ဖိုက်ဘာအော့ပတစ်ဒေတာထုတ်လွှင့်မှုစနစ်

ဖိုက်ဘာအော့ပတစ်ဒေတာထုတ်လွှင့်မှုစနစ်

ဖိုက်ဘာအော့ပတစ်ဒေတာထုတ်လွှင့်မှုစနစ်ဆိုသည်မှာ ဖိုက်ဘာအော့ပတစ်ကေဘယ်လ်များမှတစ်ဆင့် သတင်းအချက်အလက်ထုတ်လွှင့်ရန်အတွက် အလင်းကိုကြားခံအဖြစ်အသုံးပြုသည့် ဆက်သွယ်ရေးနည်းပညာတစ်ခုဖြစ်သည်။ ကြေးနီဝါယာကြိုးများ သို့မဟုတ် ရေဒီယိုလှိုင်းများကဲ့သို့သော ရိုးရာမီဒီယာများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ဖိုက်ဘာအော့ပတစ်သည် bandwidth စွမ်းရည်အလွန်ကြီးမားခြင်း၊ attenuation (loss) နည်းပါးခြင်းနှင့် လျှပ်စစ်သံလိုက်ဝင်ရောက်စွက်ဖက်မှုကို ပိုမိုကောင်းမွန်စွာခံနိုင်ရည်ရှိခြင်းတို့ ပေးစွမ်းသည်။ ဤအားသာချက်များကြောင့် ဖိုက်ဘာအော့ပတစ်သည် မြို့တွင်းနှင့် နိုင်ငံတကာကွန်ရက်များမှသည် အိမ်သုံးအင်တာနက်ဝင်ရောက်ခွင့် (FTTH/FTTx) နှင့် ဒေတာစင်တာချိတ်ဆက်မှုများအထိ ခေတ်မီဆက်သွယ်ရေးကွန်ရက်များ၏ အဓိကကျောရိုးဖြစ်သည်။

၁။ Optical Fiber ၏ အဓိပ္ပာယ်ဖွင့်ဆိုချက်နှင့် အလုပ်လုပ်ပုံနိယာမ

အော့ပ်တီကယ်ဖိုက်ဘာဆိုသည်မှာ အလင်းကို တစ်နေရာမှ တစ်နေရာသို့ ပို့လွှတ်ရန် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသော အလွန်သေးငယ်သော ဖန် သို့မဟုတ် ပလတ်စတစ်ဖိုက်ဘာတစ်ခုဖြစ်သည်။ ဖိုက်ဘာအတွင်း အလင်းကို "ထိန်းချုပ်" နိုင်စေသည့် အခြေခံမူမှာ အတွင်းပိုင်း ရောင်ပြန်ဟပ်မှု ಒಟ್ಟಾರೆဖြစ်သည်။ အော့ပ်တီကယ်ဖိုက်ဘာတွင် အဓိကအလွှာနှစ်ခု ပါဝင်သည်။

၁။ Core: အလင်းယိုင်ညွှန်းကိန်းမြင့်မားသော ဖိုက်ဘာ၏အလယ်ဗဟိုအစိတ်အပိုင်း။
၂။ အကာ (အကာအရံ): အလင်းယိုင်ညွှန်းကိန်းနိမ့်သော အူတိုင်ကို ဝန်းရံထားသော အလွှာ။

core နှင့် cladding အကြား refractive index ကွာခြားမှုကြောင့် သတ်မှတ်ထားသောထောင့်တစ်ခုမှ ဝင်ရောက်လာသောအလင်းသည် fiber ၏အဆုံးသို့ရောက်ရှိသည်အထိ core အတွင်း စဉ်ဆက်မပြတ်ရောင်ပြန်ဟပ်စေသည်။ data transmission systems များတွင် အလင်းသည် "blink" ရုံသာမက bits 0 နှင့် 1 ပုံစံဖြင့် digital information ကိုသယ်ဆောင်ရန် modulate လုပ်ထားသည်။

