Optika do domu – svět se vzdaluje Evropě

Vývoj optických přípojek opět urazil kousek cesty od našeho posledního zkoumání. V některých asijských zemích již nárůst počtu těchto přípojek překonal xDSL. V USA je také o optiku značný zájem. Jen Evropa svoje zaostávání nijak nezmírnila.

V páteřních sítích se stala vláknová optika nezpochybnitelným vítězem pro své kapacitní možnosti, spolehlivost a trvanlivost. V přístupových sítích ale na optiku stále ještě čekáme: uživatelské přípojky jsou nejdražší částí sítě, ať se jedná o metry či kilometry sítě připojující uživatele k nejbližšímu distribučnímu uzlu či ústředně, a optika bez ohledu na stále se snižující cenu zařízení, kabelů a instalace je v pořizovacích nákladech na prvním místě. Důležité je ale nejen srovnání investic na budování infrastruktury (pro příklad americký Verizon investuje nemalých 23 miliard dolarů), ale také provozních nákladů, které jsou výrazně ve prospěch optické sítě, protože její údržba je mnohem méně nákladná než v případě metalické smyčky (Verizon má v plánu ušetřit ve své FTTH síti na miliardu dolarů na provoz).

Takže objektivně vzato, s ohledem na nedalekou budoucnost, optika drahá vlastně není. Potvrzuje to ostatně jeden z nejaktivnějších telekomunikačních provozovatelů světa v této oblasti, japonské NTT: podle něj je budování metalické a optické infrastruktury více méně shodné, co se nákladů, složitosti a managementu týče.

Všichni shodně připouštějí, že optická přístupová síť bude vbrzku jedinou odpovědí na požadavky uživatelů z hlediska multimediálních aplikací náročných na šířku pásma. Nejrozšířenější přístupové technologie jako DSL, kabel i bezdrát mají svá fyzická omezení a přes všechna vylepšení si neporadí s více kanály živého vysílání ve vysokém rozlišení (HDTV), vedle souběžně probíhající práce na internetu, hraní her či stahování softwaru, to vše na jedné jediné domácí přípojce.

Zatímco v globálním průměru DSL nabízí v průměru několik málo Mbit/s směrem k uživateli a zhruba 700 kbit/s směrem zpět, optické přípojky (FTTx) nabízejí v průměru téměř symetrickou propustnost (k uživateli/od uživatele) s hodnotou kolem 55/54 Mbit/s. V mnoha asijských zemích je ovšem běžná přípojka FTTx o propustnosti 100/1000 Mbit/s. A propustnost 1 Gbit/s už dovoluje skutečně mnoho: 8.000 současných telefonických hovorů; poslech 3.500 hudebních nahrávek v CD kvalitě současně; stáhnutí celé Encyclopedie Britannica (digitální vydání z roku 2005) za půl minuty; sledování 200 kanálů v kvalitě DVD nebo 66 kanálů HDTV.

Amerika se snaží

Pátá výroční konference o FTTH (Fiber To The Home), která se konala na podzim v Las Vegas, jednoznačně ukázala zájem o optické přípojky, podpořený zajímavými údaji o jejich rozvoji v různých končinách světa. V USA se optice začíná dařit, o čemž vypovídá meziroční nárůst počtu FTTH přípojek o 213 % (podle průzkumu Render Vanderslice & Associates). Ve výsledku ani milión takto moderně připojených domácností neznamená více než 1 % z celého trhu. Optická přístupová síť otevřela vloni 6 miliónům domácnostem možnost připojit se po optice. V tom je také trochu potíž s optikou, protože vyžaduje nejprve vybudování kompletní příslušné infrastruktury optické přístupové sítě, a pak teprve čekat na zákazníky, kterých je jen zlomek dostupných domácností.

V USA optický přístup nabízejí zejména místní telekomunikační provozovatelé (viz obrázek). Verizon má dominantní postavení na tomto trhu a stále snižuje své náklady na připojení domácnosti: v polovině loňského roku stálo zpřístupnění optiky pro domácnost 873 USD (tj. dotažení optické přístupové sítě do blízkosti zákazníka) a vlastní připojení domácnosti ještě dalších 933 dolarů. Společnost by chtěla obě položky v nejbližší době snížit minimálně o 50 dolarů. Verizon také přiznává, že údržba optické sítě je výrazně jednodušší než péče o měděné místní smyčky.

