10
บทที3 การสื่อสารขอมูล เนื้อหา 1. ความหมายและองคประกอบของระบบสื่อสารขอมูล 2. รูปแบบการสงขอมูล (Transmission modes) 3. ทิศทางการสงขอมูล (Direction of data Transmission) 4. สื่อกลางที่ใชในการสงสัญญาณ จุดประสงคการเรียนรู 1. อธิบายความหมายและองคประกอบของระบบสื่อสารขอมูลได 2. อธิบายและเปรียบเทียบรูปแบบการสงขอมูลแบบตางๆ ได 3. อธิบายและเปรียบเทียบทิศทางการสงขอมูลแบบทางเดียว ( Simplex) แบบสองทางครึ่งอัตรา (Half duplex) และแบบสองทางเต็มอัตรา (Full duplex) ได 4. อธิบายลักษณะของสื่อกลางแตละชนิดที่ใชในการสงสัญญาณได 1. ความหมายและองคประกอบของระบบสื่อสารขอมูล การสื่อสารขอมูล หมายถึง การแลกเปลี่ยนขอมูลขาวสารระหวางผูสงและผูรับ ซึ่งอาจอยูในรูป ของตัวอักษร ตัวเลข รูปภาพ เสียง หรือวีดิทัศน ระหวางอุปกรณสื่อสาร โดยผานสื่อกลางในการสื่อสาร ซึ่ง อาจเปนสื่อกลางประเภทมีสายหรือไรสายก็ได และมีกฎเกณฑหรือขอกําหนดที่แนนอนในการควบคุมการ สื่อสาร องคประกอบของระบบสื่อสารขอมูลมีอยู 5 ประการ ไดแก ผูสง (sender) ผูรับ (receiver) ขาวสาร (message) สื่อกลาง (medium) และโพรโตคอล (protocol) รูปที1 องคประกอบของระบบสื่อสารขอมูล

บทที่3 - MWITcs/download/tech30101/TECH30101_ch3_1_2558.pdf · รูปภาพ เสียง วิดีโอ เป นต น ... การส งข อมูลแบบอนุกรม

  • Upload
    others

  • View
    15

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: บทที่3 - MWITcs/download/tech30101/TECH30101_ch3_1_2558.pdf · รูปภาพ เสียง วิดีโอ เป นต น ... การส งข อมูลแบบอนุกรม

บทท่ี 3 การสื่อสารขอมูล

เนื้อหา 1. ความหมายและองคประกอบของระบบสื่อสารขอมูล 2. รูปแบบการสงขอมูล (Transmission modes) 3. ทิศทางการสงขอมูล (Direction of data Transmission) 4. สื่อกลางท่ีใชในการสงสัญญาณ

จุดประสงคการเรียนรู 1. อธิบายความหมายและองคประกอบของระบบสื่อสารขอมูลได 2. อธิบายและเปรียบเทียบรูปแบบการสงขอมูลแบบตางๆ ได 3. อธิบายและเปรียบเทียบทิศทางการสงขอมูลแบบทางเดียว (Simplex) แบบสองทางครึ่งอัตรา

(Half duplex) และแบบสองทางเต็มอัตรา (Full duplex) ได 4. อธิบายลักษณะของสื่อกลางแตละชนิดท่ีใชในการสงสัญญาณได

1. ความหมายและองคประกอบของระบบสื่อสารขอมูล การส่ือสารขอมูล หมายถึง การแลกเปลี่ยนขอมูลขาวสารระหวางผูสงและผูรับ ซ่ึงอาจอยูในรูป

ของตัวอักษร ตัวเลข รูปภาพ เสียง หรือวีดิทัศน ระหวางอุปกรณสื่อสาร โดยผานสื่อกลางในการสื่อสาร ซ่ึงอาจเปนสื่อกลางประเภทมีสายหรือไรสายก็ได และมีกฎเกณฑหรือขอกําหนดท่ีแนนอนในการควบคุมการสื่อสาร

องคประกอบของระบบส่ือสารขอมูลมีอยู 5 ประการ ไดแก ผูสง (sender) ผูรับ (receiver) ขาวสาร (message) สื่อกลาง (medium) และโพรโตคอล (protocol)

รูปท่ี 1 องคประกอบของระบบสื่อสารขอมูล

Page 2: บทที่3 - MWITcs/download/tech30101/TECH30101_ch3_1_2558.pdf · รูปภาพ เสียง วิดีโอ เป นต น ... การส งข อมูลแบบอนุกรม

