บทท 4 : สอกลางสงขอมลและการมลตเพลกซ (Transmission Media and Multiplexing) Part2สธ313 การสอสารขอมลและเครอขายคอมพวเตอรทางธรกจ

อาจารยอภพงศ ปงยศ

apipong.ping@gmail.com

Outlineสอกลางสงขอมลแบบไรสาย (Wireless Media)

วธการแพรสญญาณ (Propagation Method)

คลนวทย (Radio Frequency : RF)

ไมโครเวฟ (Terrestrial Microwave Transmission)

โทรศพทเคลอนท (Mobile Telephones)

อนฟราเรด (Infrared Transmission)

บลทธ (Bluetooth)

ไวไฟ (Wi-Fi)

การพจารณาสอกลางสงขอมล

2

สอกลางสงขอมลแบบไรสาย (Wireless Media)

การสอสารแบบไรสาย เปนการสงขอมลขาวสารในรปแบบของคลนแมเหลกไฟฟา

คลนแมเหลกไฟฟาวดความยาวเปนนาโนเมตร หรอไมโครเมตร และวดความถเปนเฮรตซ (Hertz)

คลนแมเหลกไฟฟามความถแบบตอเนองกนไปเปนแนวชวงกวาง เรยกวา สเปกตรมคลนแมเหลกไฟฟา (Electromagnetic Spectrum) โดยแตละยานความถจะใชประโยชนแตกตางกนไปตามแหลงก าเนด

3

4

วธการแพรสญญาณ (Propagation Method)

การเดนทางของคลนจะแพรกระจาย (Propagation) ในรปแบบทแตกตางกนของคลนนนๆคลนดน (Ground Wave) เปนคลนวทยความถต า เคลอนทไปตามความโคงของ

เปลอกโลก โดยระยะทางจะขนอยกบก าลงสงคลนฟา (Sky Wave) เปนคลนวทยความถสงทแพรกระจายไปบนบรรยากาศชน

ไอโอโนสเฟยร และสะทอนกลบมายงโลกคลนอวกาศ (Space Wave) หรอ Line-of-Sight เปนคลนวทยความถสงมาก คลน

ชนดนจะไมเคลอนทไปตามสวนโคงของโลก ดงนนเสาอากาศตองหนหนาชนกน รวมถงมระดบความสงเพยงพอและปรบแหงนใหตรงแนว

5

6

ยานความถทใชงานตามมาตรฐานทก าหนดBand Range Propagation Application

VLF (Very Low Frequency) 3 – 30 KHz Ground Long-Range Radio, Navigation

LF (Low Frequency) 30 – 300 KHz Ground Radio Beacons, Navigational Locators

MF (Middle Frequency) 300 KHz – 3 MHz Sky AM Radio

HF (High Frequency) 3 – 30 MHz Sky Citizens Band, Ship/Aircraft

VHF (Very High Frequency) 30 – 300 MHz Sky and Line-of-Sight VHF TV, FM Radio

UHF (Ultra High Frequency) 300 MHz – 3 GHz Line-of-Sight UHF TV, Cellular Phones, Satellite

SHF (Superhigh Frequency) 3 – 30 GHz Line-of-Sight Satellite Communication

EHF (Extremely High Frequency) 30 – 300 GHz Line-of-Sight Radar, Satellite

7

วธการแพรสญญาณ (Propagation Method) [2]

ปกตจะแพรสญญาณโดยใชเสาสงสญญาณ มอย 2 ประเภท คอ

แบบแพรสญญาณรอบทศทาง (Omnidirectional) สญญาณจะสงออกไปทวทศในอากาศ สามารถรบสญญาณไดโดยการตงเสารบสญญาณ ตวอยางเชนคลนวทย AM/FM สญญาณโทรทศน ขอดคอสามารถทะลสงกดขวางไดด ขอเสยคอไมสามารถควบคมสญญาณใหอยในพนทจ ากดได

แบบก าหนดทศทาง (Directional) ตวอยางเชนคลนไมโครเวฟหรอคลนวทยบางประเภท โดยอปกรณรบสงจะตองปรบใหอยในแนวระนาบเดยวกนหรอเปนแนวเสนตรง สามารถสอสารแบบจดตอจดได (Point-to-Point) และสามารถก าหนดพนกระจายสญญาณในวงจ ากดได

8

9

คลนวทย (Radio Frequency : RF)

คนพบโดยนกฟสกสชาวสกอตแลนด ชอ James Clerk Maxwell

เปนคลนแมเหลกไฟฟาทมชวงความถอยท 3 KHz – 1 GHz ในชวงแรกใชกบคลนวทย AM ความถ 530 – 1600 KHz คลนวทย FM ความถ 88 – 108 MHz และสญญาณโทรทศนในชวงป 1950

10

ไมโครเวฟ (Microwave Transmission)

