Automatic Level Control in DWDM Network
ผมได้มีโอกาสทดสอบอุปกรณ์ DWDM ของผู้ผลิตชั้นนำยี่ห้อหนึ่ง ได้ความรู้มามากมายครับ วันนี้ขอเขียนขยายความเกี่ยวกับเรื่องของ ALC หรือ Automatic Level Control ครับ จริงๆแล้วในโครงข่าย DWDM นั้นอุปกรณ์ที่มีส่วนสำคัญอย่างมากก็คือเจ้า Optical Amplifier ซึ่งข้างในก็มักจะเป็น EDFA หรือ Erbium Doped Fiber Amplifier ซึ่งไอ้เจ้า EDFA นี่แหละครับที่ทำให้เทคโนโลยี DWDM นั้นมีค่าใช้จ่ายถูกลงอย่างมากและมีความเหมาะสมที่จะนำมาใช้ในทาง commercial ทำไมถึงพูดอย่างนี้ ขยายความหน่อยก็คือ ก่อนหน้า EDFA นั้น เวลาที่เรา multiplex แสงหลายๆความยาวคลื่ีนแล้วส่งไปในไฟเบอร์เป็นระยะทางไกลๆนั้นพอถึงระดับหนึ่งแสงมีกำลังอ่อนลง วิธีการเดียวที่เราจะให้มันไปต่อได้ก็คือ demultiplex มันลงมันแล้วก็ทำการ regen ใหม่ครับ เพราะตอนนั้นเรายังไม่มี EDFA ซึ่งจะเห็นว่ามีค่าใช้จ่ายที่สูงมากในการทำแบบนี้ แต่พอมี EDFA แล้วเราสามารถที่จะขยายแสงทุกความยาวคลื่นได้พร้อมๆกันทีเดียวเลยโดยไม่ต้องทำการ demultiplex ก่อนซึ่งจะเห็นว่าลดค่าใช้จ่ายไปมากและทำให้ make sense ที่จะนำเทคโนโลยี DWDM มาใช้ในทาง commercial ได้จริง เราเลยมักจะพูดกันว่าเทคโนโลยี EDFA ทำให้ DWDM เกิด
ทีนี้ไอ้เจ้า EDFA ซึ่งทำหน้าที่เป็น Optical Amplifier นี้มันก็มีคุณสมบัติหลายเรื่องด้วยกันที่จะพูดถึง เช่น AGC (Gain Control), APC (Power Control) และ ALC (Level Control) AGC ก็คือการที่ amplifier รักษาระดับของ Gain สำหรับ wavelength แต่ละ wavelength ให้คงที่ไม่ว่าจะมีจำนวน wavelengths ขา input เปลี่ยนไปมากน้อยแค่ไหนก็ตาม สังเกตนะครับว่าเราพูดกันถึง Gain ที่คงที่นะครับ ไม่ใช่ค่า absolute output power ของแต่ละ wavelength เพราะฉะนั้นถ้าค่า input power ของ wavelength เปลี่ยนแปลงไป ค่า output power ก็จะเปลี่ยนแปลงไปด้วยถูกไหมครับเพราะ Gain คงที่ ดั้งนั้นถ้าเราต้องการให้ค่า output power ของแต่ละ wavelength มีค่าคงที่ด้วยถึงแม้ว่าค่า input power ของแต่ละ wavelength เปลี่ยนไปเนื่องจาก loss ของ fiber เปลี่ยนไปหรือมีจุด splice เพิ่มขึ้น เราก็จะต้องมีสิ่งที่เรียกว่า ALC นั่นเอง
สรุปแล้ว Amplifier ก็ควรจะมีความสามารถทั้งสองอย่างครับคือ AGC และ ALC โดย AGC ก็จะเป็น mode ปกติที่ amplifier จะทำงานอยู่ตลอดในภาวะที่ span loss มีค่าคงที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลง และจะคอยรักษา gain ให้คงที่ไม่ว่าจะมีการเพิ่มลดจำนวน wavelength เท่ีาไรก็ตาม แต่พอค่า span loss มีการเปลี่ยนแปลง ซึ่งของยี่ห้อที่ผมทำการทดสอบนั้นมันจะฉลาดพอที่จะมีการคุยกันระหว่าง