Transcript หลักการสื่อสารข้อมูล (Introduction

1
สื่อกลางการส่งข้อมูลและการมัลติเพล็กซ์
(TRANSMISSION MEDIA AND MULTIPLEX)
วัตถุประสงค์
2
1. สามารถบอกปั จจัยที่สง่ ผลกระทบต่อความเร็ วและระยะทางบนสื่อกลางได้
2. สามารถบอกข้ อดีและข้ อเสียของสื่อกลางส่งข้ อมูลแบบมีสายชนิดต่างๆ ได้
3. สามารถบอกชื่อย่านความถี่บนเสปกตรัมคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้ อย่างถูกต้ อง
4. สามารถอธิบายคลื่นไร้ สายประเภทต่างๆ ที่นามาใช้ กบั ระบบการสื่อสารได้
5. บอกเกณฑ์พิจารณาสื่อกลางส่งข้ อมูลในด้ านต่างๆ ได้ อย่างถูกต้ อง
6. สามารถพิจารณาและตัดสินใจคัดเลือกสื่อกลางเพื่อนามาใช้ งานได้ อย่างเหมาะสม
7. บอกวัตถุประสงค์ของการมัลติเพล็กซ์ได้
8. เปรี ยบเทียบการทางานของการมัลติเพล็กซ์ในรูปแบบต่างๆ ได้
สื่อกลางการส่ งข้ อมูล (Transmission Media)
3
สื่อกลางที่นามาใช้ ในการส่งผ่านข้ อมูล จะทางานอยูบ่ นชันสื
้ ่อสารฟิ สิคลั ในแบบจาลอง
OSI โดยที่อปุ กรณ์ในระดับชันสื
้ ่อสารฟิ สคิ ลั จะไม่สามารถเข้ าใจถึงความหมายของข้ อมูล
มีหน้ าที่เพียงแค่แปลงข้ อมูลให้ อยูใ่ นรูปของสัญญาณที่เหมาะสม และส่งสัญญาณจากต้ น
ทางไปยังปลายทาง เมื่อปลายทางได้ รับก็จะแปลงสัญญาณให้ กลับมาเป็ นข้ อมูล เพื่อนาไปใช้
งานต่อไป
ปั จจัยที่ส่งผลกระทบต่ อความเร็วและระยะทางบนสื่อกลาง
4
คุณภาพของข้ อมูลที่สง่ ผ่านในระบบสื่อสาร จะพิจารณาสิง่ สาคัญ คือ คุณลักณณะของ
สื่อกลาง และสัญญาณ
การส่งผ่านข้ อมูลในระบบสื่อสาร สิง่ สาคัญที่ต้องพิจารณาเป็ นพิเศณ คือ อัตราความเร็ว
ในการส่งข้ อมูล (Data Rate) และระยะทาง (Distance) โดยมีจดุ ประสงค์เพื่อให้ สามารถส่ง
ข้ อมูลด้ วยความเร็ วสูง และส่งได้ ระยะไกล
ปั จจัยที่ส่งผลกระทบต่ อความเร็วและระยะทางบนสื่อกลาง
5
ตัวอย่างปั จจัยที่สง่ ผลกระทบในด้ านความเร็ ว และระยะทางที่มีตอ่ สื่อกลาง ซึ่งประกอบด้ วย
1. แบนด์ วดิ ธ์ (Bandwidth)
คือ ย่านความถี่ของช่องสัญญาณ หากมีชอ่ งสัญญาณขนาดใหญ่ จะส่งผลให้ ในหนึง่
หน่วยเวลา สามารถเคลื่อนย้ ายปริ มาณข้ อมูลได้ จานวนมากขึ ้น
2. จานวนโหนดที่เชื่อมต่ อ (Number of Receivers)
สื่อกลางส่งข้ อมูลแบบใช้ สาย สามารถนามาเชื่อมต่อเครื อข่ายในรูปแบบจุดต่อจุด หรื อ
แบบหลายจุด เพื่อแชร์ การใช้ งานสายส่งข้ อมูลร่วมกัน สาหรับเครื อข่ายที่ใช้ สายส่งข้ อมูล
ร่วมกัน จะมีข้อจากัดด้ านระยะทางและความเร็ วที่จากัด ดังนัน้ หากเครื อข่ายมีโหนดและ
อุปกรณ์เชื่อมต่อเป็ นจานวนมาก ย่อมส่งผลให้ ความเร็ วลดลง
ปั จจัยที่ส่งผลกระทบต่ อความเร็วและระยะทางบนสื่อกลาง
6
3. ความสูญเสียต่ อการส่ งผ่ าน (Transmission Impairments)
หมายถึงการอ่อนตัวของสัญญาณ ซึง่ จะเกี่ยวข้ องกับระยะทางในการส่งผ่านข้ อมูล
หากระยะทางยิ่งไกล สัญญาณก็ยิ่งเบาบางลง ไม่มีกาลังส่ง เช่น สายคูบ่ ิตเกลียวจะมีความ
สูญเสียต่อการส่งผ่านข้ อมูลภายในสายมากกว่าสายโคแอกเชียล ดังนันการเลื
้
อกใช้ สายโค
แอกเชียลก็จะสามารถเชื่อมโยงได้ ไกลกว่า และหากใช้ สายไฟเบอร์ ออปติกจะมีความสูญเสีย
ต่อการส่งผ่านข้ อมูลภายในสายน้ อยกว่าสายประเภทอื่นๆ ดังนันสายไฟเบอร์
้
ออปติกจึงเป็ น
สายสื่อสารที่สามารถเชื่อมโยงระยะทางได้ ไกลที่สดุ โดยสามารถลากสายได้ ยาวหลาย
กิโลเมตรโดยไม่ต้องใช้ อปุ กรณ์ทวนสัญญาณช่วย
ปั จจัยที่ส่งผลกระทบต่ อความเร็วและระยะทางบนสื่อกลาง
7
4. การรบกวนของสัญญาณ (Interference)
การรบกวนของสัญญาณที่คาบเกี่ยวกันในย่านความถี่ อาจทาให้ เกิดการบิดเบือน
สัญญาณได้ โดยไม่วา่ จะเป็ นสื่อกลางแบบมีสาย หรื อแบบไร้ สาย เช่น การรบกวนกันของ
คลื่นวิทยุสญ
ั ญาณครอสทอร์ กที่เกิดขึ ้นในสายคูบ่ ิตเกลียวชนิดไม่มีฉนวน ที่ภายใน
ประกอบด้ วยสายทองแดงหลายคูม่ ดั อยูร่ วมกัน วิธีแก้ ไขคือ เลือกใช้ สายคูบ่ ิตเกลียวชนิดที่มี
ฉนวนหรี อชีลด์เพื่อป้องกันสัญญาณรบกวน
สื่อกลางการส่ งข้ อมูลแบบใช้ สาย (Conducted Media)
8
สื่อกลางแบบใช้ สาย เปรี ยบเสมือนกับท่อส่ง ทาหน้ าที่สง่ ข้ อมูลผ่านท่อไปยังอุปกรณ์
ต่างๆ เช่น สายเคเบิล ไม่วา่ จะเป็ นสายคูบ่ ิดเกลียว สายโคแอกเชียล หรื อสายไฟเบอร์ ออปติก
โดยสัญญาณจะเดินทางไปตามสื่อกลางที่เชื่อมต่อโดยตรง
สื่อกลางแต่ละชนิดจะมีข้อจากัดทางกายภาพ เช่น ในเครื อข่ายท้ องถิ่น สายไฟเบอร์
ออปติกจะสามารถเชื่อมโยงได้ ไกลหลายกิโลเมตร ในขณะที่สายคูบ่ ิดเกลียว สามารถเชื่อมต่อ
ได้ แค่ 100 เมตรเท่านัน้ หากต้ องการเชื่อมระยะทางไกลขึ ้น ต้ องใช้ อปุ กรณ์ทวนสัญญาณ
(repeater)
สายคู่บดิ เกลียว (Twisted-Pair Cable)
9
สายคูบ่ ิดเกลียว จะประกอบด้ วย สายทองแดงที่ห้ มุ ด้ วยฉนวนป้องกันที่มีหลายสี และนามา
ถักกันเป็ นเกลียวคู่ ดังรูป
Color-Coded Insulation
Copper Wire
จานวนรอบของการถักเป็ นเกลียวต่อหนึง่ หน่วยความยาว (1 เมตร หรื อ 1 ฟุต) จะเรี ยกว่า
Twist Ratio โดยถ้ ามีรอบถักเกลียวกันหนาแน่นเท่าไร หมายถึง จะช่วยลดสัญญาณรบกวนได้
ดีขึ ้น ทาให้ การส่งข้ อมูลมีคณ
ุ ภาพดียิ่งขึ ้น
สายคู่บดิ เกลียว (Twisted-Pair Cable)
10
ปั จจุบนั สายคูบ่ ิดเกลียวถูกออกแบบมาหลายชนิด ให้ เลือกใช้ งานตามลักณณะงาน โดย
สายไฟภายในสามารถมีได้ ตงแต่
ั ้ 1-4200 คู่ สาหรับสายคูบ่ ิดเกลียวที่นามาใช้ งานบน
เครื อข่ายแลนภายในประกอบด้ วยสายจานวน 4 คู่
สายคู่บดิ เกลียว (Twisted-Pair Cable)
11
เหตุผลสาคัญในการนาสายมาถักเป็ นเกลียว คือ ช่วยลดการแทรกแซงจากสัญญาณรบกวน
โดยลดระดับของสัญญาณรบกวนลงให้ มากที่สดุ
จากรูปแสดงให้ เห็นถึงสัญญาณรบกวนที่เกิดขึ ้นบนสาย 2 เส้ นที่วางแบบขนาน ปกติสายคูบ่ ิด
เกลียว 1 คู่ จะมีเส้ นหนึง่ เป็ นสายตัวนาสัญญาณ และอีกเส้ นเป็ นสายกราวด์ ซึง่ มักมีแรงดัน
คงที่ ส่วนสายที่ใช้ เป็ นตัวนาสัญญาณอาจถูกรบกวนทาให้ แรงดันลดลง ทาให้ เกิดค่าต่าง
ศักย์ไฟฟ้าที่ไม่สมดุลขึ ้น
สายคู่บดิ เกลียว (Twisted-Pair Cable)
12
จากรูป เป็ นสายที่นามาถักเป็ นเกลียวคู่ เมื่อสายสัญญาณเส้ นหนึง่ ถูกรบกวน ทาให้ แรงดัน
เปลี่ยนแปลงไป แต่ด้วยการบิดเกลียวของสายสัญญาณ ทาให้ เกิดการเหนี่ยวนาให้ สายอีก
เส้ นมีคา่ เปลี่ยนแปลงตาม ทาให้ เกิดการหักล้ างกันเสมือนไม่มีสญ
ั ญาณรบกวนเกิดขึ ้น
สาย UTP (Unshielded Twisted-Pair Cable)
13
สายคู่บดิ เกลียว สามารถแบ่งออกได้ เป็ น 2 ประเภท คือ สาย UTP และสาย STP
สาย UTP (Unshielded Twisted-Pair)
ภายในประกอบด้ วยจานวนลวดตัวนา (Copper Wire) ที่ห้ มุ ด้ วยฉนวน (Insulation) ตังแต่
้
