วันเสาร์ที่ 6 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2553

คำถามท้ายบทที่ 8

บทที่ 8การบริหารและการรักษาความปลอดภัยของระบบเครือข่าย 1.วัตถุประสงค์ของการบริหารระบบเครือข่าย มีอะไรบ้าง จงสรุปตอบ- การทำให้ผู้ใช้มีความ พึงพอใจในการใช้บริการขึ้นอยู่กับลักษณะของระบบเครือข่ายที่ใช้และชนิดของผู้ใช้ระบบนั้นซึ่งจะมีผลต่างกัน เช่น ลูกค้าในตลาดหลักทรัพย์แห่งประเทศไทยต้องการการตอบสนองอย่างรวดเร็วที่สุด เท่าที่จะเป็นไปได้ ในขณะที่ผู้ออกแบบกราฟิกต้องการความรวดเร็วในการถ่ายทอดข้อมูลในปริมาณสูงมาก ลูกค้าทั้งสองกลุ่มนี้มีความต้องการที่แตกต่างกันซึ่งผู้บริหารระบบเครือข่ายจำเป็นจะต้องปรับแต่งระบบเครือข่ายใหม่ให้เหมาะสมกับผู้ใช้แต่ละแบบ ความต้องการของผู้ใช้มักจะขึ้นอยู่กับลักษณะงานที่ทำ จึงเป็นหน้าที่ที่ผู้บริหารระบบเครือข่ายจะต้องสามารถแยกแยะและตอบสนองให้ได้อย่างเหมาะสม- การนำเสนอทางเลือกให้กับผู้ใช้สามารถตอบสนองความต้องการได้อย่างมีประสิทธิผล ผู้บริหารสามารถตอบสนองความต้องการผู้ใช้ภายในขอบเขตที่จำกัดด้วยวงเงินงบประมาณที่ได้รับ เช่น ผู้ใช้ต้องการใช้ซอฟต์แวร์จำลองการทำงานซึ่งมีค่าใช้จ่ายในการใช้เครือข่ายสื่อสารหนึ่งล้านบาท และสมมุติว่าเงินงบประมาณได้มาเพียงสองล้านบาทต่อการใช้งานหนึ่งปี การใช้งบประมาณหนึ่งล้านบาทเพื่อตอบสนองความต้องการของผู้ใช้เพียงคนเดียวจะต้องคุ้มค่าอย่างชนิดไม่มีข้อสงสัย มิฉะนั้นผู้บริหารระบบเครือข่าย ก็จะต้องปฏิเสธคำขอของผู้ใช้รายนี้2.การบริหารระบบเครือข่ายไร้สายและการพาณิชย์อิเล็กทรอนิกส์ มีอะไรบ้าง จงสรุป ตอบ ผู้บริหารระบบจะต้องติดตามเทคโนโลยีใหม่ๆอยู่เสมอเพื่อให้สามารถแข่งขันได้ทัดเทียมหรือได้เปรียบองค์กรคู่แข่ง เทคโนโลยีระบบเครือข่ายไร้สาย (Wireless Network) เช่น- ดีเอสเอสเอส (Direct Sequence Spread Spectrum; DSSS) ซึ่งใช้วิธีการส่งสัญญาณผ่านหลายคลื่นความถี่พร้อมกันเพื่อทำให้เกิดประสิทธิภาพสูง- เอฟเอชเอสเอส (Frequency Hopping Spread Spectrum; FHSS) ใช้การส่งข้อมูลหลายความถี่แต่ไม่ได้ใช้ความถี่ทั้งหมดพร้อมกัน- เทคโนโลยีการส่งสัญญาณด้วยแสงอินฟราเรดปริมาณข้อมูลในระบบเครือข่ายเครื่องมือสำหรับการตรวจสอบระบบเครือข่ายกับระบบอินเทอร์เน็ตเครื่องมือสำหรับการตรวจสอบระบบเครือข่ายทั่วไป- การแบ่งประเภทเครื่องมือตรวจสอบระบบเครือข่าย- ซอฟต์แวร์บริหารอุปกรณ์ 3.เครื่องมือสำหรับการตรวจสอบระบบเครือข่ายทั่วไป มีอะไรบ้าง จงสรุป ตอบ ซอฟต์แวร์จากหลายบริษัท เช่น Keynote Systems, Inc., หรือ NetMechanic สามารถ นำมาใช้วัดระยะเวลาการตอบสนองผู้ใช้ผ่านระบบอินเทอร์เน็ตแบบตลอดเส้นทาง (End-to-End Response Time) คือระยะเวลาตั้งแต่ผู้ใช้เรียกดูข้อมูลในเว็บเพจจากเว็บไซต์หนึ่งจนกระทั่งข้อมูลใน เว็บเพจนั้นเริ่มปรากฏบนหน้าจอของผู้ใช้ การตรวจสอบประเภทนี้เรียกว่า การตรวจสอบรายการทำงาน (Transaction Monitoring) ซอฟต์แวร์ประเภทนี้จะสร้างรายการทำงานสมมุติ (Dummy Transaction) ขึ้นมาแล้วส่งไปยังเว็บไซต์ขององค์กรเพื่อวัดระยะเวลาการตอบสนองรายการทำงานสมมุติคือการจำลองรายการทำงานให้มีลักษณะเหมือนจริงเพียงแต่ไม่มีการร้องขอให้ทำงานใด ๆ เช่น รายการสั่งซื้อสินค้าสมมุติจะมีรูปแบบเหมือนกับรายการสั่งซื้อสินค้าจริง แต่จะไม่มีการสั่งซื้อสินค้าเกิดขึ้น รายการทำงานสมมุติที่ถูกส่งมาจึงได้รับการตอบสนองกลับไปยังผู้ใช้ในทันทีที่มาถึงเว็บไซต์ขององค์กร ดังนั้นระยะเวลาการตอบสนองที่เกิดขึ้นจึงเป็นระยะเวลาที่ข้อมูลใช้ในการเดินทางผ่านระบบอินเทอร์เน็ตเท่านั้น องค์กรจะต้องมีการตรวจวัดระยะเวลาการตอบสนองอย่างสม่ำเสมอและเป็นระบบคือจะต้องมีการวัดในช่วงเวลาต่าง ๆ กันทั้งเวลากลางวันและกลางคืน ช่วงเวลาที่มีผู้ใช้มาก ช่วงเวลาที่มีผู้ใช้น้อย และวันหยุด ทั้งนี้เพื่อจะได้มีข้อมูลสำหรับการอ้างอิงในกรณีที่ระยะเวลาตอบสนองนานมากกว่าปกติ4.ความปลอดภัยของระบบเครือข่าย มีอะไรบ้าง จงสรุปตอบ ไฟร์วอลล์เป็นซอฟต์แวร์ที่ทำหน้าที่ปกป้องคอมพิวเตอร์และระบบเครือข่ายจากการบุกรุกโดยแฮกเกอร์และผู้ที่ไม่ได้รับอนุญาต ผู้ใช้ตามบ้านสามารถติดตั้งโปรแกรมประเภทนี้เพื่อป้องกันการ บุกรุกผ่านโมเด็มหรือบริการอินเทอร์เน็ตผ่านสายเคเบิลชนิดต่าง ๆ ได้ ระบบเครือข่ายองค์กรใช้ ไฟร์วอลล์ระดับแพ็กเกตในการตรวจสอบข้อมูลแต่ละแพ็กเกตที่ถูกส่งเข้ามาภายในระบบ หรือใช้ ไฟร์วอลล์ระดับโปรแกรมประยุกต์เพื่อบังคับให้ผู้ใช้จากภายนอกจะต้องลงทะเบียนชื่อผู้ใช้และใส่รหัสผ่านที่ถูกต้องสำหรับการใช้โปรแกรมประยุกต์แต่ละโปรแกรม การดัดแปลงไฟร์วอลล์ไปเป็นพร็อกซี่ก็เพื่อสร้างหมายเลขที่อยู่บนระบบเครือข่ายปลอมให้กับทุกแพ็กเกต เมื่อได้รับตอบกลับมาแล้วพร็อกซี่ก็สามารถตรวจสอบข้อมูลในทุกแพ็กเกตและส่งต่อไปให้ผู้ใช้เฉพาะส่วนที่อนุญาตเท่านั้น

คำถามท้ายบทที่ 7

บทที่ 7
ระบบเครือข่ายอินเตอร์เน็ต
1. คำสั่งของระบบอินเทอร์เน็ตมีอะไรบ้าง จงอธิบายตอบ ในช่วงก่อนที่จะมีการพัฒนาโปรแกรมเว็บบราวเซอร์ (Internet Web Browser) ขึ้นมาใช้งานนั้น ผู้ใช้จำเป็นจะต้องสั่งงานผ่านคำสั่งต่าง ๆ โดยตรงซึ่งเรียกว่าเป็นการสั่งงานผ่าน Command Line คำสั่งที่นิยมใช้กันมากที่สุดสองคำสั่งคือ เทลเน็ต และ เอฟทีพี ซึ่งมีรายละเอียดดังนี้เทลเน็ต (Telnet) เป็นโปรแกรมประยุกต์ที่มีคำสั่งสำหรับให้ผู้ใช้ติดต่อกับโฮสต์เครื่องอื่นผ่านระบบเครือข่ายทำให้ผู้ใช้สามารถใช้งานโปรแกรมต่าง ๆ ที่ติดตั้งอยู่ที่โฮสต์เครื่องนั้นได้เหมือนกับว่าผู้ใช้กำลังนั่งทำงานอยู่กับโฮสต์เครื่องนั้นรูปแบบการใช้เทลเน็ต คือ “telnet ”โดยที่ หมายถึง ชื่อของเครื่องโฮสต์ที่ผู้ใช้ต้องการติดต่อด้วย ซึ่ง ผู้ใช้ จะต้องป้อนชื่อผู้ใช้ (User Name) พร้อมทั้งรหัสผ่าน (Password)เอฟทีพี (File Transfer Protocol; FTP) เป็นคำสั่งที่ใช้ในการแลกเปลี่ยนแฟ้มข้อมูลระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ผ่านระบบเครือข่าย เดิมคำสั่งนี้เป็นการทำงานแบบ Command Line เช่นเดียวกับคำสั่งเทลเน็ต ปัจจุบันโปรแกรมเว็บบราวเซอร์ได้ซ่อนคำสั่งนี้ไว้ภายในตัวเอง เวลาที่ผู้ใช้ทำการรับหรือส่งแฟ้มข้อมูลโปรแกรมเว็บบราวเซอร์ก็จะเรียกใช้คำสั่งเอฟทีพีให้โดยอัตโนมัติการใช้คำสั่งเอฟทีพีคล้ายกับคำสั่งเทลเน็ต คือ FTP ผู้ใช้เพียงแต่ใช้เม้าส์ (Mouse) คลิกไปที่ชื่อแฟ้มข้อมูลที่ต้องการ ตัวโปรแกรมก็จะจัดการเรียกใช้คำสั่ง เอฟทีพี เพื่อดึงแฟ้มข้อมูลนั้นมาให้ผู้ใช้โดยอัตโนมัติ 2. วิธีการทำงานของระบบเครือข่ายอินเทอร์เน็ต มีอะไรบ้าง จงอธิบายตอบ จดหมายอิเล็กทรอนิกส์เป็นบริการที่ได้รับความนิยมในการใช้งานมากที่สุดอย่างหนึ่งบนระบบอินเทอร์เน็ต ในการส่งจดหมายอิเล็กทรอนิกส์ผู้ส่งจำเป็นต้องทราบชื่อและที่อยู่ของผู้รับเหมือนการส่งจดหมายตามปกติ องค์กรหนึ่งมักมีการจัดตั้งเครื่องแม่ข่ายสำหรับการจัดบริหารจดหมายอิเล็กทรอนิกส์คล้ายกับการบริการไปรษณีย์นั้นเองชื่อและที่อยู่ของบุคคลหนึ่งประกอบด้วยสองส่วน คือส่วนชื่อผู้รับซึ่งจะวางไว้หน้าเครื่องหมาย “@” และส่วนที่สองจะเป็นชื่อโดเมนของเครื่องแม่ข่ายขององค์กรนั้นระบบเครือข่ายเว็บ (WWW) คือการพัฒนาการล่าสุดในการใช้งานระบบอินเทอร์เน็ต HTML, Java, eHTML และอื่น ๆ คือภาษาคอมพิวเตอร์ที่ใช้สำหรับการสร้างเว็บเพจเพื่อใช้สื่อสารข้อความ รูปภาพ เสียง และอื่น ๆ บนระบบเครือข่ายเว็บ โปรแกรมเว็บบราวเซอร์ช่วยให้บุคคลทั่วไปสามารถ เข้ามาใช้ประโยชน์จากเว็บได้อย่างมากมายผ่านส่วนติดต่อผู้ใช้ที่เข้าใจและใช้งานได้ง่าย การใช้เทคโนโลยีอย่าง Steaming Audio และ Streaming Video ช่วยเพิ่มความน่าตื่นตาตื่นใจแก่ผู้ใช้ อย่างน่าอัศจรรย์ผ่านบราวเซอร์อย่างโปรแกรมเน็ตสเคปหรืออินเทอร์เน็ตเอ็กซ์พลอเรอร์3. บริการอื่น ๆ บนระบบเครือข่ายอินเทอร์เน็ต มีอะไรบ้าง จงอธิบาย ตอบ นอกเหนือจากเครือข่ายเว็บบนระบบอินเทอร์เน็ตแล้วยังมีบริการอื่น ๆ ที่มีประโยชน์อยู่อีกกลุ่มหนึ่งคือ โกเฟอร์ โปรแกรมสำหรับการค้นหาข้อมูล และระบบข่าวสารเฉพาะกลุ่มโปรแกรม เหล่านี้มีวิธีการใช้งานและการเรียกใช้แตกต่างไปจากบราวเซอร์ดังรายละเอียดต่อไปนี้ - โกเฟอร์โดยปกติผู้ใช้ที่เรียกใช้โปรแกรมเทลเน็ต (Telnet) เพื่อติดต่อเข้าไปยังโฮสต์เครื่องหนึ่งมักจะประสบปัญหากับความไม่คุ้นเคยกับระบบปฏิบัติการที่ใช้งานอยู่ในโฮสต์นั้น ๆ ทำให้การค้นหาข้อมูลที่ตนเองต้องการเป็นไปด้วยความยากลำบาก เพื่อแก้ปัญหานี้คณะนักวิจัยที่มหาวิทยาลัยมิเนโซต้า (University of Minnesota) ประเทศสหรัฐอเมริกา ได้พัฒนาโปรแกรมโกเฟอร์ (Gopher) ขึ้นมาใช้งานใน พ.ศ. 2534 โปรแกรมนี้จะช่วยสร้างเมนูหรือข้อเลือกสำหรับการทำงานที่ต้องการที่สามารถทำงานได้กับระบบปฏิบัติการต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็น DOS, Windows 9x, Windows NT, Mac-OS, Unix และอื่น ๆ ช่วยให้ผู้ใช้ที่ไม่มีความคุ้นเคยกับระบบปฏิบัติการนั้น ๆ สามารถค้นหาข้อมูลที่ต้องการได้โดยง่าย-โปรแกรมค้นหาข้อมูลการค้นหาข้อมูลบนระบบอินเทอร์เน็ตกลายเป็นเรื่องใหญ่สำหรับผู้ที่ไม่มีความคุ้นเคยหรือขาดประสบการณ์เนื่องจากปริมาณข้อมูลจำนวนมหาศาลที่มีอยู่ อีกทั้งไม่มีผู้ใดทำหน้าที่ดูแลจึงมีสภาพคล้ายกับห้องสมุดขนาดใหญ่ แต่ไม่มีบรรณารักษ์และหนังสือก็ไม่มีการจัดเรียงตามหมวดหมู่เลย อย่างไรก็ตามได้มีบริษัทหลายแห่งเปิดเว็บไซต์ขึ้นมาเพื่อให้ความช่วยเหลือแก่ผู้ใช้ทั่วไปโดยการนำ ข้อมูลจำนวนมากบนระบบอินเทอร์เน็ตเข้ามาจัดเรียงตามหมวดหมู่ต่าง ๆ ทำหน้าที่คล้ายกับห้องสมุดอินเทอร์เน็ต ซึ่งแม้ว่าจะไม่ได้บรรจุข้อมูลเหล่านั้นเอาไว้ทั้งหมดแต่ก็บรรจุข้อมูลไว้มากพอที่จะให้ผู้ใช้ ค้นหาเว็บไซต์ที่ต้องการ และสามารถเข้าไปดูรายละเอียดโดยตรงจากเว็บไซต์นั้น ๆ ได้อย่างง่ายดาย บริษัทที่ให้บริการประเภทนี้เรียกโปรแกรมสำหรับค้นหาข้อมูลบนระบบอินเทอร์เน็ตว่า เซิร์ชเอ็นจิน(Search Engine) หรือเซิร์ชทูล (Search Tool)

คำถามท้ายบทที่ 6

บทที่ 6 ระบบเครือข่ายวงกว้าง และระบบเครือข่ายเขตเมือง
1. รูปแบบการเชื่อมต่อสำหรับระบบเครือข่ายวงกว้าง มีอะไรบ้าง จงอธิบาย และบอกข้อดี-ข้อเสียของแต่ละประเภท
ตอบ ระบบเครือข่ายวงกว้างหรือเครือข่ายระยะไกล (Wide Area Networks; WAN) มักใช้เชื่อมโยงเครือข่าย 2 เครื่อข่ายที่อยู่ไกลกันมาก แต่ในปัจจุบันมีการนำระบบเครือข่ายวงกว้างมาประยุกต์ใช้ในระบบเครือข่ายเขตเมือง (Metropolitan Area Networks; MAN) ซึ่งเป็นการเชื่อมต่อเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่เข้ากับเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กของผู้ใช้งานที่อยู่ในเขตตัวเมืองเดียวกัน ที่มีระยะห่างไม่มากนัก เช่น เชื่อมโยงสื่อสารกันกับในเขตเมือง หรือ ย่านใจกลางธุรกิจการเชื่อมโยงแบบ MAN ปกติแล้วจะเป็นการเชื่อมโยงระหว่างตึกต่าง ๆ การเชื่อมโยงด้วยความเร็วสูงผ่านสายใยแก้วนำแสงและเป็นระบบเครือข่ายสาธารณะที่สามารถทำการเช่าใช้งานจากผู้ให้บริการได้ทันทีการเชื่อมต่อ พื้นฐานมีอยู่สองแบบ คือ แบบจุด-ต่อ-จุด และแบบเชื่อมต่อหลายจุด
1.การเชื่อมต่อแบบจุด-ต่อ-จุด(Point-to-Point Connection) เป็นเชื่อมต่อโดยตรงระหว่างเทอร์มินอลกับเครื่องคอมพิวเตอร์ ซึ่งมักจะนำมาใช้ในหลายแบบคือ
-การเชื่อมต่อโดยตรงระหว่างเทอร์มินอลกับเครื่องเมนเฟรมในกรณีที่สามารถเชื่อมต่อได้และมีค่าใช้จ่ายไม่แพงจนเกินไป
- การเชื่อมต่อระหว่างเทอร์มินอลบางเครื่องกับเครื่องเมนเฟรมเมื่อเทอร์มินอลอยู่ไกลออกไปมาก
- การเชื่อมต่อระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์กับเครื่องคอมพิวเตอร์ ผู้บริหารระบบ ผู้บริหารเครือข่าย หรือโปรแกรมเมอร์ มักจะใช้เทอร์มินอลที่อยู่ใกล้กับเครื่องเมนเฟรมเรียกว่า คอนโซลเทอร์มินอล (Console Terminal)
1.สามารถส่งข้อมูลได้ปริมาณมาก รวดเร็ว
2.สายสื่อสารแต่ละเส้นมีเทอร์มินอลเพียงเครื่องเดียว โฮสต์จึงทราบตลอดเวลาว่าเทอร์มินอลใดติดต่อเข้ามา และสามารถส่งข้อมูลไปยังเทอร์มินอลที่ต้องการได้เสมอ3.ค่าใช้จ่ายสูงการเชื่อมต่อแบบหลายจุด (Multipoint Connections)ค่าใช้จ่ายน้อยกว่าการเชื่อมต่อแบบ จุด-ต่อ-จุด
2. รูปแบบโครงสร้าง (Topology) ระบบเครือข่ายวงกว้าง มีอะไรบ้าง จงอธิบาย และบอกข้อดี-ข้อเสียของแต่ละประเภท
รูปแบบโครงสร้าง (Topology) หมายถึง รูปแบบการวางตำแหน่ง (Physical Configuration or Layout) ของอุปกรณ์ทั้งหมดในระบบเครือข่ายซึ่งได้รับการพัฒนาขึ้นมาเพื่อแก้ปัญความแตกต่างระหว่างเครื่องเซิร์ฟเวอร์ ที่ไม่สามารถเชื่อมต่อด้วยกันได้ มี 2 ประเภท คือ รูปแบบโครงสร้างลำดับชั้น แบบดาว และแบบวงแหวน
1.รูปแบบโครงสร้างลำดับชั้นระบบเครือข่ายที่มีเครื่องเมนเฟรมเป็นองค์ประกอบหลักมักจะมีการจัด โครงสร้างแบบลำดับชั้น (Hierarchical Topology) ซึ่งมีเครื่องโฮสต์อยู่ที่ตำแหน่งบนสุด เรียกว่า ราก (Root) ของโครงสร้างนี้ เครื่องฟร้อนท์เอนด์โปรเซสเซอร์ (Front End-processors) ถูกวางอยู่ใน ระดับรองลงมา คอนโทรลเลอร์ (Controller) และมัลติเพล็กเซอร์ (Multiplexer) อยู่ในระดับต่อลงมา โดยมีเทอร์มินอลทั้งหมดอยู่ที่ระดับล่างสุดของโครงสร้างข้อดีของการจัดโครงสร้างเป็นแบบหลายระดับชั้น
- สามารถตอบสนองการทำงานกับเครื่องเมนเฟรมได้เป็นอย่างดีเนื่องจากอุปกรณ์ที่อยู่ในระดับกลางจะรวบรวมข้อมูลก่อนที่จะส่งมายังโฮสต์ซึ่งโฮสต์สามารถใช้เวลาในช่วงนี้ไปทำงานอื่นได้
- สามารถแบ่งแยกการทำงานของอุปกรณ์ในระบบซึ่งไม่เกี่ยวข้องกันโดยตรง เช่น เมื่อเครื่องคอนโทรลเลอร์ตัวใดตัวหนึ่งเสีย ก็จะไม่มีผลกระทบไปยังการทำงานของอุปกรณ์ตัวอื่น นอกจากอุปกรณ์ทั้งหมดที่เชื่อมต่อกับคอนโทรลเลอร์ตัวนั้น
2.รูปแบบโครงสร้างแบบดาวรูปแบบโครงสร้างแบบดาว (Star Topology) จะวางเครื่องเซิร์ฟเวอร์ไว้ที่ศูนย์กลางของระบบอุปกรณ์ทั้งหมดจะเชื่อมต่อแบบ จุด-ต่อ-จุดเข้ามาที่เซิร์ฟเวอร์โดยตรง ในการรับและส่งข้อมูล เซิร์ฟเวอร์จะต้องทำการสอบถาม(Polling) อุปกรณ์ที่จะติดต่อด้วยก่อนเสมอข้อเสีย
- การที่ไม่มีอุปกรณ์ เช่น คอนเซ็นเทรเตอร์คั่นกลางระหว่างเซิร์ฟเวอร์กับอุปกรณ์ที่เหลือทำให้เซิร์ฟเวอร์ต้องทำงานหนักขึ้น
- หากคอมพิวเตอร์ที่ศูนย์กลางหยุดทำงาน ระบบจะใช้การไม่ได้ทั้งระบบ ซึ่งอาจจะใช้วิธีจัดตั้งอุปกรณ์ที่ศูนย์กลางแบบซ้ำซ้อน คือ มีอยู่สองเครื่อง โดยปกติจะใช้เครื่องหลักทำงาน ถ้าเครื่องหลักไม่สามารถทำงานได้ก็จะสลับมาใช้เครื่องสำรองให้ทำงานต่อไปได้ในทันที
3.รูปแบบโครงสร้างแบบวงแหวนโครงสร้างแบบวงแหวน (Ring Topology) ส่วนใหญ่นิยมใช้ในระบบเครือข่ายเฉพาะบริเวณ แต่ก็สามารถใช้กับระบบเครือข่ายใหญ่ได้ โดยเซิร์ฟเวอร์ของระบบเครือข่ายที่ตั้งอยู่ในสถานที่ต่าง ๆ กันจะถูกเชื่อมต่อแบบจุด-ต่อ-จุด ไปยังเซิร์ฟเวอร์ข้างเคียง และเชื่อมต่อกันไปตามลำดับ เซิร์ฟเวอร์ที่อยู่ในระดับสุดท้ายจะเชื่อมต่อเข้ากับเซิร์ฟเวอร์ลำดับแรก ทำให้เชื่อมต่อครบเป็นวงจรรูปแบบวงแหวน

คำถามท้ายบทที่ 5

บทที่ 5 ระบบเครือข่ายเฉพาะบริเวณจงอธิบายองค์ประกอบดังต่อไปนี้ ในเรื่อง ระบบเครือข่ายเฉพาะบริเวณ ว่ามีอะไรบ้างและมีหน้าที่และประโยชน์อย่างไร– ฮาร์ดแวร์ฮาร์ดแวร์สำหรับระบบเครือข่ายเฉพาะบริเวณมีส่วนประกอบหลักสามส่วนคือ เครื่องพีซี (Personal Computer) อุปกรณ์เชื่อมต่อระบบเครือข่าย (Network Interface Card or Adapter Card) และสื่อถ่ายทอดสัญญาณ (Transmission Medium) เครื่องพีซีบางส่วนอาจทำหน้าที่พิเศษในขณะที่ส่วนที่เหลือทำหน้าที่สำหรับการใช้งานทั่วไป– รูปแบบการเชื่อมต่ออุปกรณ์1. ระบบเครือข่ายแบบวงแหวนระบบเครือข่ายแบบวงแหวน (Ring Topology) ถูกออกแบบมาเพื่อให้เครื่องผู้ใช้แต่ละเครื่องเชื่อมต่อกับเครื่องผู้ใช้ที่อยู่ข้างเคียง ซึ่งเมื่อต่อถึงกันหมดแล้วจะกลายเป็นวงจรปิดรูปวงแหวน ซึ่งข้อมูลที่ใช้ในระบบเครือข่ายเรียกว่า Message จะถูกส่งไปในทิศทางเดียวกันเสมอเครื่องผู้ใช้แต่ละเครื่องที่รับข้อมูลเข้ามาจะเก็บข้อมูลนั้นไว้ในกรณีที่เป็นข้อมูลของตนเองเท่านั้น มิฉะนั้นก็จะต้องส่ง ข้อมูลเดิมไปยังเครื่องในลำดับต่อไป ส่วนเครื่องที่เป็นผู้รับข้อมูล (Receiver) จะส่งข้อมูลตอบรับ (Acknowledgement) ออกมาแทนที่ข้อมูลเดิม โดยผู้ที่ส่งข้อมูลออกมา (Sender) นั้นจะกลายเป็นผู้รับ ข้อมูลตอบรับ หลังจากนั้นผู้อื่นจึงจะสามารถส่งข้อมูลได้2. ระบบเครือข่ายแบบบัสระบบเครือข่ายแบบบัส (Bus Topology) ใช้สายสื่อสารเส้นหนึ่งเป็นแกนหรือสายสื่อสารหลักหรือบัส เพื่อให้อุปกรณ์ทุกชนิดเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน ที่ปลายสายทั้งสองข้างจะมีอุปกรณ์ที่ติดตั้งไว้เรียกว่า หมวกหรือหัวปิดสาย (Terminator) เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดสัญญาณสะท้อนกลับ (Echo) ซึ่งจะย้อนกลับไปทำให้สัญญาณข้อมูลจริงเสียหาย ข้อแตกต่างที่สำคัญจากระบบเครือข่ายวงแหวนคือ ที่ปลายสายของระบบบัสไม่ได้เชื่อมต่อเข้าด้วยกัน ข้อมูลที่ส่งออกมาจากอุปกรณ์ตัวใดก็ตามจะถูกส่งออกไปตลอดทั่วสายทั้งเส้น3. ระบบเครือข่ายแบบดาวระบบเครือข่ายอีกชนิดหนึ่งเรียกว่า ระบบเครือข่ายแบบดาว (Star Topology) ประกอบด้วยอุปกรณ์สื่อสารศูนย์กลางตัวหนึ่งเรียกว่า ฮับ (Hub) อุปกรณ์ที่เหลือทั้งหมดจะเชื่อมต่อเข้ามาที่นี่โดยตรง ข้อมูลจากเครื่องผู้ส่งจะต้องส่งมาที่ฮับเพื่อส่งต่อไปยังเครื่องผู้รับโดยไม่ต้องส่งผ่านเครื่องอื่น ฮับจะทำงานเหมือนกับอุปกรณ์เชื่อมต่อโทรศัพท์ภายในที่เรียกว่า ตู้พีบีเอ็กซ์ (Private Branch Exchange)– โพรโทคอลโพรโทคอลที่ใช้งานในระบบเครือข่ายเฉพาะบริเวณที่มีความแตกต่างจากโพรโทคอลที่ใช้ในระบบเครือข่ายวงกว้าง เช่น เอสเอ็นเอของบริษัทไอบีเอ็ม หรือ ทีซีพีไอพีที่ใช้ในระบบอินเทอร์เน็ต มาตรฐานอีเทอร์เน็ตได้ถูกพัฒนาขึ้นมาก่อนและถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวาง ตามด้วยมาตรฐานโทเก้นพาสซิ่ง อาร์คเน็ต และแอปเปิลทอล์ค โพรโทคอลที่พัฒนาขึ้นมาเหล่านี้ นอกจากจะมีวัตถุประสงค์เพื่อใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพแล้ว ยังมีวัตถุประสงค์ที่จะให้ระบบเครือข่ายต่าง ๆ สามารถติดต่อแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างกันได้ด้วย– ชนิดของระบบเครือข่าย1. ระบบเครือข่ายแบบพีบีเอ็กซ์อุปกรณ์พีบีเอ็กซ์ (Private Branch Exchange) เป็นอุปกรณ์ที่ได้รับการพัฒนาขึ้นมานานมากแล้ว เพื่อใช้สำหรับการสลับสายสัญญาณอัตโนมัติระบบเครือข่ายโทรศัพท์ย่อยภายในองค์กร ซึ่งอาจใช้หมายเลขโทรศัพท์เพียงสามหรือสี่ตัวต่อหนึ่งหมายเลข แทนที่จะเป็นเลขเก้าตัวตามปกติ และยังทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์เชื่อมต่อสายโทรศัพท์จากภายนอกองค์กรให้สามารถติดต่อกันได้2. ระบบเครือข่ายแบบเพียร์ระบบเครือข่ายแบบเพียร์ (Peer or Peer-to-Peer LAN) เป็นระบบเครือข่ายที่สามารถ ติดตั้งใช้งานและบำรุงรักษาได้ง่าย จึงได้รับความนิยมนำมาใช้งานในระบบเครือข่ายขนาดเล็กในองค์กรทั่วไป ในระบบนี้เครื่องคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ทุกชนิดมีความเท่าเทียมกันคือไม่มีเครื่องคอมพิวเตอร์ใดทำหน้าที่เป็นผู้ควบคุมระบบเครือข่าย เครื่องผู้ใช้แต่ละเครื่องมีสิทธิในการเลือกติดต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์ใดก็ได้ในเวลาเดียวกัน เครื่องคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องก็มีสิทธิเต็มที่ในการที่จะกำหนดสิทธิผู้ใช้ (อนุญาต หรือไม่อนุญาต หรืออนุญาตเป็นบางส่วน) ให้แก่เครื่องอื่นที่ต้องการเข้ามาติดต่อด้วย วัตถุประสงค์หลักของระบบเครือข่ายเพียร์คือการอนุญาตให้เครื่องผู้ใช้สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างกัน หรือใช้อุปกรณ์ร่วมกันได้ จะเห็นได้ว่าเครื่องผู้ใช้แต่ละเครื่องในที่นี้ทำหน้าที่เป็นเครื่องเซิร์ฟเวอร์นั่นเอง3. ระบบเครือข่ายแบบเซิร์ฟเวอร์เบสระบบเครือข่ายขนาดใหญ่นิยมใช้แบบเซิร์ฟเวอร์เบส (Server-Based LAN) ซึ่งจะมีเครื่องคอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูงเครื่องหนึ่ง หรือหลายเครื่องทำหน้าที่เก็บซอฟต์แวร์ต่าง ๆ ไว้เป็นส่วนกลาง และอนุญาตให้เครื่องผู้ใช้สามารถเข้าใช้บริการต่าง ๆ ตามแต่ชนิดของบริการที่มีให้ เช่น เครื่องเซร์ฟเวอร์ที่ใช้เก็บแฟ้มข้อมูลเป็นหลักก็จะเรียกว่าไฟล์เซิร์ฟเวอร์ (File Server) ตัวอย่างระบบเครือข่ายเฉพาะบริเวณที่มีเครื่องเซิร์ฟเวอร์หนึ่งเครื่องพร้อมกับเครื่องผู้ใช้อีกจำนวนหนึ่งที่ประกอบกันเป็นระบบเครือข่ายแบบเซิร์ฟเวอร์เบส– ระบบเครือข่ายเฉพาะบริเวณความเร็วสูงระบบเครือข่ายอีเทอร์เน็ตในอดีตถูกมองว่าเป็นระบบเครือข่ายความเร็วต่ำสำหรับผู้ใช้จำนวนไม่มากนัก เนื่องจากมีความเร็วในการถ่ายทอดข้อมูลเพียง 10 Mbps ในขณะที่ระบบเครือข่ายโทเก้นริงมีความเร็วถึง 16 Mbps แต่ในปัจจุบันระบบอีเทอร์เน็ตได้รับการพัฒนาให้เป็นระบบเครือข่าย เฉพาะบริเวณความเร็วสูง (High-Speed LAN) ขึ้นมาใหม่สองแบบคือ ระบบฟาสต์อีเทอร์เน็ต และ กิกะบิตอีเทอร์เน็ต– การเชื่อมต่อระบบเครือข่ายเข้าด้วยกันระบบเครือข่ายเฉพาะบริเวณได้รับการออกแบบมาสำหรับเชื่อมต่อเครื่องคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์จำนวนหนึ่งที่ตั้งอยู่ในเขตพื้นที่จำกัดแห่งหนึ่งเข้าด้วยกัน เมื่อความนิยมเพิ่มขึ้น จำนวนระบบเครือข่ายจึงเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วทำให้เกิดความจำเป็นที่จะต้องเชื่อมต่อระบบเครือข่ายเข้าด้วยกัน ใน ขั้นแรกทำการเชื่อมต่อระบบเครือข่ายเฉพาะบริเวณภายในองค์กรเดียวกันเข้าด้วยกันกลายเป็นระบบเครือข่ายขนาดใหญ่ ต่อมาจึงทำการเชื่อมต่อระบบเครือข่ายเฉพาะบริเวณเข้ากับระบบเครือข่ายวงกว้าง เพื่อให้สามารถใช้บริการต่าง ๆ ได้มากขึ้น การเชื่อมต่อระบบเครือข่ายจำเป็นจะต้องใช้อุปกรณ์เพิ่มขึ้น ได้แก่ อุปกรณ์ทวนสัญญาณ บริดจ์ เราเตอร์ และเกตเวย์

วันเสาร์ที่ 9 มกราคม พ.ศ. 2553

วันเสาร์ที่ 28 พฤศจิกายน พ.ศ. 2552


กิตติศักดิ์ จูงกลาง 50242288062

ธวัชชัย อับดุลลอ 50242288058

พระรุ่งฤทธิ์ กุลโฮง 50242288051

คำถามท้ายบท
1.จงอธิบายความหมายของการสื่อสารข้อมูล และยกตัวอย่างประกอบ
ความหมายของการสื่อสารข้อมูล การ ติดต่อสื่อสารเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นควบคู่มากับมนุษย์ เนื่องจากมนุษย์ต้องอยู่รวมกันเป็นกลุ่มเป็นก้อน โดยมนุษย์ใช้ภาษาเป็นสื่อในการส่งข้อมูล แลกเปลี่ยนข้อมูลซึ่งกันและกัน โดยมีอากาศเป็นตัวกลาง ซึ่งในภาษาที่มนุษย์ใช้สื่อสารกันนั้น จะต้องมีข้อตกลงกันว่าแต่ละสัญลักษณ์ หรือคำพูด แทนหรือหมายถึงสิ่งใด มนุษย์ได้คิดค้นวิธีการและเครื่องมือที่ใช้ในการติดต่อสื่อสารกันมาตั้งแต่ สมัยโบราณแล้ว ยกตัวอย่างเช่น การใช้สัญญาณควันไฟของชาวอินเดียแดง หรือการใช้ม้าเร็วในการส่งสาส์น จนกระทั่งพัฒนามาเป็นการใช้โทรเลข วิทยุ โทรทัศน์ โทรศัพท์ และอินเทอร์เน็ต ความหมายของการสื่อสารข้อมูล เกิดจากคำสองคำ คือ การสื่อสาร (Communication) ซึ่งหมายถึง การส่งเนื้อหาจากฝ่ายหนึ่งไปยังอีกฝ่ายหนึ่ง และคำว่าข้อมูล (Data) หมายถึง ข้อเท็จจริงหรือสิ่งที่ถือหรือยอมรับว่าเป็นข้อเท็จจริงสำหรับใช้เป็นหลัก อนุมานหาความจริงหรือการคำนวณ [17] ซึ่งในที่นี้เราจะหมายถึงข้อมูลที่เกิดขึ้นจากเครื่องคอมพิวเตอร์ในรูปตัว เลข 0 หรือ 1 ต่อเนื่องกันไป ซึ่งเป็นค่าที่เครื่องคอมพิวเตอร์เข้าใจ นั่นคือ การสื่อสารข้อมูล หมายถึง การส่งเนื้อหาที่อยู่ในรูปตัวเลขฐานสองที่เกิดจากอุปกรณ์หรือเครื่องคอมพิวเตอร์ตั้งแต่ 2 เครื่องขึ้นไป โดยมีจุดประสงค์เพื่อต้องการติดต่อ แลกเปลี่ยนข้อมูลข่าวสาร ตลอดจนแบ่งปันการใช้ทรัพยากรที่มีอยู่ให้เกิดประโยชน์สูงสุด
ตัวอย่าง เทคโนโลยี การสื่อสารและเครือข่ายในอนาคตจะเปลี่ยนเป็นการสื่อสารแบบไร้สายมากขึ้น เนื่องจากงานต่อการติดตั้งและดูแลรักษาทำได้ง่ายกว่าแบบมีสายสัญญาณ
2.องค์ประกอบพื้นฐานของการสื่อสารข้อมูลมีอะไรบ้าง กล่าวโดยสรุปพร้อมยกตัวอย่าง
องค์ประกอบของการสื่อสาร
1. ผู้ส่งข้อมูล (Sender) ทำหน้าที่ส่งข้อมูล
2. ผู้รับข้อมูล (Receiver) ทำหน้าที่รับข้อมูล
3. ข้อมูล (Data) ข้อมูลที่ผู้ส่งข้อมูลต้องการส่งไปยังผู้รับข้อมูล อาจอยู่ในรูปของข้อความ เสียง ภาพเคลื่อนไหว
4. สื่อนำข้อมูล (Medium) ทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการขนถ่ายข้อมูล เช่น สายเคเบิล ใยแก้วนำแสง อากาศ
5. โปรโตคอล (Protocol) กฎหรือวิธีที่ถูกกำหนดขึ้นเพื่อการสื่อสารข้อมูลในรูปแบบตามวิธีการสื่อสารที่ตกลง กันระหว่าง ผู้ส่งข้อมูล กับ ผู้รับข้อมูล
ตัวอย่างการสื่อสารข้อมูลด้วยโทรศัพท์
ผู้ส่งข้อมูล : ผู้ที่ทำการส่งข้อความในรูปแบบของเสียงรวมถึงตัวเครื่องโทรศัพท์ที่ใช้ในการติดต่อด้วย
ผู้รับข้อมูล : ผู้ที่ทำการรับข้อความเสียงรวมถึงตัวเครื่องโทรศัพท์ที่ใช้ในการรับข้อมูลด้วย
ข้อมูล : ข่าวสารที่ถูกส่งในการสนทนาระหว่าง 2 ฝ่าย ในรูปแบบของเสียง
สื่อนำข้อมูล: สายโทรศัพท์ ชุมสายโทรศัพท์
โพรโตคอล : ในการเริ่มการสื่อสาร (establishment) ผู้เริ่ม (ผู้โทร) จะต้องแนะนำตัวก่อน ในระหว่างการสนทนา ทั้ง 2 ฝ่ายจะผลัดกันเป็นผู้ส่งและผู้รับข้อมูล เมื่อผู้ส่งพูดจบให้เว้นจังหวะ ให้คู่สนทนาพูดตอบ ถ้ารับข้อมูลไม่ชัดเจนให้ทำการแก้ไขข้อผิดพลาด (error detection) ด้วยการส่งข้อความว่า “ อะไรนะ” เพื่อให้คู่สนทนาส่งข้อมูลซ้ำอีกครั้ง ในการจบการสื่อสาร (termination) ให้พูดคำว่า ”แค่นี้นะ” และอีกฝ่ายตอบว่า “ตกลง” เป็นการตอบรับ(acknowledgement)
3.องค์กรบริหารคลื่นความถี่มีอะไรบ้าง กล่าวโดยสรุป
องค์กรบริหารคลื่นความถี่
คณะกรรมการการสื่อสารแห่งชาติ (Federal Communications Commission; FCC) ได้รับการจัดตั้งขึ้นมาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2477 โดยก่อนหน้านี้มีองค์กรชื่อ Interstate Commerce Commission (ICC)
เป็นผู้รับผิดชอบซึ่งมีหน้าที่หลักในการควบคุมและบริหารเส้นทางเดินรถบรรทุกสำหรับขนถ่ายสินค้า
FCC มีหน้าที่รับผิดชอบเกี่ยวกับด้านโทรคมนาคมโดยตรง คือ การควบคุมระบบ โทรคมนาคมระหว่างรัฐ และการควบคุมกิจการบินพาณิชย์ในส่วนหอบังคับการบิน

4.จงอธิบายความหมายดังต่อไปนี้
อัตราการส่งบิต
อัตราการส่งบิต (bit rate) หมายถึงความเร็วในการส่งข้อมูลในระบบเครือข่ายซึ่งเป็นการนับจำนวนบิตที่ส่งออกต่อหน่วยเวลา อุปกรณ์ที่มีอัตราการส่งบิตเป็น 1,000 bps จึงสามารถส่งข้อมูลจำนวน 1,000 บิตได้โดยใช้เวลา 1 วินาที
อัตราการส่งบอด
หมายถึง การเปลี่ยนแปลงของสัญญาณที่เกิดขึ้นต่อหน่วยเวลา เช่น จำนวนครั้งของการเปลี่ยนแปลงขนาดแรงดันไฟฟ้า หรือการเปลี่ยนแปลงทิศทางของสัญญาณ ซึ่งโดยปกติเปรียบเทียบหน่วยเป็นวินาที รูปทรงของสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เรียกว่า Sine Wave การวัดในที่นี้หมายถึงการนับจำนวนลูกคลื่นใน 1 cycle ที่เกิดขึ้นในหนึ่งวินาที
ความถี่ของสัญญาณ
ความถี่ของสัญญาณ (Frequency) คือ จำนวนครั้งหรือจำนวนวงรอบของสัญญาณ หน่วยนับที่ใช้วัดความถี่ของสัญญาณเรียกว่า เฮิรตซ์ (Hertz; Hz) ความถี่ 1 Hz คือมีสัญญาณเกิดขึ้น 1 ครั้งต่อวินาที ช่วงความถี่ระดับต่ำคือความถี่ในช่วงระหว่าง 15 Hz ถึง 30 KHz เรียกว่า Audio Frequency ซึ่งความถี่คลื่นเสียง (Human Voice) ที่คนปกติใช้กันอยู่ในช่วงนี้
ความกว้างช่องสัญญาณ
หมายถึงระยะห่างระหว่างคลื่นความถี่สองคลื่นมีหน่วยนับเป็นเฮิรตซ์ ความกว้างของช่องสัญญาณถูกนำมาใช้ในการอธิบายช่วงความถี่คลื่นสัญญาณที่ใช้ในการสื่อสารผ่านสื่อตัวกลางใด ๆ เช่น ถ้าสายโทรศัพท์เปรียบเทียบเป็นถนนแล้ว ความกว้างของช่องสัญญาณก็คือ ความกว้างของถนนสายนั้น ซึ่งถ้าเป็นถนนที่กว้างมากรถยนต์ก็จะสามารถสัญจรไป-มาได้เป็นจำนวนมาก แต่ถ้าเป็นถนนแคบรถยนต์ที่สัญจรไป-มาก็ต้องมีจำนวนน้อย มิฉะนั้นจะเกิดปัญหารถติดได้
สัญญาณดิจิทัล
จะประกอบขึ้นจากระดับสัญญาณเพียง 2 ค่าคือ สัญญาณระดับสูงสุด และสัญญาณระดับต่ำสุด ดังนั้นจะมีประสิทธิภาพ และความน่าเชื่อถือสูงกว่าแบบอนาลอกเนื่องจากมีการใช้งานค่าสองค่า เพื่อนำมาตีความหมายเป็น on/off หรือ0/1 เท่านั้น ซึ่งเป็นสัญญาณที่คอมพิวเตอร์ใช้ในการติดต่อสื่อสารกัน
สัญญาณแอนะล็อก
จะเป็นสัญญาณแบบต่อเนื่องที่ทุกๆ ค่า ที่เปลี่ยนแปลงไปของระดับสัญญาณจะมีความหมาย การส่งสัญญาณแบบนี้จะถูกรบกวนให้มีการแปลความหมายผิดพลาดได้ง่าย เนื่องจากค่าทุกค่าถูกนำมาใช้งาน ซึ่งสัญญาณแบบแอนะล็อกนี้จะเป็นสัญญาณที่สื่อกลางในการสื่อสารส่วนมากใช้อยู่เช่น สัญญาณเสียงในสายโทรศัพท์ เป็นต้น
5.สัญญาณดิจิทัล และสัญญาณแอนะล็อกแตกต่างกันอย่างไร จงอธิบายพร้อมยกตัวอย่าง
ข้อมูลที่เป็นแบบดิจิทัลจะมีลักษณะที่แตกต่างกันอย่างชัดเจนคือสามารถแยกข้อมูลตัวที่อยู่ติดกันออกจากกันได้โดยง่าย คุณสมบัติข้อนี้เรียกว่า การแยกจากกัน (Discrete) เช่น ข้อมูลที่เป็นข้อความ จำนวนเลข หรือข้อความที่เขียนด้วยรหัสแทน ข้อมูลแบบมอร์ส (Morse Code) ข้อมูลแต่ละตัว (ตัวหนังสือ ตัวเลข หรือรหัส) จะแยกจากกันอย่างชัดเจน ข้อมูลที่มีคุณสมบัตินี้สามารถแปลงให้อยู่ในรูปข้อมูลดิจิทัล (คือกลุ่มข้อมูลที่ประกอบขึ้นจากเลข 0 และ 1 เท่านั้น) และนำไปประมวลผลในเครื่องดิจิทัลคอมพิวเตอร์ได้โดยง่าย ข้อมูลที่ไม่มีคุณสมบัติการแยกจากกันหรืออาจกล่าวว่าเป็นข้อมูลที่มีความต่อเนื่อง (Continuous) เช่น กระแสลม กระแสน้ำ และ กระแสไฟฟ้า เรียกว่าเป็นข้อมูลแอนะล็อก (Analog Data)
ตัวอย่าง
ข้อมูลดิจิตอล (Digital Data) ข้อมูลดิจิตอล (Digital Data)

6.รหัสแทนข้อมูล (Data Code) มีอะไรบ้าง กล่าวโดยสรุป
1. บิต(Bit) บิต เป็นหน่วยข้อมูลที่เล็กที่สุด ที่นำมาประกอบกันเข้าเป็น หนึ่งรหัสแทนข้อมูลแบบการแทนรหัสข้อมูลในคอมพิวเตอร์ จำนวนหลักที่ใช้ในเลขฐานสองสำหรับข้อมูล 1 รหัสข้อมูล นั่นคือ จำนวนบิตที่ใช้สำหรับข้อมูล 1 รหัสข้อมูล หรือ 1 หลักก็คือ 1 บิตนั่นเอง ดังนั้น รหัสเอบซีดิก ที่ใช้รหัสแทนข้อมูลแบบ 8 หลัก จึงกล่าวได้ว่า 8 บิตเป็น 1 รหัสข้อมูล และสำหรับ รหัสแอสกี ที่ใช้รหัสแทนข้อมูลแบบ 7 หลัก แสดงว่า 7 บิตเป็น 1 รหัสข้อมูล รหัสแทนข้อมูลA (EBCDIC) 1 1 0 0 - 0 0 0 1 ตำแหน่ง บิต ที่ 1 2 3 4 5 6 7 8
2.ไบต์(Byte) ไบต์ หมายถึง หน่วยของข้อมูลที่ นำบิตมารวมกันเข้า เช่น 8 บิต เท่ากับ 1 ไบต์ ดังนั้น ไบต์ จึง หมายถึงจำนวน หรือ อาจจะกล่าวว่าเป็น มาตราวัดจำนวนข้อมูล ในระบบคอมพิวเตอร์ เพราะโดยส่วนใหญ่หน่วยข้อมูลที่เล็กที่สุดที่นักเขียนโปรแกรม(Programmer) ใช้กันก็คือไบต์ รวมทั้งการวัดขนาดหน่วยความจุต่างๆ ก็วัดกันเป็น ไบต์
3. อักขระ (Character) 1. ตัวอักขระ (Character) หมายถึง สัญลักษณ์ต่าง ๆ ที่ใช้ภาษามนุษย์ แบ่งออกเป็น3 ประเภท คือ
1.1 ตัวเลข (Numeric) คือ เลขฐาน 10 ซึ่งประกอบด้วยตัวเลข 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
1.2 ตัวอักษร (Alphabetic) คือ ตัวอักษร A ถึง Z
1.3 สัญลักษณ์พิเศษ (Special Symbol) เช่น เครื่องหมายทางคณิตศาสตร์ และสัญลักษณ์ต่าง เช่น +, -, *, /, ?, #, & หรือ อักขระ หมายถึง สัญลักษณ์ที่ใช้สื่อความหมาย แทนรหัสข้อมูลในคอมพิวเตอร์ กับผู้ใช้คอมพิวเตอร์ สัญลักษณ์ที่เป็นไปได้สำหรับระบบคอมพิวเตอร์นั้นขึ้นอยู่กับ จำนวนบิตที่นำมาประกอบกันเข้าเป็น 1 รหัสข้อมูล เช่น รหัสแอบซีดิกใช้ 8 บิต ดังนั้นมีสัญลักษณ์ทั้งหมด 256 สัญลักษณ์ (256 Characters) ด้วยเหตุผลนี้จึงเป็นคำตอบได้ว่า ทำไมเราไม่สามารถใช้งานอักขระภาษาไทย ในระบบคอมพิวเตอร์มาตรฐานได้ เพราะยังไม่มีการแทนรหัสข้อมูลสำหรับอักขระภาษาไทย ดังนั้นเราจำเป็นต้องใช้โปรแกรมประยุกต์สำหรับการเปลี่ยนรูปแบบการแสดงผลเป็นอักขระภาษาไทยทั้งที่ใช้รหัสแทนข้อมูลเดิมที่มีอยู่ในคอมพิวเตอร์ อักขระบางตัวสามารถสื่อความหมายได้ทันที หรือ การรวมกลุ่มของอักขระได้มาซึ่งความหมายของข้อมูลใดๆ ที่มนุษย์ใช้กันน้อย
7.ระบบการเก็บข้อมูลและอุปกรณ์ที่ใช้กับระบบเก็บข้อมูล มีอะไรบ้าง กล่าวโดยสรุป
นอกจากรหัสต่าง ๆ ซึ่งเป็นข้อตกลงในการรับส่งข้อมูลระหว่างผู้ส่งและผู้รับแล้ว ในบางครั้งเราจำเป็นจะต้องมีการเก็บข้อมูลไว้ชั่วคราว เนื่องจากการสื่อสารที่มีระยะทางยาวไกล หรือมีการรับส่งข้อมูลระหว่างผู้ส่งและผู้รับ ซึ่งอุปกรณ์ที่ใช้ในการเก็บข้อมูลประกอบด้วย
7.1 ฮาร์ดดิสค์ (Harddisk) เรียกอีกอย่างว่า Fix Disk เป็นสื่อบันทึกข้อมูลประเภทหนึ่ง (Storage Device) เป็นอุปกรณ์ ที่จำเป็น และ เป็นอุปกรณ์พื้นฐานที่ติดตั้งมาพร้อมกับเครื่องคอมพิวเตอร์ทุกเครื่อง ใช้ในการติดตั้งระบบปฏิบัติการ ติดตั้งโปรแกรมประยุกต์และ เก็บข้อมูลของผู้ใช้ เนื่องจากโปรแกรม หรือข้อมูลในปัจจุบันมีขนาดใหญ่ ไม่สามารถที่จะเก็บ ลงในแผ่นดิสเก็ต ได้หมด ฮาร์ดดิสค์ จะบรรจุอยู่ในกล่องโลหะปิดสนิท เพื่อป้องกันสิ่งสกปรกหลุดเข้าไปภายใน ซึ่งถ้าต้องการเปิดออก จะต้องเปิดในปลอดฝุ่น (Clean Room) ที่มีการกรองฝุ่นละอองจากอากาศเข้าไปในห้องออกแล้ว ฮาร์ดดิสค์ ที่นิยมใช้ในปัจจุบัน เป็นแบบติดภายในเครื่องไม่เคลื่อนย้ายเหมือนแผ่นดิสเก็ต ฮาร์ดดิสค์ประเภทนี้อาจเรียกว่า ดิสค์วินเชสเตอร ์(Winchester Disk)
7.2 ดาต้าเซนเตอร์ (Data Center) คือ สถานที่และอุปกรณ์เครื่องมือที่ทำหน้าที่อำนวยความสะดวกเกี่ยวกับการควบคุม ระบบคอมพิวเตอร์ที่สำคัญ และองค์ประกอบอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับระบบคอมพิวเตอร์ โดยทั่วไปแล้วจะรวมถึงระบบควบคุมสภาวะแวดล้อมที่เกี่ยวข้องกับระบบ คอมพิวเตอร์เช่น ระบบปรับอากาศ (Air Conditioning) ระบบป้องกันอัคคีภัย (Fire Suppression) เป็นต้น นอกจากนี้ยังรวมถึงระบบไฟฟ้าสำรอง ระบบเชื่อมต่อเครือข่ายสำรอง และระบบป้องกันภัยระดับสูง หน่วยงานที่มีดาต้าเซ็นเตอร์คือ หน่วยงานที่ต้องอาศัยข้อมูลเป็นสิ่งสำคัญขององค์กร จะต้องมีดาต้าเซ็นเตอร์เป็นองค์ประกอบอยู่ด้วย ตัวอย่างองค์กร เช่น ธนาคารจะมีหน่วยงานดาต้าเซ็นเตอร์เป็นของตนเอง ข้อมูลที่เก็บรักษาจะประกอบด้วยบัญชีลูกค้า รายการเกี่ยวกับธุรกรรมด้านการเงิน ในเมืองใหญ่หลายแห่งได้สร้างดาต้า เซ็นเตอร์ไว้ในที่ปลอดภัย ซึ่งตั้งอยู่ใกล้กับแหล่งให้บริการการสื่อสาร รวมถึงระบบสื่อสารอินเตอร์เน็ตรวมอยู่ในดาต้าเซนเตอร์นี้ด้วย

งานที่ได้รับมอบหมายวันที่ 29/11/2552

1.สื่อกลางแยกออกเป็นกี่ประเภท ในแต่ละประเภทมีอะไรบ้าง ยกตัวอย่าง
ตอบ สื่อที่ใช้ส่งข้อมูลในระบบเครือข่ายในปัจจุบัน สามารถแบ่งสื่อกลางได้เป็น 2 ประเภท คือ

1. สื่อกลางประเภทเหนี่ยวนำ (Guided media) หรือ ระบบใช้สาย (Wired System )

เป็นระบบที่รวมสื่อกลางที่เป็นสายทั้งหมด ใช้ได้ทั้งระยะใกล้หรือไกล สายสัญญาณที่มีใช้งานอยู่ในปัจจุบัน ได้แก่ สายเกลียวคู่ สายโคแอกเซียล และ สายใยแก้วนำแสง

1.1 สายคู่พันเกลียว หรือสายคู่ตีเกลียว (Twisted-Pair Cable)

เป็นสายที่มีราคาถูกที่สุด ประกอบด้วยสายทองแดงขนาดบาง (1 มิลลิเมตร) ที่มีฉนวนหุ้ม 2 เส้น นำมาพันกันเป็นเกลียว ทำให้สามารถลดการรบกวนจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้าได้ จะใช้กันแพร่หลายในระบบโทรศัพท์ เป็นสายที่ใช้เดินในผนังเพื่อเชื่อมต่อโทรศัพท์เข้าไปยังชุมสายโทรศัพท์ต่าง ๆ ที่ให้บริการระบบโทรศัพท์ เช่น บริษัท ทศท คอร์ปอเรชั่น จำกัด (มหาชน) บริษัท เทเลคอมเอเชีย จำกัด (มหาชน) และ บริษัท ไทยเทเลโฟน แอนด์ เทเลคอมมูนิเคชั่น จำกัด (มหาชน) เป็นต้น ตามปกติสายเคเบิลประเภทนี้ มักจะถูกนำมาใช้ในระบบเครือข่ายแบบอีเธอร์เน็ต (Ethernet LAN)

สายคู่พันเกลียว มี 2 ประเภท คือ

1. สายคู่พันเกลียวแบบไม่มีสิ่งห่อหุ้ม (Unshielded Twisted Pair – UTP)

สาย UTP เป็นสายที่พบเห็นกันมาก มักจะใช้เชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ไปยังอุปกรณ์สื่อสารตามมาตรฐานที่กำหนด สำหรับสายประเภทนี้จะมีความยาวไม่เกิน 100 เมตร และสาย UTP มีจำนวนสายบิดเกลียวภายใน 4 คู่

คู่สายในสายคู่ตีเกลียวไม่หุ้มฉนวนคล้ายสายโทรศัพท์ มีหลายเส้น ซึ่งแต่ละเส้นก็จะมีสีแตกต่างไปและตลอดทั้งสายนั้นจะถูกหุ้มด้วยพลาสติก (Plastic Cover) ซึ่งการตีเกลียวลักษณะนี้จะช่วยให้มันมีคุณสมบัติในการป้องกันสัญญาณรบกวนจากอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่นๆ เช่น จากเครื่องถ่ายเอกสารที่อยู่ใกล้ๆ เป็นต้น ปัจจุบันเป็นสายที่ได้รับความนิยมมากที่สุด เนื่องจากราคาถูกและติดตั้งได้ง่าย แสดงดังรูปที่ 1

รูปที่ 1 UTP (Unshielded Twisted Pair)

ข้อดีของ UTP

- ราคาถูก

- ติดตั้งง่ายเนื่องจากน้ำหนักเบา

- มีความยืดหยุ่น และสามารถโค้งงอได้มาก

ข้อเสียของ UTP

- ไม่เหมาะในการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ที่ห่างไกลมาก เพราะสัญญาณที่วิ่งบนสายจะถูกลดทอนลงไปตามความยาวของสาย (สายควรยาวน้อยกว่า 100 ฟุต)

2. สายคู่พันเกลียวแบบมีสิ่งห่อหุ้ม (Shielded Twisted pair – STP)

สายสัญญาณ STP มีการนำสายคู่พันเกลียวมารวมอยู่และมีการเพิ่มฉนวนป้องกันสัญญาณรบกวน ซึ่งร่างแหนี้จะมีคุณสมบัติเป็นเกราะในการป้องกันสัญญาณรบกวนต่างๆ ภาษาเทคนิคเรียกเกราะนี้ว่า ชิลด์ (Shield) ทำให้มีอิมพีแดนซ์ 150 โอห์ม และเป็นสัญญาณที่ได้รับการพัฒนาต่อจากสาย UTP โดยเพิ่มการชีลด์กันสัญญาณรบกวนเพื่อทำให้คุณสมบัติโดยรวมของสัญญาณดีมากขึ้น

คุณลักษณะของสาย STP ก็เหมือนกับสาย UTP คือมีเรื่องเกี่ยวกับอัตราการบั่นทอนครอสทอร์ก และอิมพีแดนซ์ (150 โอห์ม) แต่สาย STP จะใช้ในกรณีที่เชื่อมต่อเป็นระยะทางไกลเกินกว่าระยะทางที่จะใช้สาย UTP แสดงดังรูปที่ 2

รูปที่ 2 สายคู่ตีเกลียวหุ้มฉนวน (Shielded Twisted Pair)

ข้อดีของ STP

- ส่งข้อมูลด้วยความเร็วสูงกว่า UTP

- ป้องกันคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และคลื่นวิทยุ

- เดินได้ไกลกว่า UTP

ข้อเสียของ STP

- มีขนาดใหญ่และไม่ค่อยยืดหยุ่นในการงอพับสายมากนัก

- ราคาแพงกว่าสาย UTP

ตารางแสดงการแบ่งแยกประเภทของสาย UTP, STP และประเภทการใช้งาน การแยก

ประเภทการใช้งานเพราะการรองรับความเร็วและการตอบสนองต่อสัญญาณแตกต่างกัน

ประเภทสาย

การประยุกต์ใช้

ชนิด 1 (Category 1)

ครอบคลุมสาย UTP Voice-grade ใช้กับงานโทรศัพท์ สัญญาณเสียงแบบอนาล็อก เสียงแบบดิจิตอล (ไม่ใช่สัญญาณข้อมูล)

ชนิด 2 (Category 2)

ครอบคลุมสาย UTP Data-grade ที่ส่งสัญญาณข้อมูลด้วยความเร็ว 4 Mbps สายเคเบิลประเภทนี้ใช้ใน Topology แบบวงแหวนบางประเภทใช้ ISDN แบบ 1.44 Mbps เสียงแบบดิจิตอล, IMB 3207, IBM SYSTEM 31X AS /400

ชนิด 3 (Category 3)

ครอบคลุมสาย UTP Data-grade ที่ส่งสัญญาณข้อมูลด้วยความเร็ว 10 Mbps ใช้ในระบบเครือข่าย 10 BASE-T, 4 Mbps Token Ring IBM 3207, SYSTEM /36, AS /400, ISDN, VOICE

ชนิด 4 (Category 4)

ครอบคลุมสาย UTP Data-grade ที่ส่งสัญญาณข้อมูลด้วยความเร็ว 16 Mbps ใช้ในระบบเครือข่าย 10 BASE-T, 16 Mbps Token Ring

ชนิด 5 (Category 5)

ครอบคลุมสาย UTP Data-grade ที่ส่งสัญญาณข้อมูลด้วยความเร็ว 100 Mbps ใช้ในระบบเครือข่าย 100 BASE-X Ethernet (10 BASE-T 16 Mbps Token Ring 100 Mbps)

สาย STP 150 โอห์ม

16 Mbps Token Ring 100 Mbps สายสัญญาณวิดีโอ

เหตุที่ต้องพันสายให้เป็นเกลียว เพราะเนื่องจากการพันเป็นเกลียวของสายไฟนี้จะปกป้องสายสัญญาณรบกวนที่เรียกว่า ครอสทอล์ก (Crosstalk) และจากสัญญาณบิดเบือนซึ่งถูกสร้างขึ้นจากแหล่งอื่นที่อยู่ใกล้กับสายเคเบิล เช่น จากแหล่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และคลื่นความถี่วิทยุที่เกิดขึ้นจากมอเตอร์และหม้อแปลงไฟฟ้า เป็นต้น ส่วนจำนวนของเกลียวที่พันเข้าด้วยกัน ขึ้นอยู่กับความสามารถในการต่อต้านสัญญาณรบกวนต่าง ๆ เนื่องจากสายคู่พันเกลียวนี้ยอมให้สัญญาณไฟฟ้าความถี่สูงถึง 105 เฮิรตซ์ หรือ 106 เฮิรตซ์ ผ่านได้ สายคู่พันเกลียวสามารถใช้ส่งข้อมูลได้หลายเมกะบิตต่อวินาที ในระยะทางได้ไกลหลายกิโลเมตร (สำหรับอัตราการส่งข้อมูลผ่านสายคู่พันนี้จะขึ้นอยู่กับความหนาของสายด้วย คือสายทองแดงที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางโต จะสามารถส่งสัญญาณไฟฟ้ากำลังแรงได้ ทำให้สามารถส่งข้อมูล ด้วยอัตราการส่งสูง)

หัวเชื่อมต่อ (Connector) คือ จุดปลายของสาย UTP หัวเชื่อมต่อ (Connector) แบบที่เรียกว่า RJ-45 ซึ่งมีเอาไว้เป็นหัวเชื่อมต่อกับอุปกรณ์เครือข่ายต่าง ๆ สังเกตว่า RJ-45 มีหน้าตาคล้ายกับแจ็กของสายโทรศัพท์ (RJ-11) ที่เราใช้กัน การเข้าหัวสาย UTP นั้นมีอยู่สองมาตรฐาน คือ TIA/EIA 568A และ 586B

