SDH (Synchronous Digital Hierarchy)

SDH เป็นเทคโนโลยีมาตรฐาน สำหรับการส่งผ่านข้อมูลแบบ synchronous บนตัวกลางใยแก้ว และเทียบได้มาตรฐานสากลของ Synchronous Optical Network แต่เทคโนโลยีทั้งสองให้ความเร็วมากกว่า และถูกกว่าเครือข่ายติดต่อภายใน เมื่อเทียบกับอุปกรณ์ PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy) ในการส่งผ่านแบบดิจิตอล "synchronous" หมายถึง บิตจากการเรียก 1 ครั้งได้รับการนำภายใน 1 frame ของการส่ง Plesiochronous หมายถึง "เกือบจะ synchronous" หรือ การเรียก 1 ครั้งต้องดึงจาก frame การส่งมากกว่า 1 frame SDH ใช้ตาม Synchronous Transport Modules (STM) และอัตรา คือ STM-1 (155 megabits ต่อวินาที), STM-4 (622 Mbps), STM-16 (2.5 gigabits ต่อวินาที), และ STM-64 (10 Gbps)
SDH ย่อมาจาก Synchronous Digital Heirarchy SDH เป็นคำศัพท์ที่มีความหมายถึงการวางลำดับการสื่อสารแบบซิงโครนัสในตัวกลางความเร็วสูง ซึ่งโดยปกติใช้สายใยแก้วเป็นตัวนำสัญญาณ การสื่อสารภายในเป็นแบบซิงโครนัส คือส่งเป็นเฟรม และมีการซิงค์บอกตำแหน่ง เริ่มต้นเฟรมเพื่อให้อุปกรณ์รับตรวจสอบสัญญาณข้อมูลได้ถูกต้อง มีการรวมเฟรมเป็นช่องสัญญาณที่แถบกว้างความเร็วสูงขึ้น และจัดรวมกันเป็นลำดับ เพื่อใช้ช่องสื่อสารบนเส้นใยแก้วนำแสง
ความเป็นมาของ SDH มีมายาวนานแล้ว เริ่มจากการจัดการโครงข่ายสายโทรศัพท์ ซึ่งสัญญาณโทรศัพท์ได้เปลี่ยนเป็นดิจิตอล โดยช่องสัญญาณเสียงหนึ่งช่องใช้สัญญาณแถบกว้าง 64 กิโลบิต แต่ในอดีตการจัดมาตรฐานลำดับชั้นของเครือข่ายสัญญาณเสียงยังแตกต่างกัน เช่นในสหรัฐอเมริกา มีการจัดกลุ่มสัญญาณเสียง 24 ช่อง เป็น 1.54 เมกะบิต หรือที่เรารู้จักกันในนาม T1 และระดับต่อไปเป็น 63.1, 447.3 เมกะบิต แต่ทางกลุ่มยุโรปใช้ 64 กิโลบิตต่อหนึ่งสัญญาณเสียง และจัดกลุ่มต่อไปเป็น 32 ช่องเสียงคือ 2.048 เมกะบิต ที่รู้จักกันในนาม E1 และจัดกลุ่มใหญ่ขึ้นเป็น 8.44, 34.36 เมกะบิต
การวางมาตรฐานใหม่สำหรับเครือข่ายความเร็วสูงจะต้องรองรับการใช้งานต่าง ๆ ทั้งเครือข่ายสัญญาณโทรศัพท์ และสัญญาณมัลติมีเดียอื่น ๆ เช่น สัญญาณโทรทัศน์ ข้อมูลบนอินเทอร์เน็ต และที่จะเกิดขึ้นในอนาคตอีกได้ คณะกรรมการจัดการมาตรฐาน SDH จึงรวมแนวทางต่าง ๆ ในลักษณะให้ยอมรับกันได้ โดยที่สหรัฐอเมริกา เรียกว่า SONET ดังนั้นจึงอาจรวมเรียกว่า SDH/SONET การเน้น SDH/SONET ให้เป็นกลางที่ทำให้เครือข่ายประยุกต์ใช้งานต่าง ๆ วิ่งลงตัวได้จึงเป็นเรื่องสำคัญ