1 คูข่ ึ ้นไป โดยแต่ละคูจ่ ะบิดกันเป็ นเกลียว และถูกห่อหุ้มด้ วยเปลือกพลาสติก
(Plastic Jacket)
ข้ อสังเกตของสาย UTP คือ จะไม่มีชีลด์หอ่ หุ้มสายสัญญาณส่งผลให้ สายชนิดนีถ้ กู สัญญาณ
รบกวนได้ ง่าย แต่ก็เป็ นสายที่ถกู นามาใช้ งานมากที่สดุ เนื่องจากมีราคาถูก
สาย UTP (Unshielded Twisted-Pair Cable)
14
มาตรฐาน ANSI/TIA/EIA 568 เป็ นมาตรฐานที่ชว่ ยสร้ างความมัน่ ใจด้ านประสิทธิภาพแก่
ผลิตภัณฑ์สายสัญญาณรุ่นต่างๆ โดยปั จจุบนั ได้ ผนวกประเภทของสาย UTP ไว้ 7 ประเภท
ใช้ คาย่อว่า CAT (Category) แล้ วตามด้ วยหมายเลขที่แสดงระดับคุณภาพของสาย
ซึง่ ประกอบด้ วย
1. CAT 1 (Category 1)
เป็ นสาย UTP มาตรฐานที่นามาใช้ กบั ระบบโทรศัพท์ ได้ รับการออกแบบเพื่อนาส่งข้ อมูลเสียง
หรื อข้ อมูลดิจิตอลด้ วยความเร็ วต่า สามารถใช้ งานได้ ดีกบั การส่งข้ อมูลเสียงหรื อข้ อมูลดิจิตอล
ที่มอดูเลตเป็ นสัญญาณแอนะล็อก ซึง่ สามารถส่งผ่านบนระยะทางหลายไมล์จากบ้ านไปยัง
ชุมสายโทรศัพท์ แต่สาย CAT 1 จะไวต่อสัญญาณรบกวนและการอ่อนตัวของสัญญาณ
สาย UTP (Unshielded Twisted-Pair Cable)
15
2. CAT 2 (Category 2)
เป็ นสาย UTP ที่นามาใช้ กบั วงจรโทรศัพท์ ภายในมีสายสัญญาณจานวน 4 คู่ แต่คณ
ุ ภาพ
ดีกว่าสาย CAT 1 ด้ วยการลดสัญญาณรบกวนลง และเรื่ องการเบาบางของสัญญาณ สาย
ประเภทนี ้พบได้ ในสายชนิด T-1 และ ISDN
โดย T-1 ออกแบบมาสาหรับโทรศัพท์ดิจิตอลที่สามารถส่งผ่านเสียงหรื อข้ อมูลได้ ที่ความเร็ว
1.544 Mbps
ในขณะที่ ISDN เป็ นเทคโนโลยีใหม่ที่สามารถส่งผ่านเสียง ข้ อมูล หรื อทังสองด้
้
วยความเร็ว
64 Kbps ถึง 1.511 Mbps โดยสาย CAT 2 จะใช้ ลวดทองแดงและฉนวนที่ห้ มุ ลวดทองแดง
ที่มีคณ
ุ ภาพสูงกว่าแบบ CAT 1
* T-1 คือ การเชื่อมต่อข้ อมูลแบบดิจิตอล ในระบบเครื อข่ายความเร็ วสูง
สาย UTP (Unshielded Twisted-Pair Cable)
16
3. CAT 3 (Category 3)
เป็ นสาย UTP ที่ภายในมีสายสัญญาณจานวน 4 คู่ โดยมีข้อกาหนดระบุไว้ วา่ สายแต่ละคู่
จะต้ องนามาบิดเกลียวอย่างน้ อย 3 รอบต่อ 1 ฟุตรองรับความเร็ วในการส่งข้ อมูลที่ 10 Mbps
สายชนิดนี ้นามาใช้ กบั เครื อข่ายอีเทอร์ เน็ต (10 Mbps) โทเคนริ ง (4 Mbps) ที่ใช้ งานบน
เครื อข่ายยุคเก่า ปั จจุบนั สายประเภทนี ้ถูกทดแทนด้ วยสาย CAT 5 เนื่องจากมีประสิทธิภาพ
เหนือกว่า
CAT3
4. CAT 4 (Category 4)
เป็ นสาย UTP ที่ภายในมีสายสัญญาณจานวน 4 คู่ รองรับความเร็ วสูงสุดที่ 20 Mbps
ถูกออกแบบให้ ป้องกันสัญญาณรบกวนได้ ดีกว่า CAT 1, CAT 2 และ CAT 3 รวมถึงส่งข้ อมูล
ได้ เร็ วกว่า
สาย UTP (Unshielded Twisted-Pair Cable)
17
5. CAT 5 (Category 5)
เป็ นสาย UTP ที่ภายในมีสายสัญญาณจานวน 4 คู่ รองรับความเร็ วสูงถึง 100 Mbps นิยมนา
มาใช้ กบั เครื อข่ายท้ องถิ่น โดยสายสัญญาณทัง้ 4 คู่ (8 เส้ น) จะถูกหุ้มด้ วยฉนวนพลาสติกที่มี
สีตา่ งๆ กากับอยู่ จัดเป็ นสายสัญญาณที่ป้องกันสัญญาณรบกวนได้ ดี เนื่องจากการบิดเกลียว
ของสายที่มี Twist Ratio จานวนมากถึง 12 รอบต่อความยาว 1 ฟุต ปั จจุบนั สาย CAT 5
จัดเป็ นมาตรฐานขันต
้ ่าที่นามาใช้ บนเครื อข่ายท้ องถิ่น
CAT5e
6. CAT 5e (Enhanced Category 5)
เป็ นสาย UTP ที่มีคณ
ุ ภาพสูงที่พฒ
ั นามาจาก CAT 5 โดยใช้ ลวดตัวนาสัญญาณคุณภาพสูง
และมีการบิดเกลียวของ Twist Ratio ที่เพิ่มขึ ้น จึงสามารถป้องกันสัญญาณรบกวนแบบครอส
ทอล์กได้ เป็ นอย่างดี สาย CAT 5e สามารถนามาใช้ งานบนเครื อข่ายท้ องถิ่น รองรับความเร็ว
สูงสุดที่ 1000 Mbps
สาย UTP (Unshielded Twisted-Pair Cable)
18
7. CAT 5e FTP (Foil Twisted Pair)
มีฟอยด์ห้ มุ อีกชันกั
้ นสัญญาณรบกวน เหมาะที่จะเดินสายคูไ่ ปกับสายไฟเมนเส้ นใหญ่ๆที่
จ่ายไฟให้ ทงบ้
ั ้ านหรื อโรงงาน(หรื อใกล้ กบั สายไฟฟ้าแรงสูง หม้ อแปลงไฟและมอเตอร์ ขนาด
ใหญ่ เครื่ องกาเนิดไฟฟ้า และเครื่ องจักรที่ใช้ กาลังไฟสูงๆ) รองรับอัตราความเร็วที่
350 MHz
CAT5e FTP
สาย UTP (Unshielded Twisted-Pair Cable)
19
8. CAT 6 (Category 6)
เป็ นสาย UTP ที่รองรับความเร็ วสูงถึง 1 Gbps เป็ นสายคูบ่ ิดเกลียวที่เพิ่มส่วนของฉนวนที่
เรี ยกว่า ฟอยล์ (Foil) ซึง่ เป็ นแผ่นโลหะบางๆ ใช้ ป้องกันสัญญาณรบกวนได้ ดียิ่งขึ ้นและ
มีแกนกลางพลาสติกกันสายทั
้
ง้ 4 คูใ่ ห้ อยูแ่ ยกจากกันไม่ผสมปนกัน รองรับอัตราความเร็วที่
250 MHz
CAT6
9. CAT 6e (Enhanced Category 6)
เป็ นสายที่พฒ
ั นามาจาก CAT 6 เพื่อให้ มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ ้น โดยสามารถรองรับอัตรา
ความเร็ วได้ สงู ถึง 550 MHz และส่งผ่านข้ อมูลได้ หลายกิกะบิตต่อวินาที
สาย UTP (Unshielded Twisted-Pair Cable)
20
10. CAT 6A
การพัฒนาสายจาก CAT6 เป็ นสาย CAT6A ที่รองรับมาตรฐาน 10 Gigabit ซึง่ หากใคร
ต้ องการเดิน LAN ระบบ 10 Gigabit จะต้ องใช้ สาย CAT6A จะใช้ สาย CAT6 ธรรมดา หรื อ
สายสีฟ้าที่ขายในปั จจุบนั ไม่ได้ โดยสาย CAT6 จะไม่รองรับความเร็วที่ 10000 Mbps
ดังนันสรุ
้ ปว่า ถ้ าจะทาการติดตังสาย
้
LAN และต้ องการความเร็ วสูงจากระดับ Gigabit เป็ น
10 Gigabit จะต้ องใช้ สายประเภท CAT6A
CAT6A
สาย UTP (Unshielded Twisted-Pair Cable)
21
11. CAT 7 (Category 7)
เป็ นสายคุณภาพสูง โดยสายแต่ละคูน่ อกจากจะมีฉนวนฟอยล์ป้องกันสัญญาณรบกวนแล้ ว
ยังมีชีลด์ที่เป็ นเส้ นใยโลหะถักห่อหุ้มเพิ่มเข้ าไปอีก อย่างไรก็ตาม CAT 7 ยังไม่ได้ รับรองเป็ น
มาตรฐานที่ชดั เจน แต่ได้ มีการผลิตและจาหน่ายบ้ างแล้ ว
ข้ อดีของสาย CAT 7 คือ รองรับความเร็ วสูงสุดที่ 10 GHz แต่จะใช้ คอนเน็กเตอร์ ที่แตกต่าง
จากสาย UTP (ปกติคือ RJ-45) เนื่องจากภายในมีฉนวนฟอยล์พร้ อมชีลด์หอ่ หุ้มจึงทาให้
ขนาดของสายใหญ่ขึ ้นกว่าเดิม รองรับได้ ถงึ 600 MHz และสาย CAT7A รองรับได้ ถงึ
1000 MHz โดยได้ ความเร็ วถึง 40 Gigabit
CAT7
สาย UTP (Unshielded Twisted-Pair Cable)
22
โดยทัว่ ไปสาย UTP จะใช้ คอนเน็กเตอร์ แบบ RJ-45 มีลกั ณณะเหมือนปลัก๊ ที่ใช้ เสียบโทรศัพท์
สาหรับนามาใช้ กบั เครื อข่ายท้ องถิ่น ส่วนคอนเน็กเตอร์ แบบ RJ-11 ถูกนามาใช้ กบั
ระบบโทรศัพท์ตามบ้ าน
สาย STP (Shielded Twisted-Pair Cable)
23
เพื่อเป็ นการลดสัญญาณรบกวนที่เกิดขึ ้นในสาย UTP สามารถทาได้ ด้วยการเพิ่มชีลด์เข้ าไป
อีกชันหนึ
้ ง่ ก่อนที่จะหุ้มด้ วยเปลือกนอก เรี ยกว่า สาย STP แต่สาย STP บางรุ่นจะมีฉนวน
ฟอยล์ซงึ่ เป็ นแผ่นโลหะบางๆ หุ้มเปลือกของลวดตัวนา แล้ วจะหุ้มด้ วยเส้ นใยโลหะถักที่
เรี ยกว่า ชีลด์ (Shield) ก่อนหุ้มด้ วยเปลือกนอก ช่วยป้องกันสัญญาณรบกวนแบบครอสทอร์ ก
