Из стекла и света

Принято считать, что границы веков особенно богаты значимыми событиями. Двадцатый век не является исключением, и все мы становимся свидетелями драматических явлений, происходящих в мире сетей, телекоммуникаций и, не удивляйтесь, финансов. Вот лишь некоторые из них.

В феврале 1997 года состоялось первичное размещение акций американской корпорации Ciena, основанной Давидом Хьюбером (David Huber), который до этого был сотрудником другой, гораздо более известной корпорации - General Instruments. В первый же день торгов Ciena заработала 3,4 млрд. долларов. В октябре капитализация корпорации Ciena оценивалась уже в 4,9 млрд. долларов - выше, чем суммарная капитализация трех компаний, на которые не так давно разделилась GI. Особенно интересны в этой ситуации два, казалось бы, не связанных факта: то, что доходы Ciena за прошедший финансовый год составили не так много в сравнении с величиной капитализации, то есть около 370 млн. долларов, и то, что Хьюбер, в отличие от General Instruments, еще пять лет назад сделал ставку на технологию спектрального уплотнения каналов (Wavelength-Division Multiplexing - WDM, а также Dense WDM). Инвесторы голосуют деньгами…

Другой пример: один из сотрудников Массачусетского технологического института (MIT) охарактеризовал конференцию по оптоволоконным технологиям "OFC '97", состоявшуюся в Далласе весной прошлого года, как наиболее радикальную за прошедшие пять лет, а уже через месяц должна состояться новая конференция - "OFC' 98". Интересно, каких эпитетов она удостоится. Среди новинок, представленных на прошедшей конференции, - оптоволоконные полнодуплексные трансиверы для одномодового и многомодового волокна. Спектральное уплотнение в простейшем случае, применительно к локальным сетям, позволяет использовать одно и то же волокно и для приема и для передачи, а применение современных интегральных технологий - значительно уменьшить стоимость внедрения и, в перспективе, подвести волокно на каждое рабочее место или даже в каждую квартиру. Обе технологии, представленные независимыми компаниями - английской Bookham Technology и, видимо, более известной в нашей стране транснациональной Hewlett Packard, позиционируются на рынок локальных сетей. Заметим, что реализуемые скорости передачи данных в принципе позволяют строить сети без активных элементов - на одних лишь пассивных разветвителях и оптических усилителях.

Еще одно событие - в начале декабря компания MCI, ведущий американский и международный провайдер телефонии и Интернета, объявила о вводе в эксплуатацию сети с пропускной способностью 80 Гбит/с и общей протяженностью 180 миль. Поток 80 Гбит/с образован восемью каналами OC-192 по 10 Гбит/с каждый, объединенными в одном волокне с помощью все того же спектрального уплотнения каналов (DWDM). Один из участков этой сети протяженностью 170 миль проложен между Лос-Анджелесом и Риальто (Калифорния). MCI планирует увеличить пропускную способность каждого из каналов до 40 Гбит/с, а их число - до 32, что позволит довести пропускную способность коммерческой (то есть не экспериментальной!) сети до 1280 Гбит/с или 1,28 Тбит/с.

Наконец, в декабре прошлого года достигнуто соглашение о финансировании глобального проекта Oxygen в размере 1,4 млрд. долларов, в рамках которого должно быть проложено 320000 километров оптического кабеля с пропускной способностью от 320 Гбит/c до 1 Тбит/с. Точки приземления в России - Калининград, Санкт-Петербург, Волгоград, Новороссийск и Владивосток. Компания CTR Group, управляющая проектом, надеется, что ей удастся собрать необходимые для его реализации 14 млрд. долларов, поскольку, в прокладку линий связи по дну океана уже сейчас вложено более 26 миллиардов долларов. Ею объявлены беспрецедентные скидки для телекоммуникационных компаний-инвесторов: за один миллион долларов можно стать владельцем гигабитного линка сроком на 25 лет. Интересно, что для прокладки кабеля по дну океана планируется задействовать 59 кораблей (см. рис. 1).

