เคเบิลใยแก้วใต้น้ำ

ปัจจุบันปริมาณความต้องการวงจรการสื่อสารมีเพิ่มขึ้นมาก ดังนั้น เพื่อให้การให้บริการสื่อสารโทรคมนาคมเพียงพอกับความต้องการของผู้ใช้บริการ จึงได้มีการออกแบบระบบเคเบิลใต้น้ำที่มีขนาดใหญ่ขึ้นเพื่อรองรับปริมาณทราฟฟิก (traffic) ที่เพิ่มสูงขึ้นอย่างรวดเร็วนี้

หากใช้ระบบเก่าซึ่งใช้เทคโนโลยีของเคเบิลชนิดแกนร่วม (Coaxial technology) และเป็นระบบอานาลอค (analog) การเพิ่มขนาดของระบบทำให้เกิดความยุ่งยากในด้านปฏิบัติการบำรุงรักษา และความแน่นอน เพราะเมื่อขนาด (capacity) ของระบบใหญ่ขึ้น ก็จะเป็นผลให้ขนาดของเคเบิลใหญ่และแถบความถี่ของระบบ (system frequency band width) กว้างมากขึ้นเป็นผลให้สัญญาญในสายเคเบิลถูกลดทอน (attenuation) ลงไปกว่าเดิมและระยะทางระหว่างตัวทวนสัญญาณ (Repeater Spacing) ก็ลดลงไปด้วย

จากข้อจำกัดดังกล่าวข้างต้นจึงได้มีการค้นคว้าเทคโนโลยีใหม่สำหรับระบบเคเบิลใต้น้ำเพื่อปรับปรุงระบบให้ทันสมัย 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) ให้กับคลื่นแสงโดยใช้หลักการสะท้อนแสงในขอบเขตของใยแก้วนั้น

ระบบเคเบิลใต้น้ำใยแก้วซึ่งเป็นระบบดิจิตอล (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


รูปแสดงส่วนประกอบการเชื่อมโยงของระบบเคเบิลใต้น้ำใยแก้ว

โครงการระบบเคเบิลใต้น้ำใยแก้วมาเลเซีย-ไทย

ในคราวประชุมอนุกรรมการอาเซียน ครั้งที่ 10 ณ ประเทศไทย เมื่อเดือนสิงหาคม 2529 คณะอนุกรรมการอาเซียนว่าด้วย การไปรษณีย์และโทรคมนาคม (ASEAN POSTEL) ได้มอบหมายให้กลุ่มประเทศอาเซียนทำการศึกษาการจัดสร้างข่ายเคเบิลใต้น้ำใยแก้วอาเซียน-แปซิฟิก

จากผลการศึกษาคณะทำงานปรากฎว่า มีความต้องการใช้งานสูงเพียงพอในการจัดสร้างจึงได้มีการประชุมคณะกรรมาธิการวางแผนจัดสร้างข่ายเคเบิลใต้น้ำใยแก้วอาเซียนแปซิฟิค และมีมติให้โครงการแต่ละช่วงดำเนินการโดยอิสระ

ต่อมาในการประชุมคณะอนุกรรมการอาเซียน POSTEL ครั้งที่ 12 ณ ประเทศอินโดนีเซีย เมื่อเดือนสิงหาคม 2531 ที่ประชุมเห็นชอบต่อร่างบันทึกความเข้าใจของโครงการข่ายเคเบิลใต้น้ำอาเซียน และเมื่อวันที่ 4 กรกฏาคม 2532 คณะรัฐมนตรีลงมติอนุมัติในหลักการให้ลงนามในบันทึกความเข้าใจฉบับนี้ โดยข่ายเคเบิลใยแก้วอาเซียน-แปซิฟิค ประกอบด้วยระบบ เคเบิลใต้น้ำใยแก้วแต่ละช่วงดังนี้
1. ช่วงมาเลเซีย (กวนตัน)-ไทย (เพชรบุรี)
2. ช่วงมาเลเซีย (กวนตัน)-มาเลเซีย (โกกากิ นาบาลู) -บรูไน-ฟิลิปปินส์
3. ช่วงสิงคโปร์-อินโดนีเซีย
4. ช่วงมาเลเซีย (กวนตัน)-สิงค์โปร์ (ขณะนี้รวมเข้าอยู่ในระบบเคเบิลใต้น้ำใยแก้ว APC (ASIA PACIFIC CABLE)