มชวงความถตงแต 1- 300 GHz เปนชวงความถของโทรทศนและไมโครเวฟ

สามารถทะลชนบรรยากาศไปยงนอกโลกได

สงไดไกลประมาณ 40 ไมล (64 km) หากตองการสงขอมลในระยะทางทไกลออกไป จ าเปนตองมจานรบท าหนาททวนสญญาณ

ขอดคอมแบนดวดธสงกวาคลนวทยประมาณ 30 เทา และสามารถบงคบทศทางในการสงขอมลได

ขอจ ากดคอถกรบกวนจากคลนแมเหลกไฟฟาไดงาย สภาพภมอากาศแปรปรวนสามารถสงผลกระทบได ภมประเทศทมพนทบดบงสญญาณ และความโคงของเปลอกโลก

11

โทรศพทเคลอนท (Mobile Telephones)

โทรศพทเคลอนท มววฒนาการดงนยค 1G (First-Generation)

ยค 2G (Second-Generation)

ยค 2.5G (Second-and-One-Half-Generation)

ยค 3G (Third-Generation)

ยค 4G (Fourth-Generation)

ยค 5G (อยระหวางการพฒนา...)

12

โทรศพทเคลอนท (Mobile Telephones): ยค 1G (First-Generation)

สงสญญาณแบบอะนาลอก

ใชยานความถ 800-900 MHz โดยใชระบบ AMPS (Advanced Mobile Phone System)

ถกประดษฐขนทหองปฏบตการเบลลแลบ

ใชงานในอเมรกาและไทยในราวป 1982

ขอเสยคอคณภาพของเสยงยงไมดพอ ความเรวในการสงต า สามารถถกลกลอบใชงานหรอดกฟงไดงาย

13

โทรศพทเคลอนท (Mobile Telephones): ยค 2G (Second-Generation)

ราวป 1990 ไดมการพฒนาระบบโทรศพทเคลอนทเปนระบบดจตอล

สามารถสอสารไดทวโลกและเปนไปตามมาตรฐานเดยวกน

ประกอบดวยระบบ GSM และ CDMA

สงขอมลไดรวดเรวกวาระบบอนาลอก มระบบการเขารหสเพอใหมความปลอดภยมากกวาเดม

14

โทรศพทเคลอนท (Mobile Telephones): ยค 2.5G (Second-and-One-Half-Generation)

เปนการขยายจากยค 2G โดยการเชอมตอเครอขายแบบแพกเกตสวตชงบนวงจรความเรวสง ท าใหสามารถสอสารขอมลไดมากกวาขอมลเสยงและขอความ

มระบบ GPRS (General Packet Radio Service) ทเปนบรการสงขอมลส าหรบโทรศพทเคลอนทแบบ GSM ผานเครอขายอนเทอรเนต ความเรวสงสดอยท 60 Kbps

ระบบ EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution) ทมความเรวสงกวา GPRS คอมความเรว 200-300 Kbps

15

โทรศพทเคลอนท (Mobile Telephones): ยค 3G (Third-Generation)

พฒนาในชวงป 1999

มการพฒนาเทคโนโลยการสอสารของระบบโทรศพทเคลอนทไมใชแคการพดคยเทานน แตสามารถเชอมตอเขากบเครอขายอนเทอรเนตไดตลอดเวลา จงเรยกไดวาเขาสยคออนไลนอยางแทจรง

เพอด าเนนธรกรรมบนเครอขาย รบสงอเมล ใชงานระบบมลตมเดย

ความเรวในการดาวนโหลดขอมลสงสดอยท 2.4 Mbps (บนระบบ CDMA 2000)

16

โทรศพทเคลอนท (Mobile Telephones): ยค 4G (Fourth-Generation)

เรมพฒนาขนในป 2009

เปนระบบไรสายแบบบรอดแบรนดความเรวดาวนโหลดสงสดถง 1 Gbps

สามารถรบชมรายการทว ภาพยนตร วดโอสตรมมง และเกมออนไลน ผานโทรศพทมอถอได

ครอบคลมพนทรศมกวาง 48 Km. (มากกวาระบบ 3G ถง 10 เทา)

เทคโนโลยทใชงานในยค 4G คอ WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) และ LTE-A (Long Term Evolution - Advanced)

เปนเทคโนโลยทรองรบ IPv6

17

18

ทมา : https://www.matichon.co.th/article/news_851345

อนฟราเรด (Infrared Transmission)

มความถอยท 300 GHz – 400 THz

มกน ามาใชเปนอปกรณรโมทคอนโทรล

ล าแสงอนฟราเรดจะเดนทางในแนวเสนตรง สามารถสะทอนวตถผวเรยบได

ขอเสยคอไมสามารถทะลสงกดขวางได

สามารถรบสงขอมลไดสง 16 Mbps แตเปนระยะทางสนๆเทานน

19

บลทธ (Bluetooth)

เกดขนราวป 1994 โดย Ericsson Mobile, Sweden เพอใชกบหฟงไรสาย

ขอดคอตนทนต าและใชพลงงานต า

โดยปกจะใชตดตอสอสารไรสายไดภายในระยะ 10 m. สามