บทที่ 3

สื่อการส่งข้อมูลและการรับส่งข้อมูลทางเครือข่าย

การส่งสัญญาณแบบเบสแบนด์(Baseboard) 

            จะเป็นการสื่อสารข้อมูลที่สายสัญญาณหรือตัวกลางในการส่งผ่านสัญญาณสามารถส่งได้เพียงหนึ่งสัญญาณในเวลาขณะใดขณะหนึ่งเท่านั้น นั่นคือ อุปกรณ์ที่ใช้งานสายสัญญาณในขณะนั้นจะครอบครองช่องสัญญาณทั้งหมดโดยอุปกรณ์อื่น ๆ จะไม่สามารถร่วมใช้งานได้เลย เช่นที่เห็นได้ชัดคือ ระบบโทรศัพท์ ระบบเครือข่าย LAN ระบบเครือข่ายแบบบรอดแบนด์(Broadband) จะตรงข้ามกับ Baseboard นั่นคือจะเป็นการสื่อสารข้อมูลที่ตัวกลางในการส่งผ่านสัญญาณสามารถมีหลายช่องสัญญาณได้พร้อมกัน โดยใช้วิธีการแบ่งช่องความถี่อออกจากกัน ทำให้อุปกรณ์ต่าง ๆ สามารถสื่อสารกันโดยใช้ช่องความถี่ของตนเองผ่านตัวกลางเดียว เช่นระบบเครือข่าย Cable TV ซึ่งสามารถส่งสัญญาณมาพร้อมกันหลาย ๆ ช่องบนสายสื่อเส้นเดียว และผู้รับก็สามารถเลือกช่องความถี่ที่ต้องการชมได้

การส่งสัญญาณแบบ บรอดแบนด์ (Broadband Communications)

การสื่อสารบรอดแบนด์ หรือการสื่อสารแบบแถบความถี่กว้าง เป็นคำที่ใช้ทั้งในระบบสื่อสารโทรคมนาคม และระบบสื่อสารข้อมูลคอมพิวเตอร์ เพื่อเรียกกลุ่มของเทคโนโลยี ที่ใช้แถบความถี่กว้าง ในการสื่อสารหรือใช้ช่องสัญญาณสื่อสารข้อมูล ที่มีความสามารถในการส่งข้อมูลปริมาณมาก มีลักษณะการใช้งานช่องสัญญาณสื่อสารเพียงหนึ่งช่องหรือหลายช่องสัญญาณได้พร้อมกัน โดยทั่วไปแล้วเทคโนโลยีบรอดแบนด์มีความสามารถใน การส่งข้อมูลแบบดิจิทัลด้วยอัตราการส่งข้อมูลความเร็วสูง และสามารถให้บริการสื่อสารข้อมูลได้หลายรูปแบบ เช่นทั้งภาพและเสียงพร้อมกัน

สื่อสารกลางส่งข้อมูลแบบใช้สาย

 สื่อกลางประเภทมีสาย หมาย ถึง สื่อกลางที่เป็นสายซึ่งใช้ในการเชื่อมโยงโดยอุปกรณ์ต่าง ๆ เพื่อใช้ในการส่งผ่านข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ และอุปกรณ์ในระยะทางที่ห่างกันไม่มากนัก

                ตัวกลางหรือสายเชื่อมโยง เป็นส่วนที่ทำให้เกิดการเชื่อมต่ออุปกรณ์ ต่างๆเข้าด้วยกัน สื่อกลางที่ใช้ในการสื่อสารมีหลายประเภท แต่ละประเภทจะแตกต่างในด้านของปริมาณข้อมูลที่สื่อกลางตัวนั้นๆสามารถผ่านไป ได้ในเวลาขณะใดขณะหนึ่ง การวัดปริมาณในการนำข้อมูล เรียกกันว่า แบนด์วิธ(bandwidth) มีหน่วยเป็น จำนวนบิตข้อมูลต่อวินาที (bit per second : bps) สายเชื่อมโยงมีด้วยกันหลายประเภท คือ

                1. สาย Lan Cable คือ สายที่ใช้สำหรับการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์กับอุปกรณ์ที่เรียกว่า Switch หรือ HUB (แต่เราสามารถเชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์ได้ด้วยเช่นกัน) สายแลนมีอยู่หลายประเภท แต่ละประเภทจะมีความสามารถในการรับ-ส่งสัญญาณแตกต่างกันออกไป  สาย Lan เป็นลักษณะ สายคู่บิดเกลียว ลักษณะของสายคู่บิดเกลียวแต่ล่ะคู่จะทำมาด้วยเส้นทองแดง 2 เส้น แต่ล่ะเส้นจะมีฉนวนหุ้ม พันกันเป็นเกลียวเพื่อป้องกันการรบกวนจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
            ประเภทของสารคู่บิดเกลียว แบ่งออกเป็น 2 ประเภทคือ

               1.ชนิดไม่มีฉนวนหุ้มโลหะ(Unshielded Twisted Pairs : UTP)

                - ประกอบด้วยสายคู่บิดเกลียว 4 คู่ (8 เส้น)
                - เหมาะสำหรับเชื่อมต่ออุปกรณ์ระยะห่างไม่เกิน 30 เมตร
                - ราคาถูก แต่ถูกรบกวนได้ง่ายและไม่ทนทาน

ประเภทของสาย UTP

• UTP CAT5  คือ สายแลน ที่เป็นสายทองแดงที่มีความเร็วที่ต่ำ ความเร็วสูงสุดอยู่ที่ 100 Mbps (ไม่เป็นที่นิยมใช้กันแล้ว)
• UTP CAT5e  คือ สายแลนที่เป็นสายทองแดงที่มีความเร็วที่ต่ำ ความเร็วสูงสุดอยู่ที่ 1 Gbps
• UTP CAT6  คือ สายแลนที่เป็นสายทองแดงที่มีความเร็วที่ต่ำ ความเร็วสูงสุดอยู่ที่ 10 Gbps BANWIDTH อยู่ที่ 250MHz
• UTP CAT7  คือ สายแลนที่เป็นสายทองแดงที่มีความเร็วที่ต่ำ ความเร็วสูงสุดอยู่ที่ 10 Gbps BANWIDTH อยู่ที่ 600MHz

               2.ชนิดมีฉนวนหุ้ม(Shield Twisted Pairs)
 

            - ประกอบด้วยสายคู่บิดเกลียว 4 คู่ (8 เส้น)
            - สายแต่ล่ะเส้นมีฉนวนหุ้มโลหะเพื่อนป้องกันการรบกวนจากภายนอก
                - คุณภาพสูงกว่า และราคาแพงกว่าสาย UTP
                - ถูกรบกวนทางไฟฟ้าต่ำ

                RJ-45 คือ หัวต่อที่ใช้กับสายสัญญาณเชื่อมเครือข่ายแบบสายคู่ตีเกลียว (สายคือ หัวต่อที่ใช้กับสายสัญญาณเชื่อมเครือข่ายแบบสายคู่ตีเกลียว (สาย UTP หรือ STP ) ตัวผู้ มี 2 ชนิด ได้แก่

                 1. หัวต่อตัวผู้ RJ-45 (หรือที่เรียกว่า RJ-45 Connecter หรือ RJ-45 Jack Plug) เป็นอุปกรณ์สำหรับใส่ที่ปลายสาย UTP มีลักษณะเป็นพลาสติกสี่เหลี่ยมคล้ายหัวต่อโทรศัพท์ มีช่องสำหรับเสียบสายที่ด้านหลัง ด้านล่างเรียบ ส่วนด้านบนมีตัวล็อค ถ้าหันหน้าเข้าด้านหน้าของหัวต่อพิน 1 จะอยู่ทางด้านซ้ายมือของเรานะคะ ในขณะที่พิน 8 จะอยู่ทางขวามือ

           2.หัวต่อตัวเมีย RJ-45 (หรือเรียกว่า RJ-45 Jack Face) มีลักษณะเป็นเบ้าเสียบสำหรับหัวต่อ RJ-45 ตัวผู้ เมื่อมองจากด้านที่จะนำหัวต่อตัวผู้เสียบ พิน 8 จะอยู่ทางซ้าย ส่วนพิน 1 จะอยู่ทางขวา หัวต่อตัวเมียจะมีลักษณะเป็นกล่องมีช่องสำหรับเสียบหัวต่อ ด้านในกล่องจะมีขั้วซึ่งจะเป็นส่วนที่เชื่อมกับสายนำสัญญาณ Hub หรือ Repeater อุปกรณ์ทีใช้เป็นจุดศูนย์กลางในการกระจายสัญญาณ หรือข้อมูล
 

