คู่มือการเลือกซื้อตัวส่งสัญญาณแสง CATV: กำลังส่ง สัญญาณแบบมอดูเลต และความยาวคลื่น

การเลือกเตาที่เหมาะสม ตัวส่งสัญญาณแสงสำหรับระบบ CATV -ซึ่งส่งผลต่อประสิทธิภาพของระบบ คุณภาพของการให้บริการ และค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานตลอดอายุการใช้งานของระบบ-ถือเป็นปัจจัยสำคัญที่ต้องพิจารณาในระหว่างโครงการออกแบบเครือข่ายของคุณ ไม่ว่าการออกแบบเครือข่ายของคุณจะเกี่ยวข้องกับการปรับแต่งหัวใจเครือข่าย (headend) เพื่อขยายการติดตั้งโครงข่ายใยแก้วนำแสงแบบ FTTH ที่มีอยู่ หรือการสร้างเครือข่ายกระจายสัญญาณใหม่ขึ้นมาทั้งหมด ก็มีพารามิเตอร์สำคัญของตัวส่งสัญญาณแสงบางประการที่คุณควรรู้จัก เช่น กำลังส่งออก วิธีการมอดูเลต และความยาวคลื่นในการทำงาน เมื่อคุณกำลังมองหาโมเดลตัวส่งสัญญาณที่เหมาะสมที่สุด ในการจัดระเบียบกระบวนการตัดสินใจซื้อครั้งนี้ เราขอเสนอแนวทางเชิงตรรกะหนึ่งแบบสำหรับการเลือก ตัวส่งสัญญาณแสงสำหรับระบบ CATV ตัวอย่าง

การเลือกความยาวคลื่น: 1310 นาโนเมตร เทียบกับ 1550 นาโนเมตร

ปัจจัยสำคัญประการหนึ่งที่ต้องพิจารณาเมื่อเปรียบเทียบค่าใช้จ่ายเบื้องต้นคือความยาวคลื่น ตัวส่งสัญญาณที่ทำงานที่ความยาวคลื่น 1310 นาโนเมตรมักออกแบบสำหรับลิงก์ระยะสั้นถึงประมาณ 20–30 กิโลเมตร และมักมีต้นทุนต่ำกว่า เนื่องจากใช้เส้นใยแก้วนำแสงแบบมาตรฐานซึ่งหาได้ง่าย มีการสูญเสียพลังงานภายในต่ำค่อนข้างมาก จึงสามารถเชื่อมต่อโดยตรงได้อย่างมีประสิทธิภาพในแอปพลิเคชันที่อาจไม่จำเป็นต้องใช้การขยายสัญญาณด้วยอุปกรณ์ออปติก

อย่างไรก็ตาม ตัวส่งสัญญาณที่ทำงานที่ความยาวคลื่น 1550 นาโนเมตร เหมาะสำหรับการใช้งานระยะไกลเกิน 100 กิโลเมตร เนื่องจากการสูญเสียสัญญาณในเส้นใยมีค่าน้อยกว่า (0.2 เดซิเบลต่อกิโลเมตร ที่ความยาวคลื่น 1550 นาโนเมตร เทียบกับ 0.35 เดซิเบลต่อกิโลเมตร ที่ความยาวคลื่น 1310 นาโนเมตร) รวมทั้งสามารถใช้อุปกรณ์ขยายสัญญาณแบบ EDFAs (erbium-doped fiber amplifiers) เพื่อเพิ่มกำลังสัญญาณที่ส่งผ่านช่วงเส้นใยเหล่านี้ได้ ตัวส่งสัญญาณ แบบไฟเบอร์ออปติกที่ทำงานที่ความยาวคลื่น 1550 นาโนเมตร สามารถใช้งานได้ทันทีเป็นส่วนหนึ่งของเครือข่ายความจุสูง เนื่องจากมีความสามารถในการใช้งานเทคโนโลยี DWDM ร่วมกันทั้งสำหรับการส่งสัญญาณและการส่งข้อมูล ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสร้างเครือข่ายระยะไกลที่จำเป็นต้องใช้การขยายสัญญาณด้วยแสง โปรดพิจารณาขอบเขตการครอบคลุมของเครือข่ายคุณ และประเมินว่าในอนาคตจะมีการใช้การขยายสัญญาณด้วยแสงหรือไม่ เมื่อเปรียบเทียบผลิตภัณฑ์ตัวส่งสัญญาณใยแก้วนำแสง

