สื่อกลางการสื่อสารข้อมูล

          สื่อกลางการสื่อสารข้อมูลจะเป็นตัวกลางในการเชื่อมโยงสถานีงานหรือคอมพิวเตอร์ต่าง ๆ เข้าด้วยกัน เป็นตัวกลางให้ผู้ส่งข้อมูลทำการส่งข้อมูลไปยังผู้รับได้

 สื่อกลางการสื่อสารข้อมูล แบ่งเป็น 2 ประเภท  ได้แก่
         -  สื่อกลางทางกายภาพ (physical media)
         -  สื่อกลางไร้สาย  (wirless media)

 
1.   สื่อกลางทางกายภาพ/แบบมีสาย (physical media)      เป็นการเชื่อมโยงระหว่างผู้รับและผู้ส่งข้อมูล โดยอาศัยสายสัญญาณเป็นสื่อกลางในระบบสื่อสารข้อมูล  ตัวอย่างสายสัญญาณมีดังนี้

    1.1 สายคู่บิดเกลียว (twisted pair cable) สายนำสัญญาณแบบนี้แต่ละคู่สายที่เป็นสายทองแดงจะถูกพันบิดเป็นเกลียว เพื่อลบการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากคู่สายข้างเคียงภายในสายเดียวกันหรือจากภายนอก ทำให้สามารถส่งข้อมูลด้วยความเร็วสูง สายคู่บิดเกลียวสามารถใช้ส่งข้อมูลจำนวนมากเป็นระยะทางไกลได้หลายกิโลเมตร เนื่องจากราคาไม่แพงมาก ใช้ส่งข้อมูลได้ดี น้ำหนักเบา ง่ายต่อการติดตั้ง จึงนิยมใช้งานอย่างกว้างขวาง ตัวอย่างสายคู่บิดเกลียว

สายคู่บิดเกลียวมี 2 ชนิด คือ

  1.1.1 สายคู่บิดเกลียวแบบไม่ป้องกันสัญญาณรบกวน หรือสายยูทีพี (Unshielded Twisted Pair :UTP) เป็นสายใช้ในระบบโทรศัพท์ ต่อมาได้มีการรับปรุงคุณสมบัติให้ดีขึ้น จนสามารถใช้กบสัญญาณความถี่สูงได้ ทำให้ส่งข้อมูลได้ด้วยความเร็วสูงขึ้น

  เกร็ดความรู้สายยูทีพี   สายสัญญาณประเภทนี้เป็นสายคู่บิดเกลียวที่ใช้ในระบบวงจรโทรศัพท์ดั้งเดิม สายยูทีพีใช้ลวดทองแดง 8 เส้น ขณะที่ในระบบโทรศัพท์จะใช้เพียง 2 หรือ 4 เส้น ซึ่งต่อเข้ากับหัวต่อแบบ  RJ 45 ซึ่งเป็นตัวต่อที่มีลักษณะคล้ายกับหัวต่อในระบบโทรศัพท์ทั่วไป แต่ในระบบโทรศัพท์ จะเรียกหัวต่อว่า RJ 11

                 1.1.2 สายคู่บิดเกลียวแบบป้องกันสัญญาณรบกวน หรือสายเอสทีพี (Shielded Twisted Pair: STP) เป็นสายที่หุ้มด้วยตัวกั้นสัญญาณเพื่อป้องกันการรบกวนได้ดียิ่งขึ้น สายเอสทีพีรองรับความถี่ของการส่งข้อมูลสูงกว่าสายยูทีพี แต่มีราคาแพงกว่า

                ในปัจจุบันการติดตั้งสายสัญญาณภายในอาคารนิยมใช้สายยูทีพีเป็นหลัก เพราะมีราคาถูกกว่าสายเอสทีพี และมีการพัฒนามาตรฐานให้มีคุณภาพสูงสามารถส่งข้อมูลความเร็วสูงได้ดีขึ้น

 1.1.2 สายคู่บิดเกลียวแบบป้องกันสัญญาณรบกวน

    1.2  สายโคแอกซ์ (coaxial cable) เป็นสายนำสัญญาณที่เรารู้จักกันดี โดยใช้เป็นสายนำสัญญาณที่ต่อจากเสาอากาศเครื่องรับโทรทัศน์หรืสายเคเบิลทีวี ตัวสายประกอบด้วยลวดทองแดงที่เป็นแกนหลักหนึ่งเส้นหุ้มด้วยฉนวนเพื่อป้องกันกระแสไฟฟ้ารั่ว จากนั้นจะหุ้มด้วยตัวนำซึ่งทำจากลวดทองแดงทักเป็นร่างแหเพื่อป้องกันการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและสัญญาณรบกวนอื่นๆ ก่อนจะหุ้มชั้นนอกสุดด้วยฉนวนพลาสติก และนิยมใช้เป็นสายนำสัญญาณแอนะล็อกเพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์ภาพและเสียง (audio-video devices) ต่างๆ ภายในบ้านและสำนักงาน ตัวอย่างสายโคแอกซ์ 

