Pastaraisiais metaisšviesolaidinio ryšio technologijasparčiai vystėsi ir tapo ryškiu komunikacijos srities akcentu. Dėl savo unikalių pranašumų, tokių kaip platus pralaidumas, didelė talpa, atsparumas elektromagnetiniams trukdžiams ir maža kaina, šviesolaidinis ryšys greitai tapo pagrindiniu įvairių ryšių tinklų perdavimo būdu. Ateities šviesolaidinio ryšio plėtra vis dar turi didžiulį potencialą.
Tinklas, didelė talpa ir didelė sparta
Mano šalies pagrindinis šviesolaidinio ryšio magistralinis tinklas baigtas statyti, jo pajėgumas siekia Tbit/(s·km), kuris beveik nenaudojamas. Devintojo dešimtmečio viduryje skaitmeninio šviesolaidinio ryšio sparta siekė 144 Mbit/s, galinti perduoti 1980 telefono linijų, viršijančių bendraašių kabelių nešlio greitį. Todėl šviesolaidinis ryšys tapo pagrindine technologija ir buvo plačiai pritaikytas, visiškai pakeičiant kabelius perdavimo magistralėse. Tobulėjant bangos ilgio padalijimo tankinimo (WDM) technologijai, dabartinis praktinis lygis pasiekė 40 × 10 Gbit/s. Laboratoriniai lygiai tai gerokai viršija, o 80 × 40 Gbit/s perdavimo eksperimentai jau baigti. WDM technologijos plėtra sparčiai auga, todėl manoma, kad komercinė 160 × 40 Gbit/s spartos technologija artimiausiu metu taps realybe.
Ilgasis bangavimas
Mažiausias silicio dioksido optinio pluošto nuostolių dydis jau artimas teorinei vertei. Norint pasiekti ilgalaikį ryšį{1}}, reikalingos naujos optinio pluošto medžiagos. Paprastai optinės skaidulos, kurių nuostoliai yra ypač maži, didesni nei 2 μm, vadinami ultra-ilgo bangos ilgio optinėmis skaidulomis (arba infraraudonųjų spindulių šviesolaidžiais), o sistemos, sukurtos naudojant tokius pluoštus, vadinamos itin-ilgo bangos ilgio optinio pluošto ryšio sistemomis.
IP{0}}pagrįstos pristatymo paslaugos
Pastaraisiais metais sparčiai vystantis internetui, IP paslaugos sparčiai augo. Prognozės rodo, kad IP teiks įvairias paslaugas, įskaitant balsą, vaizdą ir duomenis, kurie sudarys ateities informacinių tinklų pamatą. Tuo pat metu optinio perdavimo tinklai, kurių pagrindinis tikslas yra WDM, o išmanieji optiniai tinklai (ION) – optiniame sluoksnyje, toliau įveda valdymo signalizaciją, tenkindami būsimo tinklo poreikį keistis įvairia detalumo informacija, pagerindami išteklių panaudojimą ir tinklo taikymo lankstumą. Todėl kaip sukurti naujos kartos-optinį tinklą, kuris galėtų veiksmingai palaikyti IP paslaugas, tapo plačiai diskutuojama tema.
Palyginti su tradicinėmis paslaugomis, IP paslaugos turi didelį panašumą{0}}, duomenų asimetriją ir serverio perkrovą. Todėl optiniams tinklams, teikiantiems IP paslaugas, kitas didelis iššūkis yra ne tik akivaizdūs itin-didelės talpos ir plačiajuosčio ryšio prieigos reikalavimai, bet ir poreikis, kad optinis sluoksnis teiktų didesnį intelektą ir optiniuose mazguose įdiegtų optinį perjungimą. Siekiama sukurti ekonomišką, efektyvų, lanksčiai keičiamą optinį tinklą, palaikantį paslaugų QoS per optinio ir IP sluoksnių pritaikymą ir integravimą, atitinkantį IP paslaugų reikalavimus informacijos perdavimo ir apsikeitimo sistemoms. Išmanieji optiniai tinklai naudojasi išmaniosiomis IP tinklų ypatybėmis, pridėdami valdymo plokštumos sluoksnį prie esamo optinio perdavimo tinklo.
Ši valdymo plokštuma ne tik užmezga ryšius vartotojams, teikia paslaugas ir valdo pagrindinį tinklą, bet ir pasižymi išskirtinėmis savybėmis, tokiomis kaip didelis patikimumas, mastelio keitimas ir didelis efektyvumas. Jis palaiko skirtingus techninius sprendimus ir įvairius paslaugų reikalavimus, atspindinčius naujos kartos optinio tinklo kūrimo kryptį.
