Bug Online

Katalog Ciscovih proizvoda nekada stvarno sadrži neke dragulje koje svi zapravo propuste primijetiti, odnosno s druge strane niti se Cisco nešto posebno trudi reklamirati ih ili gurnuti u prvi plan. S jednim takvim rješenjem sreli smo se (i tu u Mreži) još krajem 2004. godine (u broju od studenoga) kada smo pisali o implementaciji Cisco LRE (Long Reach Ethernet) rješenja, nestandardnog VDSL rješenja s glupavom modulacijom, ali vrlo pametnim korištenjem Etherneta kao mid-span rješenja (do udaljenosti od cca 1 km).
Dok je (na žalost) LRE-u Cisco zavrnuo pipu 2006. godine (te ga nije zamijenio drugim praktičnim rješenjem, ali su to nadoknadili mnogi dalekoistočni proizvođači), postoji ipak jedna serija proizvoda koja pripada u ovu kategoriju ignoriranih i zanemarenih dragulja koja je dan-danas dostupna i možda je tek danas našla svoju (širu) primjenu, a riječ je o nečemu zvanom Cisco WDM Solution, koji se pojavio još 2001. godine i dan danas je zapravo dostupan u više-manje nepromijenjenom obliku.
No današnjoj popularnosti WDM-a je najmanje pridonio sam Cisco – njegovo izvorno WDM rješenje je imalo ograničenu i rijetku primjenu (uključivo u Hrvatskoj), no veliki bum pasivnog WDM-a se dogodio zapravo unatrag dvije godine zbog drastičnog (deseterostrukog) pada cijena WDM rješenja, ponajviše CWDM (C kao Coarse, odnosno „grubi“ WDM) optičkih modula (u GBIC, odnosno danas SFP veličini) kojima je cijena pala sa nekih 3.000 dolara po komadu na današnjih 300 dolara po komadu (ovisno dakako o nekim parametrima te kvaliteti).
Danas su dostupna pasivna WDM rješenja mnogih proizvođača, dapače i tehnologija proizvodnje pasivnih komponenti filtara je značajno napredovala (vidjet ćemo na primjeru), a i proširilo se područje primjene pasivnih WDM rješenja. Popularnosti pasivnog WDM-a je također doprinijela i sveprisutna recesija, pri čemu su operatori te veliki poslovni korisnici suočeni s porastom količine prometa, a istovremeno s rezanjem proračuna za investicije morali tražiti pametnije i jeftinije rješenje za proširenje kapaciteta na najrazličitijim mjestima u mreži.

Kako uopće radi komunikacija na optici?

Za početak ćemo ukratko apsolvirati kako uopće radi komunikacija preko svjetlovodnog vlakna. Na jednoj strani imamo laser ili LE diodu (LED) izvor „svjetla“ (malo je netočno koristiti pojam svjetla jer je signal uglavnom izvan ljudima vidljivog dijela spektra, ali je otprilike tu negdje), a na drugoj strani svjetlovodnog vlakna imamo nekakvu fotodiodu koja svjetlosni signal može natrag pretvoriti u električni signal. Slanje podataka je zbilja vrlo jednostavno – ima svjetla je 1, nema svjetla je 0, tako da s te strane imamo doslovno čisti digitalni kanal s vrlo dobrim karakteristikama.
Upravo je najvažnija karakteristika svjetlovodnog vlakna vrlo nisko gušenje koje se u njemu stvara, tako da signal može prijeći 50 pa i 100km (u ekstremnim slučajevima i više) bez potrebe za aktivnim uređajem koji bi opet pretvorio foton u elektron pa nazad u foton (takozvana optičko-električna-optička pretvorba s potpunom regeneracijom). Traženjem zgodnog dijela spektra u kojem su gušenja najmanja definirana su tri takozvana optička „prozora“ u kojima je kasnije provedena standardizacija tehničkih rješenja.
Danas je o spomenutim „prozorima“ pomalo nepotrebno govoriti jer se prvi prozor (850 nm) koristi samo na višemodnom vlaknu i na kratkim udaljenostima (do recimo 500 m, stari 100 Mbps Ethernet je mogao i do 2 km), no najvažniji je frekvencijski pojas od oko 1.300 nm do 1.600 nm koji pokriva ono što smo nekada zvali „drugi“ i „treći“ prozor, gdje splet raznih efekata stvara u svjetlovodnom vlaknu napravljenom od silicijskog oksida (SiO2) prostor s minimalnim gušenjem, odnosno najvećim mogućim dometima.
S jedne strane tu je efekt Rayleighovog raspršenja (zbog kojega je nebo plavo, odnosno crveno u sumrak) koji opada inverzno porastu valne duljine, dok je s druge strane efekt infracrvene apsorpcije koja raste s porastom valne duljine te se u rupi između dvaju efekata nalazi gorespomenuti pojas od 1.300 nm do 1.600 nm.
Negdje na sredini ovog pojasa nalazi(o) se jedan šiljak (povećano gušenje na određenoj valnoj duljini) koji je nekada razdvajao „drugi“ od „trećeg“ prozora, a riječ je o valnoj duljini od 1.383 nm na kojoj osciliraju OH- (hidroksilni, odnosno vodeni) ioni koji su stvarali velik otpor fotonima na tim valnim duljinama. Stoga su se koristile ili valne duljine ispod ovog „vodenog vrha“ (Water Peak) - prijenosni optički sustavi su radili na oko 1.310 nm (u drugom prozoru), odnosno iznad vrha na 1.550 nm (u trećem prozoru). Vlakna s ovakvom karakteristikom prepoznajemo kao ITU-T G.652A/B vlakna te je riječ o kabelima koji su se ugrađivali do recimo 2003.-2004. godine
No napretkom tehnologije svjetlovodnih vlakana uspjelo se u proizvodnji iz silicij-oksidnog stakla izvući što više tih OH- iona (procesom koji bi se mogao najbolje opisati kao sušenje) tako da smo dobili zapravo ZWP (Zero Water Peak) vlakna koja više nemaju spomenuti šiljak, već imaju lijepu zaobljenu karakteristiku na cijelom ovom prijenosnom pojasu od 1.300 nm do 1.600 nm (pa i malo šire), te se omogućilo korištenje i tih valnih duljina u sredini. Vlakna koja imaju ovako popravljenu karakteristiku odgovaraju standardu ITU-T G.652C/D (uglavnom se koristi G.652D), a naći ćemo ih u svim optičkim kabelima unatrag barem 5 godina (uz vrlo rijetke iznimke korištenja G.655 vlakana).

Dakle u čemu je fora WDM-a
Tradicionalno, optički moduli koje svakodnevno srećemo su radili koristeći prilično široke dijelove spektra u sva tri prozora. Tako su diode koje se koriste na višemodnim vlaknima uglavnom emitirale na cijelom spektru od 750 do 860 nm (primjerice 1000Base-SX Ethernet) te radi tog „curenja“ u vidljivi dio spektra je moguće i vidjeti u mraku crvenu točkicu ako stavite komad papira ispred optičkog patch-kabela i ugasite svjetla (NIKADA NE GLEDATI DIREKTNO U MODUL ILI U PATCH).