วันอังคารที่ 11 กันยายน พ.ศ. 2550

DENSE WAVELENGTH DIVISION MULTIPLEXING

11 กันยายน 2550 10:27 น.
แก้ไขโดย พ.ท.ดร.เศรษฐพงค์ มะลิสุวรรณ

ในศตวรรษที่ 21 ไม่สามารถที่จะปฏิเสธได้ว่าการบริการทางด้านข้อมูลข่าวสารได้เข้าไปสู่สังคมและธุรกิจการค้า ข้อมูลข่าวสารกลายเป็นสิ่งจำเป็นด้วยตัวของมันเอง ยิ่งไปกว่านั้นทั่วโลกและทุกหนทุกแห่งได้มีการใช้ข้อมูลข่าวสาร ทำให้โครงข่ายหลักเกิดความหนาแน่นในการใข้งาน แม้ว่าระบบรับ-ส่งสัญญาณของเส้นใยแก้วนำแสงสามารถที่จะส่งสัญญาณได้เร็วถึง 2.5Gbps แต่ก็ยังไม่พอที่จะรองรับกับจำนวนผู้ใช้ได้จึงมีวิธีที่จะเพิ่มความเร็วในการส่งสัญญาณให้มากขึ้นไปอีกโดยอาศัยโครงข่ายเดิมของเส้นใยแก้วนำแสงสามารถทำได้ 2 วิธี

1. เพิ่มอัตราเร็วจากระบบเดิมที่ใช้อยู่ โดยการใช้ Multiplexing แบบ Time-Division Multiplexing (TDM) เข้ามาช่วยซึ่งสามารถเพิ่มได้ถึง 16 เท่าจากระบบเดิม แต่มีความยุ่งยากและค่าใช้จ่ายสูงในด้านการซื้อสินค้าและการบำรุงรักษา

2. เพิ่มจำนวนความยาวคลื่นแสงในเส้นใยแก้วเส้นเดิม โดยการใช้ Multiplexing แบบ Wavelength Division Multiplexing (WDM) เข้ามาช่วยให้สามารถส่งแสงหลายๆความยาวคลื่นหรือหลายๆสี ไปบนเส้นใยแก้วนำแสงเส้นเดียวกัน

ข้อแตกต่างระหว่าง TDM และ WDM
TDM เป็นการนำข้อมูลจากหลายๆเส้นทางนำมาเรียงเป็นข้อมูลอันเดียว ดังรูป

WDM เป็นการส่งข้อมูลแต่ละอันไปบนความยาวคลื่นเฉพาะสำหรับข้อมูลนั้น ดังรูป

ชนิดของความยาวคลื่นและระบบ WDM

เส้นใยแก้วนำแสงเริ่มมีการผลิตตั้งแต่ปี1900 แต่ไม่ค่อยเป็นที่นิยมเพราะมีการลดทอนของสัญญาณในระดับ 1000 dB/km ต่อมาในช่วงปี 1950 ได้มีการศึกษาและวิจัยเรื่องการส่งสัญญาณแสงในแก้ว ประกอบกับกระบวนการผลิตเส้นใยแก้วนำแสงก็ได้ก้าวหน้ามากขึ้นจนทำให้การลดทอนของสัญญาณมาเป็นระดับ 4 dB/km จึงนำมาใช้ในเชิงธุรกิจมากขึ้น และได้มีการตั้งความยาวคลื่นแสงที่เป็นมาตราฐานโดยเรียกว่า ”Window” ซึ่งสามารถแบ่งได้ 4 กลุ่มใหญ่ๆคือ

1. First Window มีความยาวคลื่น 850nm
2. Second Window หรือ S band มีความยาวคลื่น 1310
3. Third Window หรือ C band มีความยาวคลื่น 1550nm
4. Fourth Window หรือ L band มีความยาวคลื่น 1625nm