Зачастую эти революционные проекты и технологии позволяют использовать уже проложенное волокно, а простой анализ как перечисленных выше, так и других фактов позволяет сделать вывод о грядущих структурных (и от того не менее драматических) изменениях как в окружающих нас информационных и телекоммуникационных технологиях, так и, не исключено, в самом образе жизни. Кстати, среди других новостей, может быть, более милых сердцу российского обывателя, предстоящая плановая замена грозотросов на ряде российских линий электропередач - новые, с большой вероятностью, помимо алюминия будут нести в себе оптоволокно.

Героем и непосредственным участником всех перечисленных событий является оптоволокно - его возможностям и технологиям оптической передачи данных будет посвящена тема номера, которую откроет интервью с директором Центра волоконной оптики при ИОФРАН, академиком Е. М. Диановым. Отдельная статья будет посвящена беспроводным оптическим технологиям передачи данных, их возможностям и ограничениям. Затем, возвращаясь к волокну, мы расскажем, как распространяется свет в волокне, какие ограничения накладывает на полосу пропускания и частотный диапазон волокна модовая дисперсия и каковы основные характеристики одномодового и многомодового волокна. О ключевых технологиях, сделавшим возможным само появление методов спектрального уплотнения, расскажут другие материалы темы номера.

Возможности оптоволокна при построении магистралей трудно оспаривать - реальных конкурентов оно уже практически не имеет. А есть ли у него преимущества в области локальных сетей? Действительно, и в Интернете, и в печати можно встретить доводы о сложности прокладки и эксплуатации UTP5, не говоря уже о других, более высоких категориях. Многомодовое волокно уже сейчас приходит в магистрали высокоскоростных локальных сетей. Существенные изменения как в локальных, так и домашних сетях могут произойти с появлением дешевых интегральных оптоволоконных трансиверов и, опять же, применением спектрального уплотнения каналов. Кроме того, надежды ряда производителей связаны с полимерным волокном, которое еще в 1995 году вошло в список направлений стратегического сотрудничества США и Японии (угадайте, кто в этой связке ведущий, а кто ведомый)

Но и на солнце есть пятна, и WDM не лишена своих недостатков - в результате Рамановского рассеивания спектр каждого из каналов при распространении на большие расстояния расширяется, вследствие чего не приходится ожидать на трансокеанских линиях числа WDM-каналов более восьми. И здесь на помощь могут прийти соли тонные технологии, статья о которых завершит тему номера.

Интересен и другой факт: цены на оптоволоконное оборудование во многом определяются сложностью применяемых технологий и инвестициями, сделанными в их разработку. При массовом распространении цены будут стремительно падать - взять хотя бы пример с приводами CD-ROM, которые при фактически постоянной цене за два прошедших года эволюционировали с двух- до тридцатидвухкратной скорости устройств. Кстати, о применении лазеров из приводов CD-ROM для передачи данных обратного канала в системах FTTH ("волокно в каждый дом") пишут в серьезных американских научных журналах (Journal of Lightwave Technology, Feb. 1997, Vol. 15, No. 2).

Представляется уместным вспомнить слова профессора Дэвида Пэйна, директора Центра по оптоэлектронным исследованиям и изобретателя оптического усилителя: "В действительности мы живем только в каменном веке оптических коммуникаций". Хотя установленного сейчас волокна вполне хватило бы на то, чтобы двадцать восемь раз протянуть его до Луны и обратно.

Оптоэлектронные технологии передачи данных все еще далеки от конечного пользователя, пока это, скорее, область деятельности крупных телекоммуникационных компаний. Хорошим примером такой компании является концерн "Ростелеком", на сайте которого мне удалось найти карту коммуникаций, в которых он участвует (см. рис. 2). А ведь это лишь часть от глобальных коммуникаций нынешнего дня. Кто знает, может, они и станут теми ростками, которые дадут начало информационным супермагистралям будущего.

В ушедшем году на мировых рынках значительно упали цены на медь…

С автором можно связаться по e-mail: gbash@cterra.com