2.สายโคแอกเชียล(Coaxial) (ไม่เป็นที่นิยมแล้ว)
                เป็นสายสัญญาณประเภทแรกที่ใช้ และเป็นที่นิยมมากในเครือข่ายคอมพิวเตอร์สมัย แรก ๆ แต่ในปัจจุบันสายโคแอก ถือได้ว่าเป็นสายที่ล้าสมัยสำหรับเครือข่ายคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน อย่างไรก็ตามยังมีระบบ เครือข่ายบางประเภทที่ยังใช้สายประเภทนี้อยู่


3. สายใยแก้วนำแสง (Fiber Optic)

                สายใยแก้วนำแสง  (Fiber Optic Cable) คือ สายนำสัญญาณข้อมูลที่ใช้หลักการทางแสง กล่าวคือ ใช้กับสัญญาณข้อมูลที่อยู่ในรูปของคลื่นแสงเท่านั้นตัวแก้วนำแสงอาจทำจาก แก้วหรือพลาสติก โดยสัญญาณข้อมูลจะถูกเปลี่ยนเป็นคลื่นแสงแล้วจึงส่งให้เดินทางสะท้อนภายใน สายใยแก้วเรื่อยไปจนถึงผู้รับที่ปลายทาง  สายใยแก้ว มีคุณสมบัติที่ดีกว่าสายทั่วไปหลายประการ เช่น มีขนาดเล็ก ส่งผ่านข้อมูลได้ครั้งละมากๆ สัญญาณข้อมูลมีโอกาสถูกลดทอนน้อยมาก ทำให้การสื่อสารมีประสิทธิภาพและมีความปลอดภัยข้อจำกัด คือ เมื่อสายใยแก้วขาด หักงอหรือแตกหัก จำเป็นต้องอาศัยอุปกรณ์พิเศษในการซ่อมแซม ซึ่งยุ่งยากและมีค่าใช้จ่ายสูงกว่าแบบอื่น  และข้อมูลที่ส่งผ่านมันจะถูกเปลี่ยนจากข้อมูลปกติให้เป็นแสง ด้วยอุปกรณ์ที่เรียกว่า Converter แล้วก็ส่งไปตามแท่งแก้วที่ว่านี้ไปยังปลายทาง แล้วก็จะมี Converter อีกชุดหนึ่งที่ปลายทางเปลี่ยนมันกลับเป็นชุดข้อมูลแบบเดิมอีกที สาย Fiber Optic นี้มันจะถูกแบ่งออกเป็น 2 ประเภท ดังนี้
             
                1. Single mode Fiber Optic
                เป็นการใช้ตัวนำแสงที่บีบลำแสงให้พุ่งตรงไปตามท่อแก้ว โดยมีการกระจายแสงออกทางด้านข้างน้อยที่สุด ซิงเกิลโหมดจึงเป็นเส้นใยแก้วนำแสง ที่มีกำลังสูญเสียทางแสงน้อยที่สุด เหมาะสำหรับในการใช้กับระยะทางไกล ๆ การเดินสายใยแก้วนำแสงกับระยะทางไกลมาก เช่น เดินทางระหว่างประเทศ ระหว่างเมือง มักใช้แบบซิงเกิลโหมด

                 2. Multimode Fiber Optic
                แยกได้อีกตามขนาดศูนย์กลางของแกนแท่งและ Claddingคือ โดยประมาณ 50 ไมครอน 62.5 ไมครอน โดยมี Cladding ขนาด 125 ไมครอน ราคาก็แตกต่างกันนิดหน่อยแล้วแต่จะเลือกใช้ ยิ่งใหญ่ก็ยิ่งดี แต่ยิ่งใหญ่ก็ยิ่งแพงตามไปด้วย หลักการทำงาน ให้เข้าใจว่ามันวิ่งสลับกันเป็นฟันปลาส่งสัญญาณออกเป็นกลุ่ม ทำให้ได้ความหน่าแน่นของสัญญาณมากกว่าแบบซิงเกิลโหมดแต่ได้ระยะทางน้อยกว่า

Fiber Optic Converter

                Fiber Optic Converter คือ อุปกรณ์ที่แปลงสัญญาณต่างที่เราต้องการส่ง ไม่ว่าจะเป็น ภาพ เสียง หรือ LAN ให้อยู่ในรูปแบบของแสงแล้วส่งไปตามเส้นใยแก้วนำแสง เมื่อถึงจุดหมายปลายทางก็จะมี Converter อีกตัวเปลี่ยนสัญญาณกลับมาเป็นแบบเดิม และ Fiber Optic Converter นี้ก็จะถูกแบ่งออกตามคุณลักษณะของสายใยแก้วนำแสง คือ แบบ ซิงเกิลโหมดและมัลติโหมด ซึ่งราคาก็จะแตกต่างกันออกไปแล้วแต่คุณภาพแล้วแต่ยี่ห้อ

Fiber Obtic Connecter

                Fiber Optic Connector คือ อุปกรณ์ที่ใช้เชื่อมต่อตัวสายใยแก้วนำแสง (Fiber Optic) ให้เข้ากับอุปกรณ์ต่อพ่วงหรือมีเดียขนิดต่างๆ ที่ต้องใช้งานร่วมกันในระบบครับ เช่น Converter, F/O Connector Adapter เป็นต้น ซึ่งก็มีหลายประเภทแล้วแต่จะเลือกใช้

ข้อดี ของใยแก้วนำแสดงคือ

• ป้องกันการรบกวนจากสัญญาณไฟฟ้าได้มาก
• ส่งข้อมูลได้ระยะไกลโดยไม่ต้องมีตัวขยายสัญญาณ
• การดักสัญญาณทำได้ยาก ข้อมูลจึงมีความปลอดภัยมากกว่าสายส่งแบบอื่น
• ส่งข้อมูลได้ด้วยความเร็วสูงและสามารถส่งได้มาก ขนาดของสายเล็กและน้ำหนักเบา

ข้อเสีย ของใยแก้วนำแสงคือ

• มีราคาแพงกว่าสายคู่บิดเกลียวและสายโคแอกเชียล
• ต้องใช้เครื่องมือพิเศษในกาติดตั้ง
• สายใยแก้วนำแสงมีความเปราะบาง
• มีค่าใช้จ่ายสูงในการติดตั้ง

สื่อสารกลาง ส่งข้อมูลแบบ ไร้สาย

 
  การสื่อสารข้อมูลแบบไร้สายนี้สามารถส่งข้อมูลได้ทุกทิศทางโดยมีอากาศเป็นตัวกลางในการสื่อสาร

   1) คลื่นวิทยุ (Radio Wave)
       วิธี การสื่อสารประเภทนี้จะใช้การส่งคลื่นไปในอากาศ เพื่อส่งไปยังเครื่องรับวิทยุโดยรวมกับคลื่นเสียงมีความถี่เสียงที่เป็นรูป แบบของคลื่นไฟฟ้า ดังนั้นการส่งวิทยุกระจายเสียงจึงไม่ต้องใช้สายส่งข้อมูล และยังสามารถส่งคลื่นสัญญาณไปได้ระยะไกล ซึ่งจะอยู่ในช่วงความถี่ระหว่าง 10⁴ - 10⁹ เฮิรตซ์ ดังนั้ัน เครื่องรับวิทยุจะต้องปรับช่องความถี่ให้กับคลื่นวิทยุที่ส่งมา ทำให้สามารถรับข้อมูลได้อย่างชัดเจน

   2) สัญญาณไมโครเวฟ (Microwave)
       เป็นสื่อกลางในการสื่อสารที่มีความเร็วสูง ส่งข้อมูลโดยอาศัยสัญญาณไมโครเวฟ ซึ่งเป็นสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไปในอากาศพร้อมกับข้อมูลที่ต้องการส่ง และจะต้องมีสถานีที่ทำหน้าที่ส่งและรับข้อมูล และเนื่องจากสัญญาณไมโครเวฟจะเดินทางเป็นเส้นตรง ไม่สามารถเลี้ยวหรือโค้งตามขอบโลกที่มีความโค้งได้ จึงต้องมีการตั้งสถานีรับ - ส่งข้อมูลเป็นระยะๆ และส่งข้อมูลต่อกันเป็นทอดๆ ระหว่างสถานีต่อสถานีจนกว่าจะถึงสถานีปลายทาง และแต่ละสถานีจะตั้งอยู่ในที่สูง ซึ่งจะอยู่ในช่วงความถี่ 10⁸ - 10¹² เฮิรตซ์

   3) แสงอินฟราเรด (Infrared)
       คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่อยู่ในช่วง 10¹¹ – 10¹⁴ เฮิรตซ์ หรือความยาวคลื่น 10-3 – 10-6 เมตร เรียกว่า รังสีอินฟราเรด หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า คลื่นความถี่สั้น (Millimeter waves)ซึ่งจะมีย่านความถี่คาบเกี่ยวกับย่านความถี่ของคลื่นไมโครเวฟอยู่บ้าง วัตถุร้อน จะแผ่รังสีอินฟราเรดที่มีความยาวคลื่นสั้นกว่า 10-4 เมตรออกมา ประสาทสัมผัสทางผิวหนังของมนุษย์สามารถรับรังสีอินฟราเรด ลำแสงอินฟราเรดเดินทางเป็นเส้นตรง ไม่สามารถผ่านวัตถุทึบแสง และสามารถสะท้อนแสงในวัสดุผิวเรียบได้เหมือนกับแสงทั่วไปใช้มากในการสื่อสาร ระยะใกล้