ได้ เป็ นอย่างดี โดยโครงสร้ างแสดงไว้ ดงั รูป
สาย STP (Shielded Twisted-Pair Cable)
24
สาย STP เป็ นสายที่บริ ณัท IBM พัฒนาเวอร์ ชนั่ ของสายคูบ่ ิดเกลียว ด้ วยการนามาใช้
บนเครื อข่ายไอบีเอ็มโทเค็นริ่ ง โดยกาหนดเกรดเป็ นชนิด Type 1, Type 2, Type 6, Type 7
และ Type 9 ภายในของสายจะประกอบด้ วยสายคูบ่ ิดเกลียวจานวน 2 คู่ มีความต้ านทาน
ไฟฟ้า 150 โอห์ม เนื่องจากสายประเภทนี ้ไม่มีหน่วยงานมาตรฐานรับรอง และไม่ได้ ออกแบบ
มาเพื่อนาไปใช้ งานบนเครื อข่ายแลนอีเทอร์ เน็ต แต่หากต้ องการนาไปใช้ งาน สามารถทาได้
ด้ วยการดัดแปลงและใช้ อะแดปเตอร์ ชนิดพิเศณ
STP
IBM Token Ring to 10/100BaseT Ethernet AdapterCable
สาย STP (Shielded Twisted-Pair Cable)
25
ข้ อดีของสายคู่บดิ เกลียว คือ
1. มีราคาถูก
2. ง่ายต่อการนาไปใช้ งาน
ข้ อเสียของสายคู่บดิ เกลียว คือ
1. มีข้อจากัดด้ านความเร็ ว
2. เหมาะกับระยะทางที่สนๆ
ั้
3. กรณีที่เป็ นสายแบบไม่มีชีลด์ จะไวต่อสัญญาณรบกวนจากภายนอก
STP Cable
UTP Cable
สายโคแอกเชียล (Coaxial Cable)
26
สายโคแอกเชียล หรื อสายโคเอกซ์ (Coax) จะรองรับแบนด์วิดธ์ที่สงู กว่าสายคู่บิดเกลียว
สาหรับโครงสร้ างของสายโคแอกเชียลจะมีตวั นาที่ทาด้ วยทองแดงอยูแ่ กนกลาง ซึ่งสาย
ทองแดงจะถูกห่อหุ้มด้ วยพลาสติก และมีชีลด์ที่เป็ นเส้ นใยโลหะถักห่อหุ้มอีกชัน้ ก่อนที่จะหุ้ม
ด้ วยเปลือกนอก ทาให้ สายโคแอกเชียลเป็ นสายที่ป้องกันสัญญาณรบกวนจากคลื่น
แม่เหล็กไฟฟ้าได้ เป็ นอย่างดี
สายโคแอกเชียล (Coaxial Cable)
27
สายโคแอกเชียล ถูกจัดประเภทโดยองค์กร Radio Government (RG) ดังนันประเภทของสาย
้
โคแอกเชียลจึงใช้ รหัส RG นาหน้ าแล้ วตามด้ วยตัวเลข
Category
Impedance
Use
RG-59
75 Ohm
Cable TV
RG-58
50 Ohm
Thin Ethernet
RG-8/RG-11
50 Ohm
Thick Ethernet
ประเภทของสายโคแอกเชียล
สายโคแอกเชียล (Coaxial Cable)
28
สาหรับคอนเน็กเตอร์ ที่นามาเชื่อมต่อกับสายโคแอกเชียล เรี ยกว่า หัวเชื่อมต่อแบบ BNC
(Beyone-Neill-Concelman) ซึง่ ประกอบด้ วยชิ ้นส่วนสาคัญ 3 ชิ ้นที่ต้องนามาใช้ งานร่วมกัน
คือ BNC Connector, T-Connector และ Terminator
BNC Connector
ข้ อดีของสายโคแอกเชียลคือ
1. เชื่อมต่อได้ ระยะทางไกล
2. ป้องกันสัญญาณรบกวนได้ ดี
T-Connector
Terminator
ข้ อเสียของสายโคแอกเชียล คือ
1. มีราคาแพง
2. สายมีขนาดใหญ่
3. การติดตังหั
้ วเชื่อมต่อ ค่อนข้ างยุ่งยาก
สายไฟเบอร์ ออปติก (Optical Fiber)
29
สายไฟเบอร์ ออปติกหรือสายเส้ นใยแก้ วนาแสง เป็ นสายที่มีลกั ณณะโปร่งแสง
มีรูปทรงกระบอก ภายในตัน ขนาดเล็กกว่าเส้ นผมของมนุณย์ โดยมีเส้ นผ่าศูนย์กลางประมาณ
125 ไมครอน เส้ นใยแก้ วนาแสงจะเป็ นแก้ วบริ สทุ ธิ์ ซึง่ นาวัตถุดิบมาจากทราย และปนด้ วย
สารบางอย่างเพื่อให้ แก้ วมีคา่ ดัชนีหกั เหของแสงตามต้ องการ โดยแกนกลางของเส้ นใยแก้ ว
จะเรี ยกว่า คอร์ (Core) และถูกห่อหุ้มด้ วยแคลดดิ ้ง (Cladding) จากนันจะมี
้ วสั ดุห้ มุ เปลือก
นอกอีกชัน้ ซึง่ คอร์ และแคลดดิ ้งเป็ นส่วนที่ทาหน้ าที่สง่ สัญญาณแสง
สายไฟเบอร์ ออปติก (Optical Fiber)
30
แสงเป็ นรูปแบบหนึง่ ของพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า สามารถเดินทางได้ อย่างรวดเร็วใน
สูญญากาศ โดยความเร็ วของแสงจะขึ ้นอยูก่ บั ความเข้ มของสื่อกลางที่ใช้ ในการเดินทาง หาก
สื่อกลางมีความเข้ มสูงก็จะทาให้ ความเร็ วลดต่าลง
เครื อข่ายคอมพิวเตอร์ สามารถนาสายไฟเบอร์ ออปติกมาใช้ ในการส่งข้ อมูลได้ แต่
เนื่องจากข้ อมูลที่เดินทางผ่านสายไฟเบอร์ ออปติกจะอยูใ่ นรูปแบบของแสง ดังนัน้ ข้ อมูลที่เป็ น
สัญญาณไฟฟ้าจะต้ องแปลงให้ อยูใ่ นรูปของแสงก่อน จากนันก็
้ จะส่งออกไปเป็ นพัลส์ของแสง
Fiber Optics
ผ่านสายไฟเบอร์ ออปติก
Physics
Fiber Optic Cable. Image Credit: ElectronicsWeekly.com
Demonstrati
on
Video
Credit:
bcitphysics
"BCIT"
British
Columbia
Institute of
Technology
สายไฟเบอร์ ออปติก (Optical Fiber)
31
Fiber Optic Converter
สายไฟเบอร์ ออปติก (Optical Fiber)
32
สัญญาณไฟฟ้าที่เดินทางอยูบ่ นสายลวดทองแดง จะมีปัญหาเรื่ องความต้ านทานบน
ตัวนา ทาให้ สญ
ั ญาณถูกลดทอนและเบาบางลง ดังนันเมื
้ ่อสัญญาณเดินทางระยะไกล ทาให้
สัญญาณอ่อน จึงจาเป็ นต้ องมีอปุ กรณ์ทวนสัญญาณ (repeater) เพื่อปรับแต่งสัญญาณให้
กลับมาคงสภาพเดิมเพื่อสามารถส่งไปได้ ไกลขึ ้นแต่หากเป็ นสัญญาณแสง แสงที่เดินทางอยู่
บนตัวนาเส้ นใยแก้ วนัน้ จะมีคา่ ลดทอนของสัญญาณที่ต่ามาก จึงสามารถส่งข้ อมูลได้
ระยะไกล โดยไม่ต้องใช้ อปุ กรณ์ทวนสัญญาณนอกจากนี ้สายไฟเบอร์ ออปติกยังเป็ นสายที่ทน
ต่อการรบกวนสัญญาณภายนอก (คลื่นวิทยุ,คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า) ได้ ดี รวมถึงมีความ
ปลอดภัยของข้ อมูลสูงกว่าสายเคเบิลทัว่ ไป ที่สามารถโจรกรรมข้ อมูลได้ ง่าย
สายไฟเบอร์ ออปติก (Optical Fiber)
33
ประเภทของสายไฟเบอร์ ออปติก
สายไฟเบอร์ ออปติกสามารถเบ่งออกเป็ น 2 ประเภทหลักๆ คือ
1. แบบมัลติโหมด (Multimode Fiber Optic : MMF)
สายแบบมัลติโหมด เป็ นสายที่ถกู นามาใช้ งานในช่วงแรก ภายในจะมีเส้ นใยแก้ วอยู่หลายเส้ น
และส่งข้ อมูลแบบหลายลาแสง แต่ละลาแสงที่วิ่งผ่านท่อจะมีการสะท้ อนอยู่ภายในด้ วยมุม
องศาที่แตกต่างกัน ใช้ แหล่งกาเนิดแสงแบบเลด (LED)
สายแบบมัลติโหมดสามารถแบ่งได้ 2 ชนิด ตามลักณณะการหักเหของแสง
1. ชนิด Step Index มีข้อเสียคือ ความเบาบางของสัญญาณ และการแตกกระจายของ
สัญญาณแสง ส่งผลต่อความเร็ วของแต่ละสัญญาณซึง่ อาจถึงที่หมายด้ วยความเร็ วที่แตกต่าง
กัน และทาให้ มีข้อจากัดด้ านระยะทางอยูท่ ี่ 500 เมตร
2. ชนิด Grade Index ช่วยลดปั ญหาการเปลี่ยนแปลงการหักเหของแสง ซึง่ วิธีของ Grade
Index ทาให้ สญ
ั ญาณแสงเดินทางอยูก่ งึ่ กลางของใยแก้ ว ส่งผลให้ สญ
ั ญาณแสงต่างๆ
เดินทางถึงปลายทางได้ พร้ อมกัน ทาให้ สง่ สัญญาณได้ ไกลกว่า 1 กิโลเมตร
สายไฟเบอร์ ออปติก (Optical Fiber)
34
ประเภทของสายไฟเบอร์ ออปติก
2. แบบซิงเกิลโหมด (Single Mode Fiber : SMF)
ภายในจะมีสายใยแก้ วส่งข้ อมูลเพียงลาแสงเดียว ข้ อดีของสายประเภทนี ้ คือ สามารถส่ง
สัญญาณบนระยะทางที่ไกลกว่า เนื่องจากไม่มีปัญหาเรื่ องการแตกกระจายของสัญญาณ
และด้ วยขนาดเส้ นผ่านศูนย์กลางที่ลดลงของแกน เหลือ 5-10 ไมครอน ปกติ 50 ไมครอน
ดังนันแสงที
้
่สง่ ผ่านจะมีความเข้ มสูงขึ ้น ส่งผลให้ สามารถส่งข้ อมูลได้ รวดเร็ว และส่งได้ ระยะ