สำหรับโครงการระบบเคเบิลใต้น้ำใยแก้วมาเลเซีย-ไทย ซึ่งอยู่ในความรับผิดชอบของการสื่อสารแห่งประเทศไทย ขณะนี้กำลังดำเนินการอยู่ โดยระบบที่จะจัดสร้างขึ้นมีความจุ 560 Kbit/s มีจุดขึ้นบกในประเทศไทย จะเป็นที่ ต.หาดเจ้าสำราญ จ.เพชรบุรี และ ต.เขารูปช้าง จ.สงขลา ซึ่งปัจจุบันเป็นที่ตั้งของสถานีโทรคมนาคมเคเบิลใต้น้ำ ชลี 1-เพชรบุรี และสถานีโทรคมนาคมเคเบิลใต้น้ำอาเซียนมาเลเซีย-สิงคโปร์-ไทยโดยการเชื่อมโยงเข้าสถานีฯ ชลี2 จะผ่านตัว Branching Unit ในกลางทะเลน่านน้ำเขตสงขลา

เพื่อให้ระบบเคเบิลใต้น้ำอาเซียนมาเลเซีย-ไทย ติดต่อกับประเทศอื่น ๆ ในโลกได้ การสื่อสารแห่งประเทศไทย ได้เข้าร่วมลงทุนเป็นเจ้าของ (Ownership) หรือซื้อสิทธิการใช้ช่องสัญญาณ (IRU) ในระบบเคเบิลใต้น้ำอื่น ๆ ของข่ายเคเบิลใต้น้ำใยแก้วอาเซียน-แปซิฟิค ทำให้เพื่อระบบเคเบิลใต้น้ำใยแก้วมาเลเซีย-แปซิฟิค สร้างเสร็จใช้งานได้ กสท.จะมีบริการวงจรดิจิตอลที่ความเร็ว 64 Kbit/s ผ่านระบบเคเบิลใต้น้ำให้บริการไปยังประเทศต่าง ๆ คือบูรไน (30),ฟิลิปปินส์(117), สิงคโปร์ (150), อินโดนีเซีย (30), ญี่ปุ่น (390), อเมริกา (270), เกาหลีใต้ (30), ไต้หวัน (120), ออสเตรเลีย (60), นิวซีแลนด์ (20), ฮาวาย (60), ฮ่องกง (60), แคนาดา (30), ฝรั่งเศล (60), สเปน (30), เยอรมัน (30), สวิสเซอร์แลนด์ (15), ออสเตรีย (15), เบลเยี่ยม (15), เนเธอร์แลนด์ (15), โปรตุเกส (10), อียิปต์ (4), ซาอุดิอาระเบีย (30), ศรีลังกา (8), และอิตาลี (30) รวม 1,575 วงจร

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 อีกทั้งการซ่อมเคเบิลที่เสียหรือชำรุดก็ทำได้ง่ายกว่า

จากข้อที่ได้เปรียบเหล่านี้ ควรคะเนได้ว่าจะมีการใช้งานระบบเคเบิลใต้น้ำใยแก้วเป็นระบบหลักของการสื่อสารระหว่างประเทศ… ในอนาคต

อ้างอิง
1. "Wireless Communications journal" บริษัท ยูไนเต็ดคอมมูนิเกชั่น อินดัสตรี จำกัด (มหาชน)
2. "เปิดโลกทัศน์สู่การสื่อสารผ่านดาวเทียม" บริษัท สามารถเทลคอม จำกัด
3. เอกสารเผยแพร่ จากองค์การโทรศัพท์แห่งประเทศไทย
4. เอกสารเผยแพร่ จากการสื่อสารแห่งประเทศไทย
และขอขอบคุณฝ่ายประชาสัมพันธ์ทุก ๆ บริษัทที่เอื้อเฟื้อข้อมูล
Last update : 26/04/1999