   4) ดาวเทียม (satilite)
       ได้รับการพัฒนาขึ้นมาเพื่อหลีกเลี่ยงข้อจำกัดของสถานีรับ - ส่งไมโครเวฟบนผิวโลก วัตถุประสงค์ในการสร้างดาวเทียมเพื่อเป็นสถานีรับ - ส่งสัญญาณไมโครเวฟบนอวกาศ และทวนสัญญาณในแนวโคจรของโลก ในการส่งสัญญาณดาวเทียมจะต้องมีสถานีภาคพื้นดินคอยทำหน้าที่รับ และส่งสัญญาณขึ้นไปบนดาวเทียมที่โคจรอยู่สูงจากพื้นโลก 22,300 ไมล์ โดยดาวเทียมเหล่านั้น จะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่เท่ากับการหมุนของโลก จึงเสมือนกับดาวเทียมนั้นอยู่นิ่งอยู่กับที่ ขณะที่โลกหมุนรอบตัวเอง ทำให้การส่งสัญญาณไมโครเวฟจากสถานีหนึ่งขึ้นไปบนดาวเทียมและการกระจายสัญญาณ จากดาวเทียมลงมายังสถานีตามจุดต่างๆ บนผิวโลกเป็นไปอย่างแม่นยำ ดาวเทียมสามารถโคจรอยู่ได้ โดยอาศัยพลังงานที่ได้มาจากการเปลี่ยน พลังงานแสงอาทิตย์ ด้วย แผงโซลาร์ (solar panel)

   5) บลูทูธ (Bluetooth)
       ระบบสื่อสารของอุปกรณ์อิเล็คโทรนิคแบบสองทาง ด้วยคลื่นวิทยุระยะสั้น (Short-Range Radio Links) โดยปราศจากการใช้สายเคเบิ้ล หรือ สายสัญญาณเชื่อมต่อ และไม่จำเป็นจะต้องใช้การเดินทางแบบเส้นตรงเหมือนกับอินฟราเรด ซึ่งถือว่าเพิ่มความสะดวกมากกว่าการเชื่อมต่อแบบอินฟราเรด ที่ใช้ในการเชื่อมต่อระหว่างโทรศัพท์มือถือ กับอุปกรณ์ ในโทรศัพท์เคลื่อนที่รุ่นก่อนๆ และในการวิจัย ไม่ได้มุ่งเฉพาะการส่งข้อมูลเพียงอย่างเดียว แต่ยังศึกษาถึงการส่งข้อมูลที่เป็นเสียง เพื่อใช้สำหรับ Headset บนโทรศัพท์มือถือด้วยเทคโนโลยี บลูทูธ เป็นเทคโนโลยีสำหรับการเชื่อมต่ออุปกรณ์แบบไร้สายที่น่าจับตามองเป็นอย่าง ยิ่งในปัจจุบัน ทั้งในเรื่องความสะดวกในการใช้งานสำหรับผู้ใช้ทั่วไป และประสิทธิภาพในการทำงาน เนื่องจาก เทคโนโลยี บลูทูธ มีราคาถูก ใช้พลังงานน้อย และใช้เทคโนโลยี short – range ซึ่งในอนาคต จะถูกนำมาใช้ในการพัฒนา เพื่อนำไปสู่การแทนที่อุปกรณ์ต่างๆ ที่ใช้สาย เคเบิล เช่น Headset สำหรับโทรศัพท์เคลื่อนที่ เป็นต้น ฺิิิ เทคโนโลยีการเชื่อมโยงหรือการสื่อสารแบบใหม่ที่ถูกคิดค้นขึ้น เป็นเทคโนโลยีของอินเตอร์เฟซทางคลื่นวิทยุ ตั้งอยู่บนพื้นฐานของการสื่อสารระยะใกล้ที่ปลอดภัยผ่านช่องสัญญาณความถี่ 2.4 Ghz โดยที่ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อลดข้อจำกัดของการใช้สายเคเบิลในการเชื่อมโยงโดยมี ความเร็วในการเชื่อมโยงสูงสุดที่ 1 mbp ระยะครอบคลุม 10 เมตร เทคโนโลยีการส่งคลื่นวิทยุของบลูทูธจะใช้การกระโดดเปลี่ยนความถี่ (Frequency hop) เพราะว่าเทคโนโลยีนี้เหมาะที่จะใช้กับการส่งคลื่นวิทยุที่มีกำลังส่งต่ำและ ราคาถูก โดยจะแบ่งออกเป็นหลายช่องความถึ่ขนาดเล็ก ในระหว่างที่มีการเปลี่ยนช่องความถึ่ที่ไม่แน่นอนทำให้สามารถหลีกหนีสัญญา นรบกวนที่เข้ามาแทรกแซงได้ ซึ่งอุปกรณ์ที่จะได้รับการยอมรับว่าเป็นเทคโนโลยีบลูทูธ ต้องผ่านการทดสอบจาก Bluetooth SIG (Special Interest Group) เสียก่อนเพื่อยืนยันว่ามันสามารถที่จะทำงานร่วมกับอุปกรณ์บลูทูธตัวอื่นๆ และอินเตอร์เน็ตได้

การพิจารณาสื่อกลางส่งข้อมูล

1. การพิจารณาสื่อกลางส่งข้อมูล

2. สื่อกลางส่งข้อมูล ถือเป็นปัจจัยสาคัญต่อประสิทธิภาพของ เครือข่าย เนื่องจากเป็นเส้นทางที่ใช้ลาเลียงข้อมูลบนเครือข่าย ดังนั้น การพิจารณาสื่อกลางส่งข้อมูลให้เหมาะสมกับระบบเครือข่ายจึงเป็น เรื่องจาเป็นอย่างยิ่ง ทั้งนี้ การพิจารณาสื่อกลางส่งข้อมูล สามารถ พิจารณาได้จากปัจจัยต่างๆ ดังต่อไปนี้ 1.ต้นทุน 2.ความเร็ว 3.ระยะทาง 4.สภาพล้อม 5.ความปลอดภัย

3. ต้นทุน (Speed) แน่นอนว่า สื่อกลางแต่ละชนิด แต่ละประเภทย่อมมีต้นทุนที่แตกต่าง กัน เนื่องจากวัสดุที่นามาผลิตสื่อกลางแต่ละชนิด ทามาจากวัสดุที่ แตดต่างกัน ทั้งนี้รวมถึงต้นทุนการผลิตก็แตกต่างกันตามแต่ละ ประเภทด้วย ดังนั้นจึงควรพิจารณาต้นทุนพื้นฐานของสิ่งต่อไปนี้ -ต้นทุนของอุปกรณ์สนับสนุนของสายเคเบิลชนิดนั้นๆ -ต้นทุนการติดตั้งอุปกรณ์ -เปรียบเทียบประสิทธิภาพที่ได้ สมกับราคาหรือไม่ โดย อาจเทียบกับอัตราส่วน หรือมีความคุ้มค่าเพียงไร

4. ความเร็ว สาหรับการการประเมินคุณสมบัติด้านความเร็วของสื่อกลาง ส่งข้อมูล จะพิจารณาจาก ความเร็วในการส่งผ่านสัญญาณ คือความเร็วในการส่งข้อมูล ซึ่งสามารถคานวณได้จาก จานวนบิตต่อวินาที โดยความเร็วเหล่านี้ ขึ้นอยู่กับแถบความถี่ของ สื่อกลางแต่ละประเภท ความเร็วในการแพร่สัญญาณ คือความเร็วของสัญญาณที่เคลื่อนที่ผ่านสื่อกลาง ตัวอย่างเช่น สายใยแก้วนาแสงจะมีความเร็วใกล้เคียงกับความเร็วของแสง ส่วน สื่อกลางส่งสัญญาณไฟฟ้ าอย่างสายโคแอกเชียลและสายคู่บิดเกลียวก็ จะมีความเร็วที่ประมาณ 2x108 เมตรต่อวินาที

