week : 3 Chapter 2 TCP/IP

Image via Wikipedia

ประเภทของสื่อในการสื่อสารข้อมูล
1. Guided Transmission Media เป็นตัวกลางที่ใช้สายในการนำสัญญาณข้อมูลไปตามเส้นทางที่กำหนดเอาไว้ สื่อในการสื่อสารข้อมูลประเภทนี้ได้แก่ สายเปลือย (Open Wire) สายเคเบิลร่วมแกน (Coaxial Cable) และเส้นใยนำแสง (Fiber Optic)
ชนิดของสายสัญญาณ

เรา สามารถกันตัวนำไฟฟ้าจากสัญญาณรบกวน RF (Electrical Radio Frequency) โดยใช้ตัวนำอีกตัวเป็นฉนวน วิธีป้องกันแบบนี้จะเห็นในสายคู่ตีเกลียวและสายโคแอกเชียล

1.1.สายคู่บิดเกลียว (Twisted-Pair Cable)
ประกอบ ไปด้วย สายไฟ 2 หรือ 4 คู่ถักเข้าด้วยกันตลอดทั้งเส้น เพราะว่าแต่ละเส้นเป็นตัวนำไฟฟ้า การพันสายเข้าด้วยกันจะทำให้เกิดเป็นฉนวนกันสัญญาณรบกวน RF ได้

สายคู่บิดเกลียว ประกอบด้วยสายทองแดง ที่หุ้มด้วยฉนวนพลาสติก หลังจากนั้นก็จะนำสายทั้ง2 เส้นมาถักกันเป็นเกลียวคู่ โดยสายคู่หนึ่งก็จะใช้สำหรับการสื่อสารหนึ่งช่องทาง จำนวนคู่ที่เกิดจากการนำสาย2เส้นมาถักกันเป็นเกลียว ซึ่งอาจจะมีหลายๆคู่ที่นำมารวบเข้าด้วยกันและหุ้มด้วยฉนวนภายนอก **การที่นำสายมาถักเป็นเกลียว มีเหตุผลสำคัญคือ ช่วยลดการแทรกแซงจากสัญญาณรบกวน**
สายคู่บิดเกลียวจะมีอยู่ 2 รูปแบบด้วยกันคือ แบบมีชีลด์ และแบบไม่มีชีลด์
สายคู่บิดเกลียวชนิดไม่มีชีลด์ (UTP) เป็นสายชนิหนึ่งที่มีความนิยมใช้งานมากในปัจจุบัน มีลักษณะคล้ายกับสายโทรศัพท์ที่ใช้ตามบ้าน โดยหน่วยงาน EIA ได้มีการพัฒนามาตรฐานสาย UTP ตามเกรดการใช้งาน
**สาย UTP ที่นิยมใช้กับเครือข่ายท้องถิ่น คือ (CAT 5)**
สายคู่บิดเกลียวชนิดมีชีลด์(STP) มีลักษณะคล้ายกับสาย UTP แต่สาย STP จะมีชีลด์ห่อหุ้มอีกชั้นหนึ่งทำให้ป้องกันสัญญาณรบกวนได้ดีว่า UTP โดยหากมีการนำสาย UTP หลายๆเส้นมามัดรวมกันหรือมีการวางพลาดระหว่างกัน อาจเกิดสัญญาณรบกวนที่เรียกว่า ครอสทอล์ก ได้ ดังนั้นจะเห็นได้ว่าสาย STP นั้นมีคุณภาพที่ดีกว่า แต่ก็มีต้นทุนที่สูงกว่าเช่นกัน

สำหรับสายคู่บิดเกลียวนั้น มีใช้งานอยู่ 2 รูปแบบ คือ สายคู่บิดเกลียวแบบมีฉนวนหุ้มและสายคู่บิดเกลียวแบบไม่มีฉนวนหุ้ม

