Okręt FLAG-owy

22 listopada ub.r. zaczęło funkcjonować najdłuższe dzieło stworzone dotąd ręką człowieka: FLAG, czyli światłowodowe łącze wokół globu (Fibreoptic Link Around the Globe). Kabel bierze początek w brytyjskim Porthcurno, aby przez głębiny Basenu Zachodnioeuropejskiego i Cieśninę Gibraltarską dotrzeć do hiszpańskiej Estepony. Dalej droga wiedzie przez dno Morza Śródziemnego do Palermo na Sycylii i do Egiptu. Tu między Port Saidem a Suezem w pustynnych piaskach zakopano niemal 600 km przewodu. Kolejne przystanki to Dżudda w Arabii Saudyjskiej i Al Fujayrah na terytorium Zjednoczonych Emiratów Arabskich. Wreszcie Bombaj. Stąd docieramy do Penangu w Malezji i posuwając się na północ Półwyspu Malajskiego osiągamy Satun.

Kabel ma ok. 6 cm średnicy i zawiera 4 światłowody o grubości porównywalnej z ludzkim włosem. To wystarczy, aby zapewnić łączność w 120 tys. kanałów o przepustowości 64 Kb/s. Proste mnożenie wskazuje, że łączna przepustowość kabla musi wynosić co najmniej 7,68 Gb/s. W istocie jest to 10 Gb/s, a rezerwa 2,32 Gb/s przeznaczona jest na tzw. transmisję ogólną (overhead), czyli dane kontrolne, sterujące (frame header) bądź korygujące błędy. Wiązkę światła charakteryzuje długość fali 1550 nanometrów. Światłowodowy rdzeń znajduje się w plastikowym płaszczu. Kolejną warstwę tworzy stal i miedź, niezbędna do przesyłu energii elektrycznej (napięcie 10000 V), potrzebnej ponad trzem setkom wzmacniaczy. Całość uzupełnia metalowa powłoka, która zabezpiecza łącze przed narażeniami biologicznymi, czytaj: zębami rekinów. Darujmy sobie wyliczanie dalszych szczegółów i przy całym szacunku dla inwestycji skomentujmy wspomniane 10 Gb/s.

W stronę tarabajtów

Wcześniejsze technologie światłowodowe pozwalały na transmisje danych z prędkością 140-570 Mb/s. Dziś te wartości są większe, głównie z uwagi na podwyższanie czystości włókna światłowodowego. Tą drogą nie uda się zapewne uzyskać skoku technologicznego do zakresu Tb/s (terabitów na sekundę), co zapowiada na rok 1999 japońska firma NTT (Nippon Telegraph and Telephone). Owszem, jakość optycznego medium ma istotne znaczenie dla jego wydajności, lecz równie ważne jest uwzględnianie innych czynników:

• wzmacnianie sygnałów metodami optycznymi, a nie elektrycznymi

• redukcja dyspersji (odkształceń sygnałów)

• zwiększanie szybkości wytwarzania impulsów świetlnych niezbędnych do transmisji danych (TDM - Time Division Multiplexing)

• zwiększanie precyzji w wytwarzaniu światła laserowego o określonej długości fali (WDM - Wavelength Division Multiplexing, FDM - Frequency Division Multiplexing).

Zwłaszcza ten ostatni punkt był kluczowy dla sukcesów inżynierów z laboratoriów NTT - udało im się w jednym światłowodzie "upakować" 10 różnych częstotliwości, z których każda gwarantowała transmisję danych z prędkością 100 Gb/s. Razem pozwoliło to na osiągnięcie imponującego wyniku - 1 Tb/s. W przyszłym roku Japończycy planują rozpoczęcie masowej produkcji tak wydajnych mediów. Natomiast na rok 2010 planowane jest osiągnięcie przepustowości w łączach sieci podstawowych (backbone) rzędu 200 Tb/s!

Jak się robi taką technikę? Bardzo prosto. Bierze się 20 tys. wysokiej klasy specjalistów (tyle zatrudnia NTT w swoich działach rozwoju) i daje im 3 mld USD rocznie (budżet badawczy NTT w ub.r. wynosił 2,6 mld USD). Przyglądając się tym liczbom, nie należy się dziwić, że osiągnięcia firm zachodnioeuropejskich są na tym polu znacznie skromniejsze - jedyną poważną konkurencją dla Japończyków są tu amerykańskie laboratoria Bella. Ale właściwie po co tak wydajne sieci? Czy nie wystarczy standard ISDN, czyli właśnie owe 64 Kb/s na kanał?

Zintegrowane informacje

Integracja różnego rodzaju danych w multimediach to już coś więcej niż moda czy drogie hobby. Komputer lepiej "słyszy" i nie boi się przetwarzania ruchomych obrazów. Te nowoczesne techniki odgrywają coraz większą rolę w zakresie komercyjnym i rozszerzają możliwości systemów komunikacji gospodarczej. Informacja, która zaczyna się "ruszać" i którą "słychać", zajmuje więcej miejsca niż dane bez dźwięku i grafiki w trybie znakowym. Animowany komputerowo film "Toy Story" to gigantyczny wolumen danych o rozmiarze 2000 GB (2 TB).

Jeśli Internet ma być medium prawdziwie komercyjnym, to dlaczego nie można by "ściągnąć" sobie takiego obrazu za pośrednictwem sieci? Oczywiście, wymagałoby to innych nośników danych i żaden DVD tutaj też nie pomoże. Pomińmy także kwestie opłat za tego typu usługi. Ważne, że przy dzisiejszej technice tego typu operacja trwałaby lata! Nie trzeba zresztą uciekać się do tak skrajnych przykładów. Wystarczy przyjrzeć się systemom wideokonferencyjnym epatującym użytkownika półpłynnymi obrazami jakości z epoki braci Lumiere. Podobnie dzieje się często z telefonią internetową, oferującą dźwięk niczym z innej planety, co przypomina raczej harcerski telefon (z pudełek po paście do obuwia, połączonych nawoskowanym sznurkiem) niż nowoczesne środki łączności.