เทคโนโลยีการปรับสัญญาณ: การปรับสัญญาณแบบตรง กับ การปรับสัญญาณแบบภายนอก

เทคโนโลยีการปรับสัญญาณเป็นอีกปัจจัยสำคัญหนึ่งที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานของ ตัวส่งสัญญาณแสงสำหรับระบบ CATV ตัวส่งสัญญาณแบบปรับสัญญาณโดยตรงใช้กระแสขับเลเซอร์ในการปรับสัญญาณ RF ซึ่งอาจเป็นทางเลือกที่คุ้มค่าสำหรับการใช้งานที่ไม่ต้องการระยะทางไกลนักและไม่จำเป็นต้องมีความแม่นยำสูงนัก แต่มีข้อจำกัดคือเกิดปรากฏการณ์ Chirp เพิ่มเติม ทำให้ความเป็นเชิงเส้นลดลง ส่งผลให้ค่า CSO และ CTB เพิ่มสูงขึ้นเมื่อส่งผ่านเส้นใยแก้วนำแสงระยะไกล

เครื่องส่งสัญญาณแบบปรับแต่งภายนอกระดับพรีเมียมเป็นมาตรฐานในอุตสาหกรรม CATV และให้คุณภาพการส่งสัญญาณที่เหนือกว่าด้วยความเป็นเชิงเส้นสูงและค่าชิร์ป (Chirp) ต่ำ โดยใช้เลเซอร์เครื่องส่งสัญญาณไฟเบอร์ออปติกแบบคลื่นต่อเนื่องร่วมกับโมดูเลเตอร์ไลเทเนียมไนโอบาเทต (LiNbO₃) แบบภายนอก ตัวส่งสัญญาณแสงสำหรับระบบ CATV สเปกของผลิตภัณฑ์เหล่านี้โดยทั่วไปให้ค่า CNR ≥ 52 เดซิเบล CTB ≤ -65 เดซิเบล และ CSO ≤ -65 เดซิเบล จึงสามารถสร้างสัญญาณวิดีโอคุณภาพสูงได้แม้ผ่านระยะทางไฟเบอร์ที่ยาวขึ้น ขณะนี้กำลังมีรุ่นใหม่ของเครื่องส่งสัญญาณ CATV ออกสู่ตลาด โดยมีความสามารถในการปรับค่าการชดเชย SBS (Stimulated Brillouin Scattering) ได้ตั้งแต่ 13 ถึง 19 เดซิเบล-มิลลิวัตต์ เพื่อรองรับการส่งสัญญาณผ่านสายไฟเบอร์ที่มีความยาวมากขึ้น เมื่อพิจารณาเลือกเครื่องส่งสัญญาณไฟเบอร์ออปติกสำหรับการใช้งานของท่าน ควรตรวจสอบให้มั่นใจว่ากำลังส่งเริ่มต้น (launch power) เพียงพอต่องบประมาณการสูญเสียทั้งหมดของระบบ (link budget) โดยพิจารณาจากสเปกของเครื่องส่งสัญญาณไฟเบอร์ออปติกเพื่อหาความยาวสูงสุดที่รองรับได้ของสายไฟเบอร์ เครื่องส่งสัญญาณไฟเบอร์ออปติก CATV มีระบบควบคุมกำลังไฟอัตโนมัติเพื่อรักษาค่ากำลังการปล่อยลำแสงเลเซอร์ให้คงที่ แม้จะเกิดการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิหรือกระบวนการเสื่อมสภาพของเลเซอร์

กำลังส่งออกแสงและงบประมาณลิงก์

กำลังส่งออกแสงเป็นพารามิเตอร์สำคัญอีกประการหนึ่งของ ตัวส่งสัญญาณแสงสำหรับระบบ CATV กำลังส่งออกแสงวัดเป็นหน่วย dBm และกำหนดค่าความสูญเสียสูงสุดของลิงก์ที่ตัวส่งสัญญาณของคุณสามารถรองรับได้ ยิ่งกำลังการปล่อยสูงขึ้นใน ตัวส่งสัญญาณแสงสำหรับระบบ CATV ก็จะสามารถขับเคลื่อนอัตราส่วนการแยกสัญญาณ (split ratio) ที่มากขึ้นในเครือข่าย PON ทำให้สามารถติดตั้งผู้ใช้ปลายทางเพิ่มเติมได้มากขึ้นสำหรับโซลูชัน FTTH และ RFoG

ผลิตภัณฑ์ตัวส่งสัญญาณแสงมีให้เลือกหลายรุ่นที่มีกำลังส่งเริ่มต้นตั้งแต่ +4 ถึง +10 เดซิเบล-มิลลิวัตต์ เพื่อรองรับอัตราส่วนการแยกสัญญาณ (split ratio) ที่สูงขึ้น อย่างไรก็ตาม หากจำเป็นต้องใช้อัตราส่วนการแยกสัญญาณที่สูงมาก ก็สามารถขยายความสามารถได้ผ่านระบบ super trunking ทั้งนี้ เมื่อเลือกตัวส่งสัญญาณแสง ต้องคำนวณค่าการสูญเสียทั้งหมดในสายส่ง เช่น การสูญเสียจากความยาวเส้นใยแสงทั้งหมด การสูญเสียจากตัวแยกสัญญาณ (splitter) และการสูญเสียจากขั้วต่อหรือจุดเชื่อมต่อ (connector/splice) ไว้ในงบประมาณสายส่ง (link budget) ทั้งหมด เพื่อให้มั่นใจว่าตัวรับสัญญาณแสงจะได้รับกำลังสัญญาณที่เพียงพอ