รายวชิา ง30101 เทคโนโลยสีารสนเทศและหลกัการแกปั้ญหา โรงเรยีนมหดิลวทิยานุสรณ์

- 2 -

ผูสง(sender) หมายถึง อุปกรณท่ีทําหนาท่ีจัดสงขอมูลขาวสารไปยังผูรับ ซ่ึงสามารถเปนไดท้ังคอมพิวเตอร โทรศัพท กลองวิดีโอ เปนตน

ผูรับ(receiver) หมายถึง อุปกรณท่ีใชรับขอมูลขาวสารจากผูสง เชน คอมพิวเตอร โทรศัพท โทรทัศน เปนตน

ขาวสาร(message) หมายถึง ขอมูลหรือสารสนเทศท่ีไดสงมอบระหวางกัน ซ่ึงสามารถเปนไดท้ังขอความ ตัวเลข รูปภาพ เสียง วิดีโอ เปนตน

สื่อกลาง(medium) หมายถึง สื่อกลางสําหรับสงขอมูลท่ีใชในการสื่อสาร อาจเปนสื่อกลางประเภทสาย เชน สายโทรศัพท สายใยแกวนําแสง และสื่อกลาง

ประเภทไรสาย เชน คลื่นวิทยุ เปนตน ซ่ึงสื่อกลางดังกลาวทําหนาท่ีในการใหขอมูลเดินทางจากตนทางไปยังปลายทางได

โพรโตคอล(protocol) หมายถึง กฎเกณฑหรือขอตกลงท่ีใชในการสื่อสารขอมูล เพ่ือใหการสื่อสารระหวางอุปกรณนั้นมีความเขาใจในทิศทางเดียวกัน และสามารถสื่อสารกันได ซ่ึงหากไมมีโพรโตคอลแลว อุปกรณท้ังสองอาจติ ดต อ กันได แต ไม สามารถสื่ อสาร กัน ได เชนเดียวกับมีบุคคล 2 คนพบปะกัน แตเม่ือไดพบกันแลวกลับสนทนากันไมรูเรื่องเนื่องจากคนหนึ่งพูดภาษาไทย อีกคนหนึ่งพูดภาษาอังกฤษ ซ่ึงท้ังสองคนมีการติดตอกันแลวแตไมสามารถสื่อสารระหวางกันไดอยางเขาใจ

2. รูปแบบการสงขอมูล (Transmission modes) รูปแบบการสงขอมูล สามารถจําแนกได 2 แบบคือ

1) การสงขอมูลแบบขนาน การสงขอมูลแบบขนาน คือการสงขอมูลครั้งละ

หลายๆ บิตพรอมกันไปจากอุปกรณสงไปยังอุปกรณรับ ตัวกลางระหวางสองเครื่องจึงตองมีชองทางใหขอมูลเดินทางหลายๆ ชองทาง โดยมากจะเปนสายนําสัญญาณหลายๆ เสน โดยจํานวนสายสงจะตองเทากับจํานวนบิตท่ีตองการสงแตละครั้ง วิธีนี้นิยมใชกับการสงขอมูลระยะทางใกล และปกติความยาวของสายไมควรยาวมากเกินไป เพราะอาจทําใหเกิดปญหาสัญญาณสูญหายไปกับความตานทานของสาย

ตัวอยางการสงขอมูลแบบขนาน อาทิ การสงขอมูลภายในระบบบัสของเครื่องคอมพิวเตอร เชน ATA, SCSI, PCI และ Front side bus (FSB)

รูปท่ี 2 สาย IDE สําหรับเชื่อมตอฮารดดิสก (ATA interface) ซ่ึงเปนการสงขอมูลแบบขนาน

รูปท่ี 3 การสงขอมูลแบบขนาน

0 1 1 0 0 0 1 0

Page 3: บทที่3 - MWITcs/download/tech30101/TECH30101_ch3_1_2558.pdf · รูปภาพ เสียง วิดีโอ เป นต น ... การส งข อมูลแบบอนุกรม

รายวชิา ง30101 เทคโนโลยสีารสนเทศและหลกัการแกปั้ญหา โรงเรยีนมหดิลวทิยานุสรณ์

- 3 -

2) การสงขอมูลแบบอนุกรม การสงขอมูลแบบอนุกรม เปนการสงขอมูลครั้งละ 1 บิต ไปบนสัญญาณจนครบ

จํานวนขอมูลท่ีมีอยู สามารถนําไปใชกับสื่อนําขอมูลท่ีมีเพียง 1 ชองสัญญาณได สื่อนําขอมูลท่ีมี 1 ชองสัญญาณนี้จะมีราคาถูกกวาสื่อนําขอมูลท่ีมีหลายชองสัญญาณ ตัวอยางการสงขอมูลแบบอนุกรม เชน ระบบการรับสงขอมูลแบบ Serial ATA ของฮารดดิสก, Universal Serial Bus (USB) และ PCI Express (Peripheral Component Interconnect Express) เปนตน