 

 1.2  สายโคแอกซ์ (coaxial cable)

   1.3  สายไฟเบอร์ออพติก (fiber-optic cable) ประกอบด้วยกลุ่มของเส้นใยทำจากแก้วหรือพลาสติกที่มีขนาดเล็กประมาณเส้นผม แต่ละเส้นจะมีแกนกลาง (core) ที่ถูกห่อหุ้มด้วยวัสดุใยแก้วอีกชนิดหนึ่งซึ่งเรียกว่า แคล็ดดิง(cladding) และหุ้มอีกชั้นด้วยฉนวนเพื่อป้องกันการกระแทกและฉีกขาด ตัวอย่างสายไฟเบอร์ออพติก   การส่งข้อมูลผ่านทางสื่อกลางชนิดนี้มีข้อแตกต่างจากชนิดอื่นๆ ซึ้งใช้สัญญาณไฟฟ้าในการส่งแต่การทำงานของสื่อกลางชนิดนี้จะใช้แสงความเข้มสูง เช่น แสงเลเซอร์ ส่งผ่านไปในเส้นใยแต่ละเส้นและอาศัยหลักการหักเหของแสง โดยใช้แคล็ดดิงเป็นตัวสะท้อนแสง ทำให้แสงสามารถเดินทางไปจนถึงปลายทางได้โดยไม่ถูกรบกวนโดยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าใดๆ และมีความผิดพลาดในการส่งข้อมูลต่ำมาก ทำให้สามารถส่งข้อมูลได้ด้วยความเร็วสูงระดับกิกะบิดต่อวินาที อีกทั้งยังมีความปลอดภัยในการส่งข้อมูลสูง มีความสามารถในการนำพาข้อมูลไปได้ในปริมาณมาก และสามารถส่งข้อมูลไปได้เป็นระยะทางไกลโดยมีความผิดพลาดน้อย จึงเหมาะที่จะใช้กับการเชื่อมโยงระหว่างอาคาร ระหว่างเมือง และถูกนำไปใช้เป็นสายแกนหลัก (backbone cable) เชื่อมโยงเครือข่ายหลักต่างๆเข้าด้วยกัน

  สาย Fiber Optic คือเส้นใยแก้วนำแสง กล่าวคือ สายนำสัญญาณที่ใช้แสงเป็นตัวกลางในการ
สื่อสารข้อมูลจากจุดหนี่งไปยังอีกจุดหนึ่ง โดยทำจากแก้วที่มีความบริสุทธิ์มาก เส้นใยแก้วนำแสงที่ดี
ต้องสามารถนำสัญญาณแสงจากจุดหนึ่งไปอีกจุดหนึ่งโดยมีการสูญเสียของสัญญาณแสงน้อยที่สุด

     โครงสร้างของสาย Fiber Optic
     1. เส้นแก้ว (Core) เป็นตัวที่นำสัญญาณแสง จะมีเส้นผ่าศูนย์กลาง 62.5/125 um, 50/125
         um, 9/125 um
     2. ฉนวนเคลือบ (Cladding) เป็นสารที่ใช้ในการเคลือบแก้ว (Core) เพื่อให้นำสัญญาณได้ กล่าว
         คือแสงที่ถูกส่งไปในแกนแก้วจะถูกขังหรือเคลื่อนที่ไปตามสายไฟเบอร์ด้วยขบวนการสะท้อน
         กลับของแสง นิยมเคลือบจนมีเส้นผ่าศูนย์กลาง 125 um
     3. ฉนวนป้องกัน (Coating) เป็นเสมือนผนังของเส้นแก้วเป็นชั้นที่ต่อจาก Cladding เพื่อให้
         ปลอดภัยขึ้น และใช้ป้องกันแสงจากภายนอกไม่ให้เข้ามาภายในเส้นไฟเบอร์ มีเส้นผ่าศูนย์กลาง
         250 um
     4. ปลอกสาย (Buffer) เป็นเสมือนปลอกของสายหรือเสื้อชั้นในที่หุ้มป้องกันสาย และยังช่วยให้
         การโค้งงอของสายไฟเบอร์มีความยืดหยุ่นมากขึ้น มีเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 900 um
         (Buffer Tube)
     5. ปลอกหุ้ม (Jacket) เป็นเสมือนเสื้อชั้นนอกสุดของสายไฟเบอร์ที่ให้เกิดความเรียบร้อย และทำ
         หน้าที่ป้องกันสายไฟเบอร์เป็นชั้นนอกสุดชนิดของ Jacket จะมีหลายชนิด ขึ้นอยู่กับการใช้งาน
         ว่าเป็นสายที่เดินภายในอาคาร (Indoor) หรือเดินภายนอกอาคาร (Outdoor)