ทางไกลสูงสุดกว่า 100 กิโลเมตร แหล่งกาเนิดแสงจะต้ องมีความสมบูรณ์และต้ องมีลาแสง
ตรงจากภายในท่อส่ง ดังนันจึ
้ งใช้ แหล่งกาเนิดแสงเป็ นชนิดแสงเลเซอร์ (Laser) ทาให้ สาย
ซิงเกิลโหมดมีราคาค่อนข้ างสูง
สายไฟเบอร์ ออปติกยังถูกออกแบบให้ เลือกใช้ งานตามความแตกต่างของวัตถุดิบที่หอ่ หุ้ม
เปลือกนอก เช่น สายสาหรับใช้ เดินภายในอาคารทัว่ ไป สายที่ใช้ เดินใต้ พื ้นดิน ใต้ ทะเล หรื อ
สายที่ใช้ เดินตามสถานที่ที่มีความร้ อนสูง เพื่อความปลอดภัยและอายุการใช้ งานของสาย
สายไฟเบอร์ ออปติก (Optical Fiber)
35
ลาแสงที่ส่งผ่ านท่ อส่ งภายในสายไฟเบอร์ ออปติกแบบมัลติโหมด และซิงเกิลโหมด
สายไฟเบอร์ ออปติก (Optical Fiber)
36
ข้ อดีและข้ อเสียของสายไฟเบอร์ ออปติก
ข้ อดี
ข้ อเสีย
• มีอตั ราค่าลดทอนของสัญญาณต่า
• เส้ นใยแก้ วมีความเปราะบาง แตกหัก
ง่าย
• ไม่มีการรบกวนของสัญญาณไฟฟ้า
• การเดินสายจาเป็ นต้ องระมัดระวัง
อย่าให้ มีความโค้ งงอมาก
• มีแบนด์วิดธ์สงู มาก
• มีราคาสูง เมื่อเทียบกับสายเคเบิ ้ล
ทัว่ ไป
• มีขนาดเล็กและน ้าหนักเบา
• การติดตั ้งจาเป็ นต้ องอาศัย
ผู้เชี่ยวชาญเฉพาะ
• มีความเป็ นอิสระทางไฟฟ้า
• มีความปลอดภัยในข้ อมูล
• มีความทนทานและมีอายุการใช้ งาน
ยาวนาน
สายไฟเบอร์ ออปติก (Optical Fiber)
37
ขัน้ ตอนการทาสายไฟเบอร์ ออปติก
สื่อกลางส่ งข้ อมูลแบบไร้ สาย (Wireless Media)
38
การสื่อสารแบบไร้ สาย (Wireless Communication) เป็ น การส่งข่าวสารในรูปแบบของ
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไปยังอากาศ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีหน่วยวัดความยาวเป็ นนาโนเมตรหรื อ
ไมโครเมตร ส่วนความถี่ของคลื่นมีหน่วยวัดเป็ นเฮิรตซ์
ลักณณะสาคัญของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า คือ มีความถี่แบบต่อเนื่องกันเป็ นช่วงแนวกว้ าง
เรี ยกว่า สเปกตรัมคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Spectrum) โดยแต่ละย่านความถี่
จะมีชื่อเรี ยกแตกต่างกันตามแหล่งกาเนิด
วิธีเผยแพร่ สัญญาณ (Propagation Method)
39
สื่อสัญญาณแบบไร้ สายสามารถเดินทางจากต้ นทางไปยังปลายทางได้ โดยการเดินทางของ
คลื่นจะแพร่กระจายในรูปแบบที่แตกต่างกันตามประเภทของคลื่น
1. คลื่นดิน (Ground Wave Propagation)
เป็ นคลื่นวิทยุความถี่ต่าที่แพร่กระจายออกมาทุกทิศทางจากสายอากาศ เคลื่อนที่ตามความ
โค้ งของเปลือกโลก โดยระยะทางจะขึ ้นอยูก่ บั กาลังส่งของสัญญาณ คือ หากกาลังส่งมาก
จะส่งได้ ระยะไกล
2. คลื่นฟ้า (Sky Wave Propagation)
เป็ นคลื่นวิทยุความถี่สงู ที่แพร่กระจายสูงขึ ้นไปบนบรรยากาศชันไอโอโนสเฟี
้
ยร์ ซึง่ เต็มไปด้ วย
อนุภาคของอิออน โดยคลื่นสัญญาณจะสะท้ อนกลับมายังโลก สามารถส่งได้ ระยะไกล แม้ จะ
มีกาลังส่งไม่มาก
วิธีเผยแพร่ สัญญาณ (Propagation Method)
40
3. คลื่นอวกาศ (Space Wave Propagation)
เป็ นคลื่นวิทยุความถี่สงู มาก สัญญาณจะส่งเป็ นแนวเส้ นตรงระดับสายตาระหว่างเสาอากาศ
รับส่งด้ วยกัน และเนื่องจากคลื่นสัญญาณชนิดนี ้จะไม่เคลื่อนที่ไปตามส่วนโค้ งของเปลือกโลก
ระยะทางจึงจากัดด้ วยความโค้ งของเปลือกโลก ดังนันเสาอากาศที
้
่นามาใช้ เพื่อการรับส่ง
จะต้ องหันหน้ าชนกัน รวมถึงต้ องมีระดับความสูงพอและปรับแหงนให้ ตรงแนว
วิธีเผยแพร่ สัญญาณ (Propagation Method)
41
สเปกตรัมคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของคลื่นวิทยุและไมโครเวฟนัน้ สามารถแบ่งออกเป็ น 8
ช่วง ด้ วยกันที่เรี ยกว่า ย่านความถี่ (Band) แต่ละย่านความถี่จะถูกจัดสรรเป็ นกฎ
ระเบียบบังคับใช้ โดยองค์กรของรัฐของประเทศนันๆ
้ ย่านความถี่ทงั ้ 8 จะเริ่ มต้ นจาก
ย่านความถี่ต่าไปย่านความถี่สงู (VLF - EHF)
ย่ านความถี่ (Band)
วิธีเผยแพร่ สัญญาณ (Propagation Method)
42
การสื่อสารแบบไร้ สายที่รับส่งข้ อมูลผ่านอากาศ จาเป็ นต้ องมีอปุ กรณ์ที่ไว้ คอยจัดการกับคลื่น
ซึง่ มีอยู่ 2 ชนิด คือ
1. แบบแพร่ สัญญาณรอบทิศทาง (Omnidirectional)
เป็ นรูปแบบการกระจายคลื่นสัญญาณรอบทิศทาง เช่น คลื่นวิทยุ (ความถี่ 3MHz –1 GHz)
โดยสัญญาณที่สง่ หรื อแพร่ออกไป จะกระจายไปทัว่ ทิศในอากาศ ทาให้ สามารถรับสัญญาณ
ได้ ด้วยการตังเสาอากาศ
้
หรื อติดตังเสาอากาศที
้
วีเพื่อรับภาพสัญญาณโทรทัศน์ที่แพร่มาตาม
อากาศ
ข้ อดีของคลื่นวิทยุ คือ เป็ นสัญญาณที่สามารถทะลุสิ่งกีดขวางได้ ดี
ข้ อเสีย คือ เนื่องจากคลื่นมีการแพร่กระจายทัว่ ทิศทาง
จึงไม่สามารถควบคุมการแพร่สญ
ั ญาณให้ จากัดอยู่เฉพาะ
บริ เวณได้
วิธีเผยแพร่ สัญญาณ (Propagation Method)
43
2. แบบกาหนดทิศทาง (Directional)
เป็ นแบบกาหนดทิศทางของสัญญาณด้ วยการโฟกัสคลืน่ นันๆ
้ เช่น คลื่นไมโครเวฟ (ความถี่ 1
– 300 GHz) ในการสื่อสารด้ วยคลื่นไมโครเวฟ อุปกรณ์รับส่งสัญญาณนาเป็ นต้ องปรับให้ อยู่
ในแนวระนาบเดียวกัน หรื อเป็ นแนวเส้ นตรงระดับสายตา โดยคลื่นที่สามารถกาหนดทิศทาง
ของสัญญาณได้ ดี ทาให้ สามารถสื่อสารในลักณณะแบบจุดต่อจุดได้
เสาอากาศสาหรั บส่ งคลื่นไมโครเวฟ
คลื่นวิทยุ (Radio Frequency : RF)
44
คลื่นวิทยุ ได้ มีการค้ นพบโดยนักฟิ สกิ ส์ชาวสกอตแลนด์ ชื่อ James Clerk Maxwell โดย
กล่าวไว้ วา่ คลื่นวิทยุก็คือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ซึง่ มีความเร็ วเท่ากับความเร็วของแสง คลื่นวิทยุมี
ช่วงความถี่อยูท่ ี่ 3 KHz –1 GHz สามารถนาไปใช้ ในการส่งข่าวสาร
การสื่อสารโดยอาศัยคลื่นวิทยุ จะทาด้ วยการส่งคลื่นไปยังอากาศเพื่อเข้ าไปยังเครื่ องรับวิทยุ
ใช้ เทคนิคการมอดูเลต ด้ วยการรวมกับคลื่นเสียงที่เป็ นคลื่นไฟฟ้าความถี่เสียงรวมกัน ทาให้
การสื่อสารด้ วยวิทยุกระจายเสียงไม่จาเป็ นต้ องใช้ สาย และยังสามารถส่งคลื่นได้ ในระบะไกล
ออกไปได้ รวมถึงการผสมคลื่นจะใช้ เทคนิคที่แตกต่างกัน โดยเครื่ องรับวิทยุจาเป็ นต้ องปรับให้
ตรงกับชนิดของคลื่นที่สง่ มาด้ วย
- คลื่นวิทยุ AM (Amplitude Modulation)
อยู่ในช่วงความถี่ที่ 530-1600 KHz
- คลื่นวิทยุ FM (Frequency Modulation)
อยู่ในช่วงความถี่ที่ 88-108 MHz
ไมโครเวฟ (Terrestrial Microwave Transmission)
45
มีชว่ งความถี่ตงแต่
ั ้ 1-300 GHz เป็ นช่วงความถี่ของคลื่นโทรทัศน์และไมโครเวฟ โดยคลื่น
สามารถทะลุผา่ นชันบรรยากาศไปยั
้
งนอกโลก คลื่นไมโครเวฟสามารถส่งสัญญาณได้ ไกล
20 ไมล์ ถ้ าต้ องการส่งข้ อมูลให้ ไกลออกไป จาเป็ นต้ องมีจานรับส่งที่ทาหน้ าที่ทวนสัญญาณ
เพื่อส่งต่อในระยะไกลออกไป ข้ อเสีย คือ ถูกรบกวนจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้ ง่ายและสภาพ