၂။ ဖိုက်ဘာအော့ပတစ် ထုတ်လွှင့်မှုစနစ်၏ အဓိကအစိတ်အပိုင်းများ

ဖိုက်ဘာအော့ပတစ်ဒေတာထုတ်လွှင့်မှုစနစ်တွင် ယေဘုယျအားဖြင့် အဓိကအစိတ်အပိုင်းသုံးမျိုးပါဝင်သည်- ထုတ်လွှင့်စက်၊ ထုတ်လွှင့်မှုအလယ်အလတ် (ဖိုက်ဘာ) နှင့် လက်ခံစက်။ သို့သော် အဝေးပြေးကွန်ရက်များတွင် အချက်ပြမြှင့်တင်ပေးသည့်ကိရိယာများ သို့မဟုတ် ပြန်လည်ထူထောင်ရေးကိရိယာများကိုလည်း ထည့်သွင်းထားသည်။

က။ ထုတ်လွှင့်စက် (အလင်းတန်းထုတ်လွှင့်စက်)
ထုတ်လွှင့်စက်သည် လျှပ်စစ်အချက်ပြမှုများ (router သို့မဟုတ် switch မှဒေတာကဲ့သို့သော) ကို optical အချက်ပြမှုများအဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲပေးသည်။ ထုတ်လွှင့်စက်ဘက်ခြမ်းရှိ အရေးကြီးသော အစိတ်အပိုင်းများတွင် အောက်ပါတို့ ပါဝင်သည်-
– အလင်းရင်းမြစ်- များသောအားဖြင့် LED သို့မဟုတ် လေဆာဒိုင်အိုဒ်။ လေဆာများသည် ၎င်းတို့၏ မြင့်မားသော ပါဝါနှင့် တည်ငြိမ်မှုကြောင့် အကွာအဝေးရှည်အသုံးချမှုများအတွက် ပိုမိုအသုံးများသည်။
– ဒရိုက်ဗာများနှင့် မော်ဂျူလာများ- ဒစ်ဂျစ်တယ်ဒေတာကို ကိုယ်စားပြုရန် အလင်းကို ထိန်းချုပ်ပေးသော ဆားကစ်များ။ မော်ဂျူလာလုပ်ခြင်းသည် on-off keying (လေဆာကို ဖွင့်/ပိတ်ခြင်း) ကဲ့သို့ ရိုးရှင်းနိုင်သည် သို့မဟုတ် အလွန်မြန်နှုန်းမြင့်စနစ်များတွင် ပိုမိုရှုပ်ထွေးနိုင်သည်။
– ချိတ်ဆက်ကိရိယာများနှင့် ချိတ်ဆက်မှုများ- အလင်းသည် ဖိုက်ဘာအူတိုင်ထဲသို့ ထိရောက်စွာဝင်ရောက်ကြောင်း သေချာစေသည်။

ခ။ ထုတ်လွှင့်မီဒီယာ (Optical Fiber)
အော့ပ်တစ်ဖိုက်ဘာသည် အလင်းကို သယ်ဆောင်သော ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာလမ်းကြောင်းဖြစ်သည်။ လက်တွေ့တွင်၊ ဖိုက်ဘာအော့ပ်တစ်ကြိုးများကို တင်းမာမှု၊ အစိုဓာတ်နှင့် ပတ်ဝန်းကျင်ဆိုင်ရာဖိစီးမှုများကို ခံနိုင်ရည်ရှိစေရန် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာကာကွယ်မှုဖြင့် တပ်ဆင်ထားသည်။ အသုံးများသော ဖိုက်ဘာအမျိုးအစားများတွင် အောက်ပါတို့ပါဝင်သည်-
– Single-mode fiber (SMF): အလွန်သေးငယ်သော core (8–10 µm ခန့်)၊ အကွာအဝေးရှည်များနှင့် bandwidth ကြီးမားသောအတွက် သင့်လျော်သည်။
– Multi-mode fiber (MMF): ပိုကြီးသော core (50/62,5 µm ဝန်းကျင်)၊ အဆောက်အဦများ သို့မဟုတ် ဒေတာစင်တာများအတွင်းကဲ့သို့သော အကွာအဝေးတိုများတွင် အသုံးများသည်။