5. ระยะทาง สื่อกลางส่งข้อมูลแต่ละชนิด มีขีดความสามารถในการส่งสัญญาณได้ ไกล บนระยะทางที่แตกต่างกัน ดังนั้นกรณีที่ต้องการเชื่อมโยงสายส่ง ข้อมูลที่มีระยะทางไกลๆ เป็นกิโลเมตร ก็ควรใช้สายส่งข้อมูลที่ เหมาะสม อย่างเช่น สายใยแก้วนาแสง แทนที่จะใช้สายคู่บิดเกลียวที่ เชื่อมโยงได้ไกลสุดเพียง 100 เมตร ซึ่งถึงแม้จะใช้เครื่องทวนสัญญาณก็ ตาม แต่ก็มีข้อจากัดด้านจานวนเซกเมนต์ที่เชื่อมต่อ สภาพแวดล้อม ปัจจัยด้านสภาพแวดล้อมถือเป็นปัจจัยสาคัญอย่างหนึ่งในการพิจารณา สื่อกลางส่งข้อมูลสภาพแวดล้อมบางสถานที่เต็มไปด้วยคลื่นรบกวน ต่างๆ เช่น โรงงานอุตสาหกรรมที่เต็มไปด้วยคลื่นรบกวนต่างๆ มากมาย ดังนั้นควรคัดเลือกสื่อกลางส่งข้อมูลที่ทนทานต่อสัญญาณ รบกวนได้เป็นอย่างดี

6. ความปลอดภัย ความปลอดภัยในเรื่องของการลักลอบ หรือจารกรรมข้อมูลบน เครือข่ายสามารถเกิดขึ้นได้จากแฮกเกอร์ ด้วยการดักจับสัญญาณบน เครือข่าย ดังนั้นระบบที่ต้องการความปลอดภัยสูง จึงจาเป็นต้อง เลือกใช้สื่อกลางที่ยากต่อการดักจับสัญญาณข้อมูล

วิธีการเข้าถึงสื่อกลาง

สื่อกลาง คือส่วนที่ทำให้เกิดการเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ต่าง ๆ เข้าด้วยกัน และเป็นเส้นทางเดินของข้อมูล ข่าวสาร จากผู้ส่งไปยังผู้รับ การสื่อสารข้อมูลที่มีประสิทธิภาพนั้น ขึ้นอยู่กับคุณลักษณะเฉพาะของสื่อกลางแต่ละประเภทที่ใช้ในการส่งผ่านข้อมูล โดยสื่อกลางที่ใช้ส่งผ่านข้อมูล แบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ สื่อกลางประเภทใช้สาย และสื่อกลางประเภทไร้สาย

โพรโทคอล (protocol) 

             คือ ข้อกำหนดหรือข้อตกลงที่ใช้ควบคุมการสื่อสารข้อมูลในเครือข่าย ไม่ว่าจะเป็นการสื่อสารข้อมูลระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์หือระหว่างคอมพิวเตอร์กับอุปกรณ์อื่นๆ เครื่องคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์เครือข่ายที่ใช้โพรโทคอลชนิดเดียวกันเท่านั้นจึงจะสามารถติดต่อและส่งข้อมูลระหว่างกันได้ โพรโทคอลจึงมีลักษณะเช่นเดียวกับภาษาที่ใช้ในการสื่อสารของมนุษย์ที่ต้องใช้ภาษาเดียวกันจึงจะสามารถสื่อสารกันได้เข้าใจ

สำหรับในเครือข่าย โพรโทคอลจะเป็นตัวกำหนดคุณลักษณะหรือองค์ประกอบต่างๆ ที่ใช้ในการสื่อสาร ไม่ว่าจะเป็นรูปแบบการแทนข้อมูล วิธีการในการรับ - ส่งข้อมูล รูปแบบสัญญาณการรับ - ส่ง อุปกรณ์หรือสื่อกลางในการส่งข้อมูล การกำหนดหรือการอ้างอิงตำแหน่ง การตรวจสอบความผิดพลาดของข้อมูล รวมถึงความเร็วในการรับ - ส่งข้อมูล และด้วยความสำคัญนี้ องค์การที่ว่าด้วยเรื่องมาตรฐานระหว่างประเทศ จึงได้กำหนดโพรโทคอลที่เรียกว่า มาตรฐานการจัดระบบการเชื่อมต่อสื่อสารระหว่างระบบเปิด (Open System Interconnection : OSI) ระบบดังกล่าวแบ่งชั้นการทำงานของเครือข่ายออกเป็น 7 ชั้น ซึ่งเป็นต้นแบบแนวคิดในการสร้างเครือข่ายเพื่อจัดแบ่งการดำเนินงานพื้นฐานของเครือข่ายออกเป็นงานย่อย ทำให้การออกแบบและใช้งานเครือข่าย รวมทั้งการติดต่อเชื่อมโยงเป็นไปด้วยความสะดวก มีวิธีปฏิบัติในกรอบเดียวกัน

บทที่ 2

ISO 

iso คือ องค์การระหว่างประเทศว่าด้วยการมาตรฐาน International Standards Organization ก่อตั้งขึ้นเมื่อปี ๒๔๙๐ ๑๙๔๗ โดยมีสำนักงานใหญ่ ISO ตั้งอยู่ที่ นครเจนีวา สวิตเซอร์แลนด์                   วัตถุประสงค์ขององค์การ ISO ก็เพื่อส่งเสริมการกำหนดมาตรฐานระหว่างประเทศ และกิจกรรมที่เกี่ยวข้อง เพื่อการพัฒนาอุตสาหกรรมเศรษฐกิจ และขจัดข้อโต้แย้ง รวมถึงการกีดกัน ทางการค้าระหว่างประเทศ ตลอดจนการพัฒนาความร่วมมือระหว่างประเทศ ในด้านวิชาการวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยี                   กล่าวง่าย ๆ ได้ว่า บริษัท หรือองค์กรใดได้รับ ISO ก็หมายความว่า สินค้าหรือบริการขององค์กรนั้น เข้าขั้นมาตรฐาน เป็นที่ยอมรับในระดับสากล                   เลข ISO ที่เราเห็นกันคุ้นตาก็มี ISO 9002 ISO 14000 เป็นต้น หลายคนอาจสงสัยว่าแตกต่างกันอย่างไร ตัวเลขดังกล่าวถูกกำหนดขึ้นเพื่อการแบ่งแนวทางและวิธีการในการบริหารองค์กร ดังนี้       ISO 9000 คือการจัดระบบการบริหารเพื่อประกันคุณภาพ ที่สามารถตรวจสอบได้ โดยผ่านระบบเอกสาร       ISO 9001 เป็นมาตรฐานระบบคุณภาพ ซึ่งกำกับดูแลทั้งการออกแบบ และพัฒนาการผลิต การติดตั้ง และการบริการ       ISO 9002 มาตรฐานระบบคุณภาพ ซึ่งกำกับดูแลเฉพาะการผลิต การติดตั้ง และการบริการ       ISO 9003 เป็นมาตรฐานระบบคุณภาพ ซึ่งกำกับดูแลเรื่องการตรวจ และการทดสอบขั้นสุดท้าย       ISO 9004 เป็นแนวทางในการบริหารงานคุณภาพ เพื่อให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุด โดยเป็นข้อแนะนำ ในการจัดการในระบบคุณภาพ ซึ่งจะมีการกำหนดย่อย ในแต่ละประเภทธุรกิจ       ISO 14000 เป็นระบบมาตรฐานระบบการจัดการสิ่งแวดล้อม มุ่งเน้นให้องค์กรมีการพัฒนาปรับปรุงสิ่งแวดล้อม อย่างต่อเนื่อง       ISO 18000 มาตรฐานระบบการจัดการ อาชีวอนามัยและความปลอดภัย                 ในประเทศไทย องค์กรที่ต้องการ ISO จะต้องยื่นขอการรับรองมาตรฐาน จากสถาบันรับรองมาตรฐาน ISO โทร ๒๐๒-๓๒๗๑-๒ ซึ่งองค์กรนั้น ๆ จะต้องปฏิบัติตามข้อกำหนด ในมาตรฐานที่ระบุไว้และต้องผ่านการ

 แบบจำลอง OSI

 มีการแบ่งการทำงานออกเป็นลำดับชั้น ที่เรียกว่าชั้นสื่อสาร โดยมีทั้งสิ้น 7 ชั้นด้วยกันคือ

1. ชั้นสื่อสารทางกายภาพ
2. ชั้นสื่อสารเชื่อมต่อข้อมูล
3. ชั้นสื่อสารควบคุมเครือข่าย
4. ชั้นสื่อสารเพื่อนำส่งข้อมูล
5. ชั้นสื่อสารควบคุมหน้าต่างสื่อสาร
6. ชั้นสื่อสารสื่อสารนำเสนอข้ำมูล
7. ชั้นสื่อสารประยุกต์ 

