ประเภทของการสื่อสารข้อมูล

สายคู่บิดเกลียว (twisted pair) ประกอบด้วยเส้นลวดทองแดงที่หุ้มด้วยฉนวนพลาสติก 2 เส้นพันบิดเป็นเกลียว ทั้งนี้เพื่อลดการรบกวนจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากคู่สายข้างเคียงภายในเคเบิลเดียวกันหรือจากภายนอก เนื่องจากสายคู่บิดเกลียวนี้ยอมให้สัญญาณไฟฟ้าความถี่สูงผ่านได้ สำหรับอัตราการส่งข้อมูลผ่านสายคู่บิดเกลียวจะขึ้นอยู่กับความหนาของสายด้วย กล่าวคือ สายทองแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางกว้าง จะสามารถส่งสัญญาณไฟฟ้ากำลังแรงได้ ทำให้สามารถส่งข้อมูลด้วยอัตราส่งสูง โดยทั่วไปแล้วสำหรับการส่งข้อมูลแบบดิจิทัล สัญญาณที่ส่งเป็นลักษณะคลื่นสี่เหลี่ยม สายคู่บิดเกลียวสามารถใช้ส่งข้อมูลได้ถึงร้อยเมกะบิตต่อวินาที ในระยะทางไม่เกินร้อยเมตร เนื่องจากสายคู่บิดเกลียว มีราคาไม่แพงมาก ใช้ส่งข้อมูลได้ดี จึงมีการใช้งานอย่างกว้างขวาง เช่น

1.  สายคู่บิดเกลียวชนิดหุ้มฉนวน (Shielded Twisted Pair : STP)

stp

เป็นสายคู่บิดเกลียวที่หุ้มด้วยลวดถักชั้นนอกที่หนาอีกชั้นเพื่อป้องกันการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

2. สายคู่บิดเกลียวชนิดไม่หุ้มฉนวน (Unshielded Twisted Pair : UTP)

utp

เป็นสายคู่บิดเกลียวมีฉนวนชั้นนอกที่บางอีกชั้นทำให้สะดวกในการโค้งงอแต่สามารถป้องกันการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้น้อยกว่าชนิดแรก แต่ก็มีราคาต่ำกว่า จึงนิยมใช้ในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ในเครือข่าย ตัวอย่างของสายสายคู่บิดเกลียวชนิดไม่หุ้มฉนวนที่เห็นในชีวิตประจำวันคือ สายโทรศัพท์ที่ใช้อยู่ในบ้าน

1207000002

สายโคแอกเชียล (coaxial) เป็นตัวกลางเชื่อมโยงที่มีลักษณะเช่นเดียวกับสายที่ต่อจากเสาอากาศ สายโคแอกเชียลที่ใช้ทั่วไปมี 2 ชนิด คือ 50 โอห์มซึ่งใช้ส่งข้อมูลแบบดิจิทัล และชนิด 75 โอห์มซึ่งใช้ส่งข้อมูลสัญญาณแอนะล็อก สายประกอบด้วยลวดทองแดงที่เป็นแกนหลักหนึ่งเส้นที่หุ้มด้วยฉนวนชั้นหนึ่ง เพื่อป้องกันกระแสไฟรั่ว จากนั้นจะหุ้มด้วยตัวนำซึ่งทำจากลวดทองแดงถักเป็นเปีย เพื่อป้องกันการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและสัญญาณรบกวนอื่นๆ ก่อนจะหุ้มชั้นนอกสุดด้วยฉนวนพลาสติก ลวดทองแดงที่ถักเป็นเปียนี้เองเป็นส่วนหนึ่งที่ทำให้สายแบบนี้มีช่วงความถี่สัญญาณไฟฟ้าสามารถผ่านได้สูงมาก และนิยมใช้เป็นช่องสื่อสารสัญญาณแอนะล็อกเชื่องโยงผ่านใต้ทะเลและใต้ดิน