ဂ။ လက်ခံစက် (အလင်းလက်ခံစက်)
လက်ခံရရှိသည့်ဘက်တွင်၊ optical signal ကို electrical signal အဖြစ်သို့ ပြန်လည်ပြောင်းလဲသည်။ အဓိက အစိတ်အပိုင်းများ-
– ဖိုတိုဒိုင်အိုဒ် (ဖိုတိုဒိုင်အိုဒ်): အလင်းကို လျှပ်စစ်စီးကြောင်းအဖြစ် ပြောင်းလဲပေးသည့် PIN ဖိုတိုဒိုင်အိုဒ် သို့မဟုတ် APD (avalanche ဖိုတိုဒိုင်အိုဒ်) ကဲ့သို့။
– အသံချဲ့စက်နှင့် အသံညှိပေးစက်- အားနည်းသော လျှပ်စစ်အချက်ပြမှုများကို အားကောင်းစေပြီး ပုံပျက်ခြင်းကို လျှော့ချပေးသည်။
– နာရီနှင့်ဒေတာပြန်လည်ရယူခြင်း- bits များကိုမှန်ကန်စွာဖတ်ရှုနိုင်စေရန်အချိန်ကိုက်များကိုညှိပေးသည်။

ဃ။ အသံချဲ့စက်နှင့် ပြန်လည်ထုတ်လုပ်စက် (အကွာအဝေးရှည်အတွက်)
အလွန်ဝေးလံသော အကွာအဝေးများတွင်၊ attenuation နှင့် distortion ကြောင့် signal အားနည်းသွားမည်ဖြစ်သည်။ ချဉ်းကပ်မှုနှစ်ခုရှိသည်-
– လျှပ်စစ်ပြောင်းလဲမှုမလိုအပ်ဘဲ အလင်းတန်းအချက်ပြမှုများကို ချဲ့ထွင်ပေးသည့် EDFA (Erbium-Doped Fiber Amplifier) ​​ကဲ့သို့သော အလင်းတန်းချဲ့စက်များ။
– Regenerator (OEO): optical-to-electrical ကိုပြောင်းလဲပြီး signal ကိုပြုပြင်ပြီးနောက် electrical-to-optical ကိုပြန်လည်ပြောင်းလဲပေးသည်။ ဤနည်းလမ်းသည် ပိုမိုရှုပ်ထွေးသော်လည်း signal အရည်အသွေးကို အလုံးစုံတိုးတက်စေသည်။

၃။ Optical Fiber တွင် ဒေတာထုတ်လွှင့်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်

fiber optic data transmission ရဲ့ အခြေခံစီးဆင်းမှုကို အောက်ပါအတိုင်း ရှင်းပြနိုင်ပါတယ်။
၁။ ကွန်ရက်ကိရိယာမှ ဒစ်ဂျစ်တယ်ဒေတာသည် transceiver module ထဲသို့ ဝင်ရောက်သည်။
၂။ ထုတ်လွှင့်စက်သည် လျှပ်စစ်ဒေတာကို အလင်းလှိုင်းများအဖြစ် ပြောင်းလဲပေးသည်။
၃။ အလင်းလှိုင်းများသည် ဖိုက်ဘာမှတစ်ဆင့် ဖြတ်သန်းသွားပြီး အတွင်းပိုင်းသို့ ပြန်ဟပ်ကာ အကွာအဝေးတစ်လျှောက် လျော့ပါးသွားပါသည်။
၄။ လက်ခံရရှိသည့်ဘက်တွင်၊ ဖိုတိုဒိုင်အိုဒ်သည် အလင်းလှိုင်းများကို ဖမ်းယူပြီး လျှပ်စစ်အချက်ပြမှုများအဖြစ် ပြန်လည်ပြောင်းလဲပေးသည်။
၅။ လက်ခံရရှိသော device သည် bit များကို processable data အဖြစ်သို့ decode လုပ်သည်။