TCP/IP

    TCP/IP Model มีแนวคิดพื้นฐานแตกต่างจาก OSI Model คือไม่ได้มีพื้นฐานของการสื่อสารแบบการสนทนา TCP/IP Model เป็นภาพแสดงถึงโลกของระบบเครื่อข่ายสากล (Internetworking) ที่ทำการเคลื่อนย้ายและกำหนดเส้นทางให้กับข้อมูลระหว่างเครือข่ายและระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ต่างๆ เมื่อเปรียบเทียบความสัมพันธ์ระหว่างทั้ง 2 โมเดล จะพบว่ามีบางเลเยอร์ที่มีการกำหนดคุณสมบัติที่เทียบได้ไกล้เคียงกัน แต่บางเลเยอร์ก็ไม่สามารถเทียบหาความสัมพันธ์กันได้เลย

บทที่ 1

การสื่อสารข้อมูล 

การสื่อสารข้อมูล (Data Communications) 

หมายถึง กระบวนการถ่ายโอนหรือแลกเปลี่ยนข้อมูลกันระหว่างผู้ส่งและผู้รับ โดยผ่านช่องทางสื่อสาร เช่น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ หรือคอมพิวเตอร์เป็นตัวกลางในการส่งข้อมูล เพื่อให้ผู้ส่งและผู้รับเกิดความเข้าใจซึ่งกันและกัน

วิธีการส่งข้อมูล จะแปลงข้อมูลเป็นสัญญาณ หรือรหัสเสียก่อนแล้วจึงส่งไปยังผู้รับ และเมื่อถึงปลายทางหรือผู้รับก็จะต้องมีการแปลงสัญญาณนั้น กลับมาให้อยู่ในรูปที่มนุษย์ สามารถที่จะเข้าใจได้ ในระหว่างการส่งอาจจะมีอุปสรรค์ที่เกิดขึ้นก็คือ สิ่งรบกวน (Noise) จากภายนอกทำให้ข้อมูลบางส่วนเสียหาย หรือผิดเพี้ยนไปได้ซึ่งระยะทางก็มีส่วนเกี่ยวข้อง ด้วยเพราะถ้าระยะทางในการส่งยิ่งมากก็อาจจะทำให้เกิดสิ่งรบกวนได้มากเช่นกัน จึงต้องมีหาวิธีลดสิ่งรบกวน

เหล่านี้ โดยการพัฒนาตัวกลางในการสื่อสารที่จะทำให้เกิดการรบกวนน้อยที่สุด

องค์ประกอบขั้นพื้นฐานของระบบ

องค์ประกอบขั้นพื้นฐานของระบบสื่อสารโทรคมนาคม สามารถจำแนกออกเป็นส่วนประกอบได้ดังต่อไปนี้

1. ผู้ส่งข่าวสารหรือแหล่งกำเนิดข่าวสาร (source) อาจจะเป็นสัญญาณต่าง ๆ เช่น สัญญาณภาพ

ข้อมูล และเสียงเป็นต้น ในการติดต่อสื่อสารสมัยก่อนอาจจะใช้แสงไฟ ควันไฟ หรือท่าทางต่าง ๆ ก็นับว่าเป็นแหล่งกำเนิดข่าวสาร จัดอยู่ในหมวดหมู่นี้เช่นกัน

2. ผู้รับข่าวสารหรือจุดหมายปลายทางของข่าวสาร (sink) ซึ่งจะรับรู้จากสิ่งที่ผู้ส่งข่าวสาร หรือแหล่งกำเนิดข่าวสารส่งผ่านมาให้ตราบใด

ที่การติดต่อสื่อสารบรรลุวัตถุประสงค์ ผู้รับสารหรือจุดหมายปลายทางของข่าวสารก็จะได้รับข่าวสารนั้น ๆ ถ้าผู้รับสารหรือ จุดหมายปลายทางไม่ได้รับ

ข่าวสาร ก็แสดงว่าการสื่อสารนั้นไม่ประสบความสำเร็จ กล่าวคือไม่มีการสื่อสารเกิดขึ้นนั่นเอง

 3. ช่องสัญญาณ (channel) ในที่นี้อาจจะหมายถึงสื่อกลางหรือตัวกลางที่ข่าวสารเดินทางผ่าน อาจจะเป็นอากาศ สายนำสัญญาณต่าง ๆ หรือแม้กระทั่งของเหลว เช่น น้ำ น้ำมัน เป็นต้น เปรียบเสมือนเป็นสะพานที่จะให้ข่าวสารข้ามจากฝั่งหนึ่งไปยังอีกฝั่งหนึ่ง

4. การเข้ารหัส (encoding) เป็นการช่วยให้ผู้ส่งข่าวสารและผู้รับข่าวสารมีความเข้าใจตรงกันในการสื่อความหมาย จึงมีความจำเป็นต้องแปลง

ความหมายนี้ การเข้ารหัสจึงหมายถึงการแปลงข่าวสารให้อยู่ในรูปพลังงาน ที่พร้อมจะส่งไปในสื่อกลาง ทางผู้ส่งมีความเข้าใจต้องตรงกันระหว่าง ผู้ส่งและผู้รับ หรือมีรหัสเดียวกัน การสื่อสารจึงเกิดขึ้นได้

5. การถอดรหัส (decoding)  หมายถึงการที่ผู้รับข่าวสารแปลงพลังงานจากสื่อกลางให้กลับไปอยู่ในรูปข่าวสารที่ส่งมาจากผู้ส่งข่าวสาร โดยมีความเข้าในหรือรหัสตรงกัน

6. สัญญาณรบกวน (noise) เป็นสิ่งที่มีอยู่ในธรรมชาติ มักจะลดทอนหรือรบกวนระบบ อาจจะเกิดขึ้นได้ทั้งทางด้านผู้ส่งข่าวสาร ผู้รับข่าวสาร และช่องสัญญาณ แต่ในการศึกษาขั้นพื้นฐานมักจะสมมติให้ทางด้านผู้ส่งข่าวสารและผู้รับข่าวสารไม่มีความผิดพลาด ตำแหน่งที่ใช้วิเคราะห์ มักจะเป็นที่ตัวกลางหรือช่องสัญญาณ เมื่อไรที่รวมสัญญาณรบกวนด้านผู้ส่งข่าวสารและด้านผู้รับข่าวสาร ในทางปฎิบัติมักจะใช้ วงจรกรอง (filter)

กรองสัญญาณแต่ต้นทาง เพื่อให้การสื่อสารมีคุณภาพดียิ่งขึ้นแล้วค่อยดำเนินการ เช่น การเข้ารหัสแหล่งข้อมูล เป็นต้น

ข่ายการสื่อสารข้อมูล 

หมายถึง การรับส่งข้อมูลหรือสารสนเทศจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง โดยอาศัยระบบการส่งข้อมูล ทางคลื่นไฟฟ้าหรือแสง อุปกรณ์ที่ประกอบเป็นระบบการสื่อสารข้อมูลโดยทั่วไปเรียกว่า

ข่ายการสื่อสารข้อมูล (Data Communication Networks) 

องค์ประกอบพื้นฐาน

1. หน่วยส่งข้อมูล (Sending Unit)

2. ช่องทางการส่งข้อมูล (Transmisstion Channel)

3. หน่วยรับข้อมูล (Receiving Unit)

วัตถุประสงค์หลักของการนำการสื่อการข้อมูลมาประยุกต์ใช้ในองค์การประกอบด้วย

1. เพื่อรับข้อมูลและสารสนเทศจากแหล่งกำเนิดข้อมูล

2. เพื่อส่งและกระจายข้อมูลได้อย่างรวดเร็ว

3. เพื่อลดเวลาการทำงาน

4. เพื่อการประหยัดค่าใช้จ่ายในการส่งข่าวสาร

5. เพื่อช่วยขยายการดำเนินการองค์การ

6. เพื่อช่วยปรับปรุงการบริหารขององค์การ

ประโยชน์ของการสื่อสารข้อมูล

1) การจัดเก็บข้อมูลได้ง่ายและสื่อสารได้รวดเร็ว การจัดเก็บซึ่อยู่ในรูปของสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ สามารถจัดเก็บไว้ในแผ่นบันทึกที่มีความหนาแน่นสูง

แผ่นบันทึกแผ่นหนึ่งสามารถบันทึกข้อมูลได้มากกกว่า 1 ล้านตัวอักษร สำหรับการสื่อสารข้อมูลนั้น ถ้าข้อมูลผ่านสายโทรศัพท์ได้ในอัตรา 120 ตัวอักษร

ต่อวินาทีแล้ว จะส่งข้อมูล 200 หน้าได้ในเวลา 40 นาที โดยไม่ต้องเสียเวลานั่งป้อนข้อมูลเหล่านั้นซ้ำใหม่อีก

2) ความถูกต้องของข้อมูล โดยปกติวิธีส่งข้อมูลด้วยสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ จากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งด้วยระบบดิจิตอล วิธีการส่งข้อมูลนั้นมีการตรวจสอบ

สภาพของข้อมูล หากข้อมูลผิดพลาดก็จะมีการรับรู้ และพยายามหาวิธีแก้ไขให้ข้อมูลที่ได้รับมีความถูกต้อง โดยอาจให้ทำการส่งใหม่ หรือกรณีที่ผิดพลาด