วิธีเข้าหัวต่อ RJ45

1. ปลอกเปลือกนอก

2. จัดเรียงสายตามลำดับ

3. ตัดสายให้มีขนาดพอดี

4. แล้วใส่สายที่เตรียมเอาไว้เข้ากับหัวต่อ

5. ใช้เครื่องมือเข้าหัวย้ำสาย

ตารางการเข้าหัว

EIA/TIA 586-A

ช่องที่

สาย (สี)

1

ขาวของเขียว

2

เขียว

ขาวของส้ม

3

4

น้ำเงิน

5

ขาวของน้ำเงิน

6

ส้ม

7

ขาวของน้ำตาล

8

น้ำตาล

EIA/TIA 586-B

ช่องที่

สาย (สี)

1

ขาวของส้ม

2

ส้ม

3

ขาวของเขียว

4

น้ำเงิน

5

ขาวของน้ำเงิน

6

เขียว

7

ขาวของน้ำตาล

8

น้ำตาล

1.2 สายโคแอกเซียล ( Coaxial Cable)
เรียกสั้น ๆ ว่า "สายโคแอก" เป็นสายสื่อสารที่มีคุณภาพดีกว่าและราคาแพงกว่าสายเกลียวคู่ สายโคแอกเป็นสายส่งที่มีการใช้งานกันมาก ไม่ว่าจะเป็นสายเชื่อมโยงระบบแลนบางชนิด สายเคเบิลทีวี หรือการส่งข้อมูลสัญญาณวีดิโอ มีส่วนประกอบ 4 อย่าง โดยที่มีศูนย์กลางเป็นลวดทองแดงที่ทำหน้าที่เห็นสื่อนำสัญญาณห่อหุ้มด้วยชั้นของฉนวนที่ไม่เป็นสื่อนำไฟฟ้าทำจากพลาสติกพีวีซี ถัดจากชั้นของฉนวนจะเป็นส่วนที่ทำหน้าที่ปกป้องสายนำสัญญาณ โดยมีสักษณะเป็นโลหะ ทองแดง หรืออะลูมิเนียมถัดเป็นตะแกรง ชั้นนี้จะปกป้องสัญญาณที่ทำการส่งจากการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เรียกว่าสัญญาณรบกวน หรือ Noise ซึ่งจะทำให้สัญญาณถูกบิดเบือน และสุดท้าย คือ ชั้นนอกสุดเป็นสิ่งห่อหุ้มภายนอก หรือแจ๊กเก็ตที่ทำจาก PVC หรือวัสดุที่ทนไฟอย่างเทฟลอน เป็นต้น

สายโคเอ็กเชียล เป็นสายชีลด์ที่หุ้มส่วนของตัวนำไว้ คุณลักษณะเด่นของสาวโคเอ็กเชียล คือ มีภูมิต้านทานต่อสัญญาณรบกวนโดยเฉพาะคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ดังนั้นสายโคเอ็กเชียลจึงเป็นสายที่เหมาะที่จะใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมที่มีสัญญาณรบกวนมาก

สายโคเอ็กเชียล เป็นสายที่นิยมใช้งานในระบบโทโปโลยีแบบบัส เพราะการใช้โทโปโลยีแบบบัสทำให้ใช้จำนวนสายโคเอ็กเชียลน้อยกว่าแบบสตาร์ นอกจากนี้การใช้สายโคเอ็กเชียลยังทำให้ได้ระยะทางมากกว่า

สายโคเอ็กเชียล มีรูปแบบที่แตกต่างกันมากมายเช่นเดียวกับสายคู่พันเกลียว แต่ในเรื่องของระบบเครือข่ายแล้ว สายที่รู้จักกันดีที่สุดคือสายเคเบิลที่ใช้สำหรับระบบเครือข่าย Thin Ethernet และ Thick Ethernet

- Thin Ethernet หรือเรียกว่า ThinNet ใช้สายโคเอ็กเชียลขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 3/8 นิ้ว หรือที่เรียกว่าสาย RG-58 ระบบสายเคเบิลของ ThinNet นี้สามารถนำสัญญาณไปได้ระยะทาง 185 เมตร ก่อนที่สัญญาณจะค่อย ๆ ลดคุณภาพลง

- Thick Ethernet หรือเรียกว่า ThickNet ใช้สายฌคเอ็กเชียลที่มีความสามารถในการโค้งงอได้น้อยกว่า โดยมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง ½ นิ้ว หรือเรียกว่าสาย RG-8 สายเคเบิล ThickNet สามารถนำสัญญาณไปได้ไกลกว่าสายเคเบิล ThinNet คือ ประมาณ 500 เมตร

ข้อแตกต่างระหว่าง Thin Ethernet และ Thick Ethernet

ตามหลัการนำสัญญาณ สายที่ใหญ่กว่าย่อมนำสัญญาณได้ดีกว่าทั้งทางด้านคุณภาพของสัญญาณและการส่งที่สามารถส่งได้ไกลกว่า แต่ ThickNet มีการติดตั้งที่ยุ่งยากเนื่องจากเป็นสายทีแข็งโค้งงอได้น้อยและมีราคาแพงทำให้เป็นที่นิยม และในขณะที่ ThinNet มีความยีอหยุ่นกว่าทำให้ง่ายในน็็ฯ็็้สีนนษษสการติดตั้ง และที่สำคัญราคาถูกกว่ามาก

หัวเชื่อมต่อ (Connector) ทั้งสายแบบ ThinNet และ ThickNet จะใช้หัวเชื่อมต่อชนิดเดียวกัน ซึ่งเรียกว่า BNC โดยมีหลายหลากรูปแบบ ต่อไปนี้

- หัวเชื่อมสาย BNC (BNC Cable Connector) เป็นหัวที่ใช้เชื่อมปลายสาย

- หัวเชื่อมสายรูปตัว T (BNC T-connector) เป็นหัวที่ใช้เชื่อมต่อระหว่างสายกับ

เน็ตเวิร์คการ์ด

- หัวเชื่อมสายแบบ Barrel (BNC Barrel Connector) เป็นหัวที่ใช้เชื่อมต่อให้สายมีความ

ยาวเพิ่มขึ้น

- ตัวสิ้นสุดสัญญาณ (BNC Terminator) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ตัดสัญญาณที่เดินทางมาจน

สุดสายแล้วไม่ให้สะท้อนกลับไปรบกวนสัญญาณอื่น ๆ นิยมใช้กับโทโปโลยีแบบบัส

รูปที่ 3 สายโคแอกเชียล


1.3 สายใยแก้วนำแสง (Fiber optic cable)
คือ เส้นใยโปร่งแสงทรงกระบอกขนาดเล็กตัน โดยทั่วไปวัสดุที่ใช้ทำเส้นใยแก้วนำแสงมักเป็นสารประกอบประเภท ซิลิกา หรือ ซิลิกอนไดออกไซด์ ( SIO2 ) ซึ่งก็คือ แก้วบริสุทธิ์นั่นเอง
ในอาคารบ้านเรือน ที่อยู่อาศัย สำนักงาน อาคารอุตสาหกรรมต่าง ๆ ล้วนแล้วแต่ต้องใช้สายสัญญาณเพื่อเชื่อมโยงระบบสื่อสาร แต่เดิมสายสัญญาณที่นำมาใช้ได้แก่สายตัวนำทองแดง

ปัจจุบันสายสัญญาณระบบสื่อสารมีความจำเป็นมากขึ้น โดยเฉพาะระบบการเชื่อมโยงเครือข่ายคอมพิวเตอร์ และมีแนวโน้มที่จะรวมระบบสื่อสารอย่างอื่นประกอบเข้ามาในระบบด้วย เช่น ระบบเคเบิลทีวี ระบบโทรศัพท์ ระบบการบริการข้อมูลข่าวสารเฉพาะของบริษัทผู้ให้บริการต่าง ๆ ความจำเป็นในลักษณะนี้จึงมีผู้ตั้งคำถามว่า ถึงเวลาแล้วหรือยังที่จะให้อาคารที่สร้างใหม่มีระบบเครือข่ายสายสัญญาณด้วยเส้นใยแก้วนำแสง

หากพิจารณาให้ดีพบว่า เวลานั้นได้มาถึงแล้ว ปัจจุบันราคาของเส้นใยแก้วนำแสงที่เดินในอาคารมีราคาใกล้เคียงกับสายยูทีพีแบบเกรดที่ดี เช่น แคต 5 ขณะเดี่ยวกันสายเส้นใยแก้วนำแสงให้ประสิทธิภาพที่สูงกว่ามากและรองรับการใช้งานในอนาคตได้มากกว่า
สายยูทีพีแบบแคต
5 รองรับความเร็วสัญญาณได้ 100 เมกะบิตต่อวินาที และมีข้อจำกัดในเรื่องความยาวเพียง 100 เมตร ขณะที่เส้นใยแก้วนำแสงรองรับความถี่สัญญาณได้หลายร้อยเมกะเฮิรตซ์ และยังใช้ได้กับความยาวถึง 2000 เมตร การพัฒนาในเรื่องต่าง ๆ ของเส้นใยแก้วนำแสงได้ก้าวมาถึงจุดที่จะนำมาใช้กันอย่างกว้างขวางแล้ว

Fiber optic fiber

รูปที่ 4 สายใยแก้วนำแสง

1.3.1 ข้อดี ข้อเสีย ของเส้นใยแก้วนำแสง

จุดเด่นของเส้นใยแก้วนำแสงมีหลายประการ โดยเฉพาะจุดที่ได้เปรียบสายตัวนำทองแดง ที่จะนำมาใช้แทนตัวนำทองแดง จุดเด่นเหล่านี้มีการพัฒนามาอย่างต่อเนื่องและดีขึ้นเรื่อย ๆ ซึ่งประกอบด้วย

ข้อดี
- 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

ข้อเสีย

- ความเข้าใจผิดบางประการ
แต่เดิมเส้นใยแก้วนำแสงมีใช้เฉพาะในโครงการใหญ่ 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

1.3.2
เส้นใยแก้วนำแสงมี 2 แบบ

คุณสมบัติของเส้นใยแก้วนำแสงแบ่งแยกได้ตามลักษณะคุณสมบัติของตัวนำแสงที่มีลักษณะการให้แสงส่องทะลุในลักษณะอย่างไร คุณสมบัติของเนื้แก้วนี้จะกระจายแสงออก ซึ่งในกรณีนี้การสะท้อนของแสงกลับต้องเกิดขึ้น โดยผนังแก้วด้านข้างต้องมีดัชนีหักเหของแสงที่ทำให้แสงสะท้อนกลับ เพื่อลดการสูญเสียของพลังงานแสง วิธีการนี้เราแบ่งแยกออกเป็นสองแบบคือ แบบซิงเกิลโหมด และมัลติโหมด
1. ซิงเกิลโหมด
เป็นการใช้ตัวนำแสงที่บีบลำแสงให้พุ่งตรงไปตามท่อแก้ว โดยมีการกระจายแสงออกทางด้านข้างน้อยที่สุด ซิงเกิลโหมดจึงเป็นเส้นใยแก้วนำแสงที่มีกำลังสูญเสียทางแสงน้อยที่สุด เหมาะสำหรับในการใช้กับระยะทางไกล ๆ การเดินสายใยแก้วนำแสงกับระยะทางไกลมาก เช่น เดินทางระหว่างประเทศ ระหว่างเมือง มักใช้แบบซิงเกิลโหมด



รูปที่ 5 เส้นใยแก้วนำแสงแบบซิงเกิลโหมด

2. มัลติโหมด

เป็นเส้นใยแก้วนำแสงที่มีลักษณะการกระจายแสงออกด้านข้างได้ ดังนั้นจึงต้องสร้างให้มีดัชนีหักเหของแสงกับอุปกรณ์ฉาบผิวที่สัมผัสกับเคล็ดดิงให้สะท้อนกลับหมด หากการให้ดัชนีหักเกของแสงมีลักษณะทำให้แสงเลี้ยวเบนทีละน้อยเราเรียกว่าแบบเกรดอินเด็กซ์ หากให้แสงสะท้อนดยไม่ปรับคุณสมบัติของแท่งแก้วให้แสงค่อยเลี้ยวเบนก็เรียกว่าแบบ สเต็ปอินเด็กซ์

เส้นใยแก้วนำแสงที่ใช้ในเครือข่ายแลน ส่วนใหญ่ใช้แบบมัลติโหมด โดยเป็นขนาด 62.5/125 ไมโครเมตร หมายถึงเส้นผ่าศูนย์กลางของท่อแก้ว 62.5 ไมโครเมตร และของแคล็ดดิงรวมท่อแก้ว 125 ไมโครเมตร

คุณสมบัติของเสันใยแก้วนำแสงแบบสแต็ปอินเด็กซ์มีการสูญเสียสูงกว่าแบบเกรดอินเด็กซ์


รูปที่ 6 เส้นใยแก้วนำแสงแบบมัลติโหมด

1.3.3 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 คลื่นแสงที่ส่งมามีการมอดูเลตสัญญาณข้อมูลเข้าไปร่วมด้วย

อุปกรณ์ตัวรับและตัวส่งแสงนี้มักทำมาสำเร็จเป็นโมดูล โดยเฉพาะเชื่อมต่อเข้ากับสัญญาณข้อมูลที่เป็นไฟฟ้าได้โดยตรง และทำให้สะดวกต่อการใช้งาน

fddi3
รูปที่ 7 โครงสร้างของเส้นใยแก้วนำแสง


1.3.4 การเชื่อมต่อ และหัวต่อ
ที่ปลายสายแต่ละเส้นจะมีหัวต่อที่ใช้เชื่อมต่อกับเส้นใยแก้วนำแสง แสงจะผ่านหัวต่อไปยังอีกหัวต่อโดยเสมือนเชื่อมต่อกันเป็นเส้นเดียวได้
เมื่อเอาเส้นใยแก้วมาเข้าหัวที่ปลายแก้วจะมีลักษณะที่ส่งสัญญาณแสงออกมาได้ และต้องให้กำลังสูญเสียต่ำที่สุด ดังนั้นจึงมีวิธีที่จะทำให้ปลายท่อแก้วราบเรียบที่จะเชื่อมสัญญาณแสงต่อไปได้
ดังนั้นก่อนที่จะเข้าหัวต่อจึงต้องมีการฝนปลายท่อแก้ว วิธีการฝนปลายท่อแก้วนี้มีหลายวิธี เช่น การฝนแบบแบนราบ (
Flat) การฝนแบบ PC และแบบ APC แต่ละแบบแสดงได้ดังรูปที่ 8


รูปที่ 8 การฝนปลายก่อนเข้าหัวสาย

การกระทำแต่ละแบบจะให้การลดทอนสัญญาณต่างกัน และยังต้องให้มีแสงสะท้อนกลับน้อยที่สุดเท่าที่จะน้อยได้ ลักษณะของหัวต่อเมื่อเชื่อมถึงกันแล้วจะต้องให้ผิวสัมผัสการส่งแสงทะลุถึงกัน เพื่อให้กำลังสูญเสียความเข้มแสงน้อยสุด โดยปกติหัวต่อที่ทำการฝนแก้วแบบแบนราบมีกำลังสูญเสียสูงกว่าแบบอื่น คือประมาณ -30 dB แบบ PC มีการสูญเสียประมาณ -40dB และแบบ APC มีการสูญเสียความเข้มน้อยสุดคือ -50 dB


ลักษณะของหัวต่อเมื่อเชื่อมต่อถึงกันแสดงดังรูปที่ 9
รูปที่ 9 เมื่อให้ปลายหัวต่อเชื่อมกันระหว่างแบบตัวผู้และตัวเมีย

1.3.5 การประยุกต์ใช้เส้นใยแก้วนำแสง


แนวโน้มการใช้งานเส้นใยแก้วนำแสงได้เป็นรูปธรรมที่เด่นชัดขึ้น ทั้งนี้เพราะมีผู้พัฒนาเทคโนโลยีให้รองรับกับการใช้เส้นใยแก้วนำแสง โดยเน้นที่ความเร็วของการรับส่งสัญญาณ เส้นใยแก้วนำแสงมีข้อเด่นในเรื่องความเชื่อถือสูง เพราะปราศจากการรบกวน อีกทั้งยังสามารถใช้กับเทคโนโลยีได้หลากหลายและรองรับสิ่งที่จะเกิดใหม่ในอนาคตได้มาก