ယုံကြည်စိတ်ချရသော ဆက်သွယ်ရေးကို သေချာစေရန်အတွက်၊ စနစ်တွင် အထူးသဖြင့် စွမ်းရည်မြင့် အဝေးပို့လွှတ်မှုများအတွက် ကုဒ်လုပ်ခြင်း၊ ထပ်တူပြုခြင်းနှင့် အမှားပြင်ဆင်ခြင်း ယန္တရားများ တပ်ဆင်ထားပါသည်။

၄။ ဖိုက်ဘာအော့ပတစ်စနစ် စွမ်းဆောင်ရည် ကန့်သတ်ချက်များ

ဖိုက်ဘာအော့ပတစ် ထုတ်လွှင့်မှုစနစ်၏ အောင်မြင်မှုကို အဓိက နည်းပညာဆိုင်ရာ ကန့်သတ်ချက်များစွာဖြင့် ဆုံးဖြတ်သည်-

က။ Bandwidth နှင့် Data Rate
အော့ပတစ်ဖိုက်ဘာသည် အလွန်မြင့်မားသောဒေတာနှုန်းထားများကို သယ်ဆောင်နိုင်သည်။ ခေတ်မီကွန်ရက်များတွင် ချန်နယ်တစ်ခုလျှင် တစ်စက္ကန့်လျှင် ဂစ်ဂါဘစ်ဆယ်ဂဏန်းမှ ရာဂဏန်းအထိ ရောက်ရှိနိုင်ပြီး၊ multiplexing နည်းပညာများကို အသုံးပြုပါက terabits အထိပင် ရောက်ရှိနိုင်သည်။

ခ။ အားနည်းခြင်း
Attenuation ဆိုသည်မှာ fiber တစ်လျှောက် optical signal power လျော့ကျခြင်းဖြစ်သည်။ အသုံးများသော unit မှာ dB/km ဖြစ်သည်။ ခေတ်မီ single-mode fiber များသည် သတ်မှတ်ထားသော wavelength များတွင် (ဥပမာ 1550 nm) 0,2 dB/km ခန့် attenuation ရှိနိုင်ပြီး amplification မလိုအပ်မီ အကွာအဝေးရှည်များကို ဖုံးအုပ်နိုင်စေပါသည်။

ဂ။ ပျံ့နှံ့မှု
ပျံ့နှံ့မှုကြောင့် အလင်းလှိုင်းများ ရွေ့လျားသွားသည်နှင့်အမျှ ကျယ်ပြန့်လာပြီး bit များ ထပ်နေစေသည် (inter-symbol interference)။ ပျံ့နှံ့မှုအမျိုးအစားများတွင် အောက်ပါတို့ ပါဝင်သည်-
– Chromatic dispersion: မတူညီသော wavelength များအတွက် propagation speed ကွာခြားမှုကြောင့်။
– Modal dispersion: propagation mode များစွာရှိခြင်းကြောင့် multi-mode fiber တွင် လွှမ်းမိုးထားသည်။
– Polarization mode dispersion: polarization ကွာခြားချက်များ၏ အကျိုးသက်ရောက်မှု၊ အကွာအဝေးရှည်များနှင့် မြင့်မားသော data rate များတွင် ပိုမိုသိသာထင်ရှားသည်။

(ဃ) ဘီတာအမှားနှုန်း (BER)
BER ဆိုသည်မှာ bit error များနှင့် ထုတ်လွှင့်သော bit အရေအတွက် အချိုးဖြစ်သည်။ ကောင်းမွန်သော စနစ်တွင် BER အလွန်နည်းသည်။ BER ကို ထိန်းသိမ်းရန်အတွက် သင့်လျော်သော gain၊ dispersion compensation နှင့် error correction နည်းပညာများကို အသုံးပြုသည်။

၅။ Optical Fiber တွင် Multiplexing နည်းစနစ်များ

စွမ်းရည်တိုးမြှင့်ရန်အတွက် optical fiber များသည် multiplexing ကို မကြာခဏအသုံးပြုလေ့ရှိပြီး ၎င်းသည် fiber တစ်ခုတည်းတွင် အချက်ပြမှုများစွာကို ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြစ်သည်။