ไม่มากนัก ฝ่ายผู้รับอาจใช้โปรแกรมของตนแก้ไขข้อมูลให้ถูกต้องได้

3) ความเร็วของการทำงาน โดยปกติสัญญาณทางไฟฟ้าจะเดินทางด้วยความเร็วเท่าแสง ทำให้การใช้คอมพิวเตอร์ส่งข้อมูลจากซีกโลกหนึ่ง ไปยังอีกซีก

โลกหนึ่ง หรือค้นหาข้อมูลจากฐานข้อมูลขนาดใหญ่ สามารถทำได้รวดเร็ว ความรวดเร็วของระบบทำให้ผู้ใช้สะดวกสบายยิ่งขึ้น เช่น บริษัทสายการบินทุกแห่ง

สามารถทราบข้อมูลของทุกเที่ยวบินได้อย่างรวดเร็ว ทำให้การจองที่นั่งของสายการบินสามารถทำได้ทันที

4) ต้นทุนประหยัด การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เข้าหากันเป็นเครือข่าย เพื่อส่งหรือสำเนาข้อมูล ทำให้ราคาต้นทุนของการใช้ข้อมูลประหยัดขึ้น เมื่อเทียบกับการ

จัดส่งแบบวิธีอื่น สามารถส่งข้อมูลให้กันและกันผ่านทางสายโทรศัพท์ได้ 

ภาพที่  1.  จากเว็บ https://thitipa51.wordpress.com

 

 

 สัญญาณแอนะล็อก

เป็นสัญญาณแบบต่อเนื่อง มีลักษณะเป็นคลื่นไซน์ (sine wave) โดยที่แต่ละคลื่นจะมีความถี่และความเข้มของ สัญญาณที่ต่างกัน เมื่อนำสัญญาณข้อมูลเหล่านี้ผ่านอุปกรณ์รับสัญญาณและแปลงสัญญาณก็จะได้ ข้อมูลที่ต้องการ ตัวอย่างของการส่งข้อมูลที่มีสัญญาณแบบแอนะล็อก คือ การส่งผ่านระบบโทรศัพท์

สัญญาณแอนะล็อกเป็นสัญญาณที่มักเกิดขึ้นในธรรมชาติเป็นสัญญาณที่มีความ ต่อเนื่อง ไม่ได้มีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว สัญญาณแบบนี้ เช่น เสียงพูด เสียงดนตรี เป็นต้น

สัญญาณคลื่นนำ (Carrier Wave)

             สัญญาณคลื่นนำ หมายถึง พลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ช่วยนำสัญญาณข้อมูลเคลื่อนย้ายจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่สูง สามารถส่งผ่านสื่อกลางไปในระยะไกลๆได้

      - การมอดูเลตชนิดเปลี่ยนความสูงของคลื่นนำ (Amplitude Modulation: AM)

      - การมอดูเลตชนิดเปลี่ยนความถี่ของคลื่นนำ   (Frequency Modulation: FM )

      - การมอดูเลตชนิดเปลี่ยนเฟสของคลื่นนำ  (Phase Modulation: PM )

      - การมอดูเลตเชิงเลขชนิดเปลี่ยนความสูงของคลื่นนำ (Amplitude Shift Keying: ASM)

      - การมอดูเลตเชิงเลขชนิดเปลี่ยนความถี่ของคลื่นนำ (Ferquency Shift Keying: FSK)

      - การมอดูเลตเชิงเลขชนิดเปลี่ยนเฟสของคลื่นนำ (Phase Shift Keying: PSK)

โมเด็ม (Modem)

      - โมเด็ม เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ในการแปลงข้อมูลดิจิตอล ให้เป็นสัญญาณอนาล็อก เพื่อให้สามารถส่งผ่านสื่อกลางประเภทอนาล็อกได้

ภาพที่ 2. จากเว็บ http://ratrilovely603.blogspot.com/

วิธีการส่งข้อมูลของโมเด็ม

      - การมอดูเลตเชิงเลขชนิเดเปลี่ยนความสูงของคลื่นนำ (Amplitude Shift Keying: ASM)
      - การมอดูเลตเชิงเลขชนิดเปลี่ยนความถี่ของคลื่นนำ (Frequency Shift Keying: FSK)
      - การมอดูเลตเชิงเลขชนิดเปลี่ยนเฟสของคลื่นนำ (Phase Shift Keying: PSK)

ภาพที่ 3. จากเว็บ http://ratrilovely603.blogspot.com/

 

รูปแบบการส่งข้อมูลของโมเด็ม

      รูปแบบของข้อมูลที่โมเด็มทำการส่งไปในสื่อกลาง สามารถแบ่งได้ตามประเภทโมเด็ม คือ โมเด็มแบบอะซิงโครนัส และโมเด็มแบบซิงโครนัส

  

การอินเตอร์เฟซของโมเด็ม (Modem Interface)

      ในการใช้โมเด็มเพื่อทำการส่งหรือรับข้อมูล 

จะต้องทำการเชื่อมต่อกับพอร์ต (Port) ของอุปกรณ์การสื่อสารเช่น เครื่องคอมพิวเตอร์ ซึ่งมาตราฐานในการเชื่อมต่อระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์และโมเด็มนิยมใช้ในปัจจุบัน คือ มาตราฐาน RS-232

 

 

 สัญญาณดิจิตอล

ในกรณีที่ต้องการส่งข้อมูลผ่านสื่อกลางประเภทดิจิตอล ไม่ว่าข้อมูลนั้นจะเป็นข้อมูลดิจิตอลหรือข้อมูลอนาล็อก จะต้องทำการเปลี่ยนข้อมูลเหล่านั้นให้เป็นสัญญาณดิจิตอล เพื่อให้สามารถส่งผ่านไปในสื่อกลางนั้นๆได้ ตัวอย่างเช่น การส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายโทรศัพท์ดิจิตอล (ISDN) 

ภาพที่ 4. จากเว็บ http://ratrilovely603.blogspot.com/

การแปลงข้อมูลดิจิตอลเป็นสัญญาณข้อมูลดิจิตอล

               ในการส่งข้อมูลด้วยสัญญาณดิจิตอล ถึงแม้ว่าข้อมูลดิจิตอลแล้วก็ตาม จะต้องทำการแปลงข้อมูลดิจิตอลนั้นให้เป็นสัญญาณดิจิตอล เพื่อทำการส่งไปในสื่อกลาง กระบวนการแปลงข้อมูลดิจิตอลให้เป็นสัญญาณดิจิตอล เรียกว่า การเข้ารหัส(Encoding)

การแปลงข้อมูลดิจิตอลเป็นสัญญาณดิจิตอล มีวิธีการ ดังนี้คือ

1. การเข้ารหัสแบบขั้วเดียว(Unipolar Encoding)

               การเข้ารหัสแบบขั้วเดียวเป็นวิธีที่ง่ายและเป็นพื้นฐานมากที่สุด ปัจจุบันไม่นิยมนำมาใช้งาน แต่มีประโยชน์เพื่อเป็นพื้นฐานในการศึกษาวิธีการเข้ารหัสแบบอื่นที่ซับซ้อนขึ้นไป โดยมีหลักการทำงาน ดังนี้ คือ ทำการสร้างพัลส์ (Pulse) ที่ระดับความสูงระดับหนึ่งเพื่อใช้แทนเลข 1 ส่วนเลข 0 จะแทนด้วยสัญญาณระนาบ

2. การเข้ารหัสแบบมีขั้ว(Polar Encoding)

              การเข้ารหัสแบบนี้ทำได้หลายรูปแบบ แต่ที่ได้รับความนิยมในปัจจุบัน คือ วิธีไม่มีค่าศูนย์(Non Return to Zero Encoding : NRZ) และวิธีมีค่าเป็นศูนย์(Return to Zero Encoding : RZ)
วิธีไม่มีค่าศูนย์ (NRZ) เป็นวิธีที่ใช้สัญญาณที่มีค่าเป็นบวกแทนเลข 1 และสัญญาณที่มีค่าเป็นลบแทนเลข 0
วิธีมีค่าเป็นศูนย์ RZ
              ในการส่งข้อมูลด้วยสัญญาณดิจิตอล กรณีที่บิตของข้อมูลมีค่าเป็น 1 หรือ 0 ติดต่อกันหลายๆบิตผู้รับอาจได้รับสัญญาณไม่ครบถ้วนทุกบิต ดังนั้นเพื่อป้องกันการผิดพลาดจึงต้องมีการส่งสัญญาณการเข้าจังหวะไปด้วย ดังนั้นระดับของสัญญาณจึงมี 3 ระดับ คือ สัญญาณที่มีค่าเป็นบวกแทนเลข 1 สัญญาณที่มีค่าเป็นลบแทนเลข 0 และสัญญาณที่มีค่าเป็นกลางมีไว้สำหรับคั่นกลางระหว่างแต่ละบิต