coax1

ส่วนประกอบของสายโคแอกเชียล


1.ส่วนฉนวนชั้นนอกสุด เป็นส่วนที่ใช้ห่อหุ่มสายเพื่อป้องกันการถูกกระแทก ฉีกขาด ของสายภายใน
2. ส่วนชีลด์
เป็นโลหะอาจเป็นแผ่นหรือใช้การถักให้เป็นแผงห่อหุ้มอยู่ชั้นนอกทำหน้าที่ป้องกันสัญญาณ
รบกวนและป้องกันการแพร่กระจายคลื่นของสัญญณออกมาภายนอก
3.ส่วนไดอิเล็กทริก
เป็นตัวขั้นกลางระหว่างส่วนของ อินเนอร์ และ ชีลด์ ฉนวนนนี้มีความสัมคัญในส่วนของการลด
ทอนสัญญาณด้วย มักเป็น โพลิเอธิลีน(PE) หรือโฟม
4.ส่วนนำสัญญาณ
อินเนอร์ เป็นตัวนำอยู่ภายในสุด ทำหน้าที่นำสัญญาณจาก อุปกรณ์ต้นทางไปยังปลายทาง

12

เส้นใยนำแสง (fiber optic) มีแกนกลางของสายซึ่งประกอบด้วยเส้นใยแก้ว หรือพลาสติกขนาดเล็กหลายๆ เส้นอยู่รวมกัน เส้นใยแต่ละเส้นมีขนาดเล็ดเท่าเส้นผม และภายในกลวง และเส้นใยเหล่านั้นได้รับการห่อหุ้มด้วยเส้นใยอีกชนิดหนึ่ง ก่อนจะหุ้มชั้นนอกสุดด้วยฉนวน การส่งข้อมูลผ่านทางสื่อกลางชนิดนี้จะแตกต่างจากชนิดอื่นๆ ซึ่งใช้สัญญาณไฟฟ้าในการส่ง แต่การทำงานของสื่อกลางชนิดนี้จะใช้เลเซอร์วิ่งผ่านช่องกลวงของเส้นใยแต่ละเส้น และอาศัยหลักการหักเหของแสง โดยใช้ใยแก้วชั้นนอกเป็นกระจกสะท้อนแสง การให้แสงเคลื่อนที่ไปในท่อแก้ว สามารถส่งข้อมูลด้วยอัตราความหนาแน่นของสัญญาณข้อมูลสูงมาก และไม่มีการก่อกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ปัจจุบันถ้าใช้เส้นใยนำแสง กับระบบอีเธอร์เน็ตจะใช้ได้ด้วยความเร็วหลายร้อยเมกะบิต และเนื่องจากความสามรถในการส่งข้อมูลด้วยอัตราความหนาแน่นสูง ทำให้สามารถส่งข้อมูลทั้งตัวอักษร เสียง ภาพกราฟิก หรือวิดีทัศน์ได้ในเวลาเดียวกัน อีกทั้งยังมีความปลอดภัยในการส่งสูง แต่อย่างไรก็มีข้อเสียเนื่องจากการบิดงอสายสัญญาณจะทำให้เส้นใยหัก จึงไม่สามาถใช้สื่อกลางนี้ในการเดินทางตามมุมตึกได้ เส้นใยนำแสงมีลักษณะพิเศษที่ใช้สำหรับเชื่อมโยงแบบจุดไปจุด ดังนั้น จึงเหมาะที่จะใช้กับการเชื่อมโยงระหว่างอาคารกับอาคาร หรือระหว่างเมืองกับเมือง เส้นใยนำแสงจึงถูกนำไปใช้เป็นสายแกนหลัก

