โครงข่ายเคเบิลใต้ทะเลยุคใหม่ ส่งข้อมูลได้มากขึ้น ใช้พลังงานน้อยลง

ในยุคที่ความต้องการรับส่งข้อมูลข้ามประเทศเติบโตอย่างต่อเนื่อง ผู้ให้บริการโครงข่ายทั่วโลกต้องเผชิญความท้าทายสำคัญ คือการเพิ่มขีดความสามารถในการรองรับข้อมูลปริมาณมหาศาล โดยไม่จำเป็นต้องลงทุนวางระบบเคเบิลใต้ทะเลเส้นใหม่ทุกครั้ง

การพัฒนาระบบเคเบิลใต้ทะเลใหม่ต้องใช้เงินลงทุนสูงและใช้เวลาหลายปี ตั้งแต่การวางแผน สำรวจ ออกแบบ ขออนุญาต ผลิต ไปจนถึงการติดตั้ง อีกหนึ่งแนวทางสำคัญจึงเป็นการเพิ่มศักยภาพของโครงสร้างพื้นฐานเดิมด้วยเทคโนโลยี Optical Transport รุ่นใหม่ เพื่อรองรับความต้องการด้าน Capacity ที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง SYMPHONY ยกระดับระบบ MCT Submarine Cable System ด้วยอุปกรณ์ Submarine Line Terminal Equipment และเทคโนโลยี PSE-6 coherent optics เพื่อเพิ่มความจุ ประสิทธิภาพ และความสามารถในการรองรับการเติบโตของ international data traffic บนโครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่เดิม

เปลี่ยน “แสง” ให้ส่งข้อมูลได้มากขึ้นด้วย Coherent Optics

หัวใจของการสื่อสารผ่านใยแก้วนำแสงคือการใช้แสงเป็นพาหะในการส่งข้อมูลผ่านระยะทางไกล

Coherent optics เพิ่มความสามารถในการส่งข้อมูลต่อ optical channel โดยใช้คุณสมบัติของคลื่นแสงหลายมิติในการเข้ารหัสและรับข้อมูล ได้แก่

• Amplitude หรือระดับของสัญญาณ
• Phase หรือความแตกต่างของเฟสคลื่นแสง
• Polarization หรือการใช้โพลาไรเซชันสองแกนเพื่อรับส่งข้อมูลอย่างมีประสิทธิภาพ

เมื่อสัญญาณเดินทางถึงปลายทาง coherent digital signal processor หรือ DSP จะประมวลผลสัญญาณเพื่อช่วยชดเชยความผิดเพี้ยนจากการส่งผ่านใยแก้วนำแสง เช่น chromatic dispersion และ polarization-related impairments รวมถึงดำเนินการ carrier recovery และ forward error correction ตามการออกแบบของระบบ

ความก้าวหน้าของ coherent DSP, advanced modulation, forward error correction และ silicon photonics ช่วยให้ optical transport network เพิ่มทั้ง capacity, reach และประสิทธิภาพด้านการใช้พลังงานต่อปริมาณข้อมูลที่รับส่งได้

Coherent DSP: สมองของ Optical Transport Network

Coherent optical DSP ทำหน้าที่เป็นหน่วยประมวลผลหลักของ coherent transceiver โดยเข้ารหัส เตรียม และกู้คืนข้อมูลจากสัญญาณแสง รวมถึงชดเชย channel distortions ที่เกิดขึ้นระหว่างการส่งผ่านใยแก้วนำแสง

DSP สามารถทำงานร่วมกับ modulation format, probabilistic constellation shaping หรือ PCS และ forward error correction หรือ FEC เพื่อปรับการส่งสัญญาณให้เหมาะสมกับคุณภาพของ optical link และข้อกำหนดด้าน capacity กับ reach

PSE-6s coherent optics รองรับ superchannel สูงสุด 2.4 Tb/s และสูงสุด 1.2 Tb/s ต่อ carrier ในบาง configuration โดยความสามารถจริงขึ้นอยู่กับระยะทาง คุณภาพเส้นทาง optical link และการออกแบบโครงข่าย