4. ทิศทางการสงขอมูล (Direction of data Transmission) เราสามารถแบงตามรูปแบบการรับ-สงได 3 แบบคือ 1) ส่ือสารทางเดียว (Simplex)

การสื่อสารทางเดียวเปนการติดตอทางเดียว เม่ืออุปกรณหนึ่งสงขอมูลอุปกรณอีกชุดจะตองเปนฝายรับขอมูลเสมอ ตัวอยางการใชงานเชน การสงขอมูลไปยังเครื่องพิมพ การกระจายเสียงของสถานีวิทยุหรือโทรทัศน เปนตน

รูปท่ี 5 ตัวอยางการสื่อสารทางเดียว

2) ส่ือสารสองทางครึ่งอัตรา (half duplex) การสื่อสารสองทางครึ่งอัตราเปนการติดตอก่ึงสองทางมีการเปลี่ยนเสนทางในการสงขอมูล

ได แตคนละเวลากลาวคือ ขอมูลจะไหลไปในทิศทางเดียว ณ เวลาใด ๆ ตัวอยางการใชงานเชน วิทยุสื่อสารแบบผลัดกันพูด เปนตน

รูปท่ี 6 ตัวอยางการสื่อสารสองทางครึ่งอัตรา

รูปท่ี 4 การสงขอมูลแบบอนุกรม

0 1 1 0 0 0 1 0

ผูรับ

ผูสง

หรือ

ผูสง ผูรับ

ผูสง ผูรับ

Page 4: บทที่3 - MWITcs/download/tech30101/TECH30101_ch3_1_2558.pdf · รูปภาพ เสียง วิดีโอ เป นต น ... การส งข อมูลแบบอนุกรม

รายวชิา ง30101 เทคโนโลยสีารสนเทศและหลกัการแกปั้ญหา โรงเรยีนมหดิลวทิยานุสรณ์

- 4 -

3) ส่ือสารสองทางเต็มอัตรา (full duplex)

การสื่อสารสองทางเต็มอัตราเปนการติดตอสองทาง คือสามารถเปนผูรับขอมูลและผูสงขอมูลในเวลาเดียวกันได ตัวอยางการใชงานเชน การพูดคุยทางโทรศัพท เปนตน

รูปท่ี 7 ตัวอยางการสื่อสารสองทางเต็มอัตรา

5. สื่อกลางที่ใชในการสงสัญญาณ (Transmission Media)

สื่อกลางเปนสวนท่ีทําใหเกิดการเชื่อมตอระหวางอุปกรณตางๆ เขาดวยกัน และอุปกรณนี้ยอมใหขาวสารขอมูลเดินทางผานจากผูสงไปสูผูรับ สื่อกลางท่ีใชในการสื่อสารขอมูลมีอยูหลายประเภท แตละประเภทมีความแตกตางกันในดานของปริมาณขอมูลท่ีสื่อกลางนั้นๆ สามารถนําผานไปไดในเวลาขณะใดขณะหนึ่งซ่ึงข้ึนอยูกับแบนดวิดท (Bandwidth) ของสื่อประเภทนั้นๆ ซ่ึงแบนดวิดทก็คือแถบความถ่ีของชองสัญญาณ หากมีชองสัญญาณขนาดใหญก็จะสงผลใหภายในหนวยเวลาจะสามารถเคลื่อนยายปริมาณขอมูลไดจํานวนมากข้ึน ลักษณะของสื่อกลางตางๆ มีดังตอไปนี้

5.1 ส่ือกลางประเภทมีสาย 5.1.1 สายคูบิดเกลียว (Twisted pair Cable)

ประกอบดวยสายทองแดง มีลักษณะเปนเกลียวคู มีฉนวนหุม คุณสมบัติมีการทนตอสัญญาณรบกวนไดดีกวาเสนลวดธรรมดาท่ีมีโอกาสเกิด Cross Talk ซ่ึงหมายถึงการท่ีมีสายสองเสนหรือมากกวาสองเสนมาอยูดวยกันภายในท่ีหุมเดียวกัน ทําใหขอมูลจากสายหนึ่งอาจไปรบกวนขอมูลในอีกสายหนึ่งได การท่ีบิดคูสายใหเปนเกลียวจะเปนการลดผลของการรบกวนซ่ึงกันและกันได ท้ังนี้สายคูบิดเกลียว 1 คูจะแทนการสื่อสารได 1 ชองทางสื่อสาร(Channel) และสามารถใชไดท้ังการสงสัญญาณขอมูลแบบแอนะล็อกและแบบดิจิทัล โดยการใชงานสายคูบิดเกลียวนั้น นิยมใชเปนตัวกลางสําหรับงานท่ัวไป เครือขายโทรศัพท หรือเชื่อมตอภายในอาคาร