fiber2   fiber

7

 สายใยแก้วนำแสง

โครงสร้างของใยแก้วนำแสง
ส่วนประกอบของใยแก้วนำแสงประกอบด้วยส่วนสำคัญคือ ส่วนที่เป็นแกน (Core) ซึ่งจะอยู่ตรงกลางหรือชั้นในแล้ว หุ้มด้วยส่วนห่อหุ้ม (Cladding) แล้วถูกหุ้มด้วยส่วนป้องกัน (Coating) อีกชั้นหนึ่ง โดยที่แต่ละส่วนนั้นทำด้วยวัสดุที่มีค่าดัชนี
หักเหของแสงต่างกัน ทั้งนี้ก็เพราะต้องคำนึงถึงหลักการหักเหและสะท้อนกลับหมดของแสง ส่วนที่เหลือก็จะเป็นส่วนที่ช่วยใน
การติดตั้งสายสัญญาณได้ง่ายขึ้น เช่น Strengthening Fiberก็เป็นส่วนที่ป้องกันไม่ให้สายไฟเบอร์ขาดเมื่อมีการดึงสายในตอนที่
ติดตั้งสายสัญญาณ
               1. แกน (Core) เป็นส่วนตรงกลางของเส้นใยแก้วนำแสง และเป็นส่วนนำแสง โดยดัชนีหักเหของแสงส่วนนี้ต้องมาก กว่าส่วนของแคลดลำแสง ที่ผ่านไปในแกนจะถูกขังหรือเคลื่อนที่ไปตามแกนของเส้นใยแก้วนำแสงด้วยกระบวนการสะท้อน กลับหมดภายใน
               2. ส่วนห่อหุ้ม (Cladding) เป็นส่วนที่ห่อหุ้มส่วนของแกนเอาไว้ โดยส่วนนี้จะมีดัชนีหักเหน้อยกว่าส่วนของแกน เพื่อ ให้แสงที่เดินทางภายในแกนสะท้อนอยู่ภายในแกนตามกฎของการสะท้อนด้วยการสะท้อนกลับหมด โดยใช้หลักของมุมวิกฤติ
               3. ส่วนป้องกัน (Coating/Buffer) เป็นชั้นที่ต่อจากแคลดเป็นที่กันแสงจากภายนอกเข้าเส้นใยแก้วนำแสงและยังใช้
์เมื่อมีการเชื่อมต่อเส้นใยแก้วนำแสงโครงสร้างอาจจะประกอบไปด้วยชั้นของพลาสติกหลายๆ ชั้น นอกจากนั้นส่วนป้อง กันยังทำหน้าที่เป็นตัวป้องกันจากแรงกระทำภายนอกอีกแล้ว ตัวอย่างของค่าดัชนีหักเห เช่น แกนมีค่า ดัชนีหักเหประมาณ 1.48 ส่วนของแคลดและส่วนป้องกันซึ่งทำหน้าที่ป้องกันแสงจากแกนออกไปภายนอกและป้องกันแสงภายนอกรบกวน จะมีค่าดัชนี
หักเหเป็น 1.46 และ 1.52 ตามลำดับ34

ประเภทของสายใยแก้วนำแสง
ภายใน Fiber Optic นั้น จำนวนของลำแสงที่เดินทางหรือเกิดขึ้นจะเป็นตัวบอก Mode ของแสงที่เดินทางภายใน Fiber
Optic นั้นๆ กล่าวคือ ถ้ามีแนวของลำแสงอยู่ในแนวเดียว เรียกว่า Single Mode Fiber Optic (SMF) แต่ถ้าหากภายใน Fiber Optic นั้น
มีแนวของลำแสงอยู่เป็นจำนวนมาก เราเรียกว่า Multi-Mode Fiber Optic (MMF)
               1. Single Mode Fiber Optic มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของแกนและ Cladding ประมาณ 5-10 และ 125 ไมครอน
ตามลำดับ ซึ่งส่วนของแกนมีขนาดเล็กกว่า Fiber Optic ชนิด Multi-mode มาก และให้แสงออกมาเพียง Mode เดียว
               2. Multimode Fiber Optic ส่วนใหญ่มีขนาด เส้นผ่านศูนย์กลางของแกนและ Cladding โดยประมาณ 50 ไมครอน
62.5 ไมครอน โดยมี Cladding ขนาด 125 ไมครอน เนื่องจากขนาดของเส้นผ่านศูนย์กลางของแกนมีขนาดใหญ่ ดังนั้นแสงที่
ตกกระทบที่ด้านปลาย Input ของสาย Fiber Optic จะมีมุมตกกระทบที่แตกต่างกันหลายค่า และจากหลักการสะท้อนแสงกลับ
หมดของแสงที่เกิดขึ้น ภายในส่วนของแกนทำให้มีแนวของลำแสงเกิดขึ้นหลาย Mode โดยแต่ละ Mode ใช้ระยะเวลาในการ
เดินทางที่แตกต่างกัน อันเป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดการแตกกระจายของแสง (Mode Dispersion) Multimode Fiber Optic มี 2 แบบ
ได้แก่ Step Index และ Grade Index

1206999821

ไมโครเวฟ (Microwave)

 