คุณสมบัติเพิ่มเติมที่ควรพิจารณา

นี่คือภาพรวมของคุณสมบัติการใช้งานที่สำคัญอื่นๆ (แม้จะมีความสำคัญรองลงมาเล็กน้อย) ซึ่งควรพิจารณาเมื่อซื้อตัวส่งสัญญาณแสงสำหรับระบบ CATV

AGC (การควบคุมระดับสัญญาณโดยอัตโนมัติ) ชดเชยความผันแปรของสัญญาณ RF ที่ป้อนเข้ามาจากทิศทางต้นทาง เพื่อให้ส่งสัญญาณที่มีความเสถียรไปยังส่วนประกอบออปติกของตัวส่งสัญญาณ

การจัดการเครือข่ายผ่าน SNMP ความสามารถในการจัดการเครือข่ายช่วยให้ผู้ให้บริการ CATV ตรวจสอบและกำหนดค่าพารามิเตอร์ของตัวส่งสัญญาณจากระยะไกลผ่านศูนย์ควบคุมหลัก (headend) ซึ่งช่วยลดภาระงานด้านการจัดการให้น้อยที่สุด

การรวมระบบ WDM ช่องสัญญาณที่ความยาวคลื่น 1310 นาโนเมตรมักถูกผสานเข้ากับตัวส่งสัญญาณที่จุดศูนย์กลาง (head end transmitter) ร่วมกับระบบ WDM แบบแสง เพื่อส่งสัญญาณแสงที่ความยาวคลื่น 1550 นาโนเมตรไปพร้อมกันในสถาปัตยกรรม FTTX โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อลดต้นทุนสายไฟเบอร์

แหล่งจ่ายไฟสำ dựอง: สำหรับการใช้งาน เช่น ที่จุดศูนย์กลาง (head-ends) จะต้องมีโมดูลแหล่งจ่ายไฟสำรองเพื่อเสริมการทำงานของแหล่งจ่ายไฟหลัก ซึ่งยังเป็นประโยชน์ต่อการอัปเกรดหน่วยจ่ายไฟขณะใช้งานจริง (online upgrade) ผ่านฟังก์ชัน "hot swap" (กล่าวคือ การเปลี่ยนโมดูลที่ขัดข้องโดยไม่ต้องปิดอุปกรณ์)

คุณภาพการผลิตและความน่าเชื่อถือ

เมื่อซื้อตัวส่งสัญญาณแสงใด ๆ ความแม่นยำในการผลิตมีบทบาทสำคัญมากต่อความเสถียรของประสิทธิภาพตัวส่งสัญญาณไฟเบอร์ออปติก บริษัท Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd. ใช้สายการผลิต SMT ระดับแนวหน้าของอุตสาหกรรม ซึ่งมีการตรวจสอบคุณภาพแบบครบกระบวนการด้วยระบบ 3D SPI และ 3D AOI ทำให้อัตราการเชื่อมต่อโดยตรงอยู่ที่ร้อยละ 99.8 อุปกรณ์แต่ละชิ้นจะผ่านการทดสอบแยกต่างหากระหว่างขั้นตอนการประกอบบนระบบส่งสัญญาณอัตโนมัติ เพื่อให้มั่นใจว่าผลิตภัณฑ์ทั้งหมดสอดคล้องตามมาตรฐานที่เข้มงวด ตัวส่งสัญญาณแสงสำหรับระบบ CATV มาตรฐานคุณภาพเพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือระดับผู้ให้บริการ

สรุป

การเลือกระบบที่เหมาะสม ตัวส่งสัญญาณแสงสำหรับระบบ CATV ขึ้นอยู่กับความต้องการของเครือข่ายที่จะนำไปใช้งาน ไม่ว่าจะเป็นการใช้ตัวส่งสัญญาณความยาวคลื่น 1310 นาโนเมตรแบบต้นทุนต่ำสำหรับเครือข่ายเมืองที่มีอัตราการแยกสัญญาณต่ำ หรือตัวส่งสัญญาณความยาวคลื่น 1550 นาโนเมตรที่รองรับ EDFA สำหรับระยะทางที่ไกลขึ้น การพิจารณาปัจจัยสำคัญทั้งหมดจึงมีความจำเป็นอย่างยิ่ง ตัวส่งสัญญาณไฟเบอร์ออปติก เมื่อตัดสินใจ เซินตง วันซู๋ ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์ จำกัด นำเสนอเทคโนโลยีตัวส่งสัญญาณ CATV ที่ทันสมัยครบทุกประเภท พร้อมโซลูชันที่รองรับสถาปัตยกรรมเครือข่ายทุกรูปแบบ