ภูมิอากาศส่งผลต่อระบบการสื่อสาร ข้ อจากัดด้ านภูมิประเทศที่มีภเู ขาบดบังสัญญาณและ
ความโค้ งของเปลือกโลก
ช่วงความถี่ที่นิยมนามาใช้ สง่ คลื่นโทรทัศน์
- VHF (30-300 MHz)
- UHF (300-3 GHz)
โทรศัพท์ เคลื่อนที่ (Mobile Telephone)
46
ยุค 1G (First-Generation)
เป็ นยุคแรกของโทรศัพท์มือถือ โดยส่งสัญญาณไร้ สายแบบแอนะล็อก ย่านความถี่
800-900 MHz ที่เรี ยกว่าระบบ AMPS (Advance Mobile Phone System) ถูกคิดค้ นที่
ห้ องปฏิบตั ิการเบลล์แล็บ ข้ อเสีย คุณภาพเสียงยังไม่ดีพอ ความเร็ วในการส่งข้ อมูลต่า และถูก
ลักลอบใช้ งานได้ ง่าย
ยุค 2G (Second-Generation)
เป็ นการพัฒนาโทรศัพท์เคลื่อนที่แบบดิจิตอลขึ ้น เพื่อให้ สื่อสารกันได้ ทั่วโลกและเป็ นไปตาม
มาตรฐานเดียวกัน ประกอบด้ วย GSM และ CDMA ถือได้ วา่ ได้ เปลี่ยนจากระบบแอนะล็อก
มาเป็ นดิจิตอล ทาให้ สง่ ข้ อมูลได้ รวดเร็ วยิ่งขึ ้นและมีความปลอดภัยสูงขึน้ กว่าเดิม
โทรศัพท์ เคลื่อนที่ (Mobile Telephone)
47
ยุค 2.5G (Second-and-One-Half-Generation)
เป็ นการเชื่อมต่อเครื อข่ายในรูปแบบแพ็กเก็บสวิตชิ่งบนวงจรความเร็วสูง เทคโนโลยีทีที่สาคัญ
ในยุคนี ้ได้ แก่ระบบ GPRS (General Packet Radio Service) เป็ นการบริการส่งข้ อมูลสาหรับ
โทรศัพท์เคลื่อนที่แบบ GSM ผ่านเครื อข่ายความเร็ วสูง 60 Kbps สามารถ download /
upload ได้ นอกจากนี ้ยังมีระบบ EDGE (Enhanced Data Rates For GSM Evolution)
คล้ ายกับระบบ GPRS แต่มีความเร็ วในการรับส่งข้ อมูลสูงกว่า ที่ 200-300 Kbps
EDGE เป็ นเทคโนโลยีการส่งดาต้ าผ่านคลื่นความถี่
ของมือถือ ซึง่ EDGE นั ้นความเร็วค่อนข้ างต่า มี
ความเร็วที่อยู่ที่ประมาณ 70-180 Kbps แต่เร็ วกว่า
GPRS เหมาะกับยุคจอขาวดา แต่ในพื ้นที่อบั ไม่มี
สัญญาณ EDGE และ GPRS จะเป็ นระบบที่เรา
สามารถใช้ ได้
โทรศัพท์ เคลื่อนที่ (Mobile Telephone)
48
ยุค 3G (Third-Generation)
มีการพัฒนาเทคโนโลยีการสื่อสารของระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ โดยไม่ใช่แค่เพียงใช้ งานเพื่อ
สื่อสารพูดคุยเท่านัน้ แต่สามารถเชื่อมต่อเข้ าระบบเครื อข่ายได้ ตลอดเวลา เช่น เชื่อมต่อเข้ าสู่
เครื อข่ายอินเตอร์ เน็ต รับส่งอีเมล์ ด้ วยความเร็ วในการดาวน์โหลดข้ อมูลถึง 2.4 Mbps
ยุค 4G (Fourth-Generation)
เป็ นระบบสื่อสารไร้ สายแบบบรอดแบนด์ด้วยความเร็ วสูงถึง 75 Mbps เร็วกว่ายุค 3G 30 เท่า
ทาให้ โทรศัพท์ในยุคนี ้สามารถชมรายการทีวีผา่ นโทรศัพท์ และยังครอบคลุมพืน้ ที่กว้ างกว่า
3G ถึง 10 เท่า (48 กิโลเมตร) โดยเทคโนโลยีที่ใช้ งาน คือ WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) ซึง่ ยังไม่สมบูรณ์ ความถี่ที่ใช้ ในบางประเทศเป็ น
ย่านความถี่ที่ควบคุม หากต้ องการใช้ ต้องได้ รับการอนุญาตก่อน
โทรศัพท์ เคลื่อนที่ (Mobile Telephone)
49
ยุค 4G (Fourth-Generation)
ไวแม็กซ์ WiMAX คืออะไร
เทคโนโลยี ไวแม็กซ์ ย่อมาจาก Worldwide Interoperability for Microwave Access หรื อ
รู้จกั กันอีกชื่อหนึ่งว่ามาตรฐาน IEEE 802.16 เทคโนโลยีเครื อข่ายไร้ สายความเร็วสูง ที่คาดว่า
จะถูกนามาใช้ งานอย่างแพร่หลายในอนาคตอันใกล้ คล้ ายกับเครื อข่ายไว-ไฟ ที่ผ้ ใู ช้ โน้ ตบุ๊ก
หรื อพีดีเอ สามารถใช้ งานอินเทอร์ เน็ตได้ หากอยู่ในบริ เวณจุดกระจายสัญญาณ แต่มีรัศมีทา
การที่กว้ างกว่าถึง 40 ไมล์ (ประมาณ 65 กิโลเมตร) และมีความเร็วสูงกว่าในการส่งผ่าน
ข้ อมูลสูงสุดถึง 70 เมกะบิตต่อวินาที
สื่อกลางส่ งข้ อมูลแบบไร้ สาย (Wireless Media)
50
อินฟราเรด (Infrared Transmission)
51
แสงอินฟราเรดจะมีชว่ งความถี่อยูท่ ี่ 300 GHz – 400 THz มักนามาใช้ ควบคุมอุปกรณ์
ไฟฟ้า เช่น วิทยุ โทรทัศน์ ด้ วยการใช้ รีโมตคอนโทรล ลาแสงอินฟราเรดจะเดินทางในแนว
เส้ นตรง สามารถสะท้ อนวัตถุผิวเรี ยบได้ สาหรับการใช้ รีโมตคอนโทรลในการควบคุม
ปรับเปลี่ยนช่องโทรทัศน์ ระยะห่างที่สามารถควบคุมใช้ งานได้ ปกติจะอยูใ่ นช่วงระยะประมาณ
10 -30 เมตร อัตราความเร็ วในการส่งข้ อมูลประมาณ 4 Mbps แต่วา่ แสงอินฟราเรดก็สามารถ
มีกาลังส่งในระยะทางไกลกว่า 1 – 1.5 ไมล์
ข้ อเสียคือ ไม่สามารถสื่อสารทะลุวตั ถุทบึ แสงหรื อกาแพงที่กีด
ขวางได้ และมีข้อจากัดที่ต้อง
ใช้ งานเป็ นเส้ นตรง ระหว่างเครื่ องรับ และเครื่ องส่ง
อินฟราเรด (Infrared Transmission)
52
มีการบรรจุชอ่ งสื่อสารอินฟราเรด (Infrared Data Association : IrDA) สาหรับการใช้
งานด้ านการสื่อสารไร้ สาย ไม่วา่ จะเป็ นการเชื่อมต่ออุปกรณ์อย่างเม้ าส์อินฟราเรด คีย์บอร์ ด
แบบอินฟราเรด แต่ในปั จจุบนั การสื่อสารไร้ สายแบบอินฟราเรดถูกแทนที่โดยเทคโนโลยีบลูทธู
บลูทธู (Bluetooth)
53
ถูกออกแบบมาเพื่อใช้ เป็ นวิธีการเชื่อมต่อหูฟังเข้ ากับโทรศัพท์มี ข้ อดีตรงที่ลงทุนต่าและใช้
พลังงานต่า บลูทธู สามารถสื่อสารระหว่างอุปกรณ์หลายๆ อุปกรณ์ด้วยกัน เช่น คอมพิวเตอร์
แฟกซ์ โดยเครื อข่ายขนาดเล็กที่มีการเชื่อมต่ออุปกรณ์ 7 ชิ ้นหรื อน้ อยกว่า เรี ยกว่า Piconet
หรื อเครื อข่าย PAN (Personal Area Network) และยังสามารถนา
เครื อข่าย Piconet หลายๆ เครื อข่ายมาเชื่อมต่อระหว่างกันในรูปแบบที่เรี ยกว่า Scatternet
ปั ญหาของบลูทธู มีในเรื่ องของการสื่อสารกับอุปกรณ์หลายๆ อุปกรณ์พร้ อมกัน ในด้ านของการ
ซิงโครไนซ์ข้อมูลกับอุปกรณ์แต่ละตัวที่ ยังคงทางานได้ ไม่ดีนกั
บลูทธู (Bluetooth)
54
การสื่อสารไร้ สายระยะใกล้ ด้วยเทคโนโลยีบลูทธู
WAP (Wireless Application Protocol)
55
WAP เป็ นมาตรฐานสากลที่ใช้ สาหรับการสื่อสารข้ อมูลแบบไร้ สายโดย WAP
เป็ นโปรโตคอลที่ใช้ งานบนอุปกรณ์พกพาต่างๆ เช่น โทรศัพท์เคลื่อนที่ ปาล์ม และพีดีเอ
เพื่อให้ สามารถเข้ าสูเ่ ครื อข่ายอินเทอร์ เน็ตได้ แต่มีข้อจากัดด้ านจอภาพที่มีขนาดเล็กมีหน่วย
ประมวลผลและหน่วยความจาที่น้อยกว่า หน้ าจอมีขนาดจากัดในการแสดงผลข้ อมูล และมี
ขนาดแบนด์วิดธ์ที่จากัด ทาให้ ไม่สามารถนาโปรโตคอลและเบราเซอร์ ที่ใช้ งานบนพีซีมาใช้ ได้
จึงมีการพัฒนาภาณา WML (Wireless Markup Language) เพื่อแสดงผลใน รูปแบบของ
WAP Browser ข้ อเสีย คือ ข้ อจากัดของขนาดจอภาพซึง่ มีขนาดเล็ก และมีความเร็วในการ
เชื่อมต่อที่ยงั ต่าอยู่
การพิจารณาสื่อกลางส่ งข้ อมูล
56
ในการพิจารณาเลือกสรรสื่อกลางส่งข้ อมูลถือเป็ นสิง่ สาคัญ ที่นาไปสูค่ วามล้ มเหลวของ
โครงการเครื อข่ายคอมพิวเตอร์ ได้ หากเลือกสื่อกลางไม่เหมาะสม ดังนันมี
้ ความจาเป็ นอย่างยิ่ง