ไมโครเวฟ (Microwave) เป็นรูปแบบการสื่อสารโดยใช้คลื่นวิทยุความถี่สูง สามารถสื่อสารในระยะทางที่ไกล ๆ ผ่านชั้นบรรยากาศ และอวกาศได้ โดยจะทำการส่งสัญญาณจากสถานีส่งสัญญาณส่วนกลาง ไปยังเสารับสัญญาณในหลาย ๆ พื้นที่ สถานีส่วนกลางจะมีอุปกรณ์ที่เรียกว่า “จานรับ และจานส่งคลื่นไมโครเวฟ” มีลักษณะเป็นจานโค้งคล้ายพาราโบลา ซึ่งภายในจะบรรจุสายอากาศ ตัวรับสัญญาณ และอุปกรณ์เสริมอื่น ๆที่จำเป็นต่อการสื่อสาร

ระบบไมโครเวฟ  (Microwave System)

           การส่งสัญญาณข้อมูลไปกลับคลื่นไมโครเวฟเป็นการส่งสัญญาณข้อมูลแบบรับช่วงต่อๆ กันจากหอ (สถานี)  ส่ง-รับสัญญาณหนึ่งไปยังอีกหอหนึ่ง  แต่ละหาจะครอบคลุม พื้นที่รับ สัญญาณประมาณ 30-50  กม.  ระยะห่างของแต่ละหอคำนวณง่าย ๆ ได้จาก

สูตร 
d  = 7.14 (1.33h)1/2 กม.

         เมื่อ    d = ระยะห่างระหว่างหอ  h = ความสูงของหอ


การส่งสัญญาณข้อมูลไมโครเวฟมักใช้กันในกรณีที่การติดตั้งสายเคเบิลทำได้ไม่สะดวก เช่น ในเขตเมืองใหญ่ ๆ หรือในเขตที่ป่าเขา  แต่ละสถานีไมโครเวฟจะติดตั้งจานส่ง-รับสัญญาณข้อมูล  ซึ่งมีเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ  10 ฟุต  สัญญาณไมโครเวฟเป็นคลื่นย่านความถี่สูง  (2-10 จิกะเฮิรตซ์)  เพื่อป้องกันการแทรกหรือรบกวนจากสัญญาณอื่น ๆ  แต่สัญญาณอาจจะอ่อนลง  หรือหักเห ได้ใน ที่มีอากาศร้อนจัด  พายุหรือฝน  ดังนั้นการติดตั้งจาน ส่ง-รับสัญญาณจึงต้องให้หันหน้าของจานตรงกัน  และหอยิ่งสูงยิ่งส่งสัญญาณได้ไกล

              ปัจจุบันมีการใช้การส่งสัญญาณข้อมูลทางไมโครเวฟกันอย่างแพร่หลาย  สำหรับการสื่อสารข้อมูลใน ระยะทางไกล ๆ หรือระหว่างอาคาร  โดยเฉพาะในกรณีที่ไม่สะดวกที่จะใช้สายไฟเบอร์ออปติก  หรือการสื่อสารดาวเทียม  อีกทั้งไมโครเวฟยังมีราคาถูกกว่า  และติดตั้งได้ง่ายกว่า  และสามารถส่งข้อมูลได้คราวละมาก ๆ ด้วย  อย่างไรก็ตามปัจจัยสำคัญที่ทำให้สื่อกลางไมโครเวฟเป็นที่นิยม  คือราคาที่ถูกกว่า

kapook_41549

ระบบดาวเทียม

“ดาวเทียม” เป็นวิวัฒนาการที่มนุษย์ได้ประดิษฐ์ขึ้นมาใช้ประโยชน์ในด้านการทหาร และได้พัฒนามาใช้ทางด้านการพยากรณ์อากาศ การค้นหาทรัพยากรธรณี และการสื่อสารที่จะกล่าวถึงในที่นี้คือ “ดาวเทียมสื่อสาร” ที่ใช้ในกิจการระบบโทรทัศน์