สายคูบิดเกลียวแบงออกเปน 2 ชนิดคือ (1) สายคูบิดเกลียวชนิดหุมฉนวน (Shielded Twisted Pair : STP) เปนสายคูบิดเกลียวท่ีหุม

ดวยลวดถัดชั้นนอกท่ีหนาอีกชั้นดังรูปท่ี 8 เพ่ือปองกันการรบกวนของคลื่นแมเหล็กไฟฟา (2) สายคูบิดเกลียวชนิดไมหุมฉนวน (Unshielded Twisted Pair : UTP) เปนสายคูบิดเกลียวมี

ฉนวนชั้นนอกท่ีบางอีกชั้นดังรูปท่ี 9 ทําใหสะดวกในการโคงงอ แตสามารถปองกันการรบกวนของคลื่นแมเหล็กไฟฟาไดนอยกวาชนิดแรก แตก็มีราคาต่ํา จึงนิยมใชในการเชื่อมตออุปกรณในเครือขาย ตัวอยางสายคูบิดเกลียวชนิดนี้ เชน สายโทรศัพทท่ีใชอยูตามบาน

ผูรับและผูสง ผูรับและผูสง

Page 5: บทที่3 - MWITcs/download/tech30101/TECH30101_ch3_1_2558.pdf · รูปภาพ เสียง วิดีโอ เป นต น ... การส งข อมูลแบบอนุกรม

รายวชิา ง30101 เทคโนโลยสีารสนเทศและหลกัการแกปั้ญหา โรงเรยีนมหดิลวทิยานุสรณ์

- 5 -

ชนิดสาย UTP การนําไปใช ลักษณะ สัญญาณ

แบนดวิดท (Bandwidth)

อัตรา การสงขอมลู (Data Rate)

ระยะทาง สูงสุด

CAT 1 สายโทรศัพท Analog/Digital Very low < 100 Kbps 3 - 4 ไมล CAT 2 T-1, ISDN Digital < 2 MHz 2 Mbps 3 - 4 ไมล CAT 3 LANs Digital 16 MHz 10 Mbps 100 เมตร CAT 4 LANs Digital 20 MHz 20 Mbps 100 เมตร CAT 5 LANs Digital 100 MHz 100 Mbps 100 เมตร CAT 5e LANs Digital 100 MHz 100 Mbps

1000 Mbps (4 pair)

100 เมตร

CAT 6 LANs Digital 200 MHz 1000 Mbps 100 เมตร CAT 7 LANs Digital 600 MHz 10 Gbps 100 เมตร

หัวเช่ือมตอท่ีใชกับสายคูบิดเกลียว สายคูบิดเกลียวจะใชหัวเชื่อมตอแบบ RJ-45 ซ่ึงจะมีลักษณะคลายกับหัวเชื่อมตอแบบ RJ-11ท่ีเปนหัวท่ีใชกับสายโทรศัพทท่ัวๆไป โดยหัว RJ-45 จะมีขนาดใหญกวาเล็กนอยและไมสามารถเสียบเขากับปลั๊กโทรศัพทได หัว RJ-45 จะเชื่อมสายคูบิดเกลียว 4 คู ในขณะท่ีหัว RJ-11 ใชไดกับสายเพียง 2 คูเทานั้น ดังรูปท่ี 10 ซ่ึงแสดงรูปหัวเชื่อมตอแบบ RJ-45

ตารางเปรียบเทียบขอดีและขอเสียของสายคูบิดเกลียว

ขอดี ขอเสีย 1. ราคาถูก 2. งายตอการนําไปใชงาน

1. ความเร็วในการสงขอมูลต่ําเม่ือเทียบกับสื่อประเภทอ่ืน 2. ใชไดในระยะทางสั้นๆ 3. ในกรณีเปนสายแบบไมมีฉนวนปองกันสัญญาณรบกวน จะไวตอ

สัญญาณรบกวน (Noise) ภายนอก

รูปท่ี 8 สายคูบิดเกลียวชนิดหุมฉนวน (Shielded Twisted Pair : STP)

รูปท่ี 9 สายคูบิดเกลียวชนิดไมหุมฉนวน (Unshielded Twisted Pair : UTP)