             

          สื่อกลางแบบใช้สายที่ได้กล่าวมาทั้งหมด มีคูณสมบัติและการนำไปใช้งานสรุปดังตารางที่ 1

2.  สื่อกลางแบบไร้สาย  การสื่อสารแบบไร้สายอาศัยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นสื่อกลางนำสัญญาณ ซึ่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่สามารถนำมาใช้ในการสื่อสารข้อมูลมีหลายชนิด แบ่งตามช่วงความถี่ที่แตกต่างกัน การสื่อสารแบบไรสายมีผู้นิยมใช้มากขึ้น เนื่องจากมีความคล่องตัวสูงและสะดวกสบาย มักนิยมใช้กันในพื้นที่ที่การติดตั้งสานนำสัญญาณทำได้ลำบากหรือค่าใช้จ่ายในการติดตั้งสูงเกินไป สื่อกลางของการสื่อสารแบบนี้ เช่น อินฟราเรด ( Infrared : IR ) ไมโครเวฟ ( microwave ) คลื่นวิทยุ (radio wave) และดาวเทียมสื่อสาร (communications satellite )

        2.1 อินฟราเรด สื่อกลางประเภทนี้มักใช้กับการสื่อสารข้อมูลที่ไม่มีสิ่งกีดขวางระหว่างตัวส่งและตัวรักสัญญาณ เช่น การส่งสัญญาณจากรีโมตคอนโทรลไปยังเครื่องรับโทรทัศน์หรือวิทยุ การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์กับคอมพิวเตอร์โดยผ่านพอร์ตไออาร์ดีเอ (The Infrared Data Association : IrDA ) :ซึ่งเป็นการเชื่อมต่อเครือข่ายระยะใกล้

        2.2 ไมโครเวฟ เป็นสื่อกลางในการสื่อสารที่มีความเร็วสูง ใช้สำหรับการเชื่อมต่อระยะไกลโดยการส่งสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไปในอากาศพร้อมกับข้อมูลที่ต้องการส่ง และต้องมีสถานีที่ทำหน้าที่ส่งและรับข้อมูล และเนื่องจากสัญญาณไมโครเวฟจะเดินทางเป็นเส้นตรงไม่สามารถเลี้ยวตามความโค้งของผิวโลกได้ จึงต้องมีการตั้งสถานีรับส่งข้อมูลเป็นระยะ และส่งข้อมูลต่อกันระหว่างสถานี จนกว่าจะถึงสถานีปลายทาง และแต่ละสถานีจะตั้งอยู่ในที่สูง เช่น ดาดฟ้า ตึกสูง หรือยอดเขา เพื่อหลีกเลี่ยงการชนสิ่งกีดขวางในแนวการเดินทางของสัญญาณ การส่งข้อมูลผ่านสื่อกลางชนิดนี้เหมาะกับการส่งข้อมูลในพื้นที่ห่างไกลมากๆ และไม่สะดวกในการวางสายสัญญาณ ซึ่งเสาสัญญาณแต่ละเสาสามารถวางห่างไกลได้ถึง 80 กิโลเมตร ตัวอย่างการส่งสัญญาณผ่านไมโครเวฟภาคพื้นดิน

        2.3 คลื่นวิทยุ เป็นสื่อกลางที่ใช้ส่งสัญญาณไปในอากาศ โดยสามารถส่งในระยะทางได้ทั้งใกล้และไกล โดยมีตัวกระจายสัญญาณ (broadcast) ส่งไปยังตัวรับสัญญาณ และใช้คลื่นวิทยุในช่วงความถี่ต่างๆ กันในการส่งข้อมูล เช่น การสื่อสารระยะไกลในการกระจายเสียงวิทยุระบบเอเอ็ม (Amplitude Modulation : AM ) และเอฟเอ็ม (Frequency Modulation : FM) หรือการสื่อสารระยะใกล้ โดยใช้ไวไฟ ( Wi-Fi ) และบลูทูท (bluetooth)