ERS_2

ดาวเทียมสื่อสาร

ดาว เทียมสื่อสารนั้น จะถูกส่งขึ้นไปในช่วงของอากาศเข้าสู่วงโคจรโดยมีความห่างจากพื้นโลกโดย ประมาณ35.786 KM. ซึ่งความสูงในระดับนี้จะเป็นผลทำให้เกิดแรงดึงดูดระหว่างโลก และดาวเทียม ในขณะที่โลกหมุนก็จะส่งแรงเหวี่ยง ทำให้ดาวเทียมเกิดการโคจรรอบโลกตามการหมุนของโลก (ยกตัวอย่างเหมือนเราเอาเชือกผูกลูกตุ้มแล้วหมุนตัวเหวี่ยงไปโดยรอบๆ) ซึ่งถ้าเราอยู่บนพื้นโลก เห็นดาวเทียมอยู่กับที่ ดาวเทียมสื่อสารที่ส่งขึ้นไปครั้งแรกเมื่อปี 2508 โดยองค์การโทรคมนาคม

v9011

สัญญาณอนาล็อก

                   สัญญาณอนาล็อก (Analog Signal) เป็นสัญญาณแบบต่อเนื่อง มีลักษณะเป็นคลื่นไซน์ (sine wave) โดยที่แต่ละคลื่นจะมีความถี่และความเข้มของสัญญาณที่ต่างกัน เมื่อนำสัญญาณข้อมูลเหล่านี้ผ่านอุปกรณ์รับสัญญาณและแปลงสัญญาณก็จะได้ข้อมูลที่ต้องการ ตัวอย่างของการส่งข้อมูลที่มีสัญญาณแบบอนาล็อก คือ การส่งผ่านระบบโทรศัพท
สัญญาณอนาล็อก เป็นสัญญาณที่มักเกิดขึ้นในธรรมชาติเป็นสัญญาณที่มีความต่อเนื่อง ไม่ได้มีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว สัญญาณแบบนี้ เช่น เสียงพูด เสียงดนตรี เป็นต้น

สัญญาณคลื่นนำ (Carrier Wave)
             สัญญาณคลื่นนำ หมายถึง พลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ช่วยนำสัญญาณข้อมูลเคลื่อนย้ายจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่สูง สามารถส่งผ่านสื่อกลางไปในระยะไกลๆได้
การแปลงข้อมูลอนาล็อกให้เป็นสัญญาณอนาล็อก
- การมอดูเลตชนิดเปลี่ยนความสูงของคลื่นนำ (Amplitude Modulation: AM)

- การมอดูเลตชนิดเปลี่ยนความถี่ของคลื่นนำ   (Frequency Modulation: FM )

- การมอดูเลตชนิดเปลี่ยนเฟสของคลื่นนำ  (Phase Modulation: PM )
th_MixDiary_cat_15
การส่งสัญญาณด้วยดิจิตอล
 

ในกรณีที่ต้องการส่งข้อมูลผ่านสื่อกลางประเภทดิจิตอล ไม่ว่าข้อมูลนั้นจะเป็นข้อมูลดิจิตอลหรือข้อมูลอนาล็อก จะต้องทำการเปลี่ยนข้อมูลเหล่านั้นให้เป็นสัญญาณดิจิตอล เพื่อให้สามารถส่งผ่านไปในสื่อกลางนั้นๆได้ ตัวอย่างเช่น การส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายโทรศัพท์ดิจิตอล (ISDN)

การแปลงข้อมูลดิจิตอลเป็นสัญญาณข้อมูลดิจิตอล (Digital Data to Digital Signal)
               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

th_MixDiary_cat_4

วิธีการถ่ายโอนข้อมูล
      วิธีการถ่ายโอนข้อมูลเป็นวิธีส่งสัญญาณออกจากอุปกรณ์ส่งข้อมูลและการรับสัญญาณด้วยอุปกรณ์รับข้อมูล มีการถ่ายโอนอยู่ 2วิธี ดังนี้
1.             การถ่ายโอนข้อมูลแบบขนาน เป็นการส่งข้อมูลออกที่ละ 1 ไบต์ หรือ 8บิต จากอุปกรณ์ส่งข้อมูลไปยังอุปกรณ์รับข้อมูล ดังนี้ สื่อกลางหรือสายสัญญาณระหว่างอุปกรณ์ส่งข้อมูลและอุปกรณ์รับข้อมูล จึงต้องมีช่องทางอย่างน้อง 8ช่องทางขนาน กันเพื่อให้สัญญาณไฟฟ้าผ่านไปได้ และระยะทางของสายสัญญาณแบบขนานไม่ควรยาวเกิน100 ฟุตเพราะอาจจะทำให้เกิดปัญหาเนื่องจากความต้านทานของสาย เนื่องจากนี้อาจมีปัญหาที่เกิดจากกระไฟฟ้าสายดินส่งคลื่นไปก่อกวนการทำงานของอุปกรณ์ต่างๆทำให้ผู้รับสัญญาณที่ผิดพลาดได้