Todėl dėl dvigubo stimulo – sparčiai didėjančio palydovinių paslaugų pralaidumo poreikio ir itin didelių pralaidumo išteklių, kuriuos teikia WDM perdavimo technologija, tradicinių optinių tinklų evoliucija prie naujos kartos optinių tinklų, tinkamų IP paslaugoms perduoti, yra neišvengiama. Be to, dėl aršios konkurencijos, su kuria susiduria pasaulinė ryšių pramonė ir susijusios sritys, pagrindiniai telekomunikacijų milžinai ir ryšių įrangos gamintojai lankstesnių, patikimesnių ir pigesnių naujos-kartos optinių tinklų, skirtų interneto paslaugoms, tyrimus ir inovacijas pakėlė į strateginį plėtros lygį. Įžymūs universitetai ir mokslinių tyrimų institucijos tiek šalies, tiek tarptautiniu mastu taip pat daugiausia dėmesio skiria naujos kartos optiniams tinklams ir pagrindinėms pagalbinėms technologijoms. Perėjimas nuo tradicinių optinių ryšių tinklų prie naujos kartos optinių tinklų spartėja, siekiant užtikrinti, kad internetas būtų greitesnis, platesnis, lankstesnis, efektyvesnis ir išmanesnis naujos kartos{8}}optinis tinklas.
Visiškai fotocheminis
Tradiciniai optiniai tinklai pasiekia pilną optinį ryšį tarp mazgų, tačiau elektroninių komponentų naudojimas tinklo mazguose vis dar riboja bendro dabartinių ryšių tinklų pajėgumo padidėjimą. Todėl tikras visas{1}}optinis tinklas tapo labai svarbia tyrimų tema. Visas-optinis tinklas pakeičia elektrinius mazgus optiniais mazgais, o ryšys tarp mazgų taip pat yra visiškai optinis. Informacija visada perduodama ir ja keičiamasi šviesos pavidalu. Komutatoriai nebeapdoroja vartotojo informacijos po truputį, o nustato maršrutą pagal bangos ilgį. Visi-optiniai tinklai pasižymi puikiu skaidrumu, atvirumu, suderinamumu, patikimumu ir masteliu, suteikia didžiulį pralaidumą, itin-didelę talpą, ypač didelį apdorojimo greitį ir mažą bitų klaidų dažnį. Tinklo struktūra paprasta, o tinklų kūrimas labai lankstus, todėl bet kuriuo metu galima pridėti naujų mazgų neįdiegiant signalo perjungimo ir apdorojimo įrangos. Žinoma, visų{11}}optinių tinklų kūrimas negali būti nepriklausomas nuo daugelio ryšių technologijų; jis turi būti integruotas su internetu, bankomatų (automatinių bankomatų) tinklais, mobiliojo ryšio tinklais ir kt. Šiuo metu visų{13}}optinių tinklų kūrimas dar tik pradiniame etape, bet jau yra daug žadančių perspektyvų. Plėtros požiūriu, tikro optinio tinklo sluoksnio, visų pirma pagrįsto WDM ir optinio perjungimo technologijomis, sukūrimas, vien tik optinio tinklo sukūrimas ir elektro-optinių kliūčių pašalinimas tapo neišvengiama būsimos optinio ryšio plėtros tendencija. Tai ateities informacinių tinklų šerdis, aukščiausias komunikacijos technologijų išsivystymo lygis ir idealus lygis.
Įrenginio integravimas
Reikia aktyviai skatinti optoelektroninių prietaisų ir integruotų optoelektroninių prietaisų kūrimą, nes šviesolaidinio ryšio technologijos plėtra priklauso nuo optoelektroninių prietaisų pažangos.
Nuolat didėjant tinklo greičiui, optinių ryšių sistemos, kurių vienos bangos ilgis elektroninis greitis yra 40 Gbit/s, jau yra parduodamos, o 160 Gbit/s spartos sistemos yra kuriamos laboratorijose. Todėl optoelektroniniai įrenginiai turi prisitaikyti prie šių greičių, įskaitant didelės spartos moduliuojamų lazerių kūrimą. Norint įgyvendinti ROADM (Reconfigurable Optical Add{6}}Drop Multiplexer), reikia sukurti bangos ilgio-derinamus optinius filtrus, bangos ilgio-derinamus lazerius ir optinius jungiklius, suteikiančius daug erdvės naujovėms.
Integruojant daug atskirų optoelektroninių prietaisų sukuriami integruoti optoelektroniniai įrenginiai, kurie pasižymi tokiais pranašumais kaip turtingas funkcionalumas, mažas dydis, didelis greitis ir didelis patikimumas. Mažų-masto integruotų optoelektroninių įrenginių jau yra, bet reikia sukurti didesnio-masto integruotus optoelektroninius įrenginius. Yra du integruotų optoelektroninių prietaisų procesai: monolitinė integracija ir hibridinė integracija. Hibridinė integracija sumažina sudėtingumą ir padidina derlių. Pagrindinė hibridinės integracijos technologija yra Planar Lightwave Circuit (PLC), spausdintinė plokštė su optiniu bangolaidžiu, ant kurio galima montuoti atskirus optoelektroninius įrenginius. Šiuo metu parduodami integruoti optoelektroniniai įrenginiai apima 8 bangų ilgio lazerinius modulius, AWG optinius filtrus, kurių bangos ilgis viršija 100 bangų ilgių, AWG+ optinius slopintuvus ir 32 × 32 optinius jungiklius. Integruotų optoelektroninių prietaisų kūrimas šiuo metu yra pradiniame etape, todėl mano šalis turėtų sustiprinti šios srities tyrinėjimą ir mokslinius tyrimus.
