Ve znamení optických sítí

DEFINICE Optické sítě přenášejí data prostřednictvím laserových paprsků vysílaných do skleněných vláken. To j...


DEFINICE
Optické sítě přenášejí data prostřednictvím laserových paprsků vysílaných do
skleněných vláken. To je odlišuje od klasických sítí, které přenášejí data
měděnými dráty. I když jsou přenosová média i aktivní prvky optických sítí
finančně náročnější, mají daleko vyšší kapacitu a dosahují mnohem vyšších
přenosových rychlostí.
Po desetiletích vývoje se optické sítě ukázaly jako reálná alternativa k
tradiční měděné kabeláži nebo k bezdrátovému přenosu. Nabízejí mnohem větší
kapacitu a vyšší přenosové rychlosti a také možnost přenášet souběžně více
různých signálů. První využití našly optické sítě v oblasti klasických
telekomunikací.
Trend k zavádění optických sítí se dá zdůvodnit dvěma slovy: kapacita a
rychlost. Dobrý měděný kabel kategorie 6 může v dnešní době přenášet jednoduchý
signál (single data transmission) rychlostí 1 gigabit za sekundu. Optické
vlákno tenké jako lidský vlas je schopno uskutečňovat několik přenosů zároveň,
a to rychlostí vyšší než 10 gigabitů za sekundu. Příčin tohoto rozdílu je
několik. Světlo se šíří mnohonásobně rychleji než elektrony, a fotony spolu
neinterferují stejným způsobem, jako je tomu u elektronů.

Optický kabel
Srdcem optické sítě je optický kabel, který se skládá z úzkého skleněného
vlákna (vlastně čistého oxidu křemičitého) obaleného vrstvou jiného skla s
rozdílným indexem lomu. Světelný signál vyslaný do středového vlákna je během
cesty odrážen od jeho okrajů, takže se nerozptýlí ani neztratí. Přesto mohou
nečistoty ve vlákně případně část světla absorbovat a tím zhoršit kvalitu
signálu. Z tohoto důvodu se používají opakovače, které signál zachytí, zesílí
ho a teprve potom vyšlou do dalšího segmentu optického vlákna.
V sedmdesátých letech se ztráty při vedení optickými vlákny pohybovaly okolo 20
decibelů na kilometr, což odpovídá ztrátě 99 % signálu. Při použití dnešní
technologie se ztratí asi 0,2 až 0,3 decibelů na kilometr (5-7 %). To umožňuje
délku jednotlivých segmentů vláken okolo 100 km i více, což činí optická vlákna
na velké vzdálenosti úspornou alternativou. V současné době je v provozu
minimálně jeden podmořský optický kabel vedoucí přes Atlantik.

Další prvky
Dalším nezbytným prvkem optických sítí je laser vydávající koherentní světlo,
jenž dokáže být velice rychle zapínán a vypínán. LED diody (LEDs) dokážou
vytvořit signál přinejlepším o rychlosti 300 megabitů za sekundu, zatímco
lasery dnes pracují při 10 gigabitech za sekundu. A v budoucnu by měly být
ještě rychlejší.
Dnešní optické sítě používají elektronické vysílače a opakovače k zesílení
signálu. Limitujícím faktorem je tu přeměna světla v elektrony a naopak. Příští
generace celooptických (all-optical) sítí budou používat nastavitelný laser
schopný vysílat na několika různých frekvencích. To pomůže odstranit nutnost
konverze a její režii. Další zdokonalení přenosu v optických sítích nabízí
využívání technologie WDM (Wavelength Division Multiplexing), při kterém jsou
různým signálům přiřazeny různé vlnové délky (barvy) světla. To umožňuje
souběžné přenášení mnoha kanálů v jednom vláknu. V laboratorních podmínkách už
se podařilo přenášet současně více než 1 000 vlnových délek.

Sonet
Nedílnou součástí optických sítí je standard Sonet (Synchronous Optical
Network, synchronní optická síť), sloužící pro napojení optických systémů do
existující digitální sítě. Tento standard ANSI definuje způsob přenosu datových
proudů o různých rychlostech. Sonet definuje úrovně v rozmezí OC-1 (51,8 Mb/s,
což je přibližně stejná rychlost jako u linky T3) až OC-768 (40 Gb/s). Sonet je
používán v USA, Austrálii a Japonsku. Ve zbytku světa je využíván téměř totožný
standard Mezinárodní telekomunikační unie SDH (Synchronous Digital Hierarchy
synchronní digitální hierarchie).
Důležité je vědět, že optické sítě jsou základní technologií, která najde
uplatnění v mnoha oblastech. V budoucnu lze předpokládat i rozšíření optických
LAN (lokálních sítí), v nejbližší budoucnosti však bude většina instalací
používat existujícího drátového spojení.

Odkazy na web
- Primárním zdrojem novinek a informací o všech aspektech optických sítí se pro
mnoho odborníků staly webové stránky na adrese www.lightreading.com.
- Na adrese www.osa-jon.org se můžete seznámit s nově vycházejícím odborným
časopisem Journal of Optical Networking (první číslo vyšlo v lednu 2002).









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.