Kapitola2
Co jsou sítě FTTx (a NGA)?
Tyto sítě patří mezi přístupové sítě, jako další typ sítí se udávají ještě sítě páteřní a místní (lokální). Poměrně často tyto sítě vidíme znázorněné na nějakém takovém obrázku, jako je i zde.
+

Obr. 2. Velmi základní rozdělení telekomunikačních datových sítí
Známé jsou zkratky WAN (Wide Area Network) a LAN (Local Area Network). Mezi ně se pak vloudila zkratka MAN (Metropolitan Area Network). Nemá samozřejmě cenu kreslit další obrázek, nebo se zbytečně dohadovat o několika názvech. Vcelku to sedí. Doma máme lokální (místní) síť, náš poskytovatel je článek mezi námi a nějakým tím obřím nadnárodním operátorem, co provozuje rozlehlé páteřní sítě.
Definice
Přístupové sítě (Access networks) se objevuje i v názvu celého textu – protože FTTx a NGA tvoří přesně tento typ sítí. Dle názvu je asi jasná funkce nebo umístění v hierarchii. Uživatel je připojen přes přístupovou síť k síti páteřní. Různé texty uvádí i mezistupně, ale jako základní rozdělení myslím toto postačuje. Samozřejmě, že ve skutečných sítích je zařízení za sebou zřetězeno víc, ale nemá cenu si život komplikovat předčasně a zbytečně příliš mnoha podrobnostmi. V této souvislosti lze zmínit termín poslední míle (last mile), kterým se označuje právě ten poslední kus sítě, kterým se poskytovatel internetových služeb snaží připojit své koncové uživatele. Obvykle je to ten největší problém, ze spojení poslední míle se postupem času stala první míle (first mile, pro zdůraznění důležitosti).
Zkratka FTTx zastupuje několik možností, podle toho, kde lze ukončit optické vlákno. Lze se setkat se zkratkami FTTH (Fiber to the Home, nejčastější, vlákno do domu), FTTB (Building, do budovy), FTTP (Premises, společné prostory domu), FTTC (Curb, k obrubníku), možná si další firmy vymyslí vlastní zkratky. FTTx má vlákno v názvu, takže jde vždy o optickou, a nikoliv metalickou síť (tedy, PON je také optická síť). Ovšem svět není ideální, takže někdy se lze setkat s označením hybridní FTTx. Což značí, že vlákno je všude, kde to jen jde, ve zbytku sítě je pak metalika (tedy měď, copper). Je jasné, že nemá smysl trvat dogmaticky na slovech, pokud jde vlákno až před dům a končí kdesi u obrubníku, tak těch pár metrů po metalice je dobré tolerovat, když to prostě jinak nejde, tak to jinak nejde…
Příklad
Aby to nebylo tak snadné, sítě FTTX se dělí na optické, opticko-metalické nebo opticko-radiové. Nebo nějaká kombinace všech těchto typů. Například velmi pěkně napsaná knížka pana Andre Girarda se jmenuje FTTx PON Technology and Testing, jako by přímo naznačovala, že sítě FTTx musí být zároveň pasivní PONka. To v současné době už úplně není pravda, ale je dobré zbytečně nelpět na několika slovech nebo zkratkách, tím se věci leda zkomplikují…
Na obrázku 3 vidíme rozdělení sítí FTTx.
+

Obr. 3. FTTx a jejich základní rozdělení
Jak vidno, těch zkratek je snad až příliš (význam zkratek je asi jasný, anglická slovíčka jsou dostatečně srozumitelná). V některých případech to asi může pomoci (abychom si lépe rozuměli, když mluvíme například o konkrétním projektu), ale ta původní zkratka FTTH jako by zapadla, přitom připojení domů je základní ukazatel a – jak uvidíme později – v mnoha státech (včetně Česka) se připojení bytů/domácností/domů optickým vláknem nedaří, a to i přes štědré dotace poskytované EU. Jednotlivé typy FTTx přivádějí optické vlákno do různé vzdálenosti od koncového uživatele. To je velmi schematicky znázorněno na následujícím obrázku.
+