รูปท่ี 10 หัวเชื่อมตอ RJ-45 สําหรับสายรุน CAT 5e

Page 6: บทที่3 - MWITcs/download/tech30101/TECH30101_ch3_1_2558.pdf · รูปภาพ เสียง วิดีโอ เป นต น ... การส งข อมูลแบบอนุกรม

รายวชิา ง30101 เทคโนโลยสีารสนเทศและหลกัการแกปั้ญหา โรงเรยีนมหดิลวทิยานุสรณ์

- 6 -

5.1.2 สายเคเบิลรวมแกนหรือสายโคแอ็กเชียล (Coaxial Cable) โครงสรางของสายประกอบดวยสายทองแดงเปนแกนกลาง แลวหอหุมดวยวัสดุท่ีเปนฉนวน ชั้น

ตอมาจะเปนตัวนําไฟฟาอีกชั้นหนึ่ง ซ่ึงจะเปนแผน โลหะบาง ๆ หรืออาจจะเปนใยโลหะท่ีถักเปยปุมอีกชั้นหนึ่ง สุดทายก็หุมดวยฉนวนและวัสดุปองกันสายสัญญาณ

สวนแกนเปนสวนท่ีนําสัญญาณขอมูล สวนชั้นใยขายเปนชั้นท่ีใชปองกันสัญญาณรบกวนจากภายนอกและเปนสายดิน ในตัว ดังนั้นสองสวนนี้ตองไมเชื่อมตอกันมิฉะนั้นอาจเกิดไฟช็อต

รูปท่ี 11 สายโคแอ็กเชียล

การใชงานสายโคแอ็กเชียล เชน เปนสื่อกลางในการสงผานสัญญาณโทรทัศน เปนสายสงสัญญาณโทรศัพทในระยะทางไกล สมัยกอนใชกับการเชื่อมตอระบบคอมพิวเตอรในระยะทางสั้นๆแตในปจจุบันถือไดวาเปนสายท่ีลาสมัยสําหรับเครือขายคอมพิวเตอร ปจจุบันไมนิยมใชกับเครือขายคอมพิวเตอรและถูกแทนท่ีดวยเสนใยนําแสง

สามารถแบงสายโคแอ็กเชียลเปน 2 ประเภท คือ 1. สายโคแอ็กเชียลแบบบาง (Thin Coaxial Cable)

มีเสนผานศูนยกลางประมาณ 0.64 เซนติเมตร สายประเภทนี้สามารถนําสัญญาณไดไกลถึง 185 เมตร กอนท่ีสัญญาณจะเริ่มออนกําลังลง

2. สายโคแอ็กเชียลแบบหนา (Thick Coaxial Cable) มีขนาดใหญกวาสายโคแอ็กเชียลแบบบาง โดยมีเสนผานศูนยกลางประมาณ 1.27

เซนติเมตร สายโคแอ็กเชียลแบบหนานี้สามารถนําสัญญาณไดไกลกวาแบบบาง โดยสามารถนําสัญญาณไดไกล 500 เมตร ปจจุบันไมนิยมใชกับเครือขายคอมพิวเตอรและถูกแทนท่ีดวยเสนใยนําแสง

หัวเช่ือมตอท่ีใชกับสายโคแอ็กเชียล สายโคแอ็กเชียลท้ัง 2 ประเภท จะใชหัวเชื่อมตอชนิดเดียวกัน ซ่ึงมีหลายแบบดังตอไปนี้

1. หัวเช่ือมตอแบบ BNC (BNC Connector) เปนหัวท่ีเชื่อมเขากับปลายสาย 2. หัวเช่ือมสายรูปตัว T (T Connector) ใชเชื่อมตอระหวางสายสัญญาณ 3. ตัวส้ินสุดสัญญาณ (Terminator) ใชในการสิ้นสุดสัญญาณท่ีปลายสายเพ่ือไมใหสัญญาณท่ีสงมา

ถูกสะทอนกลับ ถาไมอยางนั้นสัญญาณจะสะทอนกลับทําใหรบกวนสัญญาณท่ีใชสงขอมูลอ่ืนๆ ทําใหการสงสัญญาณหรือขอมูลลมเหลวได

รูปท่ี 12 หัวเชื่อมตอแบบ BNC(ซาย) หัวเชื่อมสายรูปตัว T(กลาง) และตัวสิ้นสุดสัญญาณ(ขวา)

Page 7: บทที่3 - MWITcs/download/tech30101/TECH30101_ch3_1_2558.pdf · รูปภาพ เสียง วิดีโอ เป นต น ... การส งข อมูลแบบอนุกรม

