เส้นใยนำแสง (Optical Fiber)

         ท่อนำแสงที่มีลักษณะโปร่งแสง มีขนาดเล็ก มีความสามารถในการนำสัญญาณแสงได้ดี (เนื่องจากมีค่าการลดทอนต่ำ) ทำให้สามารถส่งผ่านข้อมูล
         แสงไปได้ในระยะไกล เส้นใยนำแสงที่ใช้ในระบบสื่อสารมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ ๑๒๕ไมโครเมตร ทำมาจากแก้วและอื่นๆ เส้นใยนำแสง
         อาจเรียกว่า เส้นใยแก้วหรือเส้นใยแสง เป็นต้น
 

  ระบบสื่อสัญญาณแบบเอฟทีทีซี (Fiber-To-The-Curb: FTTC)

         ระบบสื่อสัญญาณเชิงแสงที่ใช้เส้นใยนำแสงเป็นสายส่งสัญญาณโดยเชื่อมต่อระหว่างโครงข่ายและหัวถนนหรือปากทางเข้าหมู่บ้านจากนั้นจะใช้สาย
         ส่งสัญญาณชนิดเพื่อเชื่อมต่อไปยังบ้านผู้ใช้ปลายทาง

  เครือข่ายโทรศัพท์พื้นฐาน (Public Switched Telephone Network: PSTN)

         ระบบโครงข่ายสื่อสัญญาณเสียง หรือโทรศัพท์แบบดั้งเดิมเดิมข้อมูลเสียง ที่เดินทางในโครงข่ายมีลักษณะเป็นสัญญาณแอนะล็อกและมีการแปลง
         เป็นสัญญาณดิจิทัลโดยลำดับ

  การสื่อสารข้อมูลขาลง (downstream)

          การรับส่งข้อมูลที่มีทิศทางจากสถานีที่ให้บริการไปยังผู้ใช้ปลายทางโดยส่วนใหญ่มีความเร็วสูงกว่าการสื่อสารข้อมูลขาขึ้น

  การสื่อสารข้อมูลขาขึ้น (upstream)

          การรับส่งข้อมูลที่มีทิศทางจากผู้ใช้ปลายทางไปยังสถานีที่ให้บริการโดยส่วนใหญ่มีความเร็วต่ำกว่าการสื่อสารข้อมูลลขาลง
 
        

        ระบบเส้นใยนำแสงสู่บ้าน (Fiber To The Home-FTTH) เป็นระบบสื่อสัญญาณเชิงแสงที่ใช้เส้นใยนำแสงต่อเชื่อมโยงจากโครงข่ายสื่อสารไปยังบ้านผู้เช่า (subscriber) หรือผู้ใช้ปลายทาง (end user) เพื่อทำให้ระบบการเข้าถึง (access) มีความเร็วสูง สามารถสื่อสารข้อมูลขนาดใหญ่ ได้อย่างรวดเร็ว อีกทั้งยังทำให้ผู้ใช้ปลายทางสามารถใช้งานอุปกรณ์สื่อสารได้หลายชนิดพร้อมกัน เช่น ระบบอินเทอร์เน็ตความเร็วสูง ระบบเคเบิลทีวี (CATV) ระบบสื่อสารแบบ บรอดแบรนด์(Broadband) เป็นต้น โดยจะส่งสัญญาณผ่านเส้นใยนำแสงเพียงเส้นเดียวหรือคู่เดียว

         Fiber to the Home (FTTH) is an optical signal communication that utilizes an optical fiber to connect from the central network to the subscribers or end users in order to achieve a high-speed access.   This system provides a high bandwidth communication channel and supports multiple communication services, those are high-speed internet, Cable TV, and Communication broadband It could be provided simultaneously for each user via only a single or pair of fiber optic cable.