เนื่องจากโครงข่ายของ SDH/SONET ใช้เส้นใยแก้วนำแสงเป็นหลัก โดยวางแถบกว้าง พื้นฐานระดับต่ำสุดไว้ที่ 51.84 เมกะบิต โดยที่ภายในแถบกว้างนี้จะเป็นเฟรมข้อมูลที่สามารถนำช่องสัญญาณเสียงโทรศัพท์ หรือการประยุกต์อื่นใดเข้าไปรวมได้ และยังรวมระดับช่องสัญญาณต่ำสุด 51.84 เมกะบิตนี้ให้สูงขึ้น เช่นถ้าเพิ่มเป็นสามเท่าของ 51.84 ก็จะได้ 155.52 ซึ่งเป็นแถบกว้างของเครือข่าย ATM
โมเดลของ SDH แบ่งออกเป็นสี่ชั้น เพื่อให้มีการออกแบบและประยุกต์เชื่อมต่อได้ตาม มาตรฐานหลัก
ชั้นแรกเรียกว่าโฟโตนิก เป็นชั้นทางฟิสิคัลที่เกี่ยวกับการเชื่อมเส้นใยแก้วนำแสง และอุปกรณ์ประกอบทางด้านแสง
ชั้นที่สอง เป็นชั้นของการแปลงสัญญาณแสง เป็นสัญญาณไฟฟ้า หรือในทางกลับกัน เมื่อแปลงแล้วจะส่งสัญญาณไฟฟ้าเชื่อมกับอุปกรณ์สื่อสารอื่น ๆ ชั้นนี้ยังรวมถึงการจัดรูปแบบเฟรมข้อมูล ซึ่งเป็นเฟรมมาตรฐาน แต่ละเฟรมมีลักษณะชัดเจนที่ให้อุปกรณ์ตัวรับและตัวส่งสามารถซิงโครไนซ์เวลากันได้ เราจึงเรียกระบบนี้ว่า ซิงโครนัส
ชั้นที่สามเป็นชั้นที่ว่าด้วยการรวมและการแยกสัญญาณ ซึ่งได้แก่วิธีการมัลติเพล็กซ์ และดีมัลติเพล็กซ์ เพราะข้อมูลที่เป็นเฟรมนั้นจะนำเข้ามารวมกัน หรือต้องแยกออกจากกัน การกระทำต้องมีระบบซิงโครไนซ์ระหว่างกันด้วย
ชั้นที่สี่ เป็นชั้นเชื่อมโยงขนส่งข้อมูลระหว่างปลายทางด้านหนึ่งไปยังปลายทางอีกด้านหนึ่ง เพื่อทำให้เกิดวงจรการสื่อสารที่สมบูรณ์ ในการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์หนึ่งไปยังอีกอุปกรณ์หนึ่งจึงเสมือนเชื่อมโยงถึงกันในระดับนี้
เพื่อให้การรับส่งระหว่างปลายทางด้านหนึ่งไปยังอีกปลายทางด้านหนึ่งมีลักษณะสื่อสารไปกลับได้สมบูรณ์ การรับส่งจึงมีการกำหนดแอดเดรสของเฟรมเพื่อให้การรับส่งเป็นไปอย่างถูกต้อง กำหนดโมดูลการรับส่งแบบซิงโครนัส ที่เรียกว่า STM - Synchronous Transmission Module โดย เฟรมของ STM พื้นฐาน มีขนาด 2430 ไบต์ โดยส่วนกำหนดหัวเฟรม 81 ไบต์ ขนาดแถบกว้างของการรับส่งตามรูปแบบ STM จึงเริ่มจาก 155.52 เมกะบิตต่อวินาที ไปเป็น 622.08 และ 2488.32 เมกะบิตต่อวินาที จะเห็นว่า STM ระดับแรกมีความเร็ว 155.52 เมกะบิตต่อวินาที ซึ่งเป็น 3 เท่าของแถบกว้างพื้นฐานของ SDH ที่ 51.84 เมกะบิตต่อวินาที STM จึงเป็นส่วนหนึ่งที่อยู่ภายใน SDH ด้วย
เมื่อพิจารณาให้ดีจะเห็นว่า ผู้ออกแบบมาตรฐาน SDH ต้องการให้เป็นทางด่วนข้อมูลข่าวสาร ที่จะรองรับระบบเครือข่ายโทรศัพท์ที่มีอัตราการส่งสัญญาณกันเป็น T1, T3, หรือ E1, E3 ขณะเดียวกันก็รองรับเครือข่าย ATM (Asynchronous Transfer Mode) ที่ใช้ความเร็วตามมาตรฐาน STM ดังที่กล่าวแล้ว โดยที่ SDH สามารถเป็นเส้นทางให้กับเครือข่าย ATM ได้หลาย ๆ ช่องของ ATM ในขณะเดียวกัน SDH จึงเสมือนถนนของข้อมูลที่ใช้เส้นใยแก้วนำแสงเพื่อรองรับแถบกว้างของสัญญาณสูง ขณะเดียวกันก็ใช้งานโดยการรวมสัญญาณข้อมูลต่าง ๆ เข้ามาร่วมใช้ทางวิ่งเดียวกันได้