Obr. 4. FTTx a poměr mezi optikou a metalikou
Obrázek 4 trochu předbíhá, protože jsou tam uvedeny zkratky ONT, ONU a OLT. ONT je Optical Network Terminal a ONU je Optical Network Unit. V mnoha dokumentech tyto dva pojmy splývají a ani výrobci je často nerozlišují. Modře je znázorněno optické vlákno, červeně metalické (nebo rovnou kovové) vedení, které je z mědi. Nahoře je připojení FTTD a FTTU, tedy vlákno na stůl nebo k uživateli. Tak si představuji třeba svoje domácí připojení, protože optické karty do počítače jsou na trhu už dlouho (před mnoha lety jsme testovali 10 gigabitové síťové karty, v té době byl spíše problém s vnitřní propustností sběrnic počítače, síťová karta sama o sobě těch 10 gigabitů přenesla poměrně snadno). Bohužel zůstává u představ, já (a vlastně nikdo v mém okolí) nemám vlákno přivedené nejen do bytu, ale ani do ulice nebo aspoň někam poblíž, aby alespoň ta naděje zemřela poslední. FTTH je původní zkratka a obrázek naznačuje, že optické vlákno je přivedeno někam do sklepa a vlastní rozvod po domě už může být metalický – nebo klidně optický. Protože cena optického vlákna (potažmo kabelu) není nijak vysoká, hlavním problémem je vlákno zakopat někde na ulici nebo chodníku. To je hlavní problém, který samozřejmě platí i pro zakopávání metalického vedení. FTTO a FTTB znázorňují dvě možné situace, vlákno je skutečně přivedeno do nějakého paneláku a do kanceláře/bytu, případně je ukončeno někde před, a do budovy už vede zas jen ta metalika. FTTC a FTTN jsou na tom obdobně, curb je chodník a N znamená node. Rozdíl je spíše ve vzdálenosti metalického vedení a zas tak podstatný není. FTTEx je už hraniční – jednotku jsem už neznačil ani ONU, protože jde spíše o zařízení DSLAM (digital subscribe line access multiplexer), tam už optika skoro není.
Zajímavost
Zkratka FTTx je v posledních letech vidět velmi často. V Evropě je to rozhodně velké téma. Ale jak se zdá, nějak se Evropě nedaří proklamované cíle naplňovat. Jsou některé výjimky (tradičně to bývají severské země), které si uvědomují, že heslo vlákno všude není jen prázdné heslo, ale skutečně dokáže zkvalitnit život lidí. Třeba Švédsko je velká země a naprostá většina obyvatel žije na jihu (vcelku pochopitelné, ono si někam vycestovat za polární nocí je hezký zážitek, ale zažívat dlouhé noci po většinu roku je deprimující) a sever nebo venkov se vylidňuje. Jak se ukazuje, s kvalitním internetovým připojením jsou ochotni se lidé do těchto odlehlých oblastí vracet. Mají pak k dispozici zábavu, videokonferenčně si popovídají s členy rodiny a kamarády, lze vzdáleně i pracovat. A samozřejmě cena bydlení je přijatelnější než někde kolem Stockholmu. Švédsko si beru jako příklad z toho důvodu, že jsem měl možnost se s lidmi pohybující se kolem optických kabelů pobavit, takže to nejsou jen přetlumočené věty z informačních brožur vytištěných na lesklém papíře.
A co zkratka NGA? Ta označuje přístupové sítě nové generace (i když v originále není slovo síť). Zde musíme zmínit několik technických a administrativních záležitostí, protože tato zkratka vznikla proto, aby se označila síť určitých vlastností, zejména pro potřeby dokumentů EU (Digital Agenda) a národních dokumentů, jako je Digitální Česko. Je tedy jasné, že zkratky FTTx a NGA se překrývají, přičemž NGA je takový nový hezký termín, který má zaručit skutečně kvalitní připojení. V praxi je to trochu horší. Digitální Česko 1.0 deklarovalo připojení domácností ve venkovských oblastech rychlostí alespoň 2 Mb/s a rychlost 10 Mb/s pro domácnosti v městských oblastech. Mně tedy není jasné, proč by venkovské oblasti měly mít rychlost připojení 5x horší, ale zajímavější je, že tento přístup měl být k dispozici do roku 2013. Hm. Aby to nebylo tak triviální, rok 2015 měl být svědkem toho, že městské oblasti budou pokryty rychlostí 30 Mb/s a venkovské oblasti s alespoň poloviční rychlostí, tedy alespoň 15 Mb/s. Ani jeden cíl se nepodařilo splnit, což asi potvrdí mnoho lidí a je jedno, jestli jsou z oblastí městských či venkovských. Digitální Česko 2.0 si v roce 2013 stanovilo hezký cíl – připojení rychlostí alespoň 30 Mb/s a to pro VŠECHNY obyvatele Česka (polovina domácností měla mít k dispozici 100 Mb/s) a to v roce 2020. V roce 2016 vznikl strategický dokument Národní plán rozvoje sítí nové generace. Je jasné (a to nejen autorovi tohoto textu), že tyto cíle se opět nepodaří naplnit. Zkrátka Česko ve výstavbě sítí nové generace bohužel zaostává, to je obecně známý fakt.
Příklad
Zkratka FTTx má ve svém názvu přímo vlákno. Samozřejmě třeba zkratka FTTN znamená, že vlákno je přivedeno někam daleko od koncového uživatele. Ale pořád je tam to vlákno. NGA vlákno nějak potichu vypustila, jako by se říkalo, že modernizované metalické vedení nebo bezdrát dokáží vlákno nahradit. Ale tak to není. Vlákno nabízí obrovskou přenosovou kapacitu a dnes je běžné přenášet 100 vlnových délek, každá s rychlostí 100 Gb/s nebo také 200 Gb/s. Rychlý výpočet z hlavy? 100×100 G rovná se 10 terabitů za vteřinu, OK? Samozřejmě to je jiná liga s velmi moderní a drahou koherentní technologií, ale třeba 10 Gb/s na vzdálenost 50 km lze přenést velmi snadno. V jistém ohledu FTTx kapacitou vlákna plýtvá. Ale ať mi někdo ukáže, jak přenáší 10 Gb/s na 50 km přes metalické vedení. Nebo nějakou běžně dostupnou bezdrátovou technologií. A přeci občas můžeme zaslechnout někoho z oboru, kdo tvrdí, že zrovna jeho technologie v pohodě nahradí optiku. V lepším případě je to jen dosti hrubá neznalost problematiky.
Sítě FTTx a NGA tedy používají v principu buď sítě pasivní, nebo aktivní. Proto si tyto typy sítí podrobněji představíme.