1.1.1สายคู่บิดเกลียวแบบไม่มีฉนวนหุ้ม (Unshielded Twisted-Pair Cable : UTP)
มักเรียกสั้น ๆ ว่า สาย UTP เป็นสายชนิดหนึ่งที่มีความนิยมใช้งานมากในปัจจุบัน มีลักษณะคล้ายสายโทรศัพท์ที่ใช้ตามบ้าน
1.1.2สายคู่บอดเกลียวแบบมีฉนวนหุ้ม (Shielded Twisted-Pair Cable : STP)
สำหรับสาย STP จะมีลักษณะคล้ายกับสาย UTP แต่สาย STP จะมีฉนวนหุ้มอีกชั้นหนึ่ง ทำให้ป้องกันสัญญาณรบกวนได้ดีกว่าสาย UTP โดยหากมีการนำสาย UTP หลาย ๆ เส้นมามัดรวมกันหรือมีการวางพาดระหว่างกัน อาจเกิดสัญญาณรบกวนที่เรียกว่า ครอสทอร์ก (Cross Talk) ได้ และหากสถานที่ติดตั้งเป็นสถานที่ที่เสี่ยงต่อสัญญาณรบกวน การใช้สาย STP ก็ย่อมเหมาะสมกว่าการใช้สาย UTP ดังนั้นจะเห็นได้ว่าสาย STP นั้น จะมีคุณภาพที่ดีกว่า แต่ก็จะมีต้นทุนที่สูงกว่าเช่นกัน
สื่อกลางที่ใช้ในการสื่อสารข้อมูลระหว่างผู้ส่งข้อมูลและผู้รับข้อมูลนั้น สามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ ๆ คือ สื่อกลางแบบมีสายนำ (Guided Media) และ สื่อกลางแบบไม่มีสายนำ (Unguided Media)

ข้อดีและข้อเสียของสายคู่บิดเกลียว
ข้อดี
-ราคาถูก
-ง่ายต่อการนำไปใช้
ข้อเสีย
-จำกัดความเร็ว
-ใช้กับระยะทางสั้นๆ
-ในกรณีเป็นสายแบบไม่มีชีลด์ ก็จะไวต่อสัญญาณรบกวน
Analog Signal สัญญาณข้อมูลแบบต่อเนื่อง ขนาดสัญญาณไม่คงที่ แปรผันตามเวลา เช่น แรงดันน้ำ ค่าอุณหภูมิ ความเร็วรถยนต์
Digital Signal สัญญาณแบบไม่ต่อเนื่อง (Discrete Data)ขนาดสัญญาณคงที่ การเปลี่ยนแปลงขนาดของสัญญาณเป็นแบบทันที ทันใด ไม่แปรผันตามเวลา มนุษย์ไม่สามารถสัมผัสได้

1.2.สายโคแอกเชียล (Coaxial Cable)
สายโคแอกเชียลหรือมักเรียกสั้นๆว่า สายโคแอกซ์ จะมีช่วงความถี่ หรือแบนด์วิดธ์ที่สูงกว่าสายคู่บิดเกลียว สายมักจะทำด้วย ทองแดงอยู่แกนกลาง และถูกหุ้มด้วยพลาสติกจากนั้นก็จะมีชีลด์หุ้มอยู่อีกชั้นหนึ่งเพื่อป้องกัน สัญญาณรบกวน และหุ้มด้วยเปลือกนอกอีกชั้นหนึ่ง จึงทำให้สายโคแอกเชียลนี้เป็นสายที่สามารถป้องกันสัญญาณรบกวนจากคลื่นแม่ เหล็กไฟฟ้าได้ดี
สายโคแอกเชียลที่เราสามารถพบเห็นได้ทั่วไปก็คือ สายที่นำมาใช้ต่อเข้ากับเสาอากาศทีวีที่ใช้ตามบ้านนั่นเอง
Baseband = ใช้กำหนดว่ามีเส้นทางเดียวที่ข้อมูลจะเดินทางได้

Broadband = มีเส้นทางที่ใช้เดินได้หลายเส้นทาง
ข้อดีและข้อเสียของสายโคแอกเชียล
ข้อดี
-เชื่อมต่อได้ในระยะทางไกล
-ป้องกันสัญญาณรบกวนได้ดี
ข้อเสีย
-มีราคาแพง
-สายมีขนาดใหญ่
-ติดตั้งยาก