รายวชิา ง30101 เทคโนโลยสีารสนเทศและหลกัการแกปั้ญหา โรงเรยีนมหดิลวทิยานุสรณ์

- 7 -

ตารางเปรียบเทียบขอดีและขอเสียของสายโคแอ็กเชียล ขอดี ขอเสีย

1. เชื่อมตอไดในระยะทางไกล 500 เมตร (สําหรับ Thick coaxial cable)

2. ลดสัญญาณรบกวนจากภายนอกไดดี 3. ปองกันการสะทอนกลับ (Echo) ไดดี

1. ราคาแพง 2. สายมีขนาดใหญ 3. ติดตั้ง Connector ยาก

5.1.3 เสนใยนําแสง (Fiber Optic Cable)

เสนใยนําแสง (Fiber Optic Cable) มีแกนกลางของสายซ่ึงประกอบดวยเสนใยแกวหรือพลาสติกขนาดเล็กหลายๆ เสนอยูรวมกัน เสนใยแตละเสนมีขนาดเล็กเทาเสนผมและภายในกลวง และเสนใยเหลานั้นไดรับการหอหุมดวยเสนใยอีกชนิดหนึ่งกอนจะหุมชั้นนอกสุดดวยฉนวน การสงขอมูลผานทางสื่อกลางชนิดนี้จะใชเลเซอรวิ่งผานชองกลวงของเสนใยแตละเสนและอาศัยหลักการหักเหของแสงโดยใชใยแกวชั้นนอกเปนกระจกสะทอนแสง การใหแสงเคลื่อนท่ีไปในทอแกวสามารถสงขอมูลดวยอัตราความหนาแนนของสัญญาณขอมูลสูงมาก และไมมีการกอกวนของคลื่นแมเหล็กไฟฟา อีกท้ังมีความปลอดภัยในการสงสูง

การใชงานเสนใยนําแสงนั้นจะใช เปนสายสัญญาณระยะทางไกลๆ และใชเปนสายสัญญาณท่ีมีการใชงานหนาแนน โดยใชงานรวมกับเครือขาย LAN ซ่ึงในปจจุบันเครือขาย LAN มีอัตราการสงขอมูลอยูท่ี 100 Mbps - 10 Gbps แตท้ังนี้ เสนใยนําแสงสามารถรับสงขอมูลไดเร็วกวานั้น ซ่ึงในปจจุบันยังคงมีการวิจัยและพัฒนาการรับสงขอมูลของเสนใยนําแสงอยูเรื่อยๆ (ในป ค.ศ. 2009 นักวิจัยท่ี Bell Labs ไดทดลองในหองปฏิบัติการซ่ึงสามารถใชเสนใยแกวนําแสงในการรับสงขอมูลไดท่ีความเร็วกวา 100 Pbit/s)

ตารางเปรียบเทียบขอดีและขอเสียของสายเสนใยนําแสง ขอดี ขอเสีย

1. สงขอมูลปริมาณมากดวยความเร็วสูง (Bandwidth มาก)

2. สงไดระยะทางไกล สัญญาณออนกําลังยาก 3. สงขอมูลปริมาณมากดวยความเร็วสูง

(Bandwidth มาก)

1. เสนใยแกวมีความเปราะบาง แตกหักงาย 2. การเดินสายจําเปนตองระมัดระวังอยาใหมีความ

โคงงอมาก 3. เสนใยแกวมีความเปราะบาง แตกหักงาย 4. การเดินสายจําเปนตองระมัดระวังอยาใหมีความ

โคงงอมาก

รูปท่ี 13 สายโคแอ็กเชียลแบบบาง รูปท่ี 14 สายโคแอ็กเชียลแบบหนา

รูปท่ี 15 เสนใยนําแสง

Page 8: บทที่3 - MWITcs/download/tech30101/TECH30101_ch3_1_2558.pdf · รูปภาพ เสียง วิดีโอ เป นต น ... การส งข อมูลแบบอนุกรม

รายวชิา ง30101 เทคโนโลยสีารสนเทศและหลกัการแกปั้ญหา โรงเรยีนมหดิลวทิยานุสรณ์

- 8 -

ขอดี ขอเสีย

4. ไมมีการรบกวนจากคลื่นแมเหล็กไฟฟา มีขอผิดพลาดนอย

5. มีความปลอดภัยสูง 6. ขนาดเล็ก น้ําหนักเบา 7. มีความทนทาน สามารถติดตั้งในท่ีท่ีมี