OPTICAL FIBER

เส้นใยแก้วนำแสง (fiber optic) คืออะไร
เส้นใยแก้วนำแสงหรือไฟเบอร์ออปติก เป็นตัวกลางของสัญญาณแสงชนิดหนึ่ง ที่ทำมาจากแก้วซึ่งมีความบริสุทธิ์สูงมาก เส้นใยแก้วนำแสงมีลักษณะเป็นเส้นยาวขนาดเล็ก มีขนาดประมาณเส้นผมของมนุษย์เรา เส้นใยแก้วนำแสงที่ดีต้องสามารถนำสัญญาณแสงจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งได้ โดยมีการสูญเสียของสัญญาณแสงน้อยมาก เส้นใยแก้วนำแสงสามารถแบ่งตามความสามารถในการนำแสงออกได้เป็น 2 ชนิด คือ เส้นใยแก้วนำแสงชนิดโหมดเดี่ยว (Singlemode Optical Fibers, SM) และชนิดหลายโหมด (Multimode Optical Fibers, MM)
Single Mode
เป็นการใช้ตัวนำแสงที่บีบลำแสงให้พุ่งตรงไปตามท่อแก้ว โดยมีการกระจายแสงออกทางด้านข้างน้อยที่สุด เหมาะสำหรับในการใช้กับระยะทางไกลๆ การเดินสายใยแก้วนำแสงกับ ระยะทางที่ไกลมาก เช่น เดินทางระหว่างประเทศ ระหว่างเมือง มักใช้แบบ single mod
Multi Mode
เป็นเส้นใยแก้วนำแสงที่มีลักษณะการกระจายแสง ออกด้านข้างได้ ดังนั้นจึง ต้องสร้างให้มีดัชนีหักเหของแสง กับอุปกรณ์ฉาบผิวที่สัมผัสกับ cladding ให้สะท้อนกลับหมด หากการให้ดัชนีหักเหของแสงมีลักษณะทำให้แสงเลี้ยวเบนทีละน้อย เราเรียกว่าแบบเกรดอินเด็กซ์ หากให้แสงสะท้อนโดยไม่ปรับคุณสมบัติของแท่งแก้วให้แสงค่อยเลี้ยวเบนก็เรียกว่าแบบ สเต็ปอินเดกซ์ เส้นใยแก้วนำแสงที่ใช้ในเครือข่ายแลน ส่วนใหญ่ใช้แบบมัลติโหมด โดยเป็นขนาด 62.5/125 ไมโครเมตร หมายถึงเส้นผ่าศูนย์กลางของท่อแก้ว 62.5 ไมโครเมตร และของเคลดดิงรวมท่อแก้ว 125 ไมโครเมตร คุณสมบัติของเส้นใยแก้วนำแสงแบบ Step Index มีการสูญเสียสูงกว่าแบบ Grad Index

แสงสามารถเดินทางผ่านเส้นใยแก้วนำแสงได้อย่างไร
สร้างของเส้นใยแก้วนำแสงมีส่วนอย่างมากในการส่งผ่านแสง โดยแสงในเส้นใยแก้วนำแสงจะถูกทำให้สะท้อนกลับไปกลับมาระหว่างรอยต่อของแกนกลาง (core) และฉนวนที่หุ้ม (cladding) จากปลายข้างหนึ่งไปยังอีกปลายข้างหนึ่งของเส้นใยแก้วนำแสง สาเหตุที่ต้องมี cladding หุ้มส่วนของ core ไว้ ก็เนื่องจากว่า ถ้าหาก core สัมผัสกับอากาศโดยตรง อาจมีสิ่งปนเปื้อนในอากาศหรือ คราบน้ำมันมาเกาะจับที่ core ซึ่งจะทำให้การสะท้อนกลับของแสงภายใน core ไม่ดี เป็นเหตุให้มีการสูญเสียสัญญาณแสงขึ้น ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมี cladding มาหุ้มไว้เพื่อป้องกันเหตุการณ์ดังกล่าว นอกจากนี้แล้ว ถัดจากชั้น cladding ออกมาก็จะมีฉนวนหุ้มอีกชั้นหนึ่ง เพื่อเพิ่มความแข็งแรงให้เส้นใยนำแสงโค้งงอได้ด้วยรัศมีค่าหนึ่งโดยไม่แตกหัก โดยทั่วไปเมื่อแสงเดินทางจากตัวกลางหนึ่งไปยังอีกตัวกลางหนึ่ง จะเกิดปรากฎการณ์ของการสะท้อน (reflection) และการหักเห (refraction) ของแสงขึ้นที่ผิวรอยต่อระหว่างตัวกลางทั้งสอง ซึ่งสำหรับในกรณีพิเศษที่ตัวกลางที่แสงตกกระทบมีค่าดัชนีหักเหมากกว่าในอีกตัวกลางหนึ่ง ( n2>n1 ; โดย n1 คือค่าดรรชนีหักเหของแสงในตัวกลางที่แสงหักเห และ n2 คือค่าดรรชนีหักเหของตัวกลางที่แสงตกกระทบ) และมีมุมตกกระทบที่พอเหมาะก็จะทำให้เกิดปรากฎการณ์ที่เรียกว่า การสะท้อนกลับหมดของแสง (Total Internal Reflection) ขึ้น ซึ่งปรากฎการณ์ดังกล่าวสามารถนำมาอธิบายถึงรูปแบบการเดินทางของแสงอย่างง่ายในเส้นใยแก้วนำแสงได้
ค่าดรรชนีหักเหของตัวกลางหนึ่ง ๆ ก็คือ อัตราส่วนระหว่างความเร็วของแสงในอากาศกับความเร็วของแสงในตัวกลางนั้น ๆ เช่น ค่าดรรชนีหักเหของน้ำมีค่าประมาณ 1.3 นั่นคือแสงเคลื่อนที่ในอากาศได้เร็วกว่าในน้ำ

