Ewolucja technologii telekomunikacyjnych

Przekaz informacji zdominowały w ostatnim dziesięcioleciu szerokopasmowe technologie optyczne, które sukcesywnie zastępują miedziane struktury komunikacyjne, oraz łącza radiowe i satelitarne. Ich uzupełnieniem są gigabitowe platformy optyczne, pozwalające na przezroczysty transport dowolnych aplikacji multimedialnych przez sieć teleinformatyczną.

Do niedawna w telekomunikacji dominowały łącza kablowe, radiowe (radiolinie) i satelitarne, których zasięg i przepustowość były ograniczane wieloma czynnikami. Podobnie przedstawia się problem dostępowych łączy abonenckich między użytkownikami a systemem telekomunikacyjnym, które dotąd są budowane przeważnie z przewodów miedzianych. Obecnie obserwuje się intensywne wdrażanie łączy i włókien optycznych, zarówno w warstwie dostępowej, jak i w sieciach metropolitalnych

i długodystansowych. Za pomocą włókien światłowodowych można obecnie przesyłać różnorodne sygnały praktycznie bez ograniczeń szybkości i bez konieczności stosowania regeneratorów.

Współczesne produkty przełączania, efektywne sposoby transmisji wielofalowej i kompletne platformy optyczne stały się podstawą wdrażania sieci nowej generacji NGN opartej na ruterach, technologiach DWDM (Dense Wavelength Division Multiplex) i przełączaniu całkowicie optycznym - wcale niepodobnych do tradycyjnych rozwiązań SDH. Kluczowym elementem rozwoju sieci NGN stała się rozproszona inteligencja sieci z jednolitym sposobem zarządzania siecią transportową MPLS oraz rutowanie kanałów falowych (w dziedzinie czysto optycznej technologii MPLS). Sieci takie zapewniają zarządzanie modułami transportowymi o dużej przepływności (10 Gb/s lub 40 Gb/s), co nie było możliwe w tradycyjnej sieci synchronicznej SDH.

Multimedialny charakter usług teleinformatycznych wywiera istotny wpływ na konieczność ciągłego rozszerzania pasma dostępnego użytkownikowi, co stało się powodem wprowadzania kolejnych udoskonaleń, zarówno w okablowaniu miedzianym, jak i światłowodowym. Konieczność podwyższenia przepływności dostępowych w abonenckich i lokalnych sieciach teleinformatycznych, zaowocowała dalszym rozwinięciem się infrastruktury okablowania strukturalnego, które musi obecnie przenosić multimedialne sygnały wymagające znacznie szerszego pasma przenoszenia w czasie rzeczywistym.

Rozwój ten przebiega dwukierunkowo: oddzielnie przez wdrażanie kolejnych aplikacji multimedialnego okablowania miedzianego (kategorie 6 i 7), zgodnie ze standardem 10GBase-CX4 (IEEE 802.3ak), oraz niezależnie za pomocą gigabitowego okablowania światłowodowego na włóknach klasy OM (standard IEEE 802.3ae). W końcowej fazie opracowania znajduje się kolejny standard IEEE 802.3an dla miedzianego okablowania o maksymalnej przepływności 10 Gb/s.

Od SDH do Ethernetu

Sieci lokalne LAN zdominowane przez Ethernet są eksploatowane także w sieciach metropolitalnych jako Gigabit Ethernet (GbE) lub 10 Gigabit Ethernet (10GbE). W ostatnich latach transport optyczny zdecydowanie powiększył szybkości przesyłania w traktach z OC-3 (255,52 Mb/s) do OC-48/192 (2,488/9,953 Gb/s), a szybkość 40 Gb/s na jednej fali optycznej jest już całkowicie osiągalna. Wprowadzenie tych technologii wymaga zastosowania nowych urządzeń komunikacyjnych, co niestety komplikuje sieć i wymaga zwykle stosowania wielofalowych platform optycznych.

Podstawowym celem wprowadzania zwielokrotnienia falowego WDM była początkowo możliwość powiększenia przepływności uzyskiwanych w pojedynczej parze włókien światłowodowych. Dotyczy to szczególnie sieci międzymiastowych przenoszących ruch jednego rodzaju (SDH lub SONET) i rozgałęzianych na wyższym poziomie transmisji w celu podwyższenia ich efektywności transportowej.

Dzięki postępom w zakresie transmisji optycznej można obecnie przydzielać zasoby traktu WDM, nadzorować jakość i parametry przenoszonego sygnału oraz dostosowywać usługi do zróżnicowanych wymagań w zakresie jakości usługi QoS i przepływności łącza. Nadzór jakości transmisji na drodze optycznej jest objęty zaleceniem ITU-T G.709, określającym połączenie optyczne jako uniwersalną ramę z konkretnym odwzorowaniem sygnałów, co pozwala na przesyłanie protokołów dowolnego rodzaju i daje możliwość nadzoru jakości samego połączenia. Dla sieci metropolitalnych oznacza to, że system DWDM jest obecnie wystarczająco elastyczny, aby zapewnić wspólną platformę zdolną do zarządzania połączeniami dla każdej występującej w nich aplikacji. Wykorzystując ten sam standard, można będzie w przyszłości zapewnić różne rodzaje protekcji, podwyższające niezawodność i elastyczność połączeń (dostępne już obecnie, ale w formie niestandardowych rozwiązań firmowych).

Platformy komunikacyjne SDH/SONET, ATM i IP zachowują kontrolę nad transmitowanymi sygnałami w sieci DWDM. Dzięki przezroczystości względem aplikacji platforma optyczna DWDM to obecnie jedyna technologia z otwartym interfejsem przygotowana na ewolucję aktualnie używanych protokołów transmisji i ewentualne nadejście nowych. Przyszłość transportu telekomunikacyjnego upatruje się w ethernetowych sieciach optycznych z protokołem IP, w których naczelnym zagadnieniem jest utrzymanie odpowiedniego poziomu jakości usług QoS, definiowanego dla każdej z usług oddzielnie. Ten nie do końca rozwiązany problem sieci wielousługowych nadal jest poddawany badaniom i kolejnym usprawnieniom.