Autorem článku jsou Ing. Jan Brouček, CSc. a Pavel Dvořák, PROFiber Networking s.r.o.

Přípojka vláknem až do domu FTTH se stává realitou. Přesněji bychom měli říkat vláknem až do bytu, protože to lépe vystihuje tu situaci, kdy optické vlákno je použito jako širokopásmová (broadband) přípojka domácnosti.  Značná přenosová šířka pásma optického vlákna je všeobecně známa a přišla již konečně doba, kdy podstatně spadla cenová hladina optických vláken, optických komunikačních systémů, technologií jejich instalace, údržby a s tím souvisejících činností.  Díky tomu se technologie vláknové optiky stává cenově dostupnou a atraktivní pro všechny kabelové operátory až po ty nejmenší hráče na trhu, co poskytují služby Triple Play (telefon, televize a internet). Optické přístupové sítě FTTx (Fiber to the X) rostou naprosto spontánně a při rozvoji oboru ICT (informačních a komunikačních technologií) se na takových sítích FTTx setkáme s připojením všech klientů od malých kanceláří, firem až po velké podniky, banky, instituce, vzdělávací organizace. Optické vlákno proto proniklo do místní přístupové sítě ke všem kategoriím zákazníků až po ty nejmenší, což jsou domácnosti.

Obrázek č.1 - Přehled FTTx sítí

Cenová dostupnost FTTH

Cena zbudování optické přípojky FTTH v domácnosti v České republice klesla pod 20 000,- Kč včetně všech činností výstavby kabelové trasy, nasazení aktivního prvku FTTH do domácnosti a do agregačního/přípojného bodu sítě. V některých větších projektech FTTH, zejména městech s bytovými domy s více byty vychází tato pořizovací cena FTTH přípojky výrazně pod 20 000,- Kč, zatímco na vesnicích a místech s řídkou rezidenční zástavbou s rodinnými domky naopak cena roste výrazně nad tuto hranici.

Oproti přípojce s metalickými kabely vychází u optické FTTH přípojky kromě pořizovacích nákladů daleko nižší cena za údržbu a provozní náklady. Jinými slovy optická vlákna jsou daleko spolehlivější a levnější v provozu než metalické kabely.

Skutečně širokopásmová přípojka

Telekomunikační optická vlákna (mezinárodní doporučení ITU-T G.652 nebo G.657), která se v sítích FTTx používají mají šířku pásma několik desítek Terabitů/s v závislosti na použitém přenosovém zařízení. Představuje to více než 10 000 x větší přenosovou kapacitu než má metalická přípojka 1 Gbit/s. Proto optické vlákno položené v přístupové stí představuje skutečně širokopásmové médium s dostatečnou rezervou kapacity do budoucna, a je vhodným objektem k investování a podnikání v oblasti ICT. Uvádí se, že provozovatelé kabelových sítí mají zhruba jedno desetiletí času k tomu, aby ve svých kabelových infrastrukturách vyměnili metalické kabely za optické. Po uplynutí této doby se stanou metalické kabely nepoužitelnými pro přenosy moderních informačních a komunikačních služeb. Stejně jako před časem ve společnosti proběhla elektrifikace, plynofikace a podobné změny dané moderní dobou, přichází i čas skelnatění širokopásmové přípojky.

Každému klientovi vyhrazené vlákno nebo sdílení jednoho vlákna více klienty?

Kapacita jednoho vlákna je současnosti natolik postačující že je možné a běžné připojovat více domácností a účastníků na jedno vlákno. Vlákno od přípojného bodu sítě se postupně větví – odbočuje jednotlivým účastníkům. Vznikají tak sítě bod-multibod (point to multipoint, P2MP). Protože k větvení dochází pasivně pomocí optických odbočnic, bývají tyto rozvětvené sítě FTTH označovány jako pasivní optické sítě PON (Passive Optical Network). Samozřejmě je možné pasivní optickou odbočnici v síti FTTx nahradit aktivním zařízením s více porty pro připojení více klientů a vznikne tak aktivní optická síť AON (Active Optical Network). AON tak sice oddělí od sebe jednotlivé klienty a jejich provoz, ovšem za cenu zvýšení provozních nákladů sítě oproti PON. U sítí AON je třeba zajistit napájení a provozní podmínky pro aktivní prvek předsunutý v síti blíže ke klientům.

Obrázek č.2 – Architekura sitě PON (zdroj EXFO)

Obrázek č.3 – Architekura sitě P2P (zdroj EXFO)

Ideálním řešením by bylo vyhradit každému klientovi samostatné vlákno, nesdílené s žádným jiným zákazníkem. Takovéto sítě jsou pak z pohledu topologie označovány jako bod-bod (point to point, P2P). Sítě bod-bod jsou výhodné, a také se prosazují, u menších projektů, kde je do jednoho uzlu připojeno maximálně cca 1 000 účastníků. Při větších projektech je nutné provést segmentaci území do segmentů s maximálně 1000 klienty, a ty pak připojovat architekturou  bod-bod. Pokud se u velkých projektů FTTH neprovede segmentace, rostou při připojování velkého počtu účastníků (10 000 a více) do jednoho bodu neúnosně náklady na investici datového centra (propojovací panely, vláknové organizéry a optické rozvaděče) a na provoz sítě (údržba, připojování zákazníků, orientace ve velkých svazcích vláken, propojovacích panelech). Proto u velkých FTTH projektů je jednoznačný trend přecházet na architekturu PON. PON architektura snižuje počet vláken v uzlu sítě, umožňuje připojovat více účastníků (dnes běžně 128 klientů) na jediné vlákno a připojovat je v oblasti do 100 km (dnes běžně 20 km) od aktivního uzlu sítě. Tento princip sdílení vlákna je možné využívat tak dlouho, dokud požadavky na širokopásmové připojení a na využívané služby nepřesáhnou přenosovou kapacitu jednoho sdíleného vlákna.

V současné době existuje technické řešení, které umožňuje fyzické oddělení jednotlivých vrstev na síti PON, tzn., že je operátor schopen nabídnout P2P funkcionalitu na infrastruktuře PON sítě pomocí WDM technologie.

Obrázek č.4 – P2P funkcionalita na infrastruktuře sítě PON (zdroj LG-Nortel)

Sítě FTTH – 1 Gbit/s pro každého

V dnešní době na síti bod-bod FTTx je technicky snadné a komerčně běžné poskytovat vybraným klientům 1 Gbit/s. V blízkém budoucnu 1 Gbit/s pro každého bude samozřejmostí a již dnes se hovoří o FTTH technologiích, které by garantovaly 1 Gbit/s každému klientovi, na architektuře PON, která připojí 1000 klientů jedním vláknem a oblasti do 100 km od aktivního uzlu sítě. Na toto téma se zatím vedou diskuse na poli technických norem, které jsou v předstihu 1 až 3 roky před uplatněním technologie v komerčním měřítku. Lze proto přepokládat, že tyto technologie jsou za dveřmi. Zatímco FTTH a optické vlákno je už tady. Pardon, doma. U nás doma?  Nebo u Vás doma? To je ten pravý význam Fibre to the Home.