ตัวส่งแสงและรับแสง
การใช้เส้นใยแก้วนำแสงจำเป็นต้องมีอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่รับและส่งสัญญาณแสงอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ในการส่งสัญญาณแสงหรือเป็นแหล่งกำเนิดแสงคือ LED หรือเลเซอร์ไดโอด อุปกรณ์ส่งแสงนี้ทำหน้าที่เปลี่ยนคลื่นไฟฟ้าให้เป็นคลื่นแสง ส่วนอุปกรณ์รับแสงและเปลี่ยนกลับมาเป็นสัญญาณไฟฟ้า คือโฟโต้ไดโอด อุปกรณ์ส่งแสงหรือ LED ใช้พลังงานเพียง 45 ไมโครวัตต์ สำหรับใช้กับเส้นใยแก้วนำแสงแบบ 62.5/125 การพิจารณาอุปกรณ์นี้ต้องดูที่แถบคลื่นแสง โดยปกติใช้คลื่นแสงย่านความยาวคลื่นประมาณ 830 ถึง 850 นาโนเมตร หรือมีแถบกว้างประมาณ 25-40 นาโนเมตร ดังนั้นข้อกำหนดเชิงพิกัดของเส้นใยแก้วนำแสงจึงกล่าวถึงความยาวคลื่นแสงที่ใช้ในย่าน 850 นาโนเมตร ตัวรับแสงหรือโฟโต้ไดโอดเป็นอุปกรณ์ที่ใช้รับสัญญาณแสงและมีความไวต่อความเข้มแสง คลื่นแสงที่ส่งมามีการมอดูเลตสัญญาณข้อมูลเข้าไปร่วมด้วยอุปกรณ์ตัวรับและตัวส่งแสงนี้มักทำมาสำเร็จเป็นโมดูล โดยเฉพาะเชื่อมต่อเข้ากับสัญญาณข้อมูลที่เป็นไฟฟ้าได้โดยตรง และทำให้สะดวกต่อการใช้งาน

การเชื่อมต่อ และหัวต่อ
ที่ปลายสายแต่ละเส้นจะมีหัวต่อที่ใช้เชื่อมต่อกับเส้นใยแก้วนำแสง แสงจะผ่านหัวต่อไปยังอีกหัวต่อโดยเสมือนเชื่อมต่อกันเป็นเส้นเดียวได้ เมื่อเอาเส้นใยแก้วมาเข้าหัวที่ปลายแก้วจะมีลักษณะที่ส่งสัญญาณแสงออกมาได้ และต้องให้กำลังสูญเสียต่ำที่สุด ดังนั้นจึงมีวิธีที่จะทำให้ปลายท่อแก้วราบเรียบที่จะเชื่อมสัญญาณแสงต่อไปได้ ดังนั้นก่อนที่จะเข้าหัวต่อจึงต้องมีการฝนปลายท่อแก้ว วิธีการฝนปลายท่อแก้วนี้มีหลายวิธี เช่น การฝนแบบแบนราบ (Flat) การฝนแบบ PC และแบบ APC
การกระทำแต่ละแบบจะให้การลดทอนสัญญาณต่างกัน และยังต้องให้มีแสงสะท้อนกลับน้อยที่สุดเท่าที่จะน้อยได้ ลักษณะของหัวต่อเมื่อเชื่อมถึงกันแล้วจะต้องให้ผิวสัมผัสการส่งแสงทะลุถึงกัน เพื่อให้กำลังสูญเสียความเข้มแสงน้อยสุด โดยปกติหัวต่อที่ทำการฝนแก้วแบบแบนราบมีกำลังสูญเสียสูงกว่าแบบอื่น คือประมาณ -30 dB แบบ PC มีการสูญเสียประมาณ -40dB และแบบ APC มีการสูญเสียความเข้มน้อยสุดคือ -50 dB ลักษณะของหัวต่อเมื่อเชื่อมต่อถึงกัน

การประยุกต์ใช้เส้นใยแก้วนำแสง
แนวโน้มการใช้งานเส้นใยแก้วนำแสงได้เป็นรูปธรรมที่เด่นชัดขึ้นทั้งนี้เพราะมีผู้พัฒนาเทคโนโลยีให้รองรับกับการใช้เส้นใยแก้วนำแสง โดยเน้นที่ความเร็วของการรับส่งสัญญาณ เส้นใยแก้วนำแสงมีข้อเด่นในเรื่องความเชื่อถือสูง เพราะปราศจากการรบกวน อีกทั้งยังสามารถใช้กับเทคโนโลยีได้หลากหลายและรองรับสิ่งที่จะเกิดใหม่ในอนาคตได้มาก
ตัวอย่างการใช้งานต่อไปนี้เป็นรูปแบบให้เห็นตัวอย่างของการประยุกต์ใช้ในอาคารในสำนักงาน โดยสามารถเดินสายสัญญาณด้วยเส้นใยแก้นำแสงตามมาตรฐานสากล คือมีสายในแนวดิ่ง และสายในแนวราบ สายในแนวดิ่งเชื่อมโยงระหว่างชั้น ส่วนสายในแนวราบเป็นการเชื่อมจากผู้ใช้มาที่ชุมสายแต่ละชั้น


