Nowe elementy sieci optycznej

Transparentne przełączanie w szkielecie

Realizacja całkowicie optycznej transmisji wymaga stosowania w rdzeniu sieci transportowej przełączników optycznych OXC (Optical Cross Connect) o wysokiej przepływności, bez zamiany sygnału optycznego na elektryczny. Zasadniczą ich funkcją jest przekierowanie pojedynczych kanałów optycznych lub ścieżek (czyli wiele kanałów optycznych) z jednego wejścia na inne porty przełącznika. Jeśli translacja zachodzi bez zmiany częstotliwości transmitowanych fal, mamy przełączanie typu FXC (Fibre Cross-Connect), natomiast w przełączaniu typu WIXC (Wavelength Interchange Selective Cross-Connect) długość transmitowanej fali &955; może ulegać zmianom (zmiana koloru) - z uwzględnieniem już zajętych kanałów optycznych w łączu transmisyjnym.

Dopiero niedawno wykształciły się dwie wyraźnie różne metody przemysłowego wytwarzania przełącznic optycznych, bez zmiany długości prowadzonej fali: ze swobodnym przełączaniem strumienia świetlnego w technologii MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) oraz z przełączaniem planarnym prowadzonych wiązek światła - PLC (Planar Lightwave Circuit). W technologii odbiciowej MEMS mechano-elektronicznym elementem przełączającym są sterowane elektrostatycznie dwie współzależne matryce obrotowych mikroskopijnych luster, odbijające promienie światła w dowolny, choć kontrolowany sposób. Najnowsze rozwiązania umożliwiają swobodne krosowanie 256 laserowych strumieni optycznych w matrycy 16x16 lub zupełnie od niedawna przełączanie 1024 kanałów (matryca 32x32).

W planarnej technologii PLC do przełączania promieni świetlnych jako medium używa się termooptycznych materiałów, transportujących strumień światła w uprzednio ustalonych kanałach optycznych (kanały prowadzące). Efekt przełączania uzyskuje się przez punktowe nagrzewanie powierzchni termoplastycznej w miejscach przecięcia się kanałów optycznych, co powoduje powstawanie pęcherzyków powodujących zjawisko refrakcji (załamania światła) - a więc całkowicie inaczej, niż dzieje się to w lustrzanej technologii refleksyjnej MEMS.

Pierwsze przemysłowe dostawy kompaktowej przełącznicy optycznej nowej generacji LambdaUnite MultiService Switch firma Lucent Technologies rozpoczęła w lutym tego roku. Spełnia ona jednocześnie funkcje przełącznicy oraz optycznego systemu transportowego i ma stać się podstawą wdrażania usług szerokopasmowych w globalnej sieci optycznej. System optyczny LambdaUnite stanowi pomost między metropolitalnymi sieciami transmisji danych a szybkimi optycznymi sieciami szkieletowymi - umożliwiając przyłączenie sieci miejskich, kampusowych i korporacyjnych do publicznych sieci dalekosiężnych o dużej przepływności. Nietypowa konstrukcja przełącznicy z Bell Lab obsługuje sieci pracujące w technologii zarówno SONET, jak i SDH, a także pozwala operatorom telekomunikacyjnym na modernizację sieci do przepływności 40 Gb/s (TDM) i transportowanie strumieni Gigabit Ethernet przez przełączniki optyczne o nominalnej szybkości 640 Gb/s. Elastyczną architekturę przełącznicy uzyskuje się przez instalację różnorodnych kart interfejsowych, pozwalających łączyć z wymaganą szybkością od 155 Mb/s do 40 Gb/s nawet przez złożone sieci.

Kluczowym elementem szybkiego dostępu abonenckiego do takich sieci są multipleksery optyczne OADM (Optical Add Drop Multiplexer), pełniące funkcję multipleksera i regeneratora. Umieszczane na brzegu sieci szkieletowej współpracują z przełącznicami OXC i stanowią podstawowy punkt zewnętrznego dostępu optycznego do szkieletu, z możliwością wydzielania i wprowadzania poszczególnych kanałów optycznych. Ich charakterystycznym parametrem są liczby operowanych kanałów optycznych: falowych, transferowych, kanałów wydzielanych i wprowadzanych. Wśród wielu klasyfikacji wyróżnia się multipleksery OADM o ustalonym rozkładzie kanałów oraz multipleksery rekonfigurowalne, w których matryce wielu filtrów optycznych podlegają modyfikacji, sterowanej wedle potrzeb administratora sieci.