De optische communicatiecapaciteit lijkt wel aardolie. De gebruikers gedragen zich alsof de beschikbare bandbreedte en datadebieten niet op kunnen, maar dat is buiten killerapplicaties als video gerekend.

Gelukkig is optische communicatiecapaciteit geen eindige grondstof zoals aardolie, maar hernieuwbaar en uitbreidbaar. De keynotes op de European Conference and Exhibition on Optical Communication (ECOC) van eind september lieten er evenwel geen twijfel over bestaan: het wordt nog hard knokken om te voldoen aan de overstelpende groei van het wereldwijde informatieverkeer.

Content driven verkeer

Zo verwezen de sprekers duidelijk naar video als de ‘killer application’, zowel in de positieve als de negatieve zin. Positief aangezien het videoverkeer in al zijn vormen (TV/ontspanning, teleconferencing, diensten op afstand, social networking etc) een belangrijke inkomstenbron wordt voor leveranciers van allerlei diensten. Negatief omdat het voorspelde videoverkeer ook makkelijk de huidige communicatieinfrastructuur kan overweldigen. Alleen al bij het televisieverkeer gaat het niet uitsluitend om het huidige ‘high definition’aanbod. In de pijplijn zitten ontwikkelingen als Super of Ultra High Definition (dubbele ‘high definition’), holografische televisie (goed voor 400.000×1080 pixels à rato van 60 beelden per seconde!), ‘virtuele camera’s’ (in reële tijd gecreëerd op basis van beelden uit x-aantal camera’s) en dies meer. Er zullen zich daarnaast ook diensten aanbieden als high resolution videoconferencing of tele-aanwezigheid (telepresence), naast bijvoorbeeld 3D-telefonie. Het zijn dergelijke vormen van ‘content driven’ verkeer die stilaan resulteren in gigantisch aanzwellende data-stromen. Vandaag loopt over een doorsnee ‘backbone’-netwerk al ca. 16 petabyte aan verkeer per dag (cijfer 2007), met een groeiritme van 40 à 60 procent per jaar, aldus Rod Alferness, chief scientist Bell Laboratories, Alcatel-Lucent. “Op tien jaar tijd is dat goed voor 30 tot 110 maal meer verkeer!” Tegen 2018 (of vroeger) kan dat verkeer al 1 petabit/s aan capaciteit vereisen. Daarnaast stimuleren nog andere krachten die groei. “We have ‘flattened the world’,” omschrijft Alferness hoe vandaag de mensen echt een ‘wereldgemeenschap’ vormen, met vlotte vormen van interactie over afstanden op wereldschaal. De volgende stap is een “‘global total presence’, zodat je mensen echt samenbrengt, zonder reizen maar toch beter dan ‘being there’.” En dan hebben naar verhouding nog maar weinig mensen toegang tot het wereldwijde netwerk. “Hoe kunnen we het volgende miljard mensen laten communiceren,” klinkt de vraag, “zonder het huidige systeem te overweldigen?” De optische communicatieinfrastructuur helpt wel de CO2 ‘footprint’ te verkleinen door minder fysieke verplaatsingen van mensen en documenten, maar produceert zelf ook een footprint. Het zal een bijkomende uitdaging zijn om echt veel méér verkeer aan te kunnen met een zelfde of bij voorkeur kleinere ‘footprint’.

Oplossingen

De voorbije jaren werd al een verbluffende vooruitgang geboekt. Vandaag stromen door de onderzeese kabels tot 120 à 130 kanalen van 10Gbps, en kan op het land 40Gbps per kanaal worden aangeboden (en binnenkort ook onderzees). Bovendien overbrugt de optische communicatie steeds vaker ook de laatste flessenhals (‘the last mile’) door ‘Fibre-to-the-Home’ (FTTH) aan te bieden. In de VS zijn al bijna 3 miljoen huizen hierop aangesloten voor hun netwerkdiensten. Ook in Japan en Zuid Korea schiet FTTH lekker op. Uiteindelijk zal FTTH dan ook ‘Fibre-to-every-Home’ worden (FTEH). Een communicatienetwerk zal dan de pure transmissierol moeten overstijgen en dus meer ‘intelligentie’ en goed gesitueerde opslagfaciliteiten (om de afstand tussen de gebruiker en de gewenste informatie zo kort mogelijk te houden) omvatten. Zo zal het vormen van zelfoptimalisering moeten bieden. Voorts wordt duchtig gewerkt aan ‘optical packet switching’ om het aantal omzettingen van lichtverkeer naar elektrische stroom en dan weer naar licht (Optical/Electrical/Optical) zo klein mogelijk te houden. Elke omzetting betekent immers tijdsverlies, een hoger stroomverbruik en meer complexiteit.Om de groei aan te kunnen zullen ook nieuwe ‘uitvindingen’ hun opwachting moeten maken. Zoals tien jaar geleden ‘wavelength-division multiplexing’ (WDM, een manier om het golflengtebereik van het licht in de glasvezel op te splitsen in verschillende kanalen) cruciaal bleek om het datadebiet op te drijven, zijn ook nu gelijkaardige ontwikkelingen nodig. “Maar het lijkt wel een stuk moeilijker te worden,” constateert Alferness.

Guy Kindermans