က။ WDM (Wavelength Division Multiplexing)
WDM သည် တစ်ခုတည်းသော fiber ပေါ်တွင် wavelength များစွာ (အလင်းအရောင်များ) ကို တစ်ပြိုင်နက်တည်း ထုတ်လွှင့်နိုင်စေပါသည်။ ပိုသိပ်သည်းသောဗားရှင်းမှာ DWDM ဖြစ်ပြီး channel ဆယ်ဂဏန်းမှ ရာပေါင်းများစွာအထိ သယ်ဆောင်နိုင်သည်။

ခ။ TDM (Time Division Multiplexing)
TDM သည် ထုတ်လွှင့်ချိန်ကို slot များအဖြစ် ပိုင်းခြားခြင်းဖြင့် ဒေတာကို စုစည်းသည်။ ဤနည်းပညာကို ပရိုတိုကောအဆင့်အပါအဝင် ဒစ်ဂျစ်တယ်စနစ်များတွင် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့်အသုံးပြုကြသည်။

WDM နှင့် optical amplification နည်းပညာ ပေါင်းစပ်မှုကြောင့် အင်တာနက်ကျောရိုးကွန်ရက်သည် အလွန်ကြီးမားသော ယာဉ်ကြောပိတ်ဆို့မှုကို မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်ဖြင့် သယ်ဆောင်နိုင်စွမ်းရှိစေသည်။

၆။ ဖိုက်ဘာအော့ပတစ်၏ အားသာချက်များနှင့် စိန်ခေါ်မှုများ

ထူးချွန်
၁။ ကြီးမားသော စွမ်းရည်- streaming၊ cloud နှင့် AI ကဲ့သို့သော ခေတ်မီဒေတာလိုအပ်ချက်များအတွက် သင့်လျော်သည်။
၂။ လျော့ပါးမှုနည်းခြင်း- အသံချဲ့စက်အနည်းငယ်ဖြင့် ထုတ်လွှင့်မှုအကွာအဝေး ရှည်လျားနိုင်သည်။
၃။ EMI ဒဏ်ခံနိုင်ရည်ရှိသည်- ကြေးနီကြိုးများနှင့်မတူဘဲ လျှပ်စစ်သံလိုက်စက်ကွင်းများ၏ အနှောင့်အယှက်ကို အလွယ်တကူ မဖြစ်စေပါ။
၄။ ပိုမိုကောင်းမွန်သော လုံခြုံရေး- ဖုန်းခိုးနားထောင်ခြင်းသည် သိသာထင်ရှားသော လျှပ်စစ်သံလိုက်အချက်ပြမှုများကို မထုတ်လွှတ်သောကြောင့် ပိုမိုခက်ခဲပါသည်။
၅။ အရွယ်အစားနှင့် အလေးချိန်သေးငယ်ခြင်း- တူညီသောစွမ်းရည်အတွက် ပိုမိုပေါ့ပါးပြီး ပိုမိုကျစ်လစ်သိပ်သည်းသည်။

တန်တန်ဂန်
၁။ ကနဦးတပ်ဆင်မှုကုန်ကျစရိတ်များ- ကေဘယ်လ်များနှင့် အလင်းတန်းကိရိယာများတပ်ဆင်ခြင်းသည် ရင်းနှီးမြှုပ်နှံမှုနှင့် ကျွမ်းကျင်မှုလိုအပ်သည်။
၂။ ဖိုက်ဘာပျက်စီးလွယ်ခြင်း- ဖန်အူတိုင်သည် ကောင်းစွာမကာကွယ်ပါက ကြွပ်ဆတ်လာနိုင်သည်။
၃။ Splicing နှင့် connectors: fiber splicing သည် ဆုံးရှုံးမှုကို လျှော့ချရန်အတွက် မြင့်မားသော တိကျမှု လိုအပ်ပါသည်။
၄။ အထူးပြုစမ်းသပ်ကိရိယာများ- ဖိုက်ဘာလိုင်းများရှိ ချို့ယွင်းချက်များကို ရောဂါရှာဖွေရန် OTDR ကဲ့သို့သော။