อุณหภูมิสูงหรือต่ํามากได 8. คาใชจายจะถูกกวาสายทองแดง ถาใชงาน

ในระยะทางไกล

5. คาใชจายสูง เม่ือเทียบกับสายท่ัวไป 6. การติดตั้งจําเปนตองพ่ึงพาผูเชี่ยวชาญเฉพาะ

5.2 ส่ือกลางประเภทไรสาย สื่อกลางท่ีนํามาใชในการสื่อสารขอมูลอีกประเภทหนึ่งซ่ึงไมมีลักษณะทางกายภาพปรากฏใหเห็น

แตอาศัยการแพรกระจายคลื่นในรูปแบบตาง ๆ ในการสงสัญญาณขอมูลออกไปเรียกวา สื่อกลางประเภทกระจายคลื่น (Radiated Media) หรือสื่อกลางประเภทไรสาย (Wireless Media) ซ่ึงสามารถสงสัญญาณขอมูลผานอากาศ น้ํา หรือแมแตในสุญญากาศได

รูปท่ี 16 สเปกตรัมแมเหล็กไฟฟา

Page 9: บทที่3 - MWITcs/download/tech30101/TECH30101_ch3_1_2558.pdf · รูปภาพ เสียง วิดีโอ เป นต น ... การส งข อมูลแบบอนุกรม

รายวชิา ง30101 เทคโนโลยสีารสนเทศและหลกัการแกปั้ญหา โรงเรยีนมหดิลวทิยานุสรณ์

- 9 -

รูปแบบของสื่อกลางประเภทไรสายนั้น สัญญาณแตละชนิดเปนสัญญาณคลื่นท่ีมีความถ่ีแตกตางกัน ซ่ึงจะตองมีการกําหนดความถ่ียานตาง ๆ เพ่ือไมใหเกิดปญหาการใชสัญญาณความถ่ีเดียวกันหรือทับซอนกัน จึงตองมีองคกรกลางท่ีทําหนาท่ีเปนผูควบคุมและอนุญาตการใชคลื่นความถ่ีท้ังหมดท่ีตองการแพรออกอากาศ

5.2.1 คล่ืนวิทยุ (Radio Wave) เปนสื่อกลางท่ีใชสงสัญญาณไปในอากาศ โดยสามารถสงในระยะทางไดท้ังใกลและไกล โดยมีตัว

กระจายสัญญาณ (broadcast) สงไปยังตัวรับสัญญาณ และใชคลื่นวิทยุในชวงความถ่ีตางๆ กันในการสงขอมูล เชน การสื่อสารระยะไกลในการกระจายเสียงวิทยุระบบเอเอ็ม (Amplitude Modulation : AM ) และเอฟเอ็ม (Frequency Modulation : FM) บลูทูธ (Bluetooth) หรือการสื่อสารระยะใกลโดยใชเทคโนโลยีเครือขายไรสาย(Wireless LAN)

โดยมาตรฐานของเครือขายไรสายจะใชคลื่นวิทยุในการสื่อสารท่ีหลายยานความถ่ี โดยจะใชคลื่นวิทยุในการแพรสัญญาณบนยานความถ่ี 2.5 GHz และยานความถ่ี 5 GHz ซ่ึงจะมีความเร็วในการรับสงขอมูลแตกตางกันไป ดังนี้

มาตรฐานเครือขายไรสาย อัตราการสงขอมูล ยานความถ่ี 802.11a 54 Mbps 5 GHz 802.11b 11 Mbps 2.4 GHz 802.11g 54 Mbps 2.4 GHz 802.11n 100 Mbps 5 GHz

5.2.2 ไมโครเวฟ (Microwave) ไมโครเวฟท่ีใชในการถายทอดสัญญาณมีความถ่ีสูงมาก ซ่ึงชวยใหสามารถสงขอมูลออกไปดวยอัตรา

ความเร็วท่ีสูงมากดวย สัญญาณไมโครเวฟเดินทางเปนแนวเสนตรง (Line-of-Sight Transmission) จึงเรียกวาเปนสัญญาณทิศทางเดียว (Unidirectional) การวางตําแหนงและทิศทางของเสาอากาศจึงมีผลโดยตรงตอคุณภาพสัญญาณท่ีรับเขามา นอกจากนี้พายุฝนและพายุหิมะจะเปนตัวอุปสรรคโดยตรงตอความชัดเจนของสัญญาณ ท้ังนี้ไมโครเวฟแบงออกเปนสองชนิด ดังนี้

5.2.2.1 ไมโครเวฟชนิดตั้งบนพ้ืนดิน ไมโครเวฟชนิดตั้งบนพ้ืนดิน (Terrestrial Microwave) จะสงสัญญาณ แลกเปลี่ยนกันระหวาง

