บทความเทคโนโลยีการสื่อสาร เรื่อง การสื่อสารผ่านสายเคเบิลใยแก้วใต้น้ำ
ปัจจุบันปริมาณความต้องการวงจรการสื่อสารมีเพิ่มขึ้นมาก ดังนั้น เพื่อให้การให้บริการสื่อสารโทรคมนาคมเพียงพอกับความต้องการของผู้ใช้บริการ จึงได้มีการออกแบบระบบเคเบิลใต้น้ำที่มีขนาดใหญ่ขึ้นเพื่อรองรับปริมาณทราฟฟิก (traffic) ที่เพิ่มสูงขึ้นอย่างรวดเร็วนี้หากใช้ระบบเก่าซึ่งใช้เทคโนโลยีของเคเบิลชนิดแกนร่วม (Coaxial technology) และเป็นระบบอานาลอค (analog) การเพิ่มขนาดของระบบทำให้เกิดความยุ่งยากในด้านปฏิบัติการบำรุงรักษา และความแน่นอน เพราะเมื่อขนาด (capacity) ของระบบใหญ่ขึ้น ก็จะเป็นผลให้ขนาดของเคเบิลใหญ่และแถบความถี่ของระบบ (system frequency band width) กว้างมากขึ้นเป็นผลให้สัญญาญในสายเคเบิลถูกลดทอน (attenuation) ลงไปกว่าเดิมและระยะทางระหว่างตัวทวนสัญญาณ (Repeater Spacing) ก็ลดลงไปด้วยจากข้อจำกัดดังกล่าวข้างต้นจึงได้มีการค้นคว้าเทคโนโลยีใหม่สำหรับระบบเคเบิลใต้น้ำเพื่อปรับปรุงระบบให้ทันสมัย มีประสิทธิภาพความพอเพียง สะดวก รวดเร็ว ปลอดภัย และประหยัดระบบเคเบิลใต้น้ำชนิดใหม่ที่วงการโทรคมนาคมระหว่างประเทศกำลังตื่นตัวทั่วโลกที่กล่าวนี้ก็คือระบบเคเบิลใต้น้ำใยแก้ว
ระบบเคเบิลใต้น้ำใยแก้ว
ระบบเคเบิลใต้น้ำใยแก้ว ที่ใช้งานอยู่หรือกำลังจะใช้งานปีพ.ศ. 2531-2533 ในแถบมหาสมุทรแอตแอนติก ในแถบทะเลเหนือ หรือข่ายเคเบิลใต้น้ำในแถบมหาสมุทรแปซิฟิก จะใช้เคเบิลใต้น้ำในแถบมหาสมุทรแปซิฟิค จะใช้เคเบิลใยแก้วชนิด single-mode fibre ที่ความยาวคลื่นขนาด 1.3 ไมครอน (1.3 micrometer) ซึ่งเคเบิลใยแก้วนี้ ทำจากใยแก้วซิลิคอนที่บริสุทธิ์มาก (highly-pure sillicone glass fibre) ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 0.1-0.15 มิลลิเมตร ซึ่งใยแก้วนี้จะทำหน้าที่เหมือนกับเป็นท่อนำคลื่น (waveguide) ให้กับคลื่นแสงโดยใช้หลักการสะท้อนแสงในขอบเขตของใยแก้วนั้นระบบเคเบิลใต้น้ำใยแก้วซึ่งเป็นระบบดิจิตอล (digital system) เมื่อเปรียบเทียบกับระบบเคเบิลใต้น้ำชนิดแกนร่วมแล้ว จะเห็นได้ว่าระบบเคเบิลใต้น้ำใยแก้วมีข้อดีกว่าหลายประการคือ สามารถรับ-ส่งสัญญาณได้ในแถบความถี่ที่กว้างกว่าราคาต่อวงจรก็ต่ำกว่าและยังมีน้ำหนักเบาอีกด้วย นอกจากนี้ยังสามารถรับ-ส่งข้อมูล ที่อัตราเร็วกว่าเคเบิลชนิดแกนร่วมแต่สิ่งสำคัญคือระยะทางระหว่างตัวทวนสัญญาณ (repeater syacing) ของเคเบิลใยแก้วก็มากกว่า