3.การเข้ารหัสแบบสองขั้ว (Bipolar Encoding)

เป็นวธีการเข้ารหัสที่ได้รับความนิยมมากที่สุด โดยใช้ระดับของสัญญาณ 3 ระดับ คือ ข้อมูลที่เป็นเลข 0 แทนด้วยสัญญาณที่มีค่าเป็นกลาง ส่วนข้อมูลที่เป็นเลข 1 จะใช้สัญญาณสลับระหว่างค่าบวกและค่าลบ




 
การแปลงข้อมูลอนาล็อกให้เป็นสัญญาณดิจิตอล (Analog Data Digital Signal)

                        กระบวนการแปลงอนาล็อกให้เป็นสัญญาณดิจิตอล เรียกว่า โค้ดเดอร์ (Coder) และกระบวนการแปลงสัญญาณดิจิตอลให้เป็นข้อมูลเดิม เรียกว่า ดีโค้ดเดอร์ (Decoder) และอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่โค้ดเดอร์และดีโค้ดเดอร์ เรียกว่า โคเด็ก (CODEC) การแปลงข้อมูลอนาล็อกให้เป็นสัญญาณดิจิตอล มีวิธีการดังนี้คือ

1. Pulse Amplitude Modulation (PAM)

- ทำการสุ่มตัวอย่าง (Sampling) สัญญาณอนาล็อกตามช่วงเวลาที่เท่ากัน เพื่อให้ได้สัญญาณที่ขาดจากกันเป็น      ช่วงๆ เรียกว่า Pulse โดยที่ความสูงของแต่ละ Pulse เท่ากับความสูง (Amplitude) ของสัญญาณเดิม
- การสุ่มตัวอย่างในที่นี้ หมายถึง การวัดความสูงข้อสัญญาณอนาล็อก
- นำตัวอย่างที่ได้ที่มีลักษณะเป็น Pulse ที่ไม่ต่อเนื่อง มาสร้างเป็นสัญญาณดิจิตอล แล้วทำการส่งสัญญาณนี้ไปตามสื่อกลางดิจิตอล
- ผู้รับปลายทางจะนำ Pulse ซึ่งเป็นสัญญาณที่ไม่ต่อเนื่อง มาแปลงเป็นสัญญาณอนาล็อกที่ต่อเนื่อง
- วิธี PAM นี้ ไม่นิยมนำไปประยุกต์งานโดยตรง แต่จะใช้เป็นพื้นฐานในการพัฒนาวิธีการแปลงสัญญาณอนาล็อกเป็นสัญญาณดิจิตอลวิธีอื่น

2. Pulse Code Modulation (PCM)

เทคนิคการแปลงสัญญาณอนาล็อกเป็นสัญญาณดิจิตอลโดยวิธี PCM แบ่งออกเป็น 4 ขั้นตอน คือ ขั้นตอนที่ 1 ทำการสร้าง Pulse โดยวิธี PAM ขั้นตอนที่ 2 Quantized
           - เป็นการกำหนดค่าความสูงของ Pulse ซึ่งระดับความสูงของ Pulse ขึ้นอยู่กับจำนวนบิตของข้อมูล    ที่นำมาเข้ารหัส
             ตัวอย่าง : ถ้าใช้การเข้ารหัสเลขฐานสองจำนวน 8 บิต เพื่อแทน 1 อักขระ โดยบิตแรกเป็น Sign Bit       ดังนั้นความสูงของ Pulse จะมีค่าอยู่ในช่วง -127 ถึง +127 ขั้นตอนที่ 3 Binary Encoding
                     เป็นการแปลง Pulse ให้อยู่ในรูป Binary Digit ขั้นตอนที่ 4 Digital /Digital Encoding
                   เป็นการแปลง Binary Digit ให้อยู่ในสัญญาณดิจิตอล
สรุปท้ายบท การแปลงข้อมูลดิจิตอลเป็นสัญญาณดิจิตอล
- การเข้ารหัสแบบขั้วเดียว(Unipolar Encoding)
- การเข้ารหัสแบบมีขั้ว(Polar Encoding)
- การเข้ารหัสแบบสองขั้ว (Bipolar Encoding) การแปลงข้อมูลอนาล็อกให้เป็นสัญญาณดิจิตอล
- Pulse Amplitude Modulation (PAM)
- Pulse Code Modulation (PCM)

ส่วนประกอบของระบบการสื่อสาร
1.  ข่าวสาร
2.  ผู่ส่ง ( แหล่งกำเนิดข่าวสาร )
3.  ผู้รับ (จุดหมายปลายทาง ) 
4.  สื่อกลางส่งข้อมูล
5.  โพรโทคอล

คุณสมบัติพื้นฐาน 3 ประการของการสื่อสารข้อมูล

1.  การส่งมอบ
2.  ความถูกต้องแน่นอน
3.  ระยะเวลา    

ทิศทางการส่งข้อมูล

1.  การสื่อสารแบบทิศทางเดียว
2.  การสื่อสารแบบกึ่งสองทิศทาง
3.  การสื่อสารแบบสองทิศทาง  

การสื่อสารโทรคมนาคม


หมายถึงการสื่อสารระยะไกล โดยใช้เทคโนโลยีต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งผ่านทางสัญญาณไฟฟ้า หรือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเนื่องจากเทคโนโลยีที่แตกต่างกันจำนวนมากที่เกี่ยวข้องกับคำนี้ จึงมักใช้ในรูปพหูพจน์ เช่น Telecommunications
เทคโนโลยีการสื่อสารโทรคมนาคมในช่วงต้นประกอบด้วยสัญญาณภาพ เช่น ไฟสัญญาณ, สัญญาณควัน, โทรเลข, สัญญาณธงและ เครื่องส่งสัญญาณด้วยกระจกสะท้อนแสงจากดวงอาทิตย์ตัวอย่างอื่นๆของการสื่อสารโทรคมนาคมก่อนช่วงที่ทันสมัยได่แก่ข้อความเสียง เช่นกลอง, แตรและนกหวีด เทคโนโลยีการสื่อสารโทรคมนาคมด้วยไฟฟ้าและแม่เหล็กไฟฟ้าได้แก่โทรเลข, โทรศัพท์และ โทรพิมพ์, เครือข่าย, วิทยุ, เครื่องส่งไมโครเวฟ, ใยแก้วนำแสง, ดาวเทียมสื่อสารและอินเทอร์เน็ต
การปฏิวัติ ในการสื่อสารโทรคมนาคมไร้สายเริ่มต้นขึ้นในปี 190X กับการเป็นผู้บุกเบิกพัฒนาใน การสื่อสารทางวิทยุโดย Guglielmo มาร์โคนี ที่ได้รับรางวัลโนเบลในสาขาฟิสิกส์ในปี 1909 สำหรับความพยายามของเขา นักประดิษฐ์ผู้บุกเบิกและนักพัฒนาอื่นๆที่น่าทึ่งมากๆในด้านการ สื่อสารโทรคมนาคมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์รวมถึง ชาร์ลส์ วีทสโตน และ ซามูเอล มอร์ส (โทรเลข) , Alexander Graham Bell (โทรศัพท์), เอ็ดวิน อาร์มสตรอง และลี เดอ ฟอเรสท์ (วิทยุ) เช่นเดียวกับที่ จอห์น โลจี แบร์ด และ Philo Farnsworth (โทรทัศน์)
กำลังการผลิตที่มีประสิทธิภาพของโลกในการแลกเปลี่ยนข้อมูลผ่านทาง เครือข่ายการสื่อสารโทรคมนาคมสองทางเพิ่มขึ้นจาก 281 เพตาไบต์ของข้อมูล (ที่ถูกบีบอัดอย่างดีที่สุด) ในปี 1986 เป็น 471 petabytes ในปี 1993 และ 2.2 (บีบอัดอย่างดีที่สุด ) เอ็กซาไบต์ ในปี 2000 และ 65 (บีบอัดอย่างดีที่สุด) exabytes ในปี 2007นี่คือเทียบเท่าข้อมูลของสองหน้า หนังสือพิมพ์ต่อคนต่อวันในปี 1986 และ หกเต็มหน้าหนังสือพิมพ์ต่อคนต่อวันในปี 2007ด้วยการเจริญเติบโตขนาดนี้, การสื่อสารโทรคมนาคมมีบทบาทสำคัญมากขึ้นในเศรษฐกิจโลกและอุตสาหกรรม โทรคมนาคมทั่วโลกประมาณ$ 4.7 ล้านล้านภาคเศรษฐกิจในปี 2012รายได้จากการให้บริการของอุตสาหกรรมโทรคมนาคมทั่วโลกถูกประเมินไว้ที่ $1.5 ล้านล้านในปี 2010 สอดคล้องกับ 2.4% ของผลิตภัณฑ์มวลรวมของโลก (GDP)