อนาคตต้องเป็นเส้นใยแก้วนำแสง
ถึงแม้ว่าเทคโนโลยีในปัจจุบันมีการใช้งานสายยูทีพีอย่างแพร่หลายและได้ประโยชน์มหาศาล แต่จากการพัฒนาเทคโนโลยีที่ต้องการให้ถนนของข้อมูลข่าวสารเป็นถนนขนาดใหญ่ที่เรียกว่าซูเปอร์ไฮเวย์ การรองรับข้อมูลจำนวนมากและการประยุกต์ในรูปแบบมัลติมีเดียที่กำลังจะเกิดขึ้นย่อมต้องทำให้สภาพการใช้ข้อมูลข่าวสารต้องพัฒนาให้รองรับกับจำนวนปริมาณข้อมูลที่จะมีมากขึ้น จึงเชื่อแน่ว่า เส้นใยแก้วนำแสงจะเป็นสายสัญญาณที่ก้าวเข้ามาในยุคต่อไป และจะมีบทบาทเพิ่มสูงขึ้น ซึ่งเมื่อถึงเวลานั้นแล้วเราคงจะได้เห็นอาคารบ้านเรือน สำนักงาน หรือโรงงาน มีเส้นใยแก้วนำแสงเดินกระจายกันทั่วเหมือนกับที่เห็นสายไฟฟ้ากำลังอยู่ในขณะนี้และเหตุการณ์เหล่านี้คงจะเกิดขึ้นในอีกไม่นานนัก

จุดเด่นของเส้นใยแก้วนำแสง
จุดเด่นของเส้นใยแก้วนำแสงมีหลายประการ โดยเฉพาะจุดที่ได้เปรียบสายตัวนำทองแดง ที่จะนำมาใช้แทนตัวนำทองแดง จุดเด่นเหล่านี้มีการพัฒนามาอย่างต่อเนื่องและดีขึ้นเรื่อย ๆ ซึ่งประกอบด้วย
ความสามารถในการรับส่งข้อมูลข่าวสาร
เส้นใยแก้วนำแสงที่เป็นแท่งแก้วขนเหล็ก มีการโค้งงอได้ ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางที่ใช้กันมากคือ 62.5/125 ไมโครเมตร เส้นใยแก้วนำแสงขนาดนี้เป็นสายที่นำมาใช้ภายในอาคารทั่วไป เมื่อใช้กับคลื่นแสงความยาวคลื่น 850 นาโนเมตร จะส่งสัญญาณได้มากกว่า 160 เมกะเฮิรตซ์ ที่ความยาว 1 กิโลเมตร แล้วถ้าใช้ความยาวคลื่น 1300 นาโนเมตร จะส่งสัญญาณได้กว่า 500 นาโนเมตร ที่ความยาว 1 กิโลเมตร และถ้าลดความยาวเหลือ 100 เมตร จะใช้กับความถี่สัญญาณมากกว่า 1 กิกะเฮิรตซ์ ดังนั้นจึงดีกว่าสายยูทีพีแบบแคต 5 ที่ใช้กับสัญญาณได้ 100 เมกะเฮิรตซ์
กำลังสูญเสียต่ำ
เส้นใยแก้วนำแสงมีคุณสมบัติในเชิงการให้แสงวิ่งผ่านได้ การบั่นทอนแสงมีค่าค่อนค่างต่ำ ตามมาตรฐานของเส้นใยแก้วนำแสง การใช้เส้นสัญญาณนำแสงนี้ใช้ได้ยาวถึง 2000 เมตร หากระยะทางเกินกว่า 2000 เมตร ต้องใช้รีพีตเตอร์ทุก ๆ 2000 เมตร การสูญเสียในเรื่องสัญญาณจึงต่ำกว่าสายตัวนำทองแดงมาก ที่สายตัวนำทองแดงมีข้อกำหนดระยะทางเพียง 100 เมตร
หากพิจารณาในแง่ความถี่ที่ใช้ ผลตอบสนองทางความถึ่มีผลต่อกำลังสูญเสีย โดยเฉพาะในลวดตัวนำทองแดง เมื่อใช้เป็นสายสัญญาณ คุณสมบัติของสายตัวนำทองแดงจะเปลี่ยนแปลงเมื่อใช้ความถี่ต่างกัน โดยเฉพาะเมื่อใช้ความถึ่ของสัญญาณที่ส่งในตัวนำทองแดงสูงขึ้น อัตราการสูญเสียก็จะมากตามแต่กรณีของเส้นใยแก้วนำแสงเราใช้สัญญาณความถี่มอดูเลตไปกับแสง การเปลี่ยนสัญญาณรับส่งข้อมูลจึงไม่มีผลกับกำลังสูญเสียทางแสง
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไม่สามารถรบกวนได้
ปัญหาที่สำคัญของสายสัญญาแบบทองแดงคือการเหนี่ยวนำโดยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ปัญหานี้มีมาก ตั้งแต่เรื่องการรบกวนระหว่างตัวนำหรือเรียกว่าครอสทอร์ค การำม่แมตซ์พอดีทางอิมพีแดนซ์ ทำให้มีคลื่นสะท้อนกลับ การรบกวนจากปัจจัยภายนอกที่เรียกว่า EMI ปัญหเหล่านี้สร้างให้ผู้ใช้ต้องหมั่นดูแล แต่สำหรับเส้นใยแก้วนำแสงแล้วปัญหาเรื่องเหล่านี้จะไม่มี เพราะแสงเป็นพลังงานที่มีพลังงานเฉพาะและไม่ถูกรบกวนของแสงจากภายนอก
น้ำหนักเบา
เส้นใยแก้วนำแสงมีน้ำหนักเบากว่าเส้นลวดตัวนำทองแดง น้ำหนักของเส้นใยแก้วนำแสงขนาด 2 แกนที่ใช้ทั่วไปมีน้ำหนักเพียงประมาณ 20 ถึง 50 เปอร์เซ็นต์ของสายยูทีพีแบบแคต 5
ขนาดเล็ก
เส้นใยแก้วนำแสงมีขนาดทางภาคตัดขวางแล้วเล็กกว่าลวดทองแดงมาก ขนาดของเส้นใยแก้วนำแสงเมื่อรวมวัสดุหุ้มแล้วมีขนาดเล็กกว่าสายยูทีพี โดยขนาดของสายใยแก้วนี้ใช้พื้นที่ประมาณ 15 เปอร์เซ็นต์ของเส้นลวดยูทีพีแบบแคต 5
มีความปลอดภัยในเรื่องข้อมูลสูงกว่า
การใช้เส้นใยแก้วนำแสงมีลักษณะใช้แสงเดินทางในข่าย จึงยากที่จะทำการแท๊ปหรือทำการตัดฟังข้อมูล