รูปที่ 10 หัวต่อเส้นใยแก้วนำแสงแบบ ST

ตัวอย่างการใช้งานต่อไปนี้ เป็นรูปแบบให้เห็นตัวอย่างของการประยุกต์ใช้ในอาคารในสำนักงาน โดยสามารถเดินสายสัญญาณด้วยเส้นใยแก้นำแสงตามมาตรฐานสากล คือมีสายในแนวดิ่ง และสายในแนวราบ สายในแนวดิ่งเชื่อมโยงระหว่างชั้น ส่วนสายในแนวราบเป็นการเชื่อมจากผู้ใช้มาที่ชุมสายแต่ละชั้น


รูปแบบไดอะแกรมการเดินสายทั่วไปประกอบด้วยโครงสร้างดังรูปที่ 11


รูปที่ 11 โครงสร้าการเดินสายสัญญาณตามมาตรฐาน EIA 568
จากลักษณะของการเดินสายตามมาตรฐาน
EIA 586 นี้ สามารถนำมาใช้กับเทคโนโลยี ต่าง ๆ ได้มาก เช่น
การใช้เทคโนโลยี 10BASE F
การใช้อีเธอร์เน็ตแบบ
10BASE F เป็นมาตรฐานที่ออกแบบมาให้ใช้แบบเทคโนโลยีอีเธอร์เน็ตโดยตรง ความเร็วสัญญาณยังคงอยู่ที่ 10 เมกะบิต และหากเป็น 10BASE F ก็เป็นความเร็ว 10 เมกะบิต ขณะนี้มีการพัฒนาระบบอีเธอร์เน็ตให้เป็นแบบกิกะบิตอีเธอร์เน็ต หรือความเร็วสัญญาณอยู่


ที่ 1,000 เมกะบิต การเดินสายด้วยเส้นใยแก้วนำแสงมีลักษณะเหมือนกับสายยูทีพี โดยใช้ชิปเป็นตัวกระจายพอร์ตต่าง ๆ ดังแสดงในรูปที่ 12


รูปที่ 12 โครงสร้างการเดินสายสัญญาณเพื่อใช้กับเส้นใยแก้วนำแสง

FDDI

เทคโนโลยีนี้มีใช้มานานแล้ว เป็นเทคโนโลยีที่มีความเร็วของสัญญาณที่ 100 เมกะบิต และใช้สายสัญญาณเป็นเส้นใยแก้วนำแสง มีโครงสร้างเป็นวงแหวนสองชั้นและแตกกระจายออก การเดินสายสัญญาณตามมาตรฐาน EIA 568 ก็จัดให้เข้ากับ FDDI ได้ง่าย FDDI มีข้อดีคือสามารถเชื่อมโยงเครือข่ายระยะไกลได้ มีจำนวนโหนดบน FDDI ได้ถึง 1,000 โหนด การจัดโครงสร้างต่าง ๆ ของ FDDI สามารถทำผ่านทางแพตช์ที่เชื่อมต่อให้ได้รูปตามที่ FDDI ต้องการ ในลูปวงแหวนหลักของ FDDI ต้องการวงแหวนสองชั้น ซึ่งก็ต้องใช้เส้นใยแก้วนำแสงจำนวนทั้งหมด 4 ลำแสง FDDI ยังเป็นเครือข่ายหลักหรือแบ็กโบนเพื่อเชื่อมต่อไปยังเครือข่ายอื่นได้ เช่น เชื่อมต่อกับอีเธอร์เน็ต กับโทเค็นริง ไดอะแกรมของ FDDI แสดงดังรูปที่ 13

Work/W1/เส้นใยแก้วนำแสง2_files/fddi9.gif

รูปที่ 13 ไดอะแกรมการเชื่อมโยงของ FDDI

ATM
เป็นเทคโนโลยีที่พัฒนามาเพื่อรองรับการใช้งานที่ความเร็วสูงมาก เอทีเอ็มสามารถใช้ได้กับความเร็ว
155 เมกะบิต 622 เมกะบิต และสูงเกินกว่ากิกะบิตในอนาคต โครงสร้างการเดินสายเอทีเอ็มมีลักษณะแบบดาว เป็นโครงสร้างการกระจายสายสัญญาณซึ่งตรงกับสภาพการใช้เส้นใยแก้วนำแสงอยู่แล้ว
ลักษณะของแพตช์และการกระจายสายสัญญาณเพื่อใช้กับเส้นใยแก้วนำแสงในลักษณะที่ปรับเปลี่ยนเข้ากับเทคโนโลยีต่าง ๆ ได้แสดงไว้ในรูปที่
14 การวางโครงสร้างของสายสัญญาณเส้นใยแก้วจึงไม่แตกต่างกับสายยูทีพี

fddi10
รูปที่ 14 การวางโครงสร้างสายเพื่อเชื่อมต่อเข้ากับอุปกรณ์ต่าง ๆ

1.3.6 การใช้เส้นใยแก้วนำแสงในอนาคต
ถึงแม้ว่าเทคโนโลยีในปัจจุบันมีการใช้งานสายยูทีพีอย่างแพร่หลายและได้ประโยชน์มหาศาสล แต่จากการพัฒนาเทคโนโลยีที่ต้องการให้ถนนของข้อมูลข่าวสารเป็นถนนขนาดใหญ่ที่เรียกว่าซูเปอร์ไฮเวย์ การรองรับข้อมูลจำนวนมากและการประยุกต์ในรูปแบบมัลติมีเดียที่กำลังจะเกิดขึ้นย่อมต้องทำให้สภาพการใช้ข้อมูลข่าวสารต้องพัฒนาให้รองรับกับจำนวนปริมาณข้อมูลที่จะมีมากขึ้น

จึงเชื่อแน่ว่า เส้นใยแก้วนำแสงจะเป็นสายสัญญาณที่ก้าวเข้ามาในยุคต่อไป และจะมีบทบาทเพิ่มสูงขึ้น ซึ่งเมื่อถึงเวลานั้นแล้วเราคงจะได้เห็นอาคารบ้านเรือน สำนักงาน หรือโรงงาน มีเส้นใยแก้วนำแสงเดินกระจายกันทั่วเหมือนกับที่เห็นสายไฟฟ้ากำลังอยู่ในขณะนี้และเหตุการณ์เหล่านี้คงจะเกิดขึ้นในอีกไม่นานัก


2. สื่อกลางที่กำหนดเส้นทางไม่ได้ (Unaided media) หรือระบบไร้สาย (Wireless System)
เป็นระบบที่ไม่ใช้สายสัญญาณเป็นตัวนำข้อมูล เช่น ระบบไมโครเวฟ ระบบดาวเทียม ระบบอินฟราเรด ระบบวิทยุ เป็นต้น

สื่อประเภทกระจายคลื่น (Unguided Media)

ความพิเศษของการใช้สื่อประเภทกระจายคลื่น คือ ความสะดวกสบายในเรื่องสถานที่ตั้งและสามารถติดตั้งได้อย่างรวดเร็ว จึงได้รับความนิยมจากผู้ใช้อย่างรวดเร็วในปัจจุบัน โดยมากมักจะแบ่งการใช้สื่อประเภทกระจายคลื่นเป็น 3 กลุ่มตามการใช้งาน คือ

1. ระบบเครือข่ายไร้สายแบบท้องถิ่น (Wireless LAN) ประกอบด้วย อุปกรณ์ไร้สายตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไป เพื่อรับสัญญาณจากเครื่องคอมพิวเตอร์เข้าสู่ระบบเครือข่ายท้องถิ่น โดยมากมักจะใช้เพื่อเสริมกับอุปกรณ์เครือข่ายแบบมีสาย เพราะว่าราคาของอุปกรณ์ไร้สายยังมีราคาค่อนข้างสูงอยู่

2. ระบบเครือข่ายไร้สายแบบขยาย (Extended Local Networks) จะเป็นการใช้สื่อสัญญาณไร้สายเชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายท้องถิ่น เช่น บริษัททีทมีสำนักงานอยู่ระหว่าง 2 อาคาร และต้องการเชื่อมเครือข่ายหากันก็อาจจะใช้สื่อประเภทกระจายคลื่น เช่น ไมโครเวฟ หรือดาวเทียมมาเชื่อมระหว่างอาคารทั้งสองก็ได้

3. ระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ (Mobile Computing) จะเป็นการใช้คอมพิวเตอร์เชื่อมต่อเข้าระบบเครือข่ายผ่านโทรศัพท์เคลื่อนที่ หรือผ่านระบบดาวเทียม VSAT เป็นต้น
2.1 ระบบไมโครเวฟ ( Microwave )
เป็นระบบที่ใช้วิธีส่งสัญญาณที่มีความถี่สูงกว่าคลื่นวิทยุเป็นทอด ๆ จากสถานีหนึ่งไปยังอีกสถานีหนึ่ง บางที เราอาจเรียกสัญญาณของไมโครเวฟว่า สัญญาณแบบเส้นสายตา ( Line of Sight ) สัญญาณของไมโครเวฟ จะเดินทางเป็นเส้นตรง ในการตั้งสถานีทวนสัญญาณนั้น ส่วนใหญ่จะนิยมตั้งในพื้นที่สูง ๆ เช่น บนภูเขา ตึกสูง ๆ เพื่อช่วยให้ส่งสัญญาณไปได้ไกลขึ้น

เทคโนโลยีของไมโครเวฟนั้นได้ถูกนำมาใช้กับการสื่อสารแบบกระจายคลื่นทั้นสามรูปแบบ คือ ระบบเครือข่ายไร้สายแบบท้องถิ่น (Wireless LAN) ระบบเครือข่ายไร้สายแบบขยาย (Extended Local Networks) ระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ (Mobile Computing)

image007

รูปที่ 15 การทำงานของไมโครเวฟภาคพื้นดิน

image009

รูปที่ 16 การทำงานของไมโครเวฟเชื่อมต่อผ่านดาวเทียม

ระบบไมโครเวฟภาคพื้นดิน (Terrestrial Microwave) หรือเรียกสั้น ๆ ว่าว ไมโครเวฟ เป็นการสื่อสารโดยใช้จานไมโครเวฟเป็นอุปกรณ์รับส่งของข้อมูล โดยจะใช้ความถี่ในย่าน กิ๊กกะเฮิร์ด และจะต้องอยู่ในระยะที่สามาถมองเห็นจานไมโครเวฟ ในจุดถัดไปก่อน (Line-of-Sight) จึงจะสามารถใช้งานได้

โดยส่วนมากจะมีโอกาสได้เห็นจานไมโครเวฟที่ติดตั้งอยู่บนเสาสูง เพราะการติดตั้งในเสาสูงจะทำให้ระยะของ Line-of-Sight ไกลออกไปมากขึ้น (สิ่งที่จะกีดขวางระหว่างจานไมโครเวฟทั้งสองจะพบเห็นได้ยากขึ้นเมื่อเราติตตั้งในที่สูง) ส่วนมากมักจะพบเห็นเสาที่ติตตั้งจานไมโครเวฟนี้ในต่างจังหวัดมากกว่าในกรุงเทพฯ

วิธีการส่งของไมโครเวฟนั้นจะใช้วิธีการบีบลำคลื่น (Beam) ให้แคบ ๆ เพื่อจะได้เพิ่มแบนด์วิธในการสื่อสารข้อมูลได้มากยิ่งขึ้น ดังนั้นในการติดตั้งจานไมโครเวฟจึงต้องมีการคคำนวณระยะทางและตอนติดตั้งก็ต้องใช้ความระมัดระวังด้วย โดยจะต้องเล็งจานไมโครเวฟให้เห็นปลายทางอีกฝั่ง นอกจากนี้ในบางครั้งถ้าพายุเข้า ฝนตก ก็จะทำให้เกิดสัญญาณขาดหายไปได้ด้วยจนบางครั้งอาจจะต้องมีการบิดจานใหม่เพื่อแก้ไขปัญหาที่เกิดขึ้น

ไมโครเวฟมักจะถูกใช้เพื่อแทนที่การส่งของสายเคเบิลในเส้นทางท่ทไม่สะดวกในการติดตั้ง หรือถ้าติดตั้งก็จะไม่ทันการณ์ เช่น ต้องการเชื่อมการติดต่อระหว่างสองอารที่อยู่สองฝั่งของถนน แต่ไม่สามารถเดินสายเคเบิลเองได้ ก็จะนำจานไมโครเวฟไปติดตั้งที่ดาดฟ้าของอาคารทั้งสองแทน (โดยมากการติดตั้งไมโครเวฟในลักษณะนี้จะไม่ได้มีการขออนุญาตกับกรมไปรษณีย์ทำให้บางครั้งอาจจะไปแทรกซ้อนกับความถี่ของคนอื่นที่ใช้งานอยู่ในบริเวณข้างเคียงได้) หรือแม้แต่ผู้ให้บริการอย่าง ทศท หรือ ทีทีแอนด์ที ที่ยังมีการใช้ไมโครเวฟในการเชื่อมต่อในบางเส้นทาง เช่น ในพื้นที่ที่เป็นภูเขา เป็นต้น

ความถี่ที่ใช้งานของไมโครเวฟจะอยู่ในช่วง 4-6 GHz และ 21-23 GHz ส่วนในการติดตั้งและใช้งานไมโครเวฟนั้นจะต้องมีการขออนุญาตจากหน่วยงานของรัฐในแต่ละประเทศที่นำมาใช้นั้นก่อน เพราะว่าจะได้มีการควบคุมไม่ให้ใช้ความถี่ซ้ำซ้อนกับที่มีอยู่แล้ว เช่น ใน ประเทศไทยก็ต้องขอจากกรมไปรษณีย์ (กำลังจะเปลี่ยนให้ กสช. เป็นผู้อนุญาตในอนาคตอันใกล้) หรือในประเทศอเมริกาก็จะต้องขอจาก FCC เป็นต้น และในประเทศไทยเองก็มีข้อกำหนดว่าผู้ที่จะนำเข้าอุปกรณ์ความถี่อย่างเช่น ไมโครเวฟ จะต้องได้รับหนังสือยืนยันจากกรมไปรษณีย์ก่อนจึงจะสามารถนำเข้ามาในราชอาณาจักรไทยได้ (ถ้าหากหนังสืออนุญาตนั้นให้ใช้เป็นการชั่วคราว เมื่อเสร็จงานก็ต้องส่งออกนอกประเทศตามที่กำหนดด้วย)

ค่าใช้จ่ายในการใช้งานไมโครเวฟอาจจะดูว่ามีราคาค่อนข้างแพง ตี่หากเปรียบเทียบกับค่าเช่าของวงจรเช่าที่จะต้องจ่ายเดือนละหลาย ๆ หมื่นแล้ว จะพบว่าไม่แพงเลยทีเดียวและยังสามารถใช้งานในแบนด์วิธที่กว้างกว่าวงจรเช่าด้วย (บางครั้งค่าใช้จ่ายในการทำให้ได้รับใบอนุญาตใช้งานก็อาจจะแพงจนไม่คุ้มค่าก็ได้ จึงมักจะพบผู้ที่ลักลอบติดตั้งใช้งานอยู่มากมายในปัจจุบัน)
2.2 ระบบดาวเทียม ( Satellite System )
หลักการคล้ายกับระบบไมโครเวฟในส่วนของการยิงสัญญาณจากแต่ละสถานีต่อกันไปยัง

จุดหมายที่ต้องการ โดยอาศัยดาวเทียมที่โคจรอยู่รอบโลก

หลักการทั่วไปของระบบสื่อสารผ่านดาวเทียมคือ ทำการส่งดาวเทียมขึ้นไปโคจรอยู่ในอวกาศ เพื่อทำหน้าที่เป็นเครื่องทวนสัญญาณ (Repeater) ติดต่อรับส่งสัญญาณกับสถานีถาคพื้นดินซึ่งติดตั้งอยู่ภายใต้พื้นที่ครอบคุม (Coverage Area) ของดาวเทียม โดยสถานีภาคพื้นดินจะทำหน้าที่เป็นสถานีต่อผ่าน (Gateway) เชื่อมต่อกับเครือข่ายสื่อสารภาคพื้นดินส่วนประกอบหลักของระบบสื่อสารดาวเทียม ได้แก่

- ดาวเทียม (Satellite หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า Spacecraft)

- สถานีควบคุมภาคพื้นดิน (Telemetry Tracking and Command หรือ TT&C)

- สถานีเชื่อมต่อเครือข่ายสื่อสารภาคพื้นดิน (Earth Station หรือ Gateway)