1.3.สายไฟเบอร์ออปติค (Fiber Optic Cable)
สายไฟเบอร์ออปติค หรือสายใยแก้วนำแสง เป็นสายที่มีลักษณะโปร่งแสง มีรูปทรงกระบอกภายในตันขนาดประมาณเส้นผมของมนุษย์แต่มีขนาดเล็กกว่า เส้นใยแก้วนำแสงจะเป็นแก้วบริสุทธิ์ โดยแกนกลางของเส้นใยนี้จะเรียกว่า คอร์ และจะถูกห้อมล้อมด้วยแคลดดิ้งและจากนั้นก็จะมีวัสดุที่ใช้สำหรับห่อหุ้มแคลด ดิ้งหรือบัฟเฟอร์และตามด้วยวัสดุห่อหุ้มภายนอก
เครือข่ายคอมพิวเตอร์สามารถนำสายไฟเบอร์ออปติคมาใช้ในการส่งข้อมูลได้ซึ่ง มักเรียกว่าออปติคไฟเบอร์ นอกจากสายไฟเบอร์ออปติคยังเป็นสายที่ทนต่อการรบกวนสัญญาณภายนอกได้เป็นอย่าง ดี ไม่ว่าจะเป็นคลื่นความถี่วิทยุ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า รวมถึงความปลอดภัยของข้อมูลซึ่งมีความปลอดภัยสูงกว่าสายเคเบิลทั่วไป สายไฟเบอร์ออปติคนี้จะมีอยู่หลายชนิดด้วยกันตามแต่ละคุณสมบัติ
ข้อดีและข้อเสียของสายไฟเบอร์ออปติค
ข้อดี
-มีอัตราค่าลดทอนของสัญญาณต่ำ
-ไม่มีการรบกวนของสัญญาณไฟฟ้า
-มีแบนด์วิดธ์สูงมาก
-มีขนาดเล็กและน้ำหนักเบา
-มีความเป็นอิสระทางไฟฟ้า
-มีความปลอดภัยในข้อมูล
-มีความทนทานและมีอายุการใช้งานยาวนาน
ข้อเสีย
-เส้นใยแก้วมีความเปราะบาง แตกหักง่าย
-การเดินสายต้องระมัดระวังอย่าให้โค้งงอมาก
-มีราคาสูง เมื่อเทียบกับสายเคเบิลทั่วไป
-การติดตั้งจำเป็นต้องพึ่งพาผู้เชี่ยวชาญเฉพาะ

2. Unguided Transmission Media เป็นตัวกลางที่ใช้ในการสื่อสัญญาณ โดยไม่ใช้สาย ทั้งฝ่ายรับและส่งสัญญาณจะรับส่งข้อมูลผ่านทางสายอากาศ โดยการส่งคลื่นระยะไกล ได้แก่ ไมโครเวฟ, ดาวเทียม และคลื่นวิทยุ

2.1 ไมโครเวฟบนภาคพื้นดิน หรือ Terrestrial Microwave เป็นการประยุกต์ใช้ความถี่ไมโครเวฟ ซึ่งในที่นี้จะใช้เฉพาะบนภาคพื้นดินเท่านั้น ปัจจุบันมีอยู่อย่างแพร่หลาย เนื่องจากเป็นโครงการจัดทำข้อมูลองค์ความรู้ ช่วงความถี่ที่สูง ทำให้ถูกใช้งานอย่างมาก ซึ่งการส่งสัญญาณไมโครเวฟบนภาคพื้นดินนี้ระบบจะส่งสัญญาณ (Transmission) ในการโทรคมนาคมจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง เช่น สถานีต่อผ่าน ให้กับเครือข่ายโทรศัพท์ทางไกล หรือในระบบโทรทัศน์ การถ่ายทอดไปยังห้องส่งจากห้องส่ง ไปยังเครื่องส่งไมโครเวฟ

2.2 ไมโครเวฟผ่านดาวเทียม หรือ Satellite Microwave เป็นดาวเทียมสื่อสารที่เป็นสถานีซ้ำสัญญาณคลื่นไมโครเวฟนั่นเอง ดาวเทียมจะรับสัญญาณขาขึ้นจากโลก ทำการขยายให้มี ความแรงมากขึ้น แล้วจึงส่งสัญญาณขาลงกลับมายังโลก ความถี่ขาขึ้นกับขาลงจะไม่เท่ากัน เนื่องจากตำแหน่งของดาวเทียมจะอยู่สูงจากโลกมาก ทำให้สามารถครอบคลุมพื้นที่ได้กว้างมาก

2.3 คลื่นวิทยุ หรือ Radio ระบบการสื่อสารด้านคลื่นวิทยุแบ่งออกเป็น 2 ส่วน คือ ระบบวิทยุกระจายเสียง (Broadcast Radio) และการประยุกต์การใช้งานคลื่นวิทยุ (Airwaves) เพื่อการ สื่อสารระหว่างจุดสองจุด เป็นแนวความคิดของการทำงานระบบสื่อสารโทรศัพท์เคลื่อนที่ เมื่อเทียบกับจำนวนผู้ใช้งานที่เพิ่มจำนวนมาก จากการหาวิธีแก้ไขพบว่า ความถี่เดียวกันจะสามารถใช้งานได้พร้อมกันหลายกลุ่ม โดยปราศจากการกวนกันของสัญญาณ ดังนั้นหากนำวิธีดังกล่าวมาใช้กับระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ โดยทำให้พื้นที่มีขนาดเล็กลงก็จะช่วยเพิ่มความจุของระบบได้ นั่นคือ ระบบ Cellular Telephone