ที่ต้องพิจารณาถึงเทคโนโลยีที่รองรับในอนาคต รวมถึงปั จจัยด้ านอื่นๆ ดังนี ้
ต้ นทุน (Cost)
เกี่ยวข้ องกับสื่อกลางทุกชนิด โดยราคาของสื่อกลางจะมีความแตกต่างกันตามชนิดของ
วัตถุดิบและวัสดุที่นามาผลิต นอกจากนี ้ยังต้ องพิจารณา
- ต้ นทุนของอุปกรณ์สนับสนุนของสื่อกลางชนิดนันๆ
้
- ต้ นทุนการติดตังอุ
้ ปกรณ์
- ราคาและประสิทธิภาพ มีอตั ราส่วนที่เหมาะสมหรื อคุ้มค่าเพียงใด
นอกจากนี ้ยังต้ องพิจารณาต้ นทุนด้ านการบารุงรักณา โดยพิจารณาจากอายุการใช้ งาน และ
คุณภาพของสายสัญญาณ รวมถึงสภาพแวดล้ อมที่ติดตังสายนั
้
นๆ
้
การพิจารณาสื่อกลางส่ งข้ อมูล
57
ความเร็ว (Speed)
การประเมินคุณสมบัติด้านความเร็ วของสื่อกลาง จะพิจารณา 2 ด้ าน คือ
1. ความเร็วในการส่ งผ่ านข้ อมูล (Data Transmission Speed)
เป็ นความเร็ วในการส่งผ่านข้ อมูล คานวนได้ จากจานวนบิตต่อวินาที (bps) ซึง่ จานวนบิต
ต่อวินาทีจะขึ ้นอยูก่ บั แบนด์วิดธ์ที่เหมาะสมของสื่อกลาง รวมถึงระยะทางที่ข้อมูลจะต้ อง
เดินทางบนสภาพแวดล้ อมที่สื่อกลางนันจะต้
้ องลากสายผ่าน เช่น สื่อกลางอาจถูกลากไปยัง
พื ้นที่ที่เต็มไปด้ วยสัญญาณรบกวน นอกจากนี ้ควรคานึงถึงสื่อกลางที่สามารถขยายแบนด์วิดธ์
สูงได้ เพื่อรองรับเทคโนโลยีใหม่ๆ ในอนาคต
การพิจารณาสื่อกลางส่ งข้ อมูล
58
ความเร็ว (Speed)
การประเมินคุณสมบัติด้านความเร็ วของสื่อกลาง จะพิจารณา 2 ด้ าน คือ
2. ความเร็วในการเดินทางของข้ อมูล (Propagation Speed)
เป็ นความเร็ วของสัญญาณที่มีการเคลื่อนที่ผา่ นสื่อกลาง สาหรับสาย
ไฟเบอร์ ออปกติจะมีความเร็ วใกล้ เคียงกับความเร็ วแสง สื่อกลางไร้ สายจะมีความเร็ วที่
3x108 เมตรต่อวินาที และสื่อกลางที่สง่ สัญญาณไฟฟ้าอย่างสายโคแอกเชียลและสายคูบ่ ิด
เกลียวจะมีความเร็ วที่ประมาณ 2x10 8 เมตรต่อวินาที
การพิจารณาสื่อกลางส่ งข้ อมูล
59
ระยะทางการขยาย (Distance and Expandability)
ปกติสื่อกลางส่งข้ อมูลชนิดมีสายสามารถขยายระยะทางได้ แต่จะจากัดตามชนิดของ
สื่อกลาง เช่น สาย UTP สามารถเชื่อมต่อระยะทางได้ ไม่เกิน 100 เมตร หากต้ องการขยาย
ระยะทางไปอีก ต้ องมีอปุ กรณ์ในการทวนสัญญาณเพื่อให้ สญ
ั ญาณสามารถส่งทอดออกไปใน
ระยะทางไกลได้ อีกสายโคแอกเชียลจะสามารถเชื่อมโยงได้ ในระยะทางมากกว่าหนึง่ ร้ อยเมตร
และสายโคแอกเชียลบางชนิดสามารถเชื่อมโยงในระยะทางได้ ไกลกว่าหนึง่ กิโลเมตร
UTP
Coaxial
การพิจารณาสื่อกลางส่ งข้ อมูล
60
สภาพแวดล้ อม (Environment)
เป็ นปั จจัยสาคัญในการพิจารณาสื่อกลาง โดยสภาพแวดล้ อมบางสถานที่เต็มไปด้ วย
สัญญาณรบกวน เช่น โรงงานอุตสาหกรรม บริ เวณเครื่ องจักรกล ซึง่ เต็มไปด้ วยคลื่น
แม่เหล็กไฟฟ้า และรังสีต่างๆ ดังนันสื
้ ่อกลางที่นามาใช้ งานจาเป็ นต้ องมีความทนทานต่อ
สัญญาณรบกวนได้ เป็ นอย่างดี เช่น หากใช้ สายคูบ่ ิดเกลียว จาเป็ นต้ องเลือกใช้ สายชนิดที่มี
ชีลด์อย่างสาย STP เนื่องจาก ป้องกันสัญญาณรบกวนได้ ดีกว่าสาย UTP หากใช้ สายไฟเบอร์
ออปติก จะต้ องเลือกวัสดุที่ทนทานต่อความร้ อนส่วนสื่อกลางส่งข้ อมูลแบบไร้ สาย เช่น
คลื่นวิทยุ หรื อคลื่นไมโครเวฟ ไม่ควรนามาใช้ กบั สภาพแวดล้ อมดังกล่าว เนื่องจาก คลื่น
ความถี่จะถูกรบกวนด้ วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และรังสีต่างๆ ทาให้ สญ
ั ญาณสื่อสารต่าลงอย่าง
เห็นได้ ชดั เจน
การพิจารณาสื่อกลางส่ งข้ อมูล
61
ความปลอดภัย (Security)
ความปลอดภัยในการเดินทางของข้ อมูลระหว่างการส่งจนถึงจุดหมายปลายทาง ถือเป็ น
สิง่ สาคัญ เนื่องจากอาจมีบคุ คลไม่หวังดีพยายามดักฟั งสัญญาณหรื อลักลอบนาข้ อมูลไปใช้
งานในทางมิชอบ สาหรับสื่อกลางที่นามาใช้ เพื่อการส่งผ่านข้ อมูลแต่ละชนิด จะมีความยาก
ง่ายต่อการดักฟั งข้ อมูลที่แตกต่างกัน โดยสื่อกลางทังหมดยกเว้
้
นสายไฟเบอร์ ออปติกจะมีการ
ดักฟั งสัญญาณได้ ง่ายการสื่อสารแบบไร้ สายนัน้ สัญญาณอาจถูกสกัดกันได้
้ ง่ายเนื่องจาก
คลื่นได้ แพร่ไปในอากาศแบบวงกว้ าง ดังนันในปั
้ จจุบนั จึงมีเทคนิคการเข้ ารหัสข้ อมูลด้ วย
ซอฟต์แวร์ ก่อนส่งสัญญาณไปตามสือ่ กลาง ทังนี
้ ้หากฝ่ ายรับไม่มีโปรแกรมถอดรหัส หรื อไม่ร้ ู
รหัสผ่าน จะไม่สามารถนาข้ อมูลเหล่านันไปใช้
้
งานได้
การมัลติเพล็กซ์ (Multiplex)
62
การมัลติเพล็กซ์เป็ นเทคนิคที่อนุญาตให้ สญ
ั ญาณที่ใช้ แทนข้ อมูลจากหลายแหล่งข้ อมูล
สามารถส่งผ่านช่องสัญญาณเดียวกันเพื่อใช้ งานร่วมกันได้ โดยมีความจาเป็ นที่จะต้ องใช้ สาย
เพื่อเชื่อมต่อให้ มีจานวนน้ อย แต่ให้ มีความสามารถลาเลียงข้ อมูลออกไปในปริมาณมากได้ ทา
ให้ มีการลงทุนที่ต่าและประหยัด ดังนันจึ
้ งเกิดแนวคิดการรวมข้ อมูลขึ ้นหรื อเรี ยกว่า
การมัลติเพล็กซ์ (Multiplexing)
การ Multiplexing คือกระบวนการทางเทคนิคที่สร้ างขึ ้นมาเพื่อนามาใช้ ในการส่งข้ อมูล
(Transmission)หลายตัวไปพร้ อมกัน (สามารถส่งข้ อมูลหลาย ๆ ตัวไปในสายเดียวกัน)
การแบ่งส่วนของลิงก์ออกเป็ นหลายแชนเนล
การมัลติเพล็กซ์ (Multiplex)
63
เทคนิคการมัลติเพล็กซ์ มี 3 วิธีด้วยกัน ดังนี ้
1. การมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งความถี่ (Frequency-Division Multiplexing : FDM)
2. การมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งความยาวคลื่น (Wavelength-Division Multiplexing : WDM)
3. การมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งเวลา (Time-Division Multiplexing : TDM)
Multiplexing
Analog
Analog
Digital
Frequency-Division
Multiplexing (FDM)
Wavelength-Division
Multiplexing (WDM)
Time-Division Multiplexing
(TDM)
Synchronous TDM
ประเภทของการ Multiplex
Statistical TDM
การมัลติเพล็กซ์ (Multiplex)
64
1. การมัลติเพล็กซ์ แบบแบ่ งความถี่ (Frequency Division Multiplexing: FDM)
การมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งความถี่ จะอนุญาตให้ ผ้ สู ง่ หรื อสถานีสง่ จานวนหลาย ๆ สถานี
และสถานีฝ่ายรับสามารถสือ่ สารร่วมกันอยูบ่ นสายสัญญาณเดียวกันได้ ด้ วยการใช้ เทคนิค
แบบแอนะล็อกที่ข้องเกี่ยวกับแบนด์วิดธ์ของลิงก์ หรื อตัวกลางส่งข้ อมูลเป็ นสาคัญ โดย
สัญญาณต่าง ๆ จะถูกสร้ างขึ ้นจากแต่ละสถานีสง่ ด้ วยการมอดูเลตกับสัญญาณพาหะให้ มี
ความถี่ที่แตกต่างกันบนตัวกลาง กล่าวคือ แบนด์วิดธ์ของลิงก์จะมีการแบ่งส่วนเป็ นย่านความถี่
ย่อย (Sub Channel) ให้ เพียงพอกับแบนด์วิดธ์ที่มีอยู่ อย่างไรก็ตาม แต่ละแชนแนลก็จะมี
แบนด์วิดธ์ที่ไม่ได้ ถกู ใช้ หรื อที่เรี ยกว่า Guard Band เพื่อป้องกันไม่ให้ แต่ละแชนแนลเกิดการ