ส่วนประกอบพื้นฐานที่จำเป็นของดาวเทียมประกอบด้วย ระบบติดต่อสื่อสารกับสถานีควบคุมภาคพื้นดิน ระบบที่ช่วยรักษาตำแหน่งในวงโคจร ระบบช่วยในการทรงตัว ระบบรับและเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ ระบบเชื้อเพลิงจรวด นอกจากนี้ยังมีอุปกรณ์เฉพาะตามลักษณะการใช้งานของดาวเทียม เช่น ระบบวงจรช่องสัญญ ในกรณีเป็นดาวเทียมเพื่อการสื่อสาร หรือระบบเครื่องมือตรวจวัดและเก็บข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ สำหรับดาวเทียมที่ใช้วิจัยทางวิทยาศาสตร์ เป็นต้น สำหรับการแบ่งประเภทของดาวเทียม สามารถแบ่งโดยใช้หลักกาณฑ์ 3 ประการ ได้แก่

1. แบ่งประเภทตามขนาดของดาวเทียมได้ดังต่อไปนี้

ประเภท

น้ำหนักดาวเทียม

(กิโลกรัม)

ราคาโดยประมาณ

(ล้านเหรียญสหรัฐ)

Large Satellite (ขนาดใหญ่)

Small Satellite

Mini – Satellite

Micro – Satellite

Nano – Satellite

มากกว่า 1,000

500-1,000

100-500

10-100

น้อยกว่า 10

มากกว่า 100

50-100

10-20

2-3

น้อยกว่า 1

pic1


จะเห็นได้ว่า ยิ่งดาวเทียมมีขนาดใหญ่มากขึ้นเท่าใด ราคาก็จะยิ่งสูงขึ้นมาก ปัจจัยที่มีผลต่อขนาดของดาวเทียม ก็คือ จำนวนอุปกรณ์ที่เป็นส่วนประกอบในตัวดาวเทียมตามที่กล่าวมาในข้างต้น ส่วนดาวเทียมขนาดเล็ก เช่น TMSAT ซึ่งเป็น Micro Satellite ที่โคจร โดยอาศัยหลักแรงดึงดูดจากโลกและแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางขณะที่ดาวเทียมโคจรรอบโลก จึงไม่จำเป็นต้องมีระบบเชื้อเพลิงจรวด ทำให้ดาวเทียมมีราคาที่ไม่สูงมากเมื่อเทียบกับดาวเทียมประเภทอื่น

รูปที่ 17 ดาวเทียม

2. แบ่งประเภทตามระดับวงโคจรของดาวเทียม ก่อนที่จะไปทำความรู้จักดาวเทียมที่ระดับวงโคจรต่าง ๆ ซึ่งมี 3 ระดับ คือ ระดับต่ำ (LEO) ระดับกลาง (MEO) และระดับวงโคจรค้างฟ้า (GEO) จะขอกล่าวถึงปรากฏการณ์ที่เรียกว่า วงแหวน แวน แอลเลน (Van Allen Belts) ซึ่งตั้งชื่อตาม นักดาราศาสตร์ชื่อ เจมส์ แวน แอลเลน (James Van Allen) ที่ได้ทำการศึกษาและค้นพบปรากฏการณ์นี้ กล่าวคือ ที่ความสูงขึ้นไปจากพิ้นผิวโลกจะมีบริเวณที่เรียกว่าวงแหวนแวน แอลเลน ซึ่งจะเป็นบริเวณที่มีอนุภาคโปรตอนและอิเล็กตรอนพลังงานสูงอยู่เป็นจำนวนมาก อนุภาคเหล่านี้จะมีผละทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่อยู่ในดาวเทียมทำงานผิดพลาด หรือจนถึงขั้นทำให้เสียหายได้ ดังนั้นจึงไม่เหมาะที่จะส่งดาวเทียมขึ้นไปโคจรอยู่ในบริเวณดังกล่าว วงแหวนนี้จะมี 2 วงอยู่รอบโลก

2.1 ดาวเทียมระดับวงโคจรต่ำ (LEO หรือ Low Earth Orbit) เป็นวงโคจรที่มีระดับความสูงจากพื้นโลกประมาณ 500-2,000 กิโลเมตร หรือไม่เกินบริเวณที่เรียกว่าวงแหวน แวน แอลเลน วงในดาวเทียมที่โคจรอยู่ในระดับนี้ ได้แก่ ดาวเทียมของระบบ Iridium, ระบบ Global star เป็นต้น

2.2 ดาวเทียมระดับวงโคจรปานกลาง (MEO หรือ Medium Earth Orbit) เป็นวงโคจรที่มีระดับความสูงจากพื้นผิวโลกประมาณ 10,000 กิโลเมตร หรืออยู่ระหว่าง วงแหวน แวน แอลเลน วงในและวงนอก ดาวเทียมที่โคจรอยู่ในระดับ MEO เช่น ดาวเทียมในระบบ ICO

2.3 ดาวเทียมระดับวงโคจรค้างฟ้า (GEO หรือ Geostationary Orbital) ดาวเทียมในระดับวงโคจรนี้อยู่สูงจากพื้นผิวโลกประมาณ 36,000 กิโลเมตร โดยโคจรด้วยความเร็วเชิงมุมเท่ากับความเร็วในการหมุนรอบตัวเองของโลก จึงทำให้ดาวเทียมเสมือนอยู่นิ่งกับที่เมื่อสังเกตจากจุดใด ๆ บนพื้นผิวโลก เป็นระดับวงโคจรที่นิยมใช้งานกันมากที่สุด โดยเฉพาะดาวเทียมเพื่อการสื่อสาร เช่น ดาวเทียาอินเทลแซท, ดาวเทียมไทยคม, ดาวเทียมปาลาปา เป็นต้น

เมื่อเปรียบเทียบเทคโนโลยีดาวเทียมระดับวงโคจรจะพบว่า ดาวเทียมวงโคจรต่ำมีข้อได้เปรียบ คือ จะใช้พลังงานในการรับส่งสัญญาณระหว่างสถานีภาคพื้นดินกับตัวดาวเทียมน้อยกว่า การหน่วงของสัญญาณ (Propagation Delay) น้อยกว่า ส่วนข้อด้อย คือ ดาวเทียมวงโคจรต่ำ ต้องใช้ดาวเทียมจำนวนมาก เพื่อให้ครอบคลุมพื้นที่บริการเท่ากับดาวเทียมระดับวงโคจรสูง และดาวเทียมจะมีการเคลื่อนที่ตลอดเวลา ทำให้การติดต่อระหว่างดาวเทียมกับสถานีภาคพื้นดินต้องมีการเปลี่ยนช่องสัญญาณหรือเปลี่ยนดาวเทียมที่ติดต่ดบ่อย ๆ ซึ่งอาจทำให้การติดต่อขาดหายได้ง่าย อีกทั้งตัวดาวเทียมก็มีอายุการใช้งานที่สั้นประมาณ 5 ปี ทำให้ต้องส่งดาวเทียมดวงใหม่ขึ้นไปทดแทนบ่อย ๆ และข้อสำคัญคือดาวเทียมวงโคจรต่ำ เป็นเทคโนโลยีที่สลับซับซ้อน ฉะนั้นจึงมีความเสี่ยงทางเทคโนโลยีที่ค่อนข้างสูง

สำหรับดาวเทียมที่โคจรอยู่ระหว่างวงแหวน แวน แอลเลน วงนอกกับวงโคจร GEO มักจะเป็นดาวเทียมที่ใช้งานเฉพาะด้าน เช่น ระบบดาวเทียมสำหรับการระบุตำแหน่ง หรือที่เรียกว่า ระบบ GPS (Global Positioning System) เป็นต้น

3. แบ่งประเภทตามลักษณะของการโคจร

3.1 Polar Orbit มีวงโคจรเป็นวงกลมโดยมีเส้นผ่าศูนย์กลางอยู่ในแนวขั้วโลก อาจกล่าวได้ว่าเป็นวงโคจรลักษณะเดียวที่สามารถครอบคลุมพื้นที่ให้บริการได้ทั่วโลกจริง ๆ โดยใช้กลุ่มดาวเทียมจำนวนมากโคจรในวงโคจร Polar Orbit ให้มีตำแหน่งทางเวลาและมุมที่ผสมผสานสอดคล้องกัน อย่างไรก็ตามการที่จะทำให้การทำงานประสานกันอย่างลงตัวเช่นนี้ยังถูกจำกัดในเรื่องทางเทคนิคอีกหลายประการ เช่น ความคุ้มค่าในการลงทุน ความยุ่งยากสลับซับซ้อนทั้งการควบคุมดาวเทียมและตัวสถานีภาคพื้นดิน ดังนั้นวงโคจรประเภทนี้จึงยังไม่ได้ถูกนำมาใช้งานในด้านดาวเทียมเพื่อการสื่อสารโทรคมนาคมมากนัก แต่มีการนำมาใช้งานกับดาวเทียมเพื่อการนำร่อง (Navigation) การอุตุนิยมวิทยา และการสำรวจทรัพยากรธรณี

3.2 Equatorial Orbit เป็นวงโคจรที่อยู่บนระนาบเดียวกันกับแนวเส้นศูนย์สูตรของโลก โดยมีลักษณะการโคจรเป็นรูปวงกลม ตัวอย่างเช่น วงโคจรค้างฟ้า (Geostationary Orbit) ซึ่งมีบทบาทสำคัญต่อโลกสื่อสารโทรคมนาคมเป็นอย่างมาก

3.3 Inclined Orbit วงโคจรลักษณะนี้มีอยู่ด้วยกันหลายแบบ แตกต่างกันไปตามความเอียง (Incline) หรือมุมที่ระนาบวงโคจรทำกับระนาบศูนย์สูตรและความรีของวงโคจรว่ามากน้อยต่างกันเพียงใด วงโคจรประเภทนี้มีคุณสมบัติเฉพาะตัวตรงที่สามารถครอบคลุมพื้นที่บริการที่บริเวณละติจูดสูงหรือต่ำมาก ๆ ได้ หรืออาจครอบคลุมพื้นที่ขั้วโลกได้ด้วย ในขณะที่วงโคจรระนาบศูนย์สูตรจะไม่สามารถครอบคลุมถึงเนื่องจากถูกส่วงโค้งของโลกบดบังไว้ ในอดีตสหภาพโซเวียตเป็นประเทศที่ใช้ดาวเทียมวงโคจรประเภทนี้มากที่สุด เนื่องจากพื้นที่ของประเทศโดยส่วนใหญ่จะอยู่ในบริเวณละติจูดสูงมาก โดยใช้งานในด้านของการนำร่อง อุตุนิยมวิทยา การสำรวจทรัพยากรธรณี และการสื่อสารในภูมิประเทศแถบขั้วโลก

จากการแบ่งประเภทของดาวเทียมด้วยหลักเกณฑ์ 3 ประการดังกล่าว จะเห็นว่าระดับของวงโคจร และลักษณะวงโคจรของดาวเทียมจะต้องถูกออกแบบให้สอดคล้องกับวัตถุประสงค์การใช้งาน โดยลักษณะของดาวเทียมเหล่านั้นจะเป็นปัจจัยในการกำหนดขนาด และราคาของดาวเทียมที่จะสร้าง ตลอดจนมีผลต่ออายุใช้งาน ราคาค่าก่อสร้างดาวเทียม ราคาค่าก่อสร้างสถานีควบคุมภาคพื้นดิน รวมทั้งจะมีผลในด้านการใช้เครือข่ายได้อย่างเต็มประสิทธิภาพด้วย

สถานีควบคุมภาคพื้นดิน (TT&T)

TT&T ย่อมาจาก Telemetry Tracking and Command คำว่า Telemetry, Tracking ซึ่งมีความหมายถึง การวัด ซึ่งประกอบด้วย การวัดระยะความสูงขณะใด ๆ ของดาวเทียม, ความเร็วของการเคลื่อนที่, แรงต่าง ๆ ที่กระทำต่อดาวเทียม เช่น แรงดึงดูดระหว่างมวล, อุณหภูมิ, ภาวะการใช้พลังงานของอุปกรณ์ต่าง ๆ บนดาวเทียม เป็นต้น ส่วนคำว่า Command คือ การควบคุมอุปกรณ์ในดาวเทียมให้ทำงานได้ตามปกติตลอดอายุการใช้งาน การรักษาตำแหน่งของวงโคจรให้เหมาะสม ดังนั้น ดาวเทียมทุก ๆ ระบบจึงต้องมีสถานีควบคุมภาคพื้นดิน (TT&T) คอยทำหน้าที่ดังกล่าวเพื่อควบคุมการทำงานของดาวเทียมเสมอ

สถานีเชื่อมต่อกับระบบสื่อสารภาคพื้นดิน (Earth Station หรือ Gateway)

สถานีภาคพื้นดินจะมีหน้าที่หลักในการรับ-ส่งข้อมูลระหว่างดาวทัยมกับเครือข่ายการสื่อสารภาคพื้นดิน ประกอบด้วย อุปกรณ์ระบบต่าง ๆ เช่น ระบบควบคุมและดูแลการทำงาน (Monitor & Control System), ระบบการจัดสรรวงจรใช้งาน (Resource Management), อุปกรณ์แปลงความถี่ (Up/Down Converter), อุปการณ์ขยายความแรงสัญญาณ (Power Amplifier) และจานดาวเทียม (Antenna) เป็นต้น

องค์ประกอบทั้ง 3 ได้แก่ ดาวเทียม สถานีควบคุมและสถานีเชื่อมต่อฯ จะเชื่อมโยงกันเป็นเครือข่ายสื่อสารทั่วพื้นที่ครอบคลุมของดาวเทียม (Coverage Area) เมื่อเราต้องการทำการติดต่อกับพื้นที่บริเวณใด ๆ ภายใต้พื้นที่ครอบคลุมของดาวเทียมสามารถทำได้อย่างง่ายดายโดยเพียงแค่ติดตั้งสถานีเชื่อมต่อภาคพื้นดินเท่านั้น ซึ่งกล่าวได้ว่าการสื่อสารผ่านดาวเทียมเป็นระบบสื่อสารที่มีความคล่องตัวสูง เนื่องจากสามารถติดตั้งเครือข่ายที่มีพื้นที่ให้บริการที่กว้างขวางได้ในเวลาที่รวดเร็ว เมื่อเทียบกับเครือข่ายระบบสื่อสารประเภทอื่น ๆ

ย่านความถี่ที่ใช้ในระบบการสื่อสารผ่านดาวเทียม (Satellite Frequency Spectrum)

สื่อกลางในการส่งสัญญาณระหว่างดาวเทียมกับสถานีภาคพื้นดินก็คือ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าหรือที่เรียกว่าคลื่นวิทยุ ปัจจุบันคลื่นวิทยุที่ใช้สำหรับการสื่อสารผ่านดาวเทียมถูกกำกับดูแลโดยสหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ (International Telecommunication Union : ITU) ซึ่งอยู่ภายใต้องค์การสหประชาชาติ โดยมีข้อตกลงระหว่างประเทศที่ได้จัดทำขึ้น ในการประชุมเพื่อบริหารการใช้งานความถี่วิทยุโลกสำหรับการโทรคมนาคมในอวกาศ (World Administrative Radio Conference for Space Telecommunication : WARC-ST) ซึ่งได้แบ่งคลื่นความถี่วิทยุสำหรับการสื่อสารผ่านดาวเทียมไว้คร่าว ๆ ดังที่แสดงในตาราง

ตารางแสดงย่านความถี่วิยุที่จัดสรรสำหรับการสื่อสารผ่านดาวเทียม

ย่านความถี่

ช่วงความถี่ กิกกะเฮิร์ซ (GHz) (109 HZ)

L-Band

1 – 2

S-Band

2 – 4

C-Band

4 – 8

X-Band

8 – 12

Ku-Band

12 – 18

K-Band

18 – 27

Ka-Band

27 – 40

Millimeter

40 – 300

คลื่นวิทยุในแต่ละย่านความถี่จะมีคุณสมบัติการเดินทางผ่านตัวกลางที่ต่างกัน โดยเฉพาะผลกระทบของความสูญเสียจากการเดินทางของคลื่น ซึ่งมีผลโดยตรงต่อคุณภาพสัญญาณ และโอกาสการเชื่อมต่อสัญญาณ เช่น ที่ความถี่ 22.2 GHz สัญญาณคลื่นมักจะถูกลดทอนจากไอน้ำในอาศ หรือที่ความถี่ในช่วง 60 GHz และในช่วง 18.8 GHz สัญญาณของคลื่นจะถูกลดทอนโดยออกซิเจน และในย่านความถี่ Ku-Band สัญญาณมักจะถูกลดทอนโดยฝน ตัวอย่างเช่น การแพร่ภาพส่งสัญญาณโทรทัศน์ในระบบ DTH (Direct To Home) ซึ่งใช้ย่านความถี่ Ku-Band บางครั้งอาจรับสัญญาณได้ไม่ชัดเจนในขณะที่มีฝนตกหนัก