มีความปลอดภัยต่อชีวิตและทรัพย์สิน
การที่เส้นใยแก้วเป็นฉนวนทั้งหมด จึงไม่นำกระแสไฟฟ้า การลัดวงจร การเกิดอันตรายจากกระแสไฟฟ้าจึงไม่เกิดขึ้น
ความเข้าใจผิดบางประการ
แต่เดิมเส้นใยแก้วนำแสงมีใช้เฉพาะในโครงการใหญ๋ หรือใช้เป็นเครือข่ายแบบแบ็กโบน เทคโนโลยีเกี่ยวกับเส้นใยแก้วนำแสงก็ยังไม่เป็นที่เปิดเผยมากนัก ทำให้เกิดความเข้าใจผิดบางประการเกี่ยวกับคุณสมบัติและการประยุกต์ใช้งาน
แตกหักได้ง่าย
ด้วยความคิดที่ว่า "แก้วแตกหังได้ง่าย" ความคิดนี้จึงเกิดขึ้นกับเส้นใยแก้วด้วย เพราะวัสดุที่ทำเป็นแก้ว ความเป็นจริงแล้วเส้นใยแก้วมีความแข็งแรงและทนทานสูงมาก การออกแบบใยแก้วมีเส้นใยห้อมล้อมไว้ ทำให้ทนแรงกระแทก นอกจากนี้แรงดึงในเส้นใยแก้วยังมีความทนทานสูงกว่าสายยูทพี หากเปรียบเทียบเส้นใยแก้วกับสายยูทีพีแล้วจะพบว่า ข้อกำหนดของสายยูทีพีคุณสมบัติหลายอย่างต่ำกว่าเส้นใยแก้ว เช่น การดึงสาย การหักเลี้ยวเพราะลักษณะคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่ความถี่สูงเปลี่ยนแปลงได้ง่ายกว่า
เส้นใยแก้วนำแสงมีราคาแพง
แนวโน้มทางด้านราคามีการเปลี่ยนแปลงราคาของเส้นใยแก้วนำแสงลดลง จนในขณะนี้ยังแพงกว่าสายยูททีพีอยู่บ้าง แต่ก็ไม่มากนักนอกจากนี้หลายคนยังเข้าใจว่า การติดตั้งเส้นใยแก้วนำแสงมีข้อยุ่งยาก และต้องใช้คนที่มีความรู้ความชำนาญ เสียค่าติตั้งแพง ความคิดนี้ก็คงไม่จริง เพราะการติดตั้งทำได้ไม่ยากนักเนื่องจากมีเครื่องมือพิเศษช่วยได้มาก เครื่องมือพิเศษนี้สามารถเข้าหัวสายได้โดยง่ายกว่าแต่เดิมมาก อีกทั้งราคาเครื่องมือก็ถูกลงจนมีผู้รับติดตั้งได้ทั่วไป
เส้นใยแก้วนำแสงยังไม่สามารถใช้กับเครื่องที่ตั้งโต๊ะได้
ปัจจุบันพีซีที่ใช้ส่วนใหญ่ต่อกับแลนแบบอีเธอร์เน็ต ซึ่งได้ความเร็ว 10 เมกะบิต การเชื่อมต่อกับแลนมีหลายมาตรฐาน โดยเฉพาะปัจจุบันหากใช้ความเร็วเกินกว่า 100 เมกะบิต สายยูทีพีรองรับไม่ได้ เช่น เอทีเอ็ม 155 เมกะบิต แนวโน้มของการใช้งานระบบเครือข่ายมีทางที่ต้องใช้แถบกว้างสูงขึ้นมาก โดยเฉพาะเมื่อต้องการให้พีซีเป็นมัลติมีเดียเพื่อแสดงผลเป็นภาพวิดีโอ การใช้เส้นใยแก้วนำแสงดูจะเป็นทางออก พัฒนการของการ์ดก็ได้พัฒนาไปมากเอทีเอ็มการ์ดใช้ความเร็ว 155 เมกะบิต ย่อมต้องใช้เส้นใยแก้วนำแสงรองรับ การใช้เส้นใยแก้นำแสงยังสามารถใช้ในการส่งรับวิดีโอคอนเฟอเรนซ์ หรือสัญญาณประกอบอื่น ๆ ได้ดี