၇။ ဖိုက်ဘာအော့ပတစ် ဂီယာစနစ်များ၏ အသုံးချမှုများ

Optical fiber ကို အောက်ပါတို့အပါအဝင် နယ်ပယ်အမျိုးမျိုးတွင် အသုံးပြုကြသည်-
– မြို့ကြီးများနှင့် နိုင်ငံများအကြား ဆက်သွယ်ရေးအော်ပရေတာများ၏ ကျောရိုးကွန်ရက်။
- တိုက်ကြီးများကို ဆက်သွယ်ပေးသော ရေအောက်ကေဘယ်လ်များ။
– အိမ်သုံးနှင့် ရုံးသုံး အင်တာနက်အတွက် FTTH/FTTx။
– ဒေတာစင်တာများကို နှောင့်နှေးမှုနည်းသော ဒေတာစင်တာများနှင့် ချိတ်ဆက်ရန်အတွက် ဒေတာစင်တာများ ချိတ်ဆက်ခြင်း။
– လျှပ်စစ်သံလိုက်ဝင်ရောက်စွက်ဖက်မှုများစွာရှိသော ပတ်ဝန်းကျင်များရှိ စက်မှုလုပ်ငန်းကွန်ရက်များနှင့် အာရုံခံကိရိယာများ။

ဒစ်ဂျစ်တယ်အသွင်ပြောင်းခေတ်တွင် မြန်ဆန်တည်ငြိမ်ပြီး စွမ်းရည်မြင့်မားသော ချိတ်ဆက်မှုများ၏ လိုအပ်ချက်သည် ဆက်လက်တိုးပွားနေပါသည်။ ဖိုက်ဘာအော့ပတစ်သည် ဤလိုအပ်ချက်များကို ဖြည့်ဆည်းရန် အဓိကဖြေရှင်းချက်ဖြစ်သည်။

နိဂုံး

ဖိုက်ဘာအော့ပတစ်ဒေတာထုတ်လွှင့်မှုစနစ်များသည် လျှပ်စစ်ဒေတာကို အလင်းအချက်ပြမှုများအဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲခြင်း၊ အတွင်းပိုင်းရောင်ပြန်ဟပ်မှုကို အသုံးပြု၍ ဖိုက်ဘာမှတစ်ဆင့် ပေးပို့ခြင်းနှင့် ထို့နောက် လက်ခံရရှိသည့်ဘက်တွင် လျှပ်စစ်အချက်ပြမှုများအဖြစ်သို့ ပြန်လည်ပြောင်းလဲခြင်းဖြင့် လုပ်ဆောင်သည်။ ဖိုက်ဘာအော့ပတစ်၏ အားသာချက်များ - bandwidth မြင့်မားခြင်း၊ attenuation နည်းပါးခြင်းနှင့် ဝင်ရောက်စွက်ဖက်မှုကို ခံနိုင်ရည်ရှိခြင်း - တို့သည် ခေတ်သစ်အင်တာနက်အတွက် အရေးကြီးသော အခြေခံအုတ်မြစ်ဖြစ်စေသည်။ တပ်ဆင်မှုကုန်ကျစရိတ်နှင့် ကျွမ်းကျင်သောနည်းပညာရှင်များ လိုအပ်ချက်ကဲ့သို့သော စိန်ခေါ်မှုများက ဖြစ်ပေါ်စေသော်လည်း ရေရှည်အကျိုးကျေးဇူးများသည် အထူးသဖြင့် ဒစ်ဂျစ်တယ်ဝန်ဆောင်မှုများ၊ 5G/6G ကွန်ရက်များ၊ cloud computing နှင့် တိုးပွားလာသော ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာဆက်သွယ်ရေးများ၏ တိုးတက်မှုကို ပံ့ပိုးပေးရာတွင် သိသာထင်ရှားသည်။