การประยุกต์ใช้ CWDM Multiplexers (MUXs) และ Demultiplexers (DEMUXs) ในเครือข่ายการส่งสัญญาณแบบออปติคอลสมัยใหม่

ในยุคของข้อมูลข่าวสารและดิจิทัลในปัจจุบัน อัตราการส่งข้อมูลและความต้องการแบนด์วิธยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ทำให้เทคโนโลยีการส่งสัญญาณไฟเบอร์ออปติกเป็นโครงสร้างพื้นฐานหลัก CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) เป็นเทคโนโลยีการแบ่งคลื่นความถี่แบบมัลติเพล็กซ์ที่มีประสิทธิภาพด้านต้นทุน ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในเครือข่ายพื้นที่เมือง (MANs) เครือข่ายส่วนตัวขององค์กร และเลเยอร์การเข้าถึงของผู้ให้บริการ CWDM multiplexers (MUXs/DEMUXs) ในฐานะอุปกรณ์หลักในเทคโนโลยีนี้ สามารถส่งสัญญาณบริการหลายรายการที่มีความยาวคลื่นแตกต่างกันผ่านไฟเบอร์ออปติกเส้นเดียว ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ไฟเบอร์และลดต้นทุนการสร้างและดำเนินงานเครือข่ายได้อย่างมีประสิทธิภาพ

CWDM ใช้ระยะห่างคลื่นความถี่ที่กำหนดโดยมาตรฐาน ITU-T G.694.2 โดยทั่วไปคือ 20 nm รองรับช่องสัญญาณได้สูงสุด 18 ช่องในช่วง 1270 nm ถึง 1610 nm หน้าที่หลักของ CWDM multiplexers และ demultiplexers คือการมัลติเพล็กซ์สัญญาณออปติคัลหลายรายการที่มีความยาวคลื่นแตกต่างกัน ส่งผ่านไฟเบอร์ออปติกเส้นเดียว จากนั้นจึงแยกสัญญาณเหล่านั้นออกเป็นช่องสัญญาณความยาวคลื่นอิสระที่ปลายทางรับ กระบวนการนี้โปร่งใสสำหรับอัตราและโปรโตคอล ทำให้ไม่เพียงแต่สามารถรองรับบริการ Ethernet เท่านั้น แต่ยังเข้ากันได้กับเทคโนโลยีการส่งสัญญาณต่างๆ เช่น SDH และ OTN ซึ่งมีความยืดหยุ่นสูง

ในระหว่างการส่งสัญญาณออปติคัล ระยะทางและการสูญเสียไฟเบอร์เป็นปัจจัยจำกัด เมื่อระยะทางการส่งสัญญาณเกินขีดจำกัดบางประการ สัญญาณออปติคัลจะค่อยๆ ลดทอนลง ในสถานการณ์นี้ EDFA (Erbium-Doped Fiber Amplifier) สามารถรวมกับ CWDM multiplexer (DEMUX) ได้ EDFAs ขยายสัญญาณ C-band ซึ่งช่วยเพิ่มระยะทางการส่งสัญญาณและความน่าเชื่อถือของระบบ สำหรับสถานการณ์การส่งสัญญาณในเขตเมืองที่ต้องการระยะทางที่ไกลขึ้นหรือความจุที่สูงขึ้น การเพิ่ม EDFAs จะช่วยขยายขอบเขตการใช้งานของ CWDM ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้มีความสามารถในการแข่งขันมากขึ้น

OADMs (Optical Add-Drop Multiplexers) มักใช้สำหรับการจัดตารางเวลาที่ยืดหยุ่นในระบบแบ่งคลื่นความถี่ การรวม CWDM multiplexer (DEMUX) กับ OADM ช่วยให้สามารถเพิ่มหรือดรอปสัญญาณที่ความยาวคลื่นเฉพาะได้โดยไม่รบกวนช่องสัญญาณความยาวคลื่นอื่นๆ แนวทางนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับเครือข่ายการส่งสัญญาณแบบวงแหวนหรือแบบลูกโซ่ ทำให้ผู้ให้บริการสามารถปรับบริการที่ดำเนินการระหว่างโหนดได้อย่างยืดหยุ่น ปรับปรุงการใช้ทรัพยากรและลดความซับซ้อนของ O&M

ข้อได้เปรียบหลักอีกประการหนึ่งของ CWDM MUX DEMUX คือความสามารถในการรองรับหลายบริการ CWDM ให้ช่องสัญญาณการส่งสัญญาณที่โปร่งใสสำหรับบริการ Ethernet (เช่น Gigabit และ 10 Gigabit Ethernet) บริการ SDH แบบดั้งเดิม และบริการ OTN (Optical Transport Network) รุ่นต่อไป การใช้พลังงานต่ำ ต้นทุนต่ำ และลักษณะแบบ plug-and-play ทำให้เทคโนโลยี CWDM เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเชื่อมต่อศูนย์ข้อมูลระยะสั้นถึงปานกลาง สายส่วนตัวขององค์กร และสถานการณ์เครือข่ายการเข้าถึงในเขตเมือง

ด้วยการพัฒนาของ 5G, cloud computing และ big data ความต้องการแบนด์วิธและความน่าเชื่อถือของเครือข่ายเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง CWDM MUX DEMUX ด้วยประสิทธิภาพสูง ความยืดหยุ่น และความคุ้มค่า ทำให้สามารถขยายความจุได้แม้จะมีทรัพยากรไฟเบอร์ที่มีอยู่จำกัด ซึ่งหลีกเลี่ยงต้นทุนสูงในการวางสายเคเบิลออปติกใหม่ เมื่อรวมกับอุปกรณ์ต่างๆ เช่น EDFAs และ OADMs ประสิทธิภาพและการประยุกต์ใช้ของระบบ CWDM จะขยายออกไปอีก ซึ่งให้การสนับสนุนที่มั่นคงสำหรับการส่งสัญญาณแบบรวมหลายบริการในอนาคต

โดยสรุป CWDM MUX/DEMUX ในฐานะส่วนประกอบสำคัญของระบบส่งสัญญาณออปติคัลสมัยใหม่ ไม่เพียงแต่ช่วยปรับปรุงการใช้ไฟเบอร์อย่างมีนัยสำคัญเท่านั้น แต่ยังสามารถรวมกับอุปกรณ์ EDFA และ OADM เพื่อสร้างเครือข่ายการส่งสัญญาณออปติคัลที่ยืดหยุ่นและมีระยะทางไกลขึ้น นอกจากนี้ ความเข้ากันได้กับบริการหลายรายการ รวมถึง Ethernet, SDH และ OTN ทำให้มั่นใจได้ถึงการประยุกต์ใช้ในวงกว้างในสถานการณ์การใช้งานที่หลากหลาย สำหรับผู้ให้บริการและองค์กร การปรับใช้ CWDM MUX/DEMUX นั้นไม่ต้องสงสัยเลยว่าเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการส่งสัญญาณที่มีประสิทธิภาพและลดต้นทุน