แทรกแซงสัญญาณระหว่างกัน เทคโนโลยีที่นาเทคนิคการมัลติเพล็กซ์แบบ FDM มาใช้ เช่น
การระจายคลื่นวิทยุ/โทรทัศน์ ระบบเคเบิลทีวี และระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่แบบแอนะล็อก
การมัลติเพล็กซ์ (Multiplex)
65
2. การมัลติเพล็กซ์ แบบแบ่ งความยาวคลื่น (Wavelength-Division Multiplexing : WDM)
เป็ นเทคโนโลยีที่ได้ รับการออกแบบเพื่อนามาใช้ กบั สายไฟเบอร์ ออปติก ที่สง่ สัญญาณใน
รูปแบบของคลื่นแสง สายไฟเบอร์ ออปติก มีอตั ราความเร็ วในการส่งข้ อมูลสูงกว่าสายเคเบิลทัว่
ไป รวมถึงมีชว่ งแบนด์วิดธ์ที่กว้ าง ดังนันการใช้
้
สายไฟเบอร์ ออปติกเป็ นสายนาสัญญาณเพียง
แหล่งกาเนิดเดียว ส่งผลต่อการสูญเสียแบนด์วิดธ์ไปโดยเปล่าประโยชน์ ด้ วยเทคนิค WDM จึง
อนุญาตให้ สง่ สัญญาณจากหลายแหล่งกาเนิดได้ พร้ อมกันบนสายนาสัญญาณเพียงเส้ นเดียว
หลักการทางานของการมัลติเพล็กซ์แบบ WDM คล้ ายกับการมัลติเพล็กซ์แบบ FDM
ทังนี
้ ้การรวมและการแยกแหล่งกาเนิดของแสงสามารถทาได้ ด้วยอุปกรณ์ปริซมึ
การมัลติเพล็กซ์ (Multiplex)
66
3. การมัลติเพล็กซ์ แบบแบ่ งเวลา (Time Division Multiplexing: TDM)
การมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งเวลา เหมาะสาหรับการแทนข้ อมูลแบบดิจิตอล โดยอาศัย
ช่วงเวลาที่แตกต่างกันในการส่งข้ อมูลที่เรี ยกว่า Time Slot
เนื่องจากสัญญาณดิจิตอลนันจะมี
้ ชว่ งเวลาที่แน่นอนของบิตแต่ละบิต จึงทาให้ สามารถ
มัลติเพล็กซ์แบบแบ่งเวลาให้ มีความสอดคล้ องกับเวลาของบิตได้ แต่วา่ การมัลติเพล็กซ์แบบ
แบ่งเวลานี ้จะข้ องเกี่ยวกับอัตราความเร็ ว (Data Rate) ของตัวกลางส่งข้ อมูลเป็ นสาคัญ โดย
สัญญาณที่มีอตั ราความเร็ วต่าหลาย ๆ สัญญาณ เมื่อนามามัลติเพล็กซ์รวมกันก็จะได้
สัญญาณที่มี Data Rate ที่สงู ขึ ้น สามารถแบ่งย่อยออกเป็ นการมัลติเพล็กซ์แบบ Sync TDM
และ Stat TDM
การมัลติเพล็กซ์ (Multiplex)
67
3.1 การมัลติเพล็กซ์ แบบแบ่ งเวลาในรูปแบบซิงโครนัส (Synchronous Time
Division Multiplexing: Sync TDM)
สามารถเรี ยกสัน้ ๆ ว่า ซิงโครนัสทีดีเอ็ม (Sync TDM) ซึง่ จะอนุญาตให้ ข้อมูลจากแต่ละ
แหล่งมาหมุนเวียนเพื่อส่งข้ อมูลไปบนสายส่งข้ อมูลความเร็ วสูง ด้ วยการใช้ หลักการเดียวกับ
Round-Robin เช่น มีจานวน n ที่อินพุตเข้ ามา ซิงโครนัสทีดีเอ็มก็จะให้ ชิ ้นส่วนของข้ อมูล เช่น
ไบต์ข้อมูล จากอุปกรณ์สง่ ผ่านไปยังสายส่งข้ อมูลความเร็ วสูง จากนันก็
้ ให้ อุปกรณ์ที่จะอินพุต
ในลาดับถัดไปส่งไบต์ข้อมูลผ่านสายส่งข้ อมูลความเร็ วสูงหมุนเวียนต่อไปเรื่ อย ๆ
Synchronous TDM สามารถเปรี ยบ
เหมือนกับ Switch ที่หมุนเมื่อ Switch หมุนถึง
ผู้สง่ ก็จะดึงข้ อมูลทีละ 1 ตัวและหมุนด้ วย
ความเร็วที่คงที่ แต่ถ้าไม่มีข้อมูลจะเป็ น
slot ว่าง Switch จะหมุนด้ วยอุปกรณ์ถงึ
อุปกรณ์ ที่อตั ราคงที่และมีค่าบอกสิ่งที่
กาหนด กระบวนการนี ้เรี ยกว่า Interleaved
การมัลติเพล็กซ์ (Multiplex)
68
3.2 การมัลติเพล็กซ์ แบบแบ่ งเวลาในรูปแบบสถิติ (Statistical Time Division
Multiplexing: Stat TDM )
อาจเรี ยกอีกชื่อหนึง่ ว่า อะซิงโครนัสทีดีเอ็ม (Asynchronous TDM) เป็ นการมัลติเพล็กซ์
เชิงสถิติที่ข้อมูลสามารถส่งร่วมกันบนสายในลักณณะแบบแบ่งเวลาตามความต้ องการ (OnDemand) ซึง่ ออกแบบมาเพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียสลอตว่างเปล่าของสถานีที่ไม่การส่งข้ อมูล
ดังนัน้ ข้ อมูลที่สง่ จะถูกส่งไปยังบนสายเฉพาะสถานีที่ต้องการส่งข้ อมูลเท่านัน้ ถึงแม่วา่
ซิงโครนัสทีดีเอ็มจะมีความคล้ ายคลึงกับ Stat TDM ตรงที่อนุญาตให้ จานวนอินพุตหลาย ๆ
อินพุตที่มีความเร็ วต่า มาทาการมัลติเพล็กซ์ด้วยสายส่งข้ อมูลเส้ นเดียวที่มีความเร็วสูง แต่จะมี
ความแตกต่างกันตรงที่ Stat TDM จะมีความเร็ วโดยรวมของข้ อมูลที่อินพุตเข้ ามา บนสายส่ง
มากกว่าแบบซิงโครนัสทีดีเอ็มที่ต้องสูญเสียไปกับสลอตว่างเปล่า
สรุป
69
สื่อกลาง ที่นามาใช้ เพื่อการสื่อสารนัน้ สามารถแบ่งออกเป็ น 2 ประเภทด้ วยกัน คือ
1. สื่อกลางส่งข้ อมูบแบบมีสาย
2. สื่อกลางส่งข้ อมูบแบบไร้ สาย
สื่อกลางที่นามาใช้ เพื่อการส่งผ่านข้ อมูล จะทางานอยู่ในชันสื
้ ่อสาร Physical บนแบบจาลอง OSI
อุปกรณ์ในระดับชันสื
้ ่อสาร Physical จะไม่เข้ าใจถึงความหมายของข้ อมูลที่สง่ เพียงแต่ทาหน้ าที่แปลง
ข้ อมูลให้ อยู่ในรูปแบบของสัญญาณที่เหมาะสม และส่งสัญญาณจากต้ นทางไปยังปลายทาง
ปั จจัยที่ส่งผลกระทบต่ อความเร็วและระยะทางบนสื่อกลาง ประกอบด้ วย
1. แบนด์วิดธ์
2. ความสูญเสียต่อการส่งผ่าน
3. การรบกวนของสัญญาณ
4. จานวนโหนดที่เชื่อมต่อ
สรุป
70
สายคู่บดิ เกลียว ที่มีการนาสาย 2 เส้ นมาถักเป็ นเกลียว ก็เพื่อลดการแทรกแซงจากสัญญาณรบกวน สาย
คูบ่ ิดเกลียว ปกติสายเส้ นหนึง่ จะนามาใช้ เป็ นตัวนาสัญญาณ ในขณะที่อีกเส้ นจะเป็ นสายกราวด์
มาตรฐาน ANSI/TIA/EIA 568 ได้ ผนวกประเภทของสาย UTP ไว้ 7 ประเภทด้ วยกัน ซึง่ ประกอบด้ วย
สายประเภท CAT 1, CAT 2, CAT 3, CAT 4, CAT 5, CAT 5e, CAT 6 และ CAT 7
- สายประเภท CAT 6 และ CAT 7 จะเป็ นสายที่เพิ่มฉนวนและชีลด์เพื่อป้องกันสัญญาณ
- สาย UTP ที่ใช้ งานบนระบบเครื อข่าย โดยทัว่ ไปจะใช้ หวั เชื่อมต่อหรื อคอนเน็กเตอร์ แบบ RJ-45
- บริ ณัท IBM ได้ พฒ
ั นาเวอร์ ชนั่ ของสายคูบ่ ิดเกลียวขึ ้นมาใช้ งานเองโดยใช้ ชื่อว่าสาย STP ด้ วยการนามา
ใช้ บนเครื อข่าย IBM Token ring โดยทางบริ ณัท IBM ได้ กาหนดเกรดของสาย STP เป็ นชนิด Type 1,
Type 2, Type 6, Type 7 และ Type 9 เป็ นต้ น
สายโคแอกเชียล จะมีแบนด์วิดธ์ที่สงู กว่าสายคูบ่ ิดเกลียว และเป็ นสายที่ป้องกันสัญญาณรบกวนจาก
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้ ดี เนื่องจากมีชีลด์และเปลือกนอกที่แน่นหนา
สรุป
71
สายโคแอกเชียล ถูกจัดประเภทด้ วยการใช้ รหัส RG นาหน้ าแล้ วตามด้ วยตัวเลข เช่น RG-8 และ RG-58
- คอนเน็กเตอร์ ที่นามาเชื่อมต่อกับสายโคแอกเชียลจะเรี ยกว่า หัวเชื่อมต่อแบบ BNC ซึง่ ประกอบด้ วย
ชิ ้นส่วนสาคัญ 3 ชิ ้น ที่ต้องนามาใช้ งานร่วมกันคือ BNC Connector, T-Connector และ Terminator
สายไฟเบอร์ ออปติก จะใช้ พลังงานแสงส่งผ่านภายในท่อส่ง ทังนี
้ ้ความเร็วของแสงจะขึ ้นอยู่กบั ความเข้ ม
ของสื่อกลางที่ใช้ ในการเดินทาง หากสื่อกลางมีความเข้ มสูงก็จะทาให้ ความเร็วลดต่าลง
- สายไฟเบอร์ ออปติกแบบมัลติโหมด ภายในจะมีเส้ นใยแก้ วอยู่หลายเส้ น และส่งข้ อมูลแบบหลายลาแสง
