TKK | Tietoverkkolaboratorio | Opetus

Optinen tietoliikenne



Kuva 1. Erilaisia kuituja. Lähdeviite:
www.pcifiber.com

Kuitujen tulevaisuudennäkymiä

Alkuvuodesta 1998 Lucentin tutkimuslaboratoriossa saavutettiin ensimmäistä kertaa maailmassa pitkän matkan virheetön, yhden terabitin/sekunti-yhteys yhtä kuitua käyttäen. Tämä on kuitenkin vasta alkusoittoa. Tulevaisuudessa yhden ainoan kuidun odotetaan yltävän 200Tbit/s nopeuteen, joka vastaa kapasiteetiltaan 3000 miljoonaa yhdenaikaista puhelinsoittoa.Tämän luulisi riittävän kaikkiin mahdollisiin tarpeisiin...mutta tietoliikenteen kasvava volyymi ei osoita minkäänlaisia hidastumisen merkkejä. Viimeisen neljän vuoden aikana Internetin keskimääräinen kuukausivolyymi on noussut 31 teratavusta 3000 teratavuun.

Internetin suosio on ylittänyt kaikki odotukset ja sen tarjoamat palvelut lisääntyvät ja monipuolistuvat koko ajan. Nykyisin tunnetuista tekniikoista vain optinen kuitutekniikka pystyy vastaamaan yhä kasvavien siirtotarpeiden asettamiin haasteisiin. Valokaapeli mahdollistaa laajakaistaisen tiedonsiirron suurta siirtonopeutta vaativine palveluineen. Ääni, liikkuva kuva, teksti ja nopea data sekä näiden yhdistelmistä koostuvat erilaiset multimediapalvelut siirtyvät parhaiten juuri optista kuitua pitkin. Tässä piilee kuitenkin myös haaste: erilaiset palvelut asettavat hyvinkin erilaiset vaatimukset palvelun laadulle (Quality of Service). Optisen infrastruktuurin odotetaan tukevan hätäpuheluita ja live-videolähetystä vaativasta leikkausoperaatiosta sairaalassa kuten myös esimerkiksi sähköpostia, jonka saapuminen vastaanottajalle ei ole niin kriittinen ajan suhteen.

Jotta kasvava kapasiteettitarve pystytään toteuttamaan, ei vaadita yksin nopeita kuituyhteyksiä paikasta toiseen, vaan myös elektroniikkaa, joka pystyy käsittelemään terabittiluokan datavirtoja. Tähän haasteeseen vastaa järjestelmien integroitumisaste, joka tulevaisuudessa tulee olemaan nykyistä huomattavasti suurempi. Valokuiduissa käytettävä lasi- ja kvartsimateriaali ovat erittäin puhtaita, mutta käytännössä siihen jää aina pieniä määriä epäpuhtauksia. Nämä epäpuhtaudet aiheuttavat lasikuidusta poikkeavaa ominaisvärähtelyä tai värähtelyn kerrannaisvaikutusten kohdalle absorptiopiikin, joka synnyttää huomattavan vaimentavan vaikutuksen. Laboratorio-oloissa tämä absorptiopiikki on kuitenkin onnistuttu eliminoimaan, joten tulevaisuudessa siirtotekniikassa käytetty ns. transmissioikkuna levenee ja mahdollistaa siten suuremmat tiedonsiirtonopeudet.

Tiedonsiirron vallitsevat kehitystrendit ovat optisen kuidun lähestyminen loppukäyttäjää (kotia, koulua tai toimistoa) sekä langattomien järjestelmien nopea kehitys ja lisääntyminen. Nämä kaksi eri perustekniikkaa eivät sulje toisiaan pois, vaan täydentävät ja monipuolistavat tiedonsiirtopalveluiden kokonaistarjontaa. Voidaan sanoa, että olemme tiedonsiirtoverkkojen vallankumouksen kynnyksellä, jossa kasvava kapasiteetti ja erilaiset sovellukset sekä palvelut asettavat suuria vaatimuksia optisille verkoille. Kuitenkin, uudet kuitutekniikat, järjestelmien kasvava integroitumisaste ja nopeat kytkimet tulevat vastaamaan haasteeseen. Suuret ja halventuvat kaistanleveydet johtavat uusiin innovaatioihin ja maailmaan, jossa lopulta kaikki informaatiovirta saapuu koteihimme optista kuitua pitkin.

Tämä sivu on tehty Teletekniikan perusteet -kurssin harjoitustyönä.
Sivua on viimeksi päivitetty 08.12.2000 09:39
URL: http://www.netlab.tkk.fi/opetus/s38118/s00/tyot/55/tulevaisuus.shtml