11

qgbgm

  การถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรม  เป็นการส่งข้อมูลออกไปทีละ 1บิต ระหว่างอุปกรณ์ส่งและอุปกรณ์รับข้อมูลดังนั้น มีช่องทางการเดินของข้อมูลมีเพียง 1ช่องทาง สำหรับการส่งแบบไกลๆจะมีการส่งช้ากว่าแบบขนาน
การถ่านชยโอนข้อมูลแบบอนุกรมจะเริ่มด้วยข้อมูลจากอุปกรณ์ส่งข้อมูลจะถูกเปลี่ยนให้เป็นสัญญาณอนุกรมเสียก่อนแล้วค่อยทยอยส่งออกทีละบิตไปยังอุปกรณ์รับข้อมูลและอุปกรณ์รับข้อมูลจะมีกลไกในการเปลี่ยนข้อมูลที่ส่งมาทีละบิตให้เป็นสัญญาณแบบขนาน
 12
การถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรม สามารถแบ่งตามทิศทางการสื่อสารข้อมูลได้ 3แบบ ดั้งนี้
1.1      การสื่อสารทางเดียว (simplex) การติดต่อสื่อสารทางเดียวมีลักษณะการส่งข้อมูลจากผู้ส่งข้อมูลจากผุ้ส่งไปยังผู้รับในทิศทางเดียว เช่น สถานีวิทยุกระจายเสียง การแพร่ภาพทางโทรทัศน์ บอร์ด ประกาศ ภาพ เป็นต้น
13
1.2      แบบสื่อสารสองทางครึ่งอัตรา (half duplex) เป็นการติดต่อสื่อสารแบบกึ่งคู่มีลักษณะในการส่งข้อมูลได้สองทิศทางแบบสลับ แต่ละสถานีสามารถทำหน้าที่ได้ทั้งรับและส่งข้อมูลแต่จะผลัดกันส่งผละผลัดกันรับ จะส่งหรือรับข้อมูลในเวลาเดียวกันไม่ได้ เช่น วิทยุสื่อสารของตำรวจวิทยุสื่อสารของระบบขนส่ง การรับส่งโทรสาร (Fax) เป็นต้น
14
1.3      สื่อสารสองทางเต็มอัตรา (full duplex) การติดต่อแบบทางคู่มีการส่งข้อมูลได้สองทางในเวลาเดียวกัน สามารถรับส่งข้อมูลได้พร้อมกันในเวลาเดียวกัน ทำให้การทำงานรวดเร็วขึ้น ไม่ต้องเสียเวลารอ เช่นการสนทนาทางโทรศัพท์ การสนทนาทางอินเตอร์เน็ต
15
khonkaenlinkcom10813

สถาปัตยกรรมเครือข่ายรูปแบบ OSI

ในปี ค.ศ. 1977 องค์กร ISO (international Oraganization for Standard)ได้จัดตั้งคณะกรรมการขึ้นกลุ่มหนึ่ง เพื่อทำการศึกษาจัดรูปแบบมาตราฐาน และพัฒนาสถาปัตยกรรมเครือข่าย และใน ปี ค.ศ. 1983 องค์กร ISO ก็ได้ออกประกาศรูปแบบของสถาปัตยกรรมเครือข่ายมาตราฐานในชื่อของ “รูปแบบ OSI ” (Open System Interconnection Model) เพื่อใช้เป็นรูปแบบมาตราฐานในการเชื่อมต่อระบบ คอมพิวเตอร อักษร์ “O” หรือ “Open” ก็ หมายถึง การที่คอมพิวเตอร์หรือระบบคอมพิวเตอร์หนึ่งสามารถ “เปิด” กว้างให้คอมพิวเตอร์หรือระบบคอมพิวเตอร์อื่นที่ใช้มาตราฐาน OSI เหมือนกันสามารถติดต่อไปมาหา สู่ระหว่างกันได้ จุดมุ่งหมายของการกำหนดการแบ่งโครงสร้างของสถาปัตยกรรมเครือข่ายออกเป็นเลเยอร์ ๆ และกำหนดหน้าที่การทำงานในแต่ละเลเยอร์ รวมถึงกำหนดรูปแบบการอินเตอร์เฟซระหว่าง   เลเยอร์ด้วย โดยมีหลักเกณฑ์ในการกำหนดดังต่อไปนี้

1. ไม่แบ่งโครงสร้างออกเป็นเลเยอร์ ๆ มากเกินไป                                                                                                                         2. แต่ละเลเยอร์จะต้องมีการทำงานแตกต่างกันทั้งขบวนการและเทคโนโลยี                                                                        3. จัดกลุ่มหน้าที่การทำงานที่คล้ายกันให้อยู่ในเลเยอร์เดียวกัน                                                                                                  4. เลือกเฉพาะการทำงานที่เคยใช้ได้ผลประสบความสำเร็จแล้ว                                                                                                   5. กำหนดหน้าที่การทำงานเฉพาะง่ายๆ แก่เลเยอร์ เผื่อว่าในอนาคตถ้ามีการออกแบบเลเยอร์ใหม่ หรือมีการเปลี่ยนแปลงโปรโตคอลใหม่ในอันที่จะทำให้สถาปัตยกรรมมีประสิทธิภาพดียิ่งขึ้น จะไม่มีผล ทำให้อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ และซอฟต์แวร์ ที่เคยใช้อยู่เดิมจะต้องเปลี่ยนแปลง                                                                                                                                            6. กำหนดอินเตอร์เฟซมาตรฐาน                                                                                                                                      7. ให้มีการยืดหยุ่นในการเปลี่ยนแปลงโปรโตคอลในแต่ละเลเยอร์                                                                                       8. สำหรับเลเยอร์ของแต่ละเลเยอร์ให้ใช้หลักเกณฑ์เดียวกันกับที่กล่าวมาใน 7 ข้อแรก

OSIARC

หน้าที่การทำงานของเลเยอร์แต่ละชั้นในสถาปัตยกรรม OSI

สถาปัตยกรรมรูปแบบ OSI ที่ได้ประกาศออกสู่สาธารณชนมีรูปแบบดังแสดงในรูปด้านบน และสถาปัตยกรรมรูปแบบ OSI สำหรับการสื่อสารผ่านเครือข่ายเป็นดังที่แสดงในรูปด้านล่าง รูปแบบ OSI มีการ แบ่งโครงสร้างของสถาปัตยกรรมออกเป็น 7 เลเยอร์ และในแต่ละเลเยอร์ได้มีการกำหนดหน้าที่การทำงานไว้ ดังต่อไปนี้

1. เลเยอร์ชั้น Physical เป็นชั้นล่างที่สุดของการติดต่อสื่อสาร ทำหน้าที่ส่ง-รับข้อมูลจริง ๆ จาก

ช่องทางการสื่อสาร (สื่อกลาง) ระหว่างคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งกับคอมพิวเตอร์เครื่องอื่น ๆ มาตรฐานสำหรับ เลเยอร์ ชั้นนี้จะกำหนดว่าแต่ละคอนเนคเตอร์ (Connector) เช่น RS-232-C มีกี่พิน(pin) แต่ละพินทำหน้า ที่อะไรบ้าง ใช้สัญญาณไฟกี่โวลต์ เทคนิคการมัลติเพล็กซ์แบบต่างๆ ก็จะถูกกำหนดอยู่ในเลเยอร์ชั้นนี้

2. เลเยอร์ชั้น Data Link จะเป็นเสมือนผู้ตรวจสอบ หรือควบคุมความผิดพลาดในข้อมูลโดยจะ

แบ่งข้อมูลที่จะส่งออกเป็นแพ็กเกจหรือเฟรม ถ้าผู้รับได้รับข้อมูลถูกต้องก็จะส่งสัญญาณยืนยันกลับมาว่า ได้รับ ข้อมูลแล้ว เรียกว่า สัญญาณ ACK (Acknowledge) ให้กับผู้ส่ง แต่ถ้าผู้ส่งไม่ได้รับสัญญาณ ACK หรือได้รับ สัญญาณ NAK (Negative Acknowledge) กลับมา ผู้ส่งก็อาจจะทำการส่งข้อมุลไปให้ใหม่ อีกหน้าที่หนึ่ง ของเลเยอร์ชั้นนี้คือป้องกันไม่ให้เครื่องส่งทำการส่งข้อมูลเร็วจนเกินขีดความสามารถของเครืองผู้รับจะรับข้อ มูลได้