amplifier แต่ละตัวใน network เพื่อคอยตรวจสอบว่าค่า span loss ของ span ที่อยู่ระหว่างมันนั้นมีการเปลี่ยนแปลงหรือไม่ ซึ่งพอมีการเปลี่ยนแปลงมันก็จะเริ่มกระบวนการทำ ALC เพื่อรักษาระดับ output power ให้คงที่ไม่เปลี่ยนไปตามค่า input power ที่ลดลงนั่นเอง หรือพูดง่ายๆก็คือ gain ของ amplifier ตัวนั้นๆก็จะถูกเพิ่มขึ้นนั่นเองครับ พอเสร็จเรียบร้อยมันก็กลับไปสู่ mode ของ AGC ต่อไปครับ พอแค่นี้ก่อนแล้วกันครับ ยาวมากแล้ว
ข้อมูลที่ค่อนข้างมีประโยชน์ครับ
Information on Patent
http://www.patentstorm.us/patents/6392769-description.html
ทีนี้ไอ้เจ้า EDFA ซึ่งทำหน้าที่เป็น Optical Amplifier นี้มันก็มีคุณสมบัติหลายเรื่องด้วยกันที่จะพูดถึง เช่น AGC (Gain Control), APC (Power Control) และ ALC (Level Control) AGC ก็คือการที่ amplifier รักษาระดับของ Gain สำหรับ wavelength แต่ละ wavelength ให้คงที่ไม่ว่าจะมีจำนวน wavelengths ขา input เปลี่ยนไปมากน้อยแค่ไหนก็ตาม สังเกตนะครับว่าเราพูดกันถึง Gain ที่คงที่นะครับ ไม่ใช่ค่า absolute output power ของแต่ละ wavelength เพราะฉะนั้นถ้าค่า input power ของ wavelength เปลี่ยนแปลงไป ค่า output power ก็จะเปลี่ยนแปลงไปด้วยถูกไหมครับเพราะ Gain คงที่ ดั้งนั้นถ้าเราต้องการให้ค่า output power ของแต่ละ wavelength มีค่าคงที่ด้วยถึงแม้ว่าค่า input power ของแต่ละ wavelength เปลี่ยนไปเนื่องจาก loss ของ fiber เปลี่ยนไปหรือมีจุด splice เพิ่มขึ้น เราก็จะต้องมีสิ่งที่เรียกว่า ALC นั่นเอง
สรุปแล้ว Amplifier ก็ควรจะมีความสามารถทั้งสองอย่างครับคือ AGC และ ALC โดย AGC ก็จะเป็น mode ปกติที่ amplifier จะทำงานอยู่ตลอดในภาวะที่ span loss มีค่าคงที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลง และจะคอยรักษา gain ให้คงที่ไม่ว่าจะมีการเพิ่มลดจำนวน wavelength เท่ีาไรก็ตาม แต่พอค่า span loss มีการเปลี่ยนแปลง ซึ่งของยี่ห้อที่ผมทำการทดสอบนั้นมันจะฉลาดพอที่จะมีการคุยกันระหว่าง amplifier แต่ละตัวใน network เพื่อคอยตรวจสอบว่าค่า span loss ของ span ที่อยู่ระหว่างมันนั้นมีการเปลี่ยนแปลงหรือไม่ ซึ่งพอมีการเปลี่ยนแปลงมันก็จะเริ่มกระบวนการทำ ALC เพื่อรักษาระดับ output power ให้คงที่ไม่เปลี่ยนไปตามค่า input power ที่ลดลงนั่นเอง หรือพูดง่ายๆก็คือ gain ของ amplifier ตัวนั้นๆก็จะถูกเพิ่มขึ้นนั่นเองครับ พอเสร็จเรียบร้อยมันก็กลับไปสู่ mode ของ AGC ต่อไปครับ พอแค่นี้ก่อนแล้วกันครับ ยาวมากแล้ว
ข้อมูลที่ค่อนข้างมีประโยชน์ครับ
Information on Patent
http://www.patentstorm.us/patents/6392769-description.html