ลักษณะการทำงานของระบบเคเบิลใยแก้วสัญญาณไฟฟ้าแบบดิจิตอลจะถูก modulate เข้ากับแหล่งกำเนิดแสงที่นี้อาจเป็นเลเซอร์ไดโอกชนิด ILD(Injection Laser Diode) หรือ LED ( Light Emitting Diode) ก็ได้สัญญาณที่ออกมาจะเป็นสัญญาณแสงซึ่งจะถูกส่งผ่านไปตามเคเบิลใยแก้วระยะหนึ่งจนถึงตัวทวนสัญญาณ สัญญาณก็จะถูกเปลี่ยนกลับเป็นสัญญาณไฟฟ้า (eloctrical signal) โดยใช้โฟโต้ไกโกชนิด PIN หรือ APD (Avalanche photo diode) สัญญาณไฟฟ้านี้ก็จะถูกนำมาขยาย และกำเนิดสัญญาณไฟฟ้าใหม่ (regeneratc) แก้วจะเปลี่ยนเป็นสัญญาณแสง (optical signal) โดยถูก modulate กับแหล่งกำเนิดแสงอีกครั้งหนึ่ง และผ่านเคเบิลใยแก้วจนถึงปลายทาง (dislant terminal) กับปลายทางสัญญาณแสงก็จะถูกเปลี่ยนกลับเป็นสัญญาณไฟฟ้า เพื่อต่อเข้าชุมสายต่อไป ซึ่งลักษณะการทำงานนี้จะเป็นเช่นเดียวกันทั้งด้านรับและส่งสำหรับการจ่ายไฟเลี้ยงให้กับตัวทวนสัญญาณระบบการจ่ายไฟจะป้อนกระแสไฟตรงที่กระแสตรงที่มีค่ากระแสคงที่ผ่านตัวนำโลหะ (ทองแดง) ในสายเคเบิลและครบวงจรด้วยระบบพื้นทะเล (Ocean Ground) ที่ปลายทางทั้ง 2 ด้าน ซึ่งมีลักษณะของระบบจ่ายไฟเลี้ยงเหมือนกับระบบเคเบิลใต้น้ำแกนร่วมดังแสดงในรูป
บทสรุป
ปัจจุบันการสื่อสาระหว่างประเทศมีระบบดาวเทียมและระบบเคเบิลใต้น้ำเป็นข่ายสื่อสัญญาณเมื่อเปรียบเทียบการใช้งานของทั้งสองระบบแล้วจะเห็นได้ว่า
1. ต้นทุนของระบบเคเบิลใต้น้ำใยแก้วมีแนวโน้มจะต่ำลงเรื่อย ๆ เพราะจะเป็นระบบที่ได้รับการพัฒนาให้มีความสูงและอายุการใช้งานยาวมาก แม้ว่า ในอนาคตระบบดาวเทียมจะมีราคาลดลง แต่จะมากเพราะมีต้นทุนคงที่ส่วนหนึ่งคือ เป็นค่าส่งดาวเทียมที่ต้องใช้เชื้อเพลิงเป็นพลังงานขับเคลื่อนจรวดอีกทั้งอายุการใช้งานดาวเทียมแต่ละดวงไม่ยาวมากเท่าเคเบิลใต้น้ำ 2. ระบบเคเบิลใต้น้ำใยแก้วขนาด 1 คู่ เส้นใยรุ่นใหม่มีความจุพอ ๆ กับระบบดาวเทียมกล่าวคือสามารถรับ-ส่งสัญญาณทราฟฟิกแบบดิจิตอลได้ถึง 1.8 Gbit/sในขณะที่ดาวเทียมดวงหนึ่งมีแถบความถี่ใช้งานได้ (Useablc band-width) ประมาณ 1000 Mllz หรือใช้งานได้ 1.8 Gbits/s ซึ่งเท่ากับระบบเคเบิลฯ 1 คู่เส้นใย แต่การวางเคเบิลใต้น้ำระบบหนึ่ง ๆ จะบรรจุเส้นใยแก้วได้หลายคู่ ดังนั้น โดยทั่ว ๆ ไประบบเคเบิลใต้น้ำใยแก้วจะสามารถแบ่งให้มีความจุมากกว่าระบบดาวเทียมได้ 3. ระบบดาวเทียม ต้องมีการแบ่งสรรตำแหน่งในวงโคจรคงที่ (Geostationary orbit)ซึ่งทุกประเทศแสวงหามาใช้งาน และระบบดาวเทียมเป็นระบบวิทยุจึงมีขีดจำกัดเรื่องความถี่ ซึ่งเป็นทรัพยากรที่แต่ละประเทศต้องแบ่งกันใช้และการซ่อมดาวเทียมที่อุปกรณ์เกิดเสียหรือชำรุดทำได้ยาก ในขณะที่เคเบิลใต้น้ำใยแก้วไม่มีปัญหาในเรื่องตำแหน่งโคจร เพราะมีน่านน้ำสากลกว้างใหญ่ไพศาลให้เลือกวางเคเบิลได้และเป็นระบบที่ใช้ความถี่แสงรับ-ส่งเฉพาะในเส้นใยแก้วเท่านั้น ไม่แผ่กระจายออก จึงไม่มีปัญหาเรื่องความถี่รบกวนกันหรือการแบ่งกันใช้งาน อีกทั้งการซ่อมเคเบิลที่เสียหรือชำรุดก็ทำได้ง่ายกว่าจากข้อที่ได้เปรียบเหล่านี้ ควรคะเนได้ว่าจะมีการใช้งานระบบเคเบิลใต้น้ำใยแก้วเป็นระบบหลักของการสื่อสารระหว่างประเทศ… ในอนาคต
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น