เส้นใยแก้วนำแสงสั้นหรือยาวเกินไป จะทำอย่างไร
กรณีที่ต้องการทำให้เส้นใยแก้วนำแสงสั้นลง วิธีที่ง่ายที่สุดก็คือ ตัดเส้นใยแก้วออกตามขนาดที่ต้องการ แต่เนื่องจากวัตถุดิบที่ใช้ในการทำเส้นใยเป็นแก้วจึงจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ที่ออกแบบมาพิเศษสำหรับการตัดเส้นใยแก้วโดยเฉพาะ สำหรับในการต่อเพิ่มความยาวเส้นใยแก้วนำแสงที่ต้องการก็กระทำได้หลายวิธี แล้วแต่ความเหมาะสมของงาน เช่น การเชื่อมต่อโดยใช้หัวต่อ (Connector) หรือการเชื่อมต่อโดยใช้ความร้อน (fusion splicing) เป็นต้น เนื่องจากวัตถุดิบในการใช้ทำเส้นใยคือแก้ว ดังนั้นในการตัดเส้นใยแก้วนำแสงจึงอาศัยหลักการเช่นเดียวกับการตัดกระจก โดยในการตัดกระจก ขึ้นแรกจะใช้เครื่องตัดทำให้ผิวด้านนอกของกระจกมีรอยขีดเล็ก ๆ ก่อน จากนั้นจึงใช้แรงเพียงเล็กน้อยบิดงอให้กระจกนั้นแยกออกจากกันซึ่งผลที่ได้คือ รอยต่อของกระจกมีความสม่ำเสมอ สำหรับการตัดเส้นใยแก้วนำแสง ก็เช่นเดียวกัน สามารถทำให้เกิดรอยขีดเล็ก ๆ บนเส้นใย ซึ่งในขณะเดียวกันแรงดึงอันเนื่องมาจากการโค้งงอก็จะทำให้เส้นใยแก้วนำแสงขาดออกจากกันได้ โดยหน้าสัมผัสที่แยกออกจะมีผิวเรียบเสมอกัน สำหรับในการเชื่อมต่อเพื่อเพิ่มความยาวของเส้นใยแก้วนำแสง สามารถกระทำได้ 2 วิธีคือ
1. แบบชั่วคราว การต่อแบบชั่วคราวนั้น จะเป็นลักษณะของการยึดเกาะเส้นใยแก้วนำแสงเข้าด้วยกัน โดยใช้หัวต่อ (Connector) ซึ่งมีให้เลือกหลาย ๆ แบบขึ้นอยู่กับงานที่ทำ เช่น แบบ FC, ST, SC, SMA เป็นต้น
2.แบบถาวร จะต่อแบบใช้ความร้อนโดยจะมีการใช้อุปกรณ์ที่ออกแบบมาโดยเฉพาะซึ่งเรียกว่า Fusion Splicer การเชื่อมต่อแบบถาวรโดยการให้ความร้อนที่ปลายของเส้นใยแก้วนำแสงจนกระทั่งปลายทั้งสองเกิดการหลอมตัว จากนั้นเส้นใยแก้วนำแสงทั้งสองจะถูกดันเข้ามาเชื่อมต่อกันโดยอัตโนมัติ

Routing

Distance-vector Routing Protocol
Distance Vector เป็นโปรโตคอลเลือกเส้นทางที่ Router ใช้เพื่อการสร้างตาราง Routing และจัดการนำแพ็กเก็ต ส่งออก ไปยังเส้นทางที่กำหนด โดย อาศัยข้อมูลเกี่ยวกับระยะทาง เช่น Hop เป็นตัวกำหนดว่า เส้นทางใดเป็นเส้นทางที่ดีที่สุด ที่จะนำแพ็กเก็ตส่งออกไปที่ปลายทาง โดยถือว่า ระยะทางที่ใกล้ที่สุด เป็นเส้นทางที่ดีที่สุด และแอดเดรส ของเครือข่ายปลายทางเป็น Vector
Distance Vector บางครั้งจะถูกเรียกว่า "Bellman-Ford Algorithm" ซึ่งโปรโตคอลนี้ จะทำให้ Router แต่ละตัว ที่อยู่บนเครือข่ายจะต้องเรียนรู้ลักษณะของ Network Topology โดยการแลกเปลี่ยน Routing Information ของตัวมันเอง กับ Router ที่เชื่อมต่อกันเป็นเพื่อนบ้าน โดยตัว Router เองจะต้องทำการจัดสร้างตารางการเลือกเส้นทางขึ้นมา โดยเอาข้อมูล ข่าวสารที่ได้รับจากเครือข่ายที่เชื่อมต่อกับมันโดยตรง ( ข้อมูลนี้ครอบคลุมไปถึงระยะทางระหว่าง Router ที่เชื่อมต่อกัน)
หลักการทำงาน ได้แก่ การที่ Router จะส่งชุด สำเนาที่เป็น Routing Information ชนิดเต็มขั้นของมันไปยัง Router ตัวอื่นๆ ที่เชื่อมต่ออยู่กับมันโดยตรง ด้วยการแลกเปลี่ยน Routing Information กับ Router ตัวอื่นๆ ที่เชื่อมต่อกับมันโดยตรงนี้เอง ทำให้ Router แต่ละตัว จะรู้จักซึ่งกันและกัน หรือรู้เขารู้เรา กระบวนการแลกเปลี่ยนนี้ จะดำเนินต่อไปเป็นห้วงๆ ของเวลาที่แน่นอน



