Fiberoptikk. Illustrasjonsfoto
LEKER MED LYS: Steinar Bjørnstad har et avansert opplegg for forskning på fiberoptisk kommunikasjon i sitt laboratorium på Fornebu. (Bilde: Finn Halvorsen)
SPLITTES: Et bølgelengdemultiplekset signal kommer inn fra OpMiGua nettverket og blir delt i to deler i en polarisasjons-splitter. De to signalene benyttes til hver sin tjenesteklasse. Høy kvalitet er passende for video og telefon, mens lav prioritet er passende for vanlig PC bruk som Internett-surfing og filnedlastning. (Bilde: ILL.: Telenor)

Fiberoptikk overtar mer

  • ikt

Overføringskapasiteten på fiberoptiske nett har økt dramatisk de siste 10–15 årene.

Rundt 1990 så det ut til at man hadde nådd taket med en overføringskapasitet på rundt 10 Gbit/s på en og samme fiber.

Men i 1992 fant glupe forskere ut at man kunne benytte bølgelengdemultipleksing (WDM = Wavelength Division Multiplexing) for å overføre flere parallelle datakanaler i sammen fiber. Dermed startet en eksponentiell utvikling av kapasiteten. Verdensrekorden i laboratorium er i dag 10,92 Tbit/s, det vil si tusen ganger raskere enn i 1992.

Prisen på overføringssystemene ble også langt billigere enn tidligere på grunn av at det ble utviklet optiske forsterkere som erstatter tidligere benyttede elektroniske regeneratorer.





Optiske svitsjer

Den store overføringskapasiteten i optiske fibre setter store krav til nettelementer i et nettverk som skal benytte seg av denne kapasiteten. Det er en stor forskningsinnsats knyttet til utvikling av optiske svitsjer der signalbehandlingen skjer heloptisk.

Linjesvitsjing er den tradisjonelle teknikken i televerdenen hvor en linje kobles mellom to terminaler over et gitt tidsrom, som for eksempel mellom to telefonapparater.

Optiske linjesvitsjer, eller optiske krysskoplere, er i ferd med å bli kommersielt tilgjengelig. I en optisk krysskopler svitsjes aggregerte trafikkstrømmer og ikke de enkelte telefonsamtaler.

I dagens telenett domineres trafikken ikke lenger av telefonsamtaler, men av datatrafikk, for en stor del generert av Internett. Den tradisjonelle linjesvitsjingen erstattes mer og mer av pakkesvitsjing.





Tjenestekvalitet

For å utnytte kapasiteten i transportnettet best mulig, forskes det nå også intensivt på utvikling av optiske pakkesvitsjer. Men som vi kjenner til fra pakkesvitsjet Internett-trafikk, har vi ingen garanti for at alle pakkene kommer frem til rett tid.

Men mange tjenester krever et gitt nivå på tjenestekvaliteten i nettet, som for eksempel nødsamband, viktige telefonsamtaler og videokonferanser, kommunikasjon i forbindelse med kontroll av flytrafikk osv..

Det finnes diverse mekanismer som benyttes for å oppnå dette i de pakkesvitsjede nettverk. Pakker fra tjenester som krever høy kvalitet merkes slik at de prioriteres i svitsjene, og pakker med lavere kvalitet heller droppes. En høyere kvalitet kan dermed oppnås på merkede pakker, men blir det for mange høykvalitets pakker i nettet samtidig får man pakketap også for disse. Det er også mulig å legge pakkene i elektronisk minne for mellomlagring. I optiske nett er slik mellomlagring mer komplisert.

Optiske pakkesvitsjer er fremdeles på forskningsstadiet. Adressehodet behandles elektronisk, mens nyttelasten svitsjes optisk. Mellomlagringen av pakkene kan skje optisk eller elektronisk. Optiske pakkesvitsjer forventes først å bli tilgjengelig på det kommersielle marked om tre til syv år. I mellomtiden kan vi forvente ulike hybride løsninger.





Norsk innsats

Det forskes også på dette feltet i norske laboratorier. Steinar Bjørnstad hos Telenor har forsket på fiberoptisk kommunikasjon i en årrekke, og han underviser også i emnet ved NTNU.

Han forteller om et norsk forskningsprosjekt, OpMiGua (Optical Migration capable network with Guaranteed service) hvor et prinsipp for merking av kvalitet med optisk polarisasjon er patentsøkt. Den hybride nettløsningen som foreslås gjør det mulig med overføring av pakker som har garantert tjenestekvalitet samtidig som bølgelengderessursene kan utnyttes optimalt ved å flette lavere prioritets pakker innimellom.

– Vi tar sikte på å komme fram med løsninger for hybridnettverk i løpet av 2006, sier Bjørnstad.

Prosjektet støttes økonomisk fra Norges forskningsråd og gjennomføres i samarbeid med Network Electronics i Sandefjord og NTNU. Network electronics utvikler og produserer WDM utstyr for kringkastingsformål og leverer utstyr til demonstratoren i prosjektet. NTNU er engasjert gjennom to Telenor finansierte stipendiater og deres veiledere.