ระบบ WDM มีเริ่มมีมาตั้งแต่ปี 1980 สามารถส่งได้ 2 ช่อง เรียกว่า Wideband WDM ปี 1990 เป็นรุ่นที่ 2 ของ WDM สามารถส่งได้ 2-8 ช่องและแต่ละช่องห่างกัน 400GHz ในความยาวคลื่น 1550nm เรียกว่า Narrowband WDM ปี 1996 เป็นรุ่นที่ 3 ของ WDM โดยสามารถส่งได้ 16-40 ช่องและแต่ละช่องห่างกัน 100-200GHz และได้มีการพัฒนาจนสามารถส่งได้ 64-160 ช่องและแต่ละช่องห่างกัน 25-50GHz เรียกว่า Dense WDM (DWDM) ซึ่งดูได้จากรูป

โดยเริ่มจาก Transmitter ซึ่งทำหน้าที่เปลี่ยนข้อมูลทางไฟฟ้าเป็นสัญญาณแสงแล้วส่งเข้าสู่เส้นใยแก้ว Transmitter หนึ่งชุดจะส่งแสงออกมา 1 ความยาวคลื่นถือเป็น 1 ช่องสัญญาณจากนั้นแสงทุกช่องสัญญาณที่มีความยาวคลื่นต่าง กันจะถูกรวมเข้าด้วยกันโดยกระบวนการทางแสงด้วย Optical Multiplexer (Mux) เพื่อส่งไปยังปลายทางด้วยเส้นใย แก้วเพียงเส้นเดียว ข้อมูลที่เดินทางในระหว่างเส้นทางจะถูกลดทอนสัญญาณทำให้แสงมีค่าความเข้มแสงอ่อนลง จึงต้องมี Optical Amplifier ทำหน้าที่ขยายสัญญาณแสงทุกช่องสัญญาณพร้อมกันให้มี ขนาดความเข้มแสงมากพอที่จะเดินทางต่อไปไกล เมื่อข้อมูลเดินทางถึงปลายทางสัญญาณแสงที่รวมทุกช่องสัญญาณมาก็จะถูกแยกออกให้เป็นช่องสัญญาณเดี่ยวตามค่าความยาวคลื่นแสงด้วยอุปกรณ์เชิงแสงที่เรียกว่า Optical Demultiplexer (DeMux) จาก นั้นก็เปลี่ยนข้อมูลทางแสงเป็นไฟฟ้า

หลักการทำงานของระบบ DWDM
1. Generating the Signal คือแหล่งให้กำเนิดแสงที่สามารถผลิตแสงที่มีความยาวคลื่นตามที่ต้องการเพื่อที่จะเป็นตัวขนส่งข้อมูลโดยการรวมกันสัญญาณ Analog
2. Combining the Signal คือการรวมสัญญาณให้สามารถส่งไปบนเส้นใยแก้วนำแสงเพียงเส้นเดียวได้
3. Transmitting the Signal จะมีผลที่เกิดจากการส่งสัญญาณไปในเส้นใยแก้วนำแสงคือการลดทอนและการสูญเสียของสัญญาณ ซึ่งสามารถลดได้โดยการควบคุม ระยะห่างของแต่ละช่องสัญญาณ, ความยาวคลื่นที่ใช้ และระดับของพลังงานของแหล่งให้กำเนิดแสง
4. Separating the Receive Signal คือการแยกสัญญาณออกทำตรงข้ามกับการรวมสัญญาณ
5. Receiving the Signal คือการแยกข้อมูลออกจากแสงโดยเครื่องตรวจจับแสง

ข้อดีของระบบ DWDM คือ
1. สนับสนุนหลากหลาย Protocol
2. ส่งได้ BandWidth เพิ่มขึ้น Speed สูงขึ้นในเส้นใยแก้วนำแสงเส้นเดิม
3. ประหยัดอุปกรณ์ทวนสัญญาณ, เส้นใยแก้วนำแสง และอุปกรณ์เชื่อมต่อ
4. ราคาถูกกว่าถ้าเทียบกับลาก fiber ใหม่
5. สามารถใช้ได้กับโครงข่ายเดิม

ผลกระทบที่จะเกิดขึ้น
1. ทำให้เทคโนโลยี Wireline ชนิดอื่นๆถูกทำให้สาบสูญ
2. อุปกรณ์ทางด้านการสื่อสารจะถูกเปลี่ยนแปลงให้เป็นแสงทั้งหมดเช่น Optical Cross-Connect, Optical Switching เป็นต้น