Obrázek: Podíly společností nabízejících FTTH na americkém trhu

Druhou společností na žebříčku poskytovatelů optického přístupu v USA je AT&T, které se zaměřuje na nově budované oblasti a má dosáhnout dostupnosti své optické sítě pro 1 milión domácností až v příštím roce. Jeho Project Lightspeed sází na kombinaci FTTH s FTTN (Fiber-To-The-Node). Mnohým se ale volba FTTN nezdá pro svá omezení z hlediska kapacit, a tedy podpory řady moderních služeb náročných na šířku pásma.

Poskytovatelé služeb by měli - alespoň podle poradců – plánovat své sítě tak, aby mohly podporovat jeden tok videa s vysokým rozlišením (8 Mbit/s s MPEG-4), dva toky videa v normálním rozlišení (dohromady 3 Mbit/s), středně rychlé připojení k internetu (3 Mbit/s) a hlasovou službu (do 1 Mbit/s). Dohromady to činí 15 Mbit/s, což s FTTN ještě lze docílit. Nicméně se brzy počítá s nárůstem požadavku na další kanály HDTV simultánně určené pro různé přijímače v domácnosti, a na to už FTTN stačit nebude. Pro udržení konkurenceschopnosti vůči nastupující kabelové technologii DOCSIS 3.0 bude třeba počítat s nabídkou 38-50 Mbit/s během krátké doby (5-6 let). A tato kapacita už je na hranici možností i velmi krátkých přípojek VDSL2, které jsou použity v rámci FTTN.

Asie tradičně vede

V Japonsku již počet ADSL přípojek začal klesat právě kvůli rozvoji optických přípojek (v polovině roku 2006 jejich počet dosáhl 6,3 miliónů). Do konce letošního roku má dokonce v této zemi počet optických přípojek překročit počet ADSL (do konce dekády by jich mělo být na 30 miliónů). Řada poskytovatelů přístupu totiž již opustila myšlenku modernizovat své metalické místní smyčky (na VDSL2) a věnují se budování plně optické přístupové sítě.

NTT jako největší japonský provozovatel využívá jako technické řešení jak BPON, tak G€PON (viz porovnání tří typů technologií PON v tabulce), takže umí poskytovat službu o symetrické kapacitě 1 Gbit/s pro video na vyžádání, videotelefonii a další video služby, které zprostředkovává ve spojení s dalšími partnery (sám telekomunikační provozovatel nemá podle japonských zákonů právo poskytovat vlastní video služby).

Tabulka: Porovnání PON

NTT je tak daleko, že už přemýšlí o další generaci FTTH. Přes popularitu ethernetu se asi nevydá cestou EPON o 10 Gbit/s, protože by to znamenalo podporovat už tři různé architektury (EPON, BPON a GEPON). Proto jako další vývojový stupeň spíše připadá v úvahu WDM (Wavelength Division Multiplex) pro svoji přirozenější návaznost na stávávající BPON a GEPON. Řešení založené na WDM (paralelní přenos signálů po vlnách různé délky, čili různé barvy), ale bude zřejmě jiné, než jaké se skrývá pod WDM-PON. Řešení bude založené na optických síťových jednotkách (ONU, Optical Network Unit) nezávislých na vlnové délce, tedy schopných pracovat s různými vlnovými délkami (do pěti let maximálně s 64 „barvami“).

Korea jako další významný asijský trh pro optické přípojky koketuje jak s WDM-PON technologií, tak se specifickou konkurenční technologií založenou na TDMA nabízející prozatím asymetrickou kapacitu (10 Gbit/s směrem k uživateli a 1,25 Gbit/s směrem od uživatele). Pracuje se na symetrickém řešení o kapacitě 10 Gbit/s. Podle národního institutu ETRI (Electronics and Telecommunications Research Institute) se začne 10 Gbit/s TDMA-PON zkoušet už v příštím roce.

19. 2. 2007

Autor: Ing. Rita Pužmanová, CSc., MBA