เครือข่ายคอมพิวเตอร์

เครือข่ายคอมพิวเตอร์ หรือ คอมพิวเตอร์เน็ตเวิร์ก (อังกฤษ: computer network; ศัพท์บัญญัติว่า ข่ายงานคอมพิวเตอร์) คือเครือข่ายการสื่อสารโทรคมนาคมระหว่างคอมพิวเตอร์จำนวน ตั้งแต่สองเครื่องขึ้นไปสามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลกันได้ การเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ต่างๆในเครือข่าย (โหนดเครือข่าย) จะใช้สื่อที่เป็นสายเคเบิลหรือสื่อไร้สาย เครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่รู้จักกันดีคือ อินเทอร์เน็ต
การที่ระบบเครือข่ายมีบทบาทสำคัญมากขึ้นในปัจจุบัน เพราะมีการใช้งานคอมพิวเตอร์อย่างแพร่หลาย จึงเกิดความต้องการที่จะเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เหล่านั้นถึงกัน เพื่อเพิ่มความสามารถของระบบให้สูงขึ้น และลดต้นทุนของระบบโดยรวมลง
การโอนย้ายข้อมูลระหว่างกันในเครือข่าย ทำให้ระบบมีขีดความสามารถเพิ่มมากขึ้น การแบ่งการใช้ทรัพยากร เช่น หน่วยประมวลผล, หน่วยความจำ, หน่วยจัดเก็บข้อมูล, โปรแกรมคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่มีราคาแพงและไม่สามารถจัดหามาให้ทุกคนได้ เช่น เครื่องพิมพ์ เครื่องกราดภาพ (scanner) ทำให้ลดต้นทุนของระบบลงได้
อุปกรณ์เครือข่ายที่สร้างข้อมูล, ส่งมาตามเส้นทางและบรรจบข้อมูลจะเรียกว่าโหนดเครือข่าย. โหนดประกอบด้วยโฮสต์เช่นเซิร์ฟเวอร์, คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลและฮาร์ดแวร์ของระบบเครือข่าย อุปกรณ์สองตัวจะกล่าวว่าเป็นเครือข่ายได้ก็ต่อเมื่อกระบวนการในเครื่องหนึ่ง สามารถที่จะแลกเปลี่ยนข้อมูลกับกระบวนการในอีกอุปกรณ์หนึ่งได้
เครือข่ายจะสนับสนุนแอปพลิเคชันเช่นการเข้าถึงเวิลด์ไวด์เว็บ, การใช้งานร่วมกันของแอปพลิเคชัน, การใช้เซิร์ฟเวอร์สำหรับเก็บข้อมูลร่วมกัน, การใช้เครื่องพิมพ์และเครื่องแฟ็กซ์ร่วมกันและการใช้อีเมลและโปรแกรมส่ง ข้อความโต้ตอบแบบทันทีร่วมกัน

 ประเภทของเครือข่ายคอมพิวเตอร์

1. เครือข่ายท้องถิ่น 

ระบบเครือข่ายแบบ LAN หรือระบบเครือข่ายเฉพาะบริเวณ โดยปกติแล้วจะเป็นระบบเครือข่ายส่วนตัว (Private Network) นั่นคือองค์กรที่ต้องการใช้งานเครือข่าย ทำการสร้าง เครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกันเป็นระบบเครือข่ายในระยะใกล้ ๆ ซึ่งจะช่วยให้เกิดประโยชน์แก่องค์กรและธุรกิจต่างๆ มากมาย เช่น
       - สามารถแบ่งเบาการประมวลผลไปยังเครื่องต่างๆ เฉลี่ยกันไป
       - สามารถแบ่งกันใช้งานอุปกรณ์ต่างๆ เช่น เครื่องพิมพ์ ซีดีรอมไดร์ฟ เครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูง เป็นต้น
       - สามารถแบ่งกันใช้งานซอฟต์แวร์และข้อมูลหรือสารสนเทศต่างๆ รวมทั้งทำให้สามารถจัดเก็บข้อมูลเหล่านั้นไว้เพียงที่เดียว
       - สามารถวางแผนหรือทำงานร่วมกันเป็นกลุ่มได้ แม้จะไม่ได้อยู่ใกล้กันก็ตาม
       - สามารถใช้ในการติดต่อกัน เช่น ส่งจดหมายทางอิเล็กทรอนิกส์ หรือการส่งเสียงหรือภาพทางอิเล็กทรอนิกส์ เป็นต้น
       - ช่วยลดค่าใช้จ่ายโดยรวมขององค์กร

ชนิดการเชื่อมต่อของเครือข่าย LAN
การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เข้าด้วยกันเป็นเครือข่ายเฉพาะบริเวณ (LAN) นั้น จุดประสงค์หลักอย่างหนึ่งก็คือการแบ่งกันใช้ทรัพยากรที่มีอยู่ โดยทรัพยากรเหล่านั้นอาจเป็นหน่วยประมวลผลกลาง (CPU) ความเร็วสูง ฮาร์ดดิสก์ เครื่องพิมพ์ หรือแม้แต่อุปกรณ์สื่อสารต่างๆ ซึ่งอุปกรณ์เหล่านี้จะเชื่อมอยู่กับคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่ง
วิธีการเชื่อมต่อเครือข่ายคอมพิวเตอร์ เพื่อจัดสรรการใช้งานทรัพยากรในระบบเครือข่ายสามารถจำแนกได้เป็น 3

2. เครือข่ายระดับเมือง

ระบบแมน (MAN ) เป็นระบบเครือข่ายที่มีการเชื่อมต่อกันในระหว่างที่กว้างใหญ่ ครอบคลุมระยะทางเป็น 100 กิโลเมตร ที่มีการติดต่อกันในระยะที่ไกลกว่าระบบแลนและใกล้กว่าระบบแวน เป็นการติดต่อระหว่างเมือง เช่น กรุงเทพฯ กับเชียงใหม่ เชียงใหม่กับยะลาหรือเป็นการติดต่อระหว่างรัฐ โดยมีรูปแบบการเชื่อมต่อแบบ Ring ตัวอย่างเช่น ระบบ FDDI (Fibre Data Distributed Interface) ที่มีรัศมีหรือระยะทางการเชื่อมต่ออยู่ที่ 100 กิโลเมตร อัตราความเร็วอยู่ที่ 100 Mbps มีรูปแบบการเชื่อมต่อที่ประกอบด้วยวงแหวนสองชั้นๆ แรกเป็น Primary Ring ส่วนชั้นที่ 2 เป็น Secondary Ring หรือ Backup Ring โดยใชัSecondary Ring จะทำงานแทนกันทันทีที่สายสัญญาณ

3. เครือข่ายระดับประเทศ  
 คอมพิวเตอร์ในระยะห่างไกล เป็นเครือข่ายขนาดใหญ่ มีการติดต่อต่อสื่อสารกันในบริเวณกว้าง เช่น เชื่อมโยงระหว่างจังหวัด ระหว่างประเทศ การสร้างเครือข่ายระยะไกลจึงต้องอาศัยระบบบริการข่ายสายสาธารณะ เช่น การสื่อสารแห่ง ประเทศไทย ใช้วงจรสื่อสารผ่านดาวเทียม ใช้วงจรสื่อสารเฉพาะกิจที่มีให้ บริการแบบสาธารณะ เครือข่ายแวนจึงเป็นเครือข่ายที่ใช้กับองค์การที่มีสาขาห่างไกล และต้องการเชื่อมสาขา เหล่านั้นเข้าด้วยกัน เช่น ธนาคาร มีสาขาทั่วประเทศ มีบริการรับฝากและถอนเงินผ่านตู้เอทีเอ็ม

ประโยชน์ของเครือข่ายท้องถิ่น

1. การใช้ทรัพยากรร่วมกัน
2. ช่วยลดต้นทุน
3. เพิ่มความสะดวกในด้านการสื่อสาร
4. ความน่าเชื่อถือและความปลอดภัยของระบบ

การติดตั้งเครือข่ายเพื่อใข้งาน

ยังสามารถเลือกการเชื่อมต่อตามสภาปัตยกรรมเครือข่ายอันได้แก่เครือข่ายแบบ peer-to-peer และเครือข่ายแบบ client/server 

เกณฑ์วัดประสิทธิภาพของเครือข่าย

1. สมรรนะได้แก่ จำนวนผู้ใช้งาน ชนิดสื่อกลางที่ใช่ อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์
2. ความน่าเชื่อถือ ได้แก่ ความถี่ของความถี่ของความล้มเหลว ระยะเวลาในการกู้คืน
3. ความปลอดภัย ได้แก่ การป้องกันบุคคลที่มีสิทธิ์ในการเข้าถึงข้อมูล และ คอมพิวเตอร์