จะเห็นได้ว่าย่านความถี่สำหรับการสื่อสารดาวเทียมเป็นอีกปัจจัยหนึ่งที่มีผลต่อคุณภาพการให้บริการของเครือข่ายดาวเทียม ซึ่งในการใช้งานความถี่ของดาวเทียมนี้จะมีการประสานงานกันระหว่าผู้ให้บริการระบบสื่อสารดาวเทียมต่าง ๆ ที่มีวงโคจรในตำแหน่งที่ใกล้เคียงกัน หรือมีพื้นทีให้บริการเดียวกัน หรือมีการใช้ความถี่ในย่านเดียวกัน ที้นี้เพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวนกัน (Interference) ของสัญญาณ และให้สามารถใช้งานความถี่ได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ

ข้อดีของระบบดาวเทียม

- ใช้เวลาในการติดตั้งน้อย

- สามารถติดต่อได้กับทุกตำแหน่งที่อยู่ในพื้นที่ให้บริการของดาวเทียม (Reaching Multi Location)

- ไม่มีสัญญาณรบกวน (Noise) เนื่องจากเป็นการส่งที่ความถี่สูงมาก

- ค่าใช้จ่ายในการติดตั้งต่อจุดคงที่

ข้อเสียของระบบดาวเทียม

- ความปลอดภัยของข้อมูลต่ำ เพราะว่าเป็นการส่งผ่านอากาศทำให้ใคร ๆ ก็สามารถดักจับได้

- สัญญาณที่รับ-ส่ง มี Propagation Delay เนื่องจากระยะทางระหว่างดาวเทียมกับโลกไกลกันมาก

- ราคาลงทุนเริ่มต้นค่อนข้างสูง

- ความแปรปรวนของอากาศมีผลทำให้สัญญาณผิดเพื้ยนจากปกติได้

เปรียบเทียบการทำงานของดาวเทียมกับไมโครเวฟ

1. ไมโครเวฟสามาราถใช้ได้กับสถานีที่สามารถมองเห็นกันเท่านั้น (Line of Sight) แต่ดาวเทียมจะสามารถใช้ได้กับทุกสถานีที่สามารถมองเห็นดาวเทียมได้ ซึ่งจะมีพื้นที่ให้บริการที่มากกว่า

2. ไมโครเวฟจะทำงานแบบอาศัยสถานีต่าง ๆ เป็นตัวกลางในการส่งผ่านไปยังปลายทาง ดังนั้น หากมีการเสียหายที่สถานีกลางทางก็จะใช้งานต่อไปไม่ได้ แต่ถ้าเป็นดาวเทียมหากมีสถานีใดเสียหายก็จะใช้ไม่ได้เฉพาะสถานีนั้นเท่านั้น

3. การติดตั้งจานดาวเทียมสามารถทำได้ง่ายและรวดเร็ว เมื่อติดตั้งเสร็จแล้วก็ใช้งานได้เลย ในขณะที่ไมโครเวฟจะต้องติดตั้งสถานีทั้งหมดตลอดเส้นทางก่อนจึงสามารถใช้งานได้

4. ทั้งสองระบบจะถูกรบกวนจากสภาพอากาศไม่ดี เช่น ฝนตก พายะพัดผ่าน เป็นต้น ทำห้ำม่สามารถใช้งานได้ตามปกติ

2.3 ระบบอินฟราเรด (Infrared Transmission)

ระบบอินฟราเรด (Infrared Transmission) เป็นระบบที่ใช้เทคโนโลยีเช่นเดียวกับ Remote control ของเครื่องรับโทรทัศน์ ที่สามารถเปลี่ยนช่องโทรทัศน์ผ่านทางรีโมตที่ใช้คลื่นแสงอินฟราเรดเป็นตัวสั่งงานไปที่โทรทัศน์ให้เปลี่ยนช่องให้ อย่างไรก็ดีระบบนี้จะมีข้อจำกัดที่ต้องใช้งานเป็นเส้นตรงระหว่างเครื่องรับและเครื่องส่ง ทำให้มีระยะทางรับส่งที่ไม่ไกลนัก รวมทั้งไม่อาจมีสิ่งกีดขวางด้วย ในปัจจุบันมีการนำมาใช้เป็นระบบเครือข่ายระยะใกล้ๆ อยู่บ้างสำหรับพื้นที่ที่การเดินสายกระทำได้ไม่สะดวก รวมทั้งมีการนำไปใช้ในการส่งข้อมูลจากเครื่องคอมพิวเตอร์ไปยังเครื่องพิมพ์ด้วย ซึ่งเทคนิคนี้ก็ถูกนำมาใช้ในระบบเครือข่ายไร้สายด้วยแนวคิดในการทำงานแบบเดียวกันนั่นเอง

วิธีการสื่อสารด้วยอินฟราเรดนั้นแบ่งเป็น 4 แบบ ดังนี้

1. Broadband Optical Telepoint วิธีนี้จะใช้เทคนิคของบอร์ดแบนด์ อัตราเร็วในการส่งข้อมูลนั้นสามารถเทียบเคียงได้กับระบบเครือข่ายแบบมีสายได้ทีเดียว

2. Line-of-Sight Infrared เทคนิคการส่งแบบนี้จะต้องทำให้อุปกรณ์รับส่งทั้งสองฝั่งสามารถมองเห็นกันได้ชัดเจน (Line-of-Sight)

3. Reflective Infrared คอมพิวเตอร์ที่จะใช้งานต้องส่งไปยังจุดเดียวกัน (Central Unit) และที่จุดนี้จะรวมสัญญาณเข้าไปยังโหนดที่ต้องการติดต่อด้วย

4. Scatter Infrared การส่งแบบนี้จะสามารถสะท้อนกำแพง ผนัง พื้น ก่อนจะเดินทางไปถึงอุปกรณ์ปลายทางก็ได้ สามารถส่งไปถึงปลายทางที่อยู่ไกลถึง 100 ฟุตได้ แต่ก็ต้องยอมรับเช่นกันว่าความเร็วในการส่งนั้นจะค่อนข้างต่ำมาก เพราะว่ามีการกระจายของคลื่นมากกว่าแบบอื่น ๆ

การใช้อินฟราเรดนั้นจะไม่สามารถใช้ได้เกินระยะ 100 ฟุต และสามารถรับส่งได้สูงสุดถึง 10 Mbps. และจะไม่สามารถติดต่อกันได้หากมีอะไรมาบังระหว่างอุปกรณ์อินฟราเรดทั้งสองฝั่ง ปัจจุบันมักจะพบว่ามีการนำอินฟราเรดมาใช้เชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์กับพ็อกเก็ตพีซี หรือโทรศัพท์มือถือ เพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูล หรือสำรองข้อมูลลงในคอมพิวเตอร์ มากกว่าจะนำมาใช้เชื่อมต่อในระบบเครือข่าย

2.4 โทรศัพท์เคลื่อนที่ (Cellular Transmission)

จะอาศัยการส่งสัญญาณของโทรศัพท์เคลื่อนที่ในการส่งผ่านข้อมูล
Cellular telephone :(Mobile telephone) อุปกรณชนิดนี้เปนการสื่อสารสัญญาณเลียง ขอมูล โดยใชคลื่นวิทยุในการสื่อสารกับเสาอากาศวิทยุในขอบเขตของพื้นที่ที่กํ าหนดเรียกวา เซล สัญญาณcellular จะเดินทางจากเซลหนึ่งไปยังอีกเซลหนึ่ง

ทฤษฎีระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่เซลลูล่าร์
ระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่เซลลูล่าร์ ของการสื่อสารแห่งประเทศไทยเป็นระบบที่ผลิตโดย บริษัทโมโตโรล่าประเทศสหรัฐอเมริกา ความถี่ 800 MHz AMPS (Avance Mobile Phone Systems) ส่วนประกอบของโทรศัพท์เคลื่อนที่มี 3 ส่วนคือ
1. ชุมสายโทรศัพท์เคลื่อนที่ (Electronic Mobile Exchange) หรือ EMX
2. สถานีเครือข่าย (Cell Site)
3. เครื่องโทรศัพท์เคลื่อนที่ (Mobile Telephone) ดังรูปที่ 18

0216i07

รูปที่ 18 แสดงระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่เซลลูล่าร์

ชุมสายโทรศัพท์เคลื่อนที่ทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางที่ให้หมายเลขโทรศัพท์เคลื่อนที่ดำเนิน การสลับสายต่อให้ผู้ใช้บริการ ตลอดจนควบคุมสถานีเครือข่ายและโทรศัพท์เคลื่อนที่และ บันทึกการใช้โทรศัพท์ส่วนสถานีเครือข่ายทำหน้าที่เป็นตัวกลางการรับส่งสัญญาณคลื่น วิทยุระหว่างโทรศัพท์เคลื่อนที่กับชุมสายสถานีเครือข่ายหนึ่ง ๆ จะให้บริการแก่โทรศัพท์ เคลื่อนที่ครอบคลุมพื้นที่ที่สัญญาณส่งไปถึง หรือเรียกพื้นที่นี้ว่าพื้นที่ให้บริการ (Service Area) ดังนั้นสถานีเครือข่ายจึงต้องมีหลาย ๆ สถานี เพื่อให้ผู้ใช้บริการสามารถโทรได้ อย่างต่อเนื่อง ดังรูปที่ 19

0216i08

รูปที่ 19 แสดงส่วนประกอบของระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่เซลลูล่าร์

สถานีเครือข่ายวางอยู่ในเซลที่เรียงต่อกันคล้ายกับรังผึ้ง ซึ่งแต่ละสถานีถูกกำหนดให้ใช้ ความถี่ของช่องสัญญาณจำนวนหนึ่ง
2.1 การจัดเซลและความถี่ช่องสัญญาณ
เซลจะถูกจัดเป็นกลุ่ม ๆ เช่น 4 เซล (K=4) หรือ 7 เซล (K=7) ในแต่ละเซลจะแบ่งเป็น 6 sectors หรือ 3 sectors ดังรูปที่ 20

0216i09

รูปที่ 20 แสดงการแบ่งกลุ่มของเซล

ในแต่ละ sector จะประกอบด้วยช่องสัญญาณเสียงจำนวน 13-15 ช่องสัญญาณ
2.2 การกำหนดความถี่ช่องสัญญาณ
ระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่เซลลูล่าร์ AMPS 800 MHz กำหนดย่านความถี่ดังนี้
1.) ย่านความถี่ A ให้บริการโดยการสื่อสารแห่งประเทศไทย แบ่งเป็น
1.1) ความถี่ในการส่งของสถานีเครือข่าย (Base Tx) 870.30 - 879.990 MHz ประกอบด้วย
- ช่องสัญญาณเสียง (Voice Channel) หมายเลข 1-312
- ช่องสัญญาณควบคุม (Signaling Channel) หมายเลข 313-333
1.2) ความถี่ในการส่งของ เครื่องโทรศัพท์เคลื่อนที่ (Mobile Tx) 825.30-834.990 MHz
2.) ย่านความถี่ B ให้บริการโดย บริษัท โทเทิ่ลแอคเซสคอมมิวนิเคชั่น จำกัด แบ่งเป็น
2.1) ความถี่ในการส่งของสถานีเครือข่าย (Base-Tx) 880.20-889.980 MHz ประกอบด้วย
- ช่องสัญญาณเสียง (Voice Channel) หมายเลข 355-666
- ช่องสัญญาณควบคุม (Signaling Channel) หมายเลข 334 - 354
2.2) ความถี่ในการส่งของโทรศัพท์เคลื่อนที่ (Mobile Tx) 835.020 - 844.980 MHz
การแปลงหมายเลขของช่องสัญญาณเป็นความถี่ทำได้โดย
ก. ถ้าเป็นความถี่ในการส่งของสถานีเครือข่าย
ความถี่ = (หมายเลขช่องสัญญาณ*0.03MHz) + 870 MHz (1)
ข. ถ้าเป็นความถี่ในการรับของสถานีเครือข่าย
ความถี่ = (หมายเลขช่องสัญญาณ*0.03MHz) + 825 MHz (2)
ความห่างของช่องสัญญาณ (Channel Spacing) 30 MHz
2.3 การติดต่อระหว่างสถานีเครือข่ายกับโทรศัพท์เคลื่อนที่
สัญญาณที่ติดต่อระหว่างโทรศัพท์เคลื่อนที่กับสถานีเครือข่ายมีดังนี้
1. สัญญาณควบคุม (SIGNALING CHANNEL) ใช้ในการส่งข้อมูล
- มอดูเลตแบบ FSK
- อัตราการส่ง 10 kbps
- Peak deviation + 8.0 KHz
- ชนิดการเข้ารหัส Manchester
2. สัญญาณเสียง (VOICE CHANNEL) ใช้ในการสนทนา
- ชนิดการมอดูเลต FM
- Peak - deviation + 12.0 KHz

2.4 สัญญาณรบกวนที่เกิดกับระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่เซลลูล่าร์
สัญญาณรบกวนหรือ Interference เกิดจากสัญญาณมากกว่า 2 สัญญาณ ที่มีความถี่เดียวกันมา แทรกสอดซึ่งเครื่องรับไม่สามารถแยกข้อมูลออกจากสัญญาณได้ การเกิด Interference มี 2 แบบคือ Cochannel interference ซึ่งเกิดจากการแทรกสอดของสัญญาณที่ความถี่เดียวกันนำมา reuse และ Adjacent interference เกิดจากการแทรกสอดของสัญญาณที่มีอยู่ติดกัน ผลของ การเกิด Interference จะทำให้เกิดเสียงแทรกสอดของคลื่นเข้ามาในขณะที่กำลังสนทนาอยู่ จะ ทำให้เกิดเสียงแทรกสอดของคลื่นเข้ามาในขณะที่กำลังสนทนาอยู่จะทำให้คุณภาพสัญญาณต่ำลง ซึ่งจะวัดอยู่ในรูป C/I (C คือระดับสัญญาณคลื่นพาหะ และ I คือระดับของสัญญาณInterference) ซึ่งไม่ควรมีค่าต่ำกว่า 18 dB สำหรับระบบ Analog และ 9 dB สำหรับระบบ Digital

หลักเกณฑ์ในการเลือกสื่อกลาง
หลักเกณฑ์ที่ต้องคำถึงถึงในการเลือกสื่อกลางที่เหมาะสมกับการสื่อสารข้อมูลในรูปแบบต่างๆ สรุปได้ดังนี้
1. อัตราเร็วในการส่งผ่านข้อมูล (Transmission rate) โดยพิจารณาจากปริมาณของข้อมูลที่ส่งผ่านว่ามากน้อยเพียงใด ข้อมูลนั้นมีความเร่งด่วนหรือสำคัญขนาดไหน
2. ระยะทาง (Distance) จะต้องทราบว่าระยะทางระหว่างอุปกรณ์ที่ต้องการเชื่อมต่อนั้น อยู่ห่างกันแค่ไหน เช่น ภายในห้องเดียวกัน จังหวัดใกล้เคียง หรืออยู่ห่างกันคนละประเทศ เป็นต้น
3. ค่าใช้จ่าย (Cost) จะมีค่าใช้จ่ายมากน้อยเพียงใด และต้องจ่ายในส่วนใดบ้าง เช่น ต้องมีค่าติดตั้ง ค่าดูแลรักษาระบบ หรือ มีค่าบริการรายเดือน เป็นต้น
4. ความสะดวกในการติดตั้ง (Easy of install) โดยพิจารณาถึงความเหมาะสมของสถานที่ว่าควรใช้สื่อกลางแบบใด เช่น พื้นที่ที่ไม่สะดวกในการเดินสาย ก็อาจใช้ระบบคลื่นไมโครเวฟ หรือดาวเทียมแทน เป็นต้น
5. ความทนทานต่อสภาพแวดล้อม (Resistance to environmental conditions) โดยเลือกสื่อกลางให้เหมาะสมกับภูมิประเทศ และสิ่งแวดล้อม





2.สาย UTP CAT5e และ CAT6 คืออะไร แตกต่างกันอย่างไร
ตอบ


3.หลักการเลือกสื่อกลางในการใช้งาน มีอะไรบ้าง
จงอธิบาย
ตอบ


4.การเชื่อมโยงระบบเครือข่ายมีกี่ประเภท อะไรบ้าง
ตอบ