3. เลเยอร์ Network เป็นชั้นที่ออกแบบหรือกำหนดเส้นทางการเดินทางของข้อมูลที่จะส่ง-รับใน

การส่งผ่านข้อมูลระหว่างต้นทางและปลายทาง ซึ่งแน่นอนว่าในการสื่อสารข้อมูลผ่านเครือข่ายการสื่อสารจะ ต้องมีเส้นทางการส่ง-รับข้อมูลมากกว่า 1 เส้นทาง ดังนั้นเลเยอร์ชั้น Network นี้จะทำหน้าที่เลือกเส้นทางที่ ใช้เวลาในการสื่อสารน้อยที่สุด และระยะทางสั้นที่สุดด้วย ข่าวสารที่รับมาจากเลเยอร์ชั้นที่ 4 จะถูกแบ่งออกเป็น แพ็กเกจ ๆ ในชั้นนี้

4. เลเยอร์ Transport บางครั้งเรียกว่า เลเยอร์ชั้น Host-to-Host หรือเครื่องต่อเครื่อง และจาก

เลเยอร์ชั้นที่ 4 ถึงชั้นที่ 7 นี้รวมกันจะเรียกว่า เลเยอร์ End-to-End ในเลเยอร์ชั้น Transport นี้เป็นการ สื่อสารกันระหว่างต้นทางและปลายทาง (คอมพิวเตอร์กับคอมพิวเตอร์) กันจริง ๆ เลเยอร์ชั้น Transpot จะ ทำหน้าที่ตรวจสอบว่าข้อมูลที่ส่งมาจากเลเยอร์ชั้น Session นั้นไปถึงปลายทางจริง ๆ หรือไม่ ดังนั้นการกำ หนดตำแหน่งของข้อมูล(address) จึงเป็นเรื่องสำคัญในชั้นนี้ เนื่องจากจะต้องรู้ว่าใครคือผู้ส่ง และใครคือผู้รับ ข้อมูลนั้น

5. เลเยอร์ Session ทำหน้าที่เชื่อมโยงระหว่างผู้ใช้งานกับคอมพิวเตอร์เครื่องอื่น ๆ โดยผู้ใช้จะใช้

คำสั่งหรือข้อความที่กำหนดไว้ป้อนเข้าไปในระบบ ในการสร้างการเชื่อมโยงนี้ผู้ใช้จะต้องกำหนดรหัสตำแหน่ง ของจุดหมายปลายทางที่ต้องมีการติดต่อสื่อสารด้วย เลเยอร์ชั้น Session จะส่งข้อมูลทั้งหมดให้กับเลเยอร์ชั้น Transport เป็นผู้จัดการต่อไป ในเครือข่ายทั้งเลเยอร์ Session และเลเยอร์ Transport อาจจะเป็นเลเยอร์ ชั้นเดียวกัน

6. เลเยอร์ Presentation ทำหน้าที่เหมือนบรรณารักษ์ กล่าวคือคอยรวบรวมข้อความ (Text) และ

แปลงรหัส หรือแปลงรูปแบบของข้อมูลให้เป็นรูปแบบการสื่อสารเดียวกัน เพื่อช่วยลดปัญหาต่าง ๆ ที่อาจจะเกิด ขึ้นกันผุ้ใช้งานในระบบ

7. เลเยอร์ Application เป็นเลเยอรชั้นบนสุดของรูปแบบ OSI ซึ่งเป็นชั้นที่ใช้ติดต่อระหว่างผู้ใช้

โดยตรงซึ่งได้แก่ โฮสต์คอมพิวเตอร์ เทอร์มินัลหรือคอมพิวเตอร์ PC เป็นต้น แอปพลิเคชันในเลเยอรชั้นนี้ สามารถนำเข้า หรือออกจากระบบเครือข่ายได้โดยไม่จำเป็นต้องสนใจว่ามีขั้นตอนการทำงานอย่างไร เพราะจะมีเลเยอร์ชั้น Presentation โดยตรงเท่านั้น

OSI1

 

kapook_42985

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s