เหมาะสมกับประเทศไทยเพราะว่า
1. ประเทศไทยมีโครงข่าย Synchronous Digital Hierarchy (SDH) อยู่แล้วทั่วประเทศ
2. สามารถที่จะขยายหรือเพิ่มการติดต่อสื่อสารได้ง่ายขึ้น
3. สามารถใช้กับระบบที่หลากหลายของประเทศไทยได้

TOT อัปเกรดโครงข่ายในเขตกรุงเทพฯ ด้วยด้วยแพลตฟอร์มมัลติเซอร์วิส เพื่อเพิ่มความเร็วโครงข่ายจาก 1 Gbps เป็น 320 Gbps โดยติดตั้งโซลูชันออปติคัลของซิสโก้ ซีสเต็มส์ บนแพลตฟอร์ม Cisco ONS 15454 Multi-service Transport Platform (MSTP) ซึ่งโซลูชันดังกล่าวจะช่วยให้ TOT สามารถเพิ่มอัตราความเร็วของโครง ข่ายจากเดิม 1 Gbps เป็น 320 Gbps โดยไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์หรือติดตั้งใยแก้วนำแสงเพิ่มเติม

แพลตฟอร์ม Cisco ONS 15454 MSTP จะรองรับบริการมัลติเซอร์วิสผ่านระบบ Metro Dense Wavelength -Division Multiplexing (DWDM) โดยจะผนวกรวม DWDM และการเชื่อมต่อ 10 Gbps จำนวน 32 แชนเนล และขยายการเชื่อมต่อออปติคัลจากหลายสิบกิโลเมตรเป็นหลายร้อยกิโลเมตร

จากการอัปเกรดโครงข่ายครั้งนี้ จะช่วยให้สามารถเปลี่ยนย้ายจากโครงข่ายแบบ Circuit-Switched รุ่นเก่า ไปสู่โครงข่าย Internet Protocol (IP) ทั้งนี้เทคโนโลยี IP จะทำให้สามารถประหยัดค่าใช้จ่ายในการนำเสนอบริการด้านเสียง ข้อมูล การจัดเก็บข้อมูล อีเธอร์เน็ต วิดีโอ และบริการอื่นๆ บนโครงข่ายเดียวกัน

TOT คาดว่าความต้องการที่เพิ่มสูงขึ้นสำหรับการเชื่อมต่อบรอดแบนด์ความเร็วสูงและบริการด้านข้อมูล เสียง และวิดีโอ ทั้งในส่วนของลูกค้ารายย่อยและลูกค้าองค์กร อีกทั้งยังช่วยให้ TOT สามารถเพิ่มหรือลดกำลังความ สามารถของโครงข่ายได้อย่างยืดหยุ่นสอดรับกับความสามารถ ในการจัดการโครงข่ายทั้งหมดให้เป็นไปอย่างสะดวกง่าย โดยในช่วงเริ่มแรก ระบบโครงสร้างพื้นฐานใหม่นี้จะสนับสนุนบริการ บรอดแบนด์ภายในเขตที่พักอาศัยในพื้นที่กรุงเทพฯ นอกจากนี้ TOT กำลังทดลองบริการอื่นๆ อีก ซึ่งจะนำออกสู่ตลาดในอนาคตอันใกล้ ฅ

Reference:
1. en.wikipedia.org/wiki/Wavelength_division_multiplexing
2. www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/product/mels/dwdm/dwdm_fns.htm
3. www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/product/mels/cm1500/dwdm/dwdm_fns.htm
4. www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/product/mels/cm1500/dwdm/dwdm_ovr.htm
5. www.cme.mut.ac.th/article/DWDM.pdf
6. www.mod.go.th/opsd/dstcweb/ict/fiber.doc
7. www.eng.mut.ac.th/Telecom/Article_detail.asp?ArticleID=136
8. www.tj.co.th/article/networking/4212.html
9. www.manager.co.th/CyberBiz/ViewNews.aspx?NewsID=9480000079018

ที่มา www.guru-ict.com

ไม่มีความคิดเห็น: