Жарқылмаған оптикалық талшықтар

Кіріспе

Пайдаланылмаған оптикалық талшық

Қара талшық немесе жарықтандырылмаған талшық – оптикалық талшықты байланыста пайдалануға дайын, қолданылмаған оптикалық талшық. Қара талшықты желілік қызметтер провайдерінен жалдауға болады. Бастапқыда қара талшық телекоммуникациялық инфрақұрылымның желілік сыйымдылығын білдірген. Қосымша оптикалық талшық кабельдерін орнатудың айқын шығыны, траншея қазылғаннан немесе құбыр төселгеннен кейін өте төмен болғандықтан, АҚШ-та 1990 жылдардың соңы мен 2000 жылдардың басында телекоммуникациялық даму кезеңінде көптеген талшықтар орнатылды. Бұл артық сыйымдылық кейіннен 2000 жылдардың басындағы дотком дағдарысынан кейін қара талшық деп аталды, ол жоғары жылдамдықты деректерді беруге деген сұранысты уақытша төмендетті. Бұл пайдаланылмаған оптикалық талшық кабельдері кейіннен жарықтандырылған талшық кабельдерде (яғни дәстүрлі ұзақ қашықтыққа байланыс үшін қолданылатын кабельдерде) ұсылмаған ерекше жеке қызметтерге арналған жаңа нарық құрды.

Көңіл көтеру

Кабельдерді орнатудың көп бөлігі құрылыс-монтаж жұмыстарына кетеді. Бұл жобалау және бағыттарды белгілеуді, рұқсаттар алуды, кабельдерге арналған құбырлар мен каналдар жасауды және соңында орнату мен қосылуды қамтиды. Бұл жұмыс әдетте талшықты-оптикалық желілерді дамыту шығындарының басым бөлігін құрайды. Мысалы, Амстердам қаласындағы талшықты желіні орнату кезінде шығындардың шамамен 80%-ы еңбекақыға, ал тек 10%-ы талшыққа жұмсалды. Сондықтан, қазіргі сұранысқа қарағанда әлдеқайда көп талшықты жоспарлап, орнату мағыналы, болашақта кеңейтуді қамтамасыз ету үшін және кабельдердің біреуі істен шыққан жағдайда желінің сенімділігін арттыру үшін. Көптеген талшықты-оптикалық кабельдердің иегерлері, мысалы, теміржол және энергетикалық компаниялар, әрқашан басқа операторларға жалға беру мақсатымен қосымша талшықтарды қосады. Dot-com көпіршігі кезінде көптеген телефон компаниялары талшықты-оптикалық желілерді салған, олардың әрқайсысы телекоммуникация нарығында үстемдік етуді мақсат еткен, қызмет көрсететін аймақтың барлық қолданыстағы және болжамды трафигін қабылдауға жеткілікті сыйымдылыққа ие желі ұсыну арқылы. Бұл телекоммуникация трафигі, әсіресе деректер трафигі, болашақта экспоненциалды түрде өсе береді деген болжамға негізделген. Толқындық бөлістің пайда болуы бір талшықтың сыйымдылығын 100 есеге дейін арттырып, талшыққа деген сұранысты азайтты. Bell Labs-тағы Lucent компаниясының Оптикалық Желілер тобының бұрынғы басшысы Джерри Баттерстің айтуынша, сол кезде талшықты-оптикалық кабельдер арқылы тасымалданатын деректердің көлемі әр тоғыз ай сайын екі есеге өскен. Талшық арқылы деректерді тасымалдау мүмкіндігінің осы прогресі көбірек талшықтар қажеттілігін азайтты. Нәтижесінде, деректерді жеткізудің көтерме бағасы күрт төмендеді және бірқатар компаниялар банкроттықтан қорғануға мәжбүр болды. Global Crossing және Worldcom АҚШ-тағы екі танымал мысал. Теміржол құмарына ұқсас, бір нарық сегментінің бақытсыздығы екіншісіне пайда әкелді, ал бұл артық сыйымдылық жаңа телекоммуникация секторын құрды.

Much of the cost of installing cables is in the civil engineering work required. This includes planning and routing, obtaining permissions, creating ducts and channels for the cables, and finally installation and connection. This work usually accounts for most of the cost of developing fibre networks. For example, in Amsterdam's citywide installation of a fibre network, roughly 80% of the costs involved were labour, with only 10% being fibre. It therefore makes sense to plan for, and install, significantly more fibre than is needed for current demand, to provide for future expansion and provide for network redundancy in case any of the cables fail. Many fibre optic cable owners such as railroads and power utilities have always included additional fibres with the intention to lease these to other carriers. During the dot com bubble, a large number of telephone companies built optical fibre networks, each with the business plan of cornering the market in telecommunications by providing a network with sufficient capacity to take all existing and forecast traffic for the entire region served. This was based on the assumption that telecoms traffic, particularly data traffic, would continue to grow exponentially for the foreseeable future. The advent of wavelength division multiplexing reduced the demand for fibre by increasing the capacity of a single fibre by a factor of as much as 100. According to Gerry Butters, the former head of Lucent's Optical Networking Group at Bell Labs, the amount of data that could be carried by an optical fibre was doubling every nine months at the time. This progress in the ability to carry data over fibre reduced the need for more fibres. As a result, the wholesale price for data communications collapsed and a number of these companies filed for bankruptcy protection. Global Crossing and Worldcom are two high profile examples in the United States. Similar to the Railway Mania, the misfortune of one market sector became the good fortune of another, and this overcapacity created a new telecommunications sector.

Нарық

Көптеген жылдар бойы жергілікті байланыс операторлары қара түсті талшықты соңғы пайдаланушыларға сатуға келіспеді, себебі олар осы негізгі активке қол жеткізуді сату, олардың басқа, көбірек табыс әкелетін қызметтерін кемсітеді деп санады. АҚШ-тағы үлкен операторлар бәсекелес жергілікті байланыс операторларына қара түсті талшықты бөлек желі элементтері (UNE) ретінде сатуға міндеттелді, бірақ олар осы шараларды қолданыстағы талшықтар үшін азайту және жаңа талшықтар үшін толығымен жою үшін сәтті лобби жасады. Бәсекелес операторлар арасында талшықты алмастыру жиі кездеседі. Бұл олардың желілерінің олардың бәсекелесі бар жерлерде таралуын кеңейтеді, ал бәсекелесі жоқ жерлерде талшықтық сыйымдылықты ұсынуға мүмкіндік береді. Бұл тәжірибе индустрияда "бірлескен бәсекелестік" ("коопэтиция") деп белгілі. Осы аралықта, қара түсті талшықты жеткізуге маманданған басқа компаниялар пайда болды. Қара түсті талшық 1990-жылдардың соңы мен 2001 жылға дейінгі телекоммуникациялық өркендеуден кейін пайда болған артық қуаттылық кезінде қолжетімді болды. Қара түсті талшық нарығы капитал инвестициясының қайта оралуымен және қолданыстағы талшықты жарықтандырумен, сондай-ақ қара түсті талшықты жеткізушілердің бірігуі мен сатып алынуымен тартылды.

Желілер

Қара талшықты жекеменшік оптикалық талшық желісін құру үшін пайдалануға болады, оны оператор басқа жеткізушіден жалға алынған немесе сатып алынған қара талшықты тікелей басқарады. Бұл қолданыстағы желіде жолақтық ені немесе жалға алынған желілік сыйымдылықты сатып алудан өзгеше. Қара талшықты желілер жеке желілер үшін, сондай-ақ интернетке қол жеткізу немесе интернет инфрақұрылымы желісі ретінде пайдаланылуы мүмкін. Қара талшықты желілер нүктеден нүктеге дейін, немесе жұлдызды, өзін-өзі жазатын сақиналы, немесе торлы топологияларды қолдануы мүмкін. Байланыстың екі шеті де бір ұйымның бақылауында болғандықтан, қара талшықты желілер қажеттілік туғанда сыйымдылықты арттыру үшін толқын ұзындығын бөліп мультиплекстеуді пайдалана отырып, соңғы оптикалық протоколдарды қолдана алады және технологиялар арасында жаңарту мүмкіндігін қамтамасыз етеді. Көптеген қара талшықты қалалық желілерде қымбат SONET сақиналық жүйелерінің орнына CWDM арқылы қолжетімді Gigabit Ethernet жабдықтары қолданылады. Олар жоғары өнімділік қажет ететін желі пайдаланушылары үшін өте жоғары баға/өнімділік көрсеткіштерін ұсынады, мысалы, Google, бейне және іздеу деректері үшін қараңғы желілік сыйымдылықтары бар, немесе қауіпсіздік немесе басқа коммерциялық себептермен өз желілерін басқаруды қалайды. Дегенмен, қара талшықты желілер көбінесе халық тығыздығы жоғары аймақтарда ғана қол жетімді, себебі жаңа жерлерге талшық орнатудың құрылыс шығындары көбінесе тым жоғары болады. Осы себептерге байланысты, қара талшықты желілер әдетте деректер орталықтары және қолданыстағы талшықты инфрақұрылымы бар басқа да орындар арасында құрылады.

Вариациялар

Басқарылатын қара талшық – бұл толқын ұзындығын бөлу мультиплексі арқылы қара талшыққа қол жеткізудің бір түрі, мұнда талшық провайдері басқару мақсатында, белгіленген толқын ұзындығына реттелген транспондерді пайдаланып, талшыққа пилоттық сигнал жібереді. Толқын ұзындығын мультиплекстеуді қолдана отырып виртуалды қара талшық қызмет провайдеріне жеке толқын ұзындықтарын ұсынуға мүмкіндік береді. Осы талшықтағы басқа толқын ұзындықтары басқа клиенттерге жалға беріледі немесе басқа мақсаттар үшін қолданылады. Бұл әдетте, толқын ұзындығын жуан бөлу мультиплексі CWDM арқылы жасалады, себебі толқын жолақтарының кеңірек 20 нм аралығы осы жүйелерді кедергіге әлдеқайда төзімді етеді.