เกร็ดน่ารู้   การสื่อสารโดยใช้โทรศัพท์เคลื่อนที่   การสื่อสารโดยใช้โทรศัพท์เคลื่อนที่ (mobile phone communication )  ใช้คลื่นวิทยุความถี่สูงส่งสัญญาณสื่อสารกันระหว่างเครื่องโทรศัพท์และเสารับส่งสัญญาณ (tower) ที่อยู่มนรัศมีการติดต่อสื่อสาร ซึ่งเรียกบริเวณที่แต่ละเสาสัญญาณครอบคลุมว่าเซล (cell) สัญญาณการสื่อสารระหว่างโทรศัพท์ในแต่ละเซล จะถูกส่งต่อจากเสารับส่งสัญญาณเข้าสู่เครือข่ายระบบโทรศัพท์ที่เชื่อมต่อเสาสัญญาณทั้งหมดเข้าด้วยกันโดยสายสื่อสาร ซึ่งเมื่อผู้ใช้งานโทรศัพท์มีการเคลื่อนที่ออกห่างจากเซลหนึ่ง ไปในเซลอื่นสัญญาณการเชื่อมต่อของโทรศัพท์จะถูกส่งต่อไปยังเสารับส่งสัญญาณของเซลต่อไปเรื่อยๆ โดยทั่วไปเซลหนึ่งๆ สามารถครอบคลุมรัศมีได้ไกลหลายกิโลเมตร

เกร็ดน่ารู้   การพัฒนาระบบโทรศัพท์มือถือ ได้แบ่งออกเป็นยุคต่างๆ ดังนี้

ยุคของ โทรศัพท์เคลื่อนที่	ความเร็วในการรับส่งข้อมูล	คุณสมบัติ	ตัวอย่างของระบบที่ใช้งาน
1G	ต่ำมาก	รับส่งข้อมูลแบบแอนะล็อก และส่งได้แต่ข้อมูลเสียงเท่านั้น ไม่มีการรักษาความปลอดภัยของข้อมูล	AMPS
2G	10-14 kbps	รับส่งข้อมูลแบบดิจิทัล แต่ยังรองรับการใช้งานส่งข้อมูลเสียงเป็นหลัก สามารถใช้ในการสื่อสารข้อมูลได้ด้วยความเร็วต่ำ	GSM
2.5G	50-144 kbps	มีการพัฒนาให้รองรับการสื่อสารข้อมูลได้ด้วยความเร็วสูงขึ้น เป็นการพัฒนาเพื่อให้ระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ในยุค 2Gสามารถใช้สื่อสารข้อมูลได้ดีขึ้น เพื่อรอการพัฒนาที่จะมาถึงในยุค 3G	SMS, GPRS, EDGE
3G	144 kbps- 2 Mbps	รองรับการส่งข้อมูลวีดีทัศน์ และมัลติมีเดียสามารถใช้งานเชื่อมต่อเข้ากับอินเทอร์เน็ตได้ดี มีความเร็วในการส่งข้อมูลสูง	CDMA
4G	100 Mbps ถึง 1Gpbs	คาดหวังให้เป็นเทคโนโลยีการสื่อสารที่เชื่อมต่อเครือข่าย อุปกรณ์ และผู้ใช้เข้าด้วยกันอย่างกว้างขวาง เพื่อรองรับข้อมูลทุกรูปแบบ และมีการทำงานในลักษณะที่เป็นดิจิทัลทั้งหมด	WiMax, WiBro, Uitra Mobile Broadband(UMB)

             

            2.4 ดาวทียมสื่อสาร พัฒนาขึ้นมาเพื่อหลีกเลี่ยงข้อจำกัดของสถานีรักส่งไมโครเวฟบนผิวโลกโดนเป็นสถานีรับส่งสั  ญญาณไมโครเวฟบนอวกาศ ในการส่งสัญญาณต้องมีสถานีภาคพื้นดินคอยทำหน้าที่รับและส่งสัญญาณขึ้นไปบนดาวเทียมที่โคจรอยู่สูงจากพื้นโลกประมาณ 35,600 กิโลเมตร ดังรูปที่ 4.18 โดนดาวเทียมเหล่านั้นจะเคลื่อนที่ด้วยคามเร็วที่เท่ากับการหมุนของโลก จึงเสมือนกับดาวเทียมนั้นอยู่นิ่งกับที่ขณะที่โลกหมุนรอบตัวเอง ทำให้การส่งสัญญาณไมโครเวฟจากสถานีหนึ่งขึ้นไปบนดาวเทียม และการกระจายสัญญาณจากดาวเทียมลงมายังสถานีตามจุดต่างๆ บนผิวโลก เป็นไปอย่างแม่นยำ นอกจากนี้ยังมีการใช้งานดาวเทียมในการระบุตำแหน่งบนพื้นโลกเรียกว่าระบบจีพีเอส โดยบอกพิกัดเส้นรุ้งและเส้นแวงของผู้ใช้งานเพื่อใช้ในการนำทาง

ขอบคุณที่มา : https://sites.google.com/site/kruyutsbw/4-3-sux-klang-ni-kar-suxsar-khxmul


                    http://careerandtechnology3.blogspot.com/2012/01/1.html