Link-state Routing Protocol

Link State Routing ถูกเรียกว่า "Shortest Path First (SPF)" Algorithm ด้วย Link State Routing นี้ Router แต่ละตัวจะทำการ Broadcast ข้อมูลข่าวสารออกมายัง Router ที่เชื่อมต่อกับมันโดยตรงแบบเป็นระยะๆ ข้อมูลข่าวสารนี้ยังครอบคลุมไป ถึงสถานะของการเชื่อมต่อระหว่างกัน
ด้วยวิธีการของ Link State นี้ Router แต่ละตัวจะทำการสร้างผังที่สมบูรณ์ของเครือข่ายขึ้น จากข้อมูลที่มันได้รับจาก Router อื่นๆทั้งหมด จากนั้นจะนำมาทำการคำนวณเส้นทางจากผังนี้โดยใช้ Algorithm ที่เรียกว่า Dijkstra Shortest Path Algorithm
Router จะเฝ้าตรวจสอบดูสถานะของการเชื่อมต่ออย่างต่อเนื่อง โดยการแลกเปลี่ยนระหว่างแพ็กเก็ตกับ Router เพื่อนบ้าน แต่หาก Router ไม่ตอบสนองต่อความพยายามที่จะติดต่อด้วย หลายๆครั้ง การเชื่อมต่อก็จะถือว่าตัดขาดลง แต่ถ้าหากสถานะ ของ Router หรือการเชื่อมต่อเกิดการเปลี่ยนแปลง ข้อมูลข่าวสารนี้จะถูก Broadcast ไปยัง Router ทั้งหมดที่อยู่ในเครือข่าย
ลักษณะกลไกการทำงานแบบ Link-state routing protocol คือ ตัว Router จะ Broadcast ข้อมูลการเชื่อมต่อของเครือข่ายตนเองไปให้ Router อื่นๆทราบ ข้อมูลนี้เรียกว่า Link-state ซึ่งเกิดจากการคำนวณ Router ที่จะคำนวณค่าในการเชื่อมต่อโดยพิจารณา Router ของตนเองเป็นหลักในการสร้าง routing table ขึ้นมา ดังนั้นข้อมูล Link-state ที่ส่งออกไปในเครือข่ายของแต่ละ Router จะเป็นข้อมูลที่บอกว่า Router นั้นๆมีการเชื่อมต่ออยู่กับเครือข่ายใดอย่างไร และเส้นทางการส่งที่ดีที่สุดของตนเองเป็นอย่างไร โดยไม่สนใจ Router อื่น และกรณีที่มีการเปลี่ยนแปลงภายในเครือข่าย เช่น มีบางวงจรเชื่อมโยงล่มไปที่จะมีการส่งข้อมูลเฉพาะที่มีการเปลี่ยนแปลงไปให้ ซึ่งมีขนาดไม่ใหญ่มากตัวอย่างโปรโตคอลที่ใช้กลไกแบบ Link-state ได้แก่ โปรโตคอล OSPF (Open Shortest Path First) สำหรับ Interior routing protocol นี้บางแห่งก็เรียกว่า Intradomain routing protocol



OSPF (Open Shortest Path First)
เป็นโปรโตคอล router ใช้ภายในเครือระบบอัตโนมัติที่นิยมใช้ Routing Information Protocol แลโปรโตคอล router
ที่เก่ากว่าที่มีการติดตั้งในระบบเครือข่าย OSPF ได้รับการออแบบโดย Internet Engineering Task Force (IETF) เหมือนกับ RIP ในฐานะของ interior gateway protocolการใช้ OSPF จะทำให้ host ที่ให้การเปลี่ยนไปยังตาราง routing หรือปกป้องการเปลี่ยนในเครือข่ายทันที multicast สารสนเทศไปยัง host ในเครือข่าย เพื่อทำให้มีสารสนเทศในตาราง routing เดียวกัน แต่ต่างจาก RIP เมื่อตาราง routing มีการส่ง host ใช้ OSPF ส่งเฉพาะส่วนที่มีการเปลี่ยน ในขณะที่ RIP ตาราง routing มีการส่ง host ใกล้เคียงทุก 30 วินาที OSPE จะ multicast สารสนเทศที่ปรับปรุงเฉพาะ เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้น OSPF ไม่ใช้การนับจำนวนของ hop แต่ใช้เส้นทางตามรายละเอียด
“line state” ที่เป็นส่วนสำคัญเพิ่มขึ้น ในสารสนเทศของเครือข่าย OSPF ให้ผู้ใช้กำหนด cost metric เพื่อให้ host ของ router
กำหนดเส้นทางที่พอใจ OSPF สนับสนุน subnet mask ของเครือข่าย ทำให้เครือข่ายสามารถแบ่งย่อยลงไป RIP สนับสนุนภายใน OSPF สำหรับ router-to-end ของสถานีการสื่อสาร เนื่องจากเครือข่ายจำนวนมากใช้ RIP ผู้ผลิต router มีแนวโน้มสนับสนุน RIP ส่วนการออกแบบหลักคือ OSPF