สถานีบนพ้ืนดิน (Earth Station) สองสถานี โดยปกติขนาดของจานรับ-สงสัญญาณ (Dish) จะมีเสนผาศูนยกลางประมาณ 10 ฟุต ถาสถานีตั้งอยูหางจากกันมากเกินไปสัญญาณท่ีสงออกมาจะถูกสวนโคงของผิวโลกบังไวทําใหอีกสถานีหนึ่งไมสามารถรับสัญญาณนั้นได

รูปท่ี 17 ไมโครเวฟชนิดตั้งบนพ้ืนดิน (Terrestrial Microwave)

Page 10: บทที่3 - MWITcs/download/tech30101/TECH30101_ch3_1_2558.pdf · รูปภาพ เสียง วิดีโอ เป นต น ... การส งข อมูลแบบอนุกรม

รายวชิา ง30101 เทคโนโลยสีารสนเทศและหลกัการแกปั้ญหา โรงเรยีนมหดิลวทิยานุสรณ์

- 10 -

ในปจจุบัน สื่อชนิดนี้ไดถูกนํามาใชงานอยางกวางขวางสําหรับการสื่อสารระยะทางไกล ซ่ึงไมสามารถติดตั้งสื่อชนิดสายท่ัวไปได เชน ในกรณีท่ีตองเดินสายสัญญาณขามถนนหรือขามพ้ืนท่ีของผูอ่ืน โดยเฉพาะในกรณีท่ีไมสะดวกท่ีจะใชสายเสนใยนําแสงหรือการสื่อสารดาวเทียม อีกท้ังยังมีราคาถูกกวาและติดตั้งไดงายกวา และสามารถสงขอมูลไดคราวละมาก ๆ ดวย

5.2.2.2 ไมโครเวฟผานดาวเทียม การสงสัญญาณไมโครเวฟผานดาวเทียม (Satellite Microwave) ประกอบดวยดาวเทียมหนึ่งดวง

ซ่ึงจะตองทํางานรวมกับสถานีพ้ืนดินตั้งแตสองสถานีข้ึนไป สถานีพ้ืนดินถูกนํามาใชเพ่ือการรับและสงสัญญาณไปยังดาวเทียม ซ่ึงดาวเทียมจะทําหนาท่ีเปนอุปกรณทวนสัญญาณและจะสงสัญญาณกลับมายังพ้ืนผิวโลกในตําแหนงท่ีสถานีพ้ืนดินแหงท่ีสองตั้งอยู

การสงสัญญาณขอมูลข้ึนไปยังดาวเทียมเรียกวา"อัปลิงก" (Up-link) และการสงสัญญาณขอมูลกลับลงมายังพ้ืนโลกเรียกวา "ดาวน-ลิงก (Down-link) ลักษณะของการรับสงสัญญาณขอมูลอาจจะเปนแบบจุดตอจุด (Point-to-Point) โดยสถานีดาวเทียม 1 ดวงสามารถมีเครื่องทบทวนสัญญาณดาวเทียมไดถึง 25 เครื่อง และสามารถครอบคลุมพ้ืนท่ีการสงสัญญาณไดถึง 1 ใน 3 ของพ้ืนผิวโลก ดังนั้นถาจะสงสัญญาณขอมูลใหไดรอบโลกสามารถทําไดโดยการสงสัญญาณผานสถานีดาวเทียมเพียง 3 ดวงเทานั้น

รูปท่ี 18 การเชื่อมตอแบบดาวเทียม

การสงสัญญาณขอมูลทางดาวเทียมสามารถถูกรบกวนจากสัญญาณภาคพ้ืนอ่ืน ๆ ได อีกท้ังยังมีเวลาประวิง (Delay Time) ในการสงสัญญาณเนื่องจากระยะทางข้ึน-ลง ของสัญญาณ

5.2.3 อินฟราเรด (Infrared) แสงอินฟราเรดเปนคลื่นความถ่ีสั้นท่ีมักนําไปใชกับรีโมตคอนโทรลของวิทยุหรือโทรทัศน เปนแสงท่ี

มีทิศทางในระดับสายตา ซ่ึงไมสามารถทะลุผานวัตถุทึบแสงได แสงอินฟราเรดมักมีการนํามาใชงานบนคอมพิวเตอรโน็ตบุค คอมพิวเตอรมือถือ เมาส คียบอรด

อุปกรณรอบขางตางๆ เชน เครื่องพิมพ เครื่องแฟกซ และรวมถึงกลองดิจิทัล อัตราความเร็วปกติในการรับสงขอมูลอยูระหวาง 4 - 16 Mbps