         ระบบเส้นใยนำแสงสู่บ้าน (FTTH) นำมาใช้เพื่อเชื่อมโยงสายส่งสัญญาณ ด้วยเส้นใยนำแสงไปสู่บ้านผู้เช่าโดยตรง เริ่มขึ้นประมาณปี ค.ศ. 1970 (พ.ศ. ๒๕๑๓) แต่เนื่องจากระบบและเส้นใยนำแสง มีราคาสูงเมื่อเทียบกับระบบสายส่งทองแดงโดยเฉพาะการเชื่อมโยงเส้นใยนำแสงสู่บ้านผู้เช่าโดยตรง ดังนั้น เพื่อเป็นการลดต้นทุนในส่วนนี้จึงมีการพัฒนาระบบ FTTC (fiber To The Curb) และ HFC (Hybrid Fiber/Coax)โดยระบบ FTTC และ HFC จะใช้ระบบสายส่งสัญญาณแบบผสม คือการนำเส้นใยนำแสงและสายส่งทองแดงมาใช้งานร่วมกันภายในโครงข่ายการทำงานของระบบ FTTC จะใช้สายส่งเส้นใยนำแสงเชื่อมโยงระหว่างโครงข่ายและหัวถนนหรือปากทางเข้าหมู่บ้านเท่านั้น แต่ในส่วนของสายส่งที่เข้าถึงบ้านผู้เช่าหรือผู้ใช้บริการจะเป็นสายทองแดง ทำให้ระบบ FTTC และ HFC มีราคาถูกกว่าระบบ FTTH มาก แต่ในขณะเดียวกันก็สามารถให้บริการข้อมูลความเร็วสูงได้เนื่องจากโครงข่ายส่วนใหญ่ใช้เส้นใยนำแสงเป็นท่อนำสัญญาณ ดังนั้นจึงมีการใช้ระบบ HFC มากกว่า FTTC เนื่องจากระบบสายส่งมีส่วนประกอบของสายส่งทองแดงมากกว่าจึงทำให้มีราคาถูก ตัวอย่างของระบบ HFC ที่นำมาใช้ในประเทศไทย ได้แก่ ระบบเคเบิลทีวี (ส่วนของเคเบิลไม่ใช่ส่วนของการรับสัญญาณผ่านดาวเทียม) เป็นต้น แต่เมื่อมีการพัฒนาระบบอินเทอร์เน็ต จึงทำให้ความต้องการการสื่อสารข้อมูล และปริมาณผู้ใช้ที่ต้องการสื่อสารข้อมูลความเร็วสูงเริ่มมีมากขึ้น เช่น กลุ่มผู้ใช้ที่เป็นธนาคารต้องการเชื่อมโยงระบบสื่อสารข้อมูลระหว่างสาขา ที่อยู่ในพื้นที่ต่างๆ ทั่วประเทศ เป็นต้น ดังนั้นผู้ให้บริการจึงได้นำระบบบริการสื่อสารร่วมแบบดิจิทัลหรือ ISDN (Integrated Services Digital Network) เข้ามาใช้โดยมีระบบการทำงานสื่อสารข้อมูลแบบดิจิทัล ทำให้ข้อมูล ต่าง ๆ ที่มีลักษณะพื้นฐานไม่เหมือนกันสามารถสื่อสารร่วมกันได้เนื่องจากข้อมูลทุกประเภทจะถูกทำให้เป็นดิจิทัล จึงมีสถานะเพียงสองระดับ คือ ศูนย์ “0” และหนึ่ง “1” เท่านั้น ดังนั้นข้อมูลทุกชนิด จึงถูกระบบมองเห็นเป็นแบบเดียวกันหมด ทำให้สื่อสารร่วมกันได้ นอกจากนี้ระบบ ISDN ยังถูกออกแบบให้ใช้สายส่งเส้นใยนำแสงเชื่อมโยง ไปยังบ้านผู้เช่าหรือสำนักงานได้โดยตรง โดยผู้เช่าสามารถแจ้งความจำนงและเสียค่าบริการเฉพาะก็สามารถใช้งานได้ สำหรับผู้ใช้บริการที่ต้องการสื่อสารข้อมูลส่วนตัวด้วยท่อสัญญาณขนาดใหญ่สามารถทำได้ด้วยการเช่าสายส่ง (leased line) ที่เป็นเส้นใยนำแสง [๑][๒]

          ระบบเส้นใยนำแสงสู่บ้าน หรือ FTTH มีพื้นฐานมาจากระบบ ISDN ที่มีการใช้เส้นใยนำแสงเชื่อมโยงไปยังบ้านผู้เช่า แต่ ISDN จะเน้นระบบสลับสายหรือสวิตชิ่ง (switching) ประกอบกับการเช่าคู่สายเส้นใยนำแสง เพื่อขอใช้บริการมีราคาสูงทำให้ระบบ ISDN ไม่เป็นที่นิยมของผู้ใช้บริการ
อินเทอร์เน็ตที่เป็นผู้ใช้ปลายทางทั่วไป แต่เนื่องจากปริมาณการสื่อสารข้อมูลที่เพิ่มขึ้น จึงมีการพัฒนาระบบ ADSL (Asynchronous Digital Subscriber Loop) ขึ้นเพื่อให้ผู้เช่าสามารถใช้สายส่งทองแดงเดิมได้ในขณะเดียวกันก็สามารถสื่อสารข้อมูลความเร็วสูงได้ในอัตราค่าบริการที่ไม่สูงนัก แต่เนื่องจากระบบ ADSL มีปัญหาในการให้บริการด้านการสื่อสารข้อมูลที่มีขนาดใหญ่ เช่น ข้อมูลภาพนิ่งที่มีความละเอียดสูงและ ข้อมูลภาพเคลื่อนไหว จึงทำให้เกิดการแข่งขันในการให้บริการแบบบรอดแบนด์(Broadband)มากยิ่งขึ้นตามมาประกอบกับเทคโนโลยีของระบบสื่อสารด้วยเส้นใยนำแสงมีการพัฒนามากขึ้น จึงทำให้ระบบสื่อสารเชิงแสงมีราคาถูกลง ดังนั้นจึงได้มีการนำเทคโนโลยี FTTH เข้ามาใช้สำหรับการให้บริการข้อมูลที่มีความเร็วสูง

[๑] อธิคม ฤกษบุตร, FTTH-Fiber-To-The-Home, วารสารสื่อสารของคณะกรรมการกิจการโทรคมนาคมแห่งชาติ, ๒๕๔๙

[๒] อธิคม ฤกษบุตร, เส้นใยแก้วและการประยุกต์ใช้งานเบื้องต้น, พิมพ์รั้งที่ ๒, สำนักพิมพ์ซีดับลิวซี พริ้นติ้ง, ๒๕๔๖

[๓] F. J. Effenberger and K. W. Lu, “An Overview of FTTH Networks — Past History, Current Status, and Future Designs”, SPIE Proceeding, vol. 2917, pp. 293-304

[๔] S. T. Wilkinson and Y. Nakano, “Fiber to the Home in the US and Japan: Differences and Opportunities”, Proceedings of 2004 FTTH Conference, pp. 1-7, 2004

[๕] B. Perkians, “Optimal Splitter Placement in PONs”, Proceedings of 2004 FTTH Conference