższych. Najważniejszym elementem stało się podniesienie efektywności przesyłowej widma optycznego w światłowodzie - najszybszym (poza próżnią) z powszechnie dostępnych mediów transportowych. Standardowa propagacja fali świetlnej we włóknie wynosi 2/3 szybkości światła, a więc ok. 200 tys. km/s, natomiast bitowa szybkość transmisji zależy od przyjętego schematu modulacji sygnału optycznego oraz szerokości tego pasma, sięgającego teoretycznie 200 THz.

Broadband internetowy

W ostatnich latach radykalnie zmienia się sposób korzystania z sieci globalnej, a symptomem tych przeobrażeń stał się rosnący udział użytkowników internetu mobilnego, którzy powszechnie już korzystają z multimedialnych usług za pośrednictwem terminali przenośnych (telefony komórkowe, smartfony, komunikatory PDA, tablety czy konsole do gier). Ruch tworzony przez te urządzenia jest porównywalny z obciążeniami w sieciach stacjonarnych.

Według specjalizującej się w badaniach internetowych firmy ComScore, pierwszy miliard internautów pojawił się na początku 2009 r., natomiast eksperci z Ericssona szacują, że w 2011 r. było ich już na świecie 1,5 mld. Spośród nich ok. 600 tys. połączeń stanowił broadband stacjonarny, a pozostałe 900 tys. internautów korzystało z dostępu mobilnego. Według innych szacunków, pod koniec 2011 r. z internetem łączyło się niemal 2 mld internautów, do czego przyczynili się przede wszystkim chińscy użytkownicy.

W raporcie IDC 2011 analitycy szacują, że liczba użytkowników internetu w 2015 r. ma osiągnąć 2,7 mld (w porównaniu z prawie 2 mld logującymi się pod koniec 2011 r.). Oznacza to, że z internetowego medium korzysta 40% światowej populacji. Głównym powodem zmian jest ogromny wzrost sprzedaży smartfonów, a także eksplozja tabletów. Według ocen IDC, coroczny przyrost liczby podpiętych do internetu urządzeń mobilnych w latach 2010-2015 wyniesie średnio 16,6%. Do tak dynamicznego wzrostu przyczynią się ultraszybkie sieci LTE czwartej generacji (4G).

Z szacunków Nokia-Siemens Networks wynika, że pod koniec 2020 r. w Polsce będzie 35 mln użytkowników szerokopasmowych sieci mobilnych (obecnie jest ich ok. 9 mln). Taki wzrost internetowej mobilności jest spowodowany coraz większym zapotrzebowaniem na dane multimedialne, obejmujące serwisy społecznościowe, filmy czy muzykę nadawane w technologii strumieniowej. Są to duże wolumeny danych, gdyż przeciętny klient sieci mobilnej w Polsce obecnie przesyła ok. 15 MB dziennie, a do 2020 r. wielkość ta ma się powiększyć do 1 GB danych.