สำหรับโครงการยกระดับ MCT Submarine Cable System บริษัทระบุว่าโครงข่ายที่อัปเกรดสามารถรองรับความจุมากกว่า 30 Tbps ต่อ fiber pair ซึ่งเพิ่มขึ้นจากระบบเดิมและรองรับความต้องการของ AI, Cloud, OTT และ hyperscale data center ที่เติบโตขึ้น

เพิ่ม Capacity โดยใช้ Infrastructure เดิมให้คุ้มค่าขึ้น

การยกระดับ optical transport ไม่ได้มีเป้าหมายเพียงการเพิ่ม capacity แต่ยังช่วยให้ใช้ทรัพยากรของโครงข่ายเดิมได้มีประสิทธิภาพมากขึ้น

• High capacity and scalability: เพิ่มศักยภาพของระบบเดิม เพื่อรองรับ traffic ที่สูงขึ้นและความต้องการ capacity ในอนาคต
• Spectral efficiency: เพิ่มปริมาณข้อมูลที่ส่งผ่าน optical spectrum ที่มีอยู่ เพื่อใช้ทรัพยากร fiber ได้คุ้มค่ามากขึ้น
• Long-distance transport: ใช้ DSP, advanced modulation และ FEC เพื่อสนับสนุนการส่งสัญญาณระยะไกลตามคุณลักษณะของเส้นทางและการออกแบบระบบ
• Energy efficiency: ลดพลังงานที่ใช้ต่อปริมาณข้อมูลที่รับส่งได้ โดยใช้เทคโนโลยี coherent optics รุ่นใหม่และลดจำนวนอุปกรณ์ที่จำเป็นในระดับ network

สำหรับ PSE-6 coherent optics สามารถช่วยลด network power consumption ได้สูงสุด 60% ในระดับ network เมื่อเทียบกับโซลูชัน coherent รุ่นเดิม โดยผลลัพธ์จริงขึ้นอยู่กับ architecture, traffic load, configuration และอุปกรณ์ที่ถูกทดแทน

การลดพลังงาน 60% หมายความว่าอย่างไร

เพื่อให้เห็นภาพ หากสมมติว่าอุปกรณ์ optical transport เดิมใช้กำลังไฟเฉลี่ย 10 kW และการปรับปรุงระบบสามารถลดการใช้กำลังไฟได้ 60% ภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน กำลังไฟที่ลดลงจะเท่ากับ:

ตัวเลขนี้เป็นตัวอย่างการคำนวณเพื่ออธิบายผลของการลด power consumption 60% เท่านั้น ไม่ใช่ค่าการใช้พลังงานจริงของระบบ MCT ผลลัพธ์จริงขึ้นอยู่กับกำลังไฟก่อนและหลังอัปเกรด การตั้งค่าระบบ ปริมาณ traffic และสภาพการใช้งานจริง

สนับสนุน Digital Infrastructure ที่เติบโตอย่างมีประสิทธิภาพ

• การเพิ่ม capacity พร้อมกับการลดพลังงานต่อบิตสะท้อนแนวคิดของ sustainable digital infrastructure ที่มุ่งเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ทรัพยากรของโครงข่าย ควบคู่กับการรองรับความต้องการด้าน connectivity ที่เติบโตขึ้น
• สำหรับ SYMPHONY การนำ coherent optics และ digital signal processing รุ่นใหม่มาใช้กับ MCT Submarine Cable System ไม่ได้หมายถึงเพียงการเพิ่ม “ความเร็ว” แต่เป็นการเพิ่มปริมาณข้อมูลที่สามารถส่งผ่านบนโครงสร้างพื้นฐานเดิมได้อย่างมีประสิทธิภาพ พร้อมสนับสนุนเป้าหมายด้านประสิทธิภาพพลังงานของโครงข่าย
• ในโลกที่ data traffic เติบโตต่อเนื่อง ความสามารถในการส่งข้อมูลได้มากขึ้นบน infrastructure เดิม พร้อมใช้พลังงานต่อบิตอย่างมีประสิทธิภาพขึ้น เป็นหนึ่งในองค์ประกอบสำคัญของ digital infrastructure ที่พร้อมรองรับ cloud, data center และ AI-driven economy ในระยะยาว