แต่ละลาแสงที่วิ่งผ่านท่อจะมีการสะท้ อนอยู่ภายในด้ วยมุมองศาที่แตกต่างกัน โดยสายมัลติโหมดยังแบ่ง
ได้ เป็ น 2 ชนิดย่อยตามลักณณะของการหักเหของแสง คือ สายแบบ Step Index และ Graded Index
- สายไฟเบอร์ ออปติกแบบซิงเกิลโหมด ภายในจะมีสายใยแก้ วส่งข้ อมูลเพียงลาแสงเดียว สามารถส่ง
สัญญาณได้ ไกล เนื่องจากไม่มีปัญญาเกี่ยวกับการแตกกระจายของสัญญาณเช่นเดียวกันแบบมัลติโหมด
สรุป
72
คลื่นแม่ เหล็กไฟฟ้า มีหน่วยวัดความยาวเป็ นนาโนเมตร หรื อไมโครเมตร ส่วนความถี่ของคลื่นจะมีหน่วย
วัดเป็ นเฮิรตซ์ ลักณณะสาคัญของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าก็คือ จะมีความถี่แบบต่อเนื่องกันไปเป็ นช่วง
แนวกว้ าง ที่เรี ยกว่า สเปกตรัมคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
การแพร่ สัญญาณบนสื่อไร้ สาย มีอยู่ 3 วิธีด้วยกัน คือ
1. คลื่นดิน
2. คลื่นฟ้า
3. คลื่นอากาศ
Omnidirectional เป็ นรูปแบบการกระจายคลื่นสัญญาณแบบรอบทิศทาง เช่น คลื่นวิทยุ
Directional เป็ นรูปคลื่นที่สามารถกาหนดทิศทางของสัญญาณได้ เช่น คลื่นไมโครเวฟ
การสื่อสารโดยอาศัยคลื่นวิทยุ จะทาได้ โดยส่งคลื่นไปยังอากาศเพื่อเข้ าไปยังเครื่ องรั บวิทยุ โดยใช้ เทคนิค
การกล ้าสัญญาณที่เรี ยกว่า มอดูเลต
สรุป
73
คลื่นไมโครเวฟ เป็ นคลื่นในระดับสายตา ดังนันอุ
้ ปกรณ์รับส่งจะต้ องปรับให้ ตรงในระนาบเดียวกัน โดย
ปกติคลื่นไมโครเวฟสามารถส่งสัญญาณได้ ไกลประมาณ 20 ไมล์ (1 ไมล์ = 1.6 กิโลเมตร )
ยุค 1G จัดเป็ นยุคแรกของระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ ที่สง่ สัญญาณไร้ สายแบบแอนะล็อก โดยเรี ยกระบบนี ้
ว่า AMPS (Advance Mobile Phone System) สาหรับข้ อเสียของระบบนี ้คือ คุณภาพของเสียงยังไม่ดี
ความเร็วในการส่งต่า และยังเป็ นระบบที่ถกู ลักลอบใช้ งานได้ ง่าย
ยุค 2G ได้ มีการพัฒนาระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่เป็ นแบบดิจิตอล เพื่อให้ สามารถสื่อสารกันได้ ทวั่ โลกและ
เป็ นไปตามมาตรฐานเดียวกัน ซึง่ ประกอบด้ วยระบบ GSM และ CDMA ทาให้ สง่ ข้ อมูลได้ รวดเร็ วและมี
ความปลอดภัยสูงขึ ้นกว่าเดิม
ยุค 3G ได้ มีการพัฒนาให้ ระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่สามารถเชื่อมต่อเข้ ากับระบบเคลือข่ายได้ ตลอดเวลา
เช่น การเชื่อมต่อแบบไร้ สายเพื่อเข้ าสูเ่ ครื อข่ายอินเทอร์ เน็ต เพื่อดาเนินธุรกรรมบนเครื อข่าย รับส่งอีเมล
ดาวน์โหลดไฟล์เพลง การส่งข้ อมูลมัลติมีเดีย การชมคลิปวีดีโอ
สรุป
74
ยุค 4G ได้ พฒ
ั นาความเร็วในการสื่อสารด้ วยความเร็ วสูง โดยสามารถสื่อสารด้ วยความเร็ วกว่า 40 Mbps
ความเร็วดังกล่าวจึงจะทาให้ สามารถรับชมรายการทีวีผ่านโทรศัพท์มือถือ รวมถึงการดาวน์ โหลด
ภาพยนต์มาชมที่เครื่ องโทรศัพท์
แสงอินฟราเรด จะมีย่านความถี่อยู่ที่ 300 GHz – 400 THz มักนามาใช้ ควบคุมอุปกรณ์ไฟฟ้า เช่น วิทยุ
โทรทัศน์ ด้ วยการใช้ รีโมตคอนโทรล
เทคโนโลยีบลูทธู เริ่ มต้ นได้ ถกู ออกแบบมาเพื่อใช้ เป็ นวิธีใหม่ของการเชื่อมต่อหูฟัง เข้ ากับเซลล์โฟนได้
สะดวกยิ่งขึ ้น มีข้อดีตรงที่ลงทุนต่าและใช้ พลังงานต่า สามารถสื่อสารทะลุสิ่งกีดขวางหรื อกาแพงได้
บลูทธู สามารถสื่อสารระหว่างอุปกรณ์หลายอุปกรณ์ด้วยกัน โดยเครื อข่ายขนาดเล็กที่มีการเชื่อมต่อกับ
อุปกรณ์ 7 ชิ ้นหรื อน้ อยกว่า จะเรี ยกเครื อข่ายนี ้ว่า Piconet นอกจากนี ้ยังสามารถนาเครื อข่าย Piconet
หลายๆ เครื อข่ายมาเชื่อมต่อระหว่างกันได้ ในรูปแบบที่เรี ยกว่า Scatternet
สรุป
75
WAP เป็ นโปรโตคอลที่ใช้ งานบนอุปกรณ์พกพาต่างๆ ไม่วา่ จะเป็ นโทรศัพท์มือถือ ปาล์มคอมพิวเตอร์ และ
อุปกรณ์พีดีเอ เพื่อให้ สามารถเข้ าสูเ่ ครื อข่ายอินเตอร์ เน็ตได้ โดยการแสดงผลจะใช้ WAP Browser ที่ใช้
ภาณา WML
การพิจารณาสื่อกลางในการส่ งข้ อมูล จะพิจารณาเกี่ยวกับ
1. ต้ นทุน
2. ความเร็ว
3. ระยะทางและการขยาย
4. สภาพแวดล้ อม
5. ความปลอดภัย
สรุป
76
การมัลติเพล็กซ์ เป็ นเทคนิคที่ผสมสัญญาณที่มาจากหลายแหล่งข้ อมูล ให้ สามารถส่งผ่านช่องสัญญาณ
เดียวกันเพื่อใช้ งานร่วมกันได้ การนาเทคนิคมัลติเพล็กซ์มาใช้ ส่งผลให้ สามารถลาเลียงข้ อมูลในปริ มาณ
มากผ่านลิงก์เดียว ทาให้ เกิดการลงทุนที่ประหยัด
MUX เป็ นอุปกรณ์ที่รับสัญญาณจากหลายแหล่งเข้ ามาเพื่อเตรี ยมส่งผ่านลิงก์
DEMUX เป็ นอุปกรณ์แยกสัญญาณที่รับเข้ ามา เพื่อส่งต่อไปยังอุปกรณ์ปลายทาง
เทคนิคการมัลติเพล็กซ์ ปกติจะมีอยู่ 3 วิธี คือ
1. การมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งความถี่ (FDM)
2. การมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งความยาวคลื่น (WDM)
3. การมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งเวลา (TDM)
สรุป
77
การมัลติเพล็กซ์ แบบTDM สามารถแบ่งย่อยออกเป็ น Sync TDM และ Stat TDM
การมัลติเพล็กซ์ แบบ FDM เป็ นเทคนิคที่ใช้ นามาใช้ กบั การส่งสัญญาณแอนะล็อก เช่น
การส่งสัญญาณคลื่นวิทยุกระจายเสียง แบนด์วิธของลิงก์ใน FDM จะมีการแบ่งออกเป็ นหลายๆ แชนเนล
แต่ละแชนเนลจะมี Guard Band เพื่อป้องกันการรบกวนระหว่างสถานีข้างเคียง
การมัลติเพล็กซ์ แบบ WDM ใช้ หลักการเดียวกับ FDM แตกต่างเพียงแต่สาย
นาสัญญาณที่จะใช้ จะเป็ นสายไฟเบอร์ ออปติก และเป็ นการมัลติเพล็กซ์กบั คลื่นแสง
การรวมและการแยกแหล่งกาเนิดของแสงของการมัลติเพล็กซ์แบบ WDM สามารถทาได้ ด้วยอุปกรณ์
ปริ ซมึ ซึง่ พื ้นฐานทางฟิ สิกส์แล้ ว ปริ ซมึ จะสามารถหักเหและรวมแสงได้
การมัลติเพล็กซ์แบบ TDM เหมาะกับสัญญาณแทนข้ อมูลแบบดิจิตอล เนื่องจากสัญญาณดิจิตอลนัน้
จะมีช่วงเวลาที่แน่นอนของบิตแต่ละบิต จึงทาให้ สามารถมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งเวลาให้ มีความสอดคล้ อง
กับเวลาของบิตได้
สรุป
78
Sync TDM จะอนุญาตให้ ข้อมูลจากแต่ละแหล่งมาหมุนเวียน เพื่อส่งข้ อมูลไปบนสายส่งข้ อมูลความเร็ว
สูง ด้ วยการใช้ หลักการเดียวกับ Round-Robin อย่างไรก็ตาม สถานีที่ไม่ได้ สง่ ข้ อมูล ก็จะต้ องมีการส่ง
สล็อตว่างออกไปด้ วย ทังนี
้ ้ก็คือความคงลาดับในข้ อมูล
Stat TDM เป็ นการมัลติเพล็กซ์เชิงสถิติที่ข้อมูลสามารถส่งร่วมกันบนสายในลักณณะแบบแบ่งเวลาตาม
ความต้ องการ (On-Demand) ซึง่ ออกแบบมาเพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียสล็อตว่างเปล่าของสถานีที่ไม่มี
การส่งข้ อมูล โดยสถานีสง่ จะมีการบรรจุแอดเดรสของตนเข้ าไปพร้ อมกับข้ อมูลด้ วย เพื่อให้ ฝั่งรับได้ รับ
ทราบถึงข้ อมูลที่สง่ มา และส่งไปยังสถานีปลายทางได้ อย่างถูกต้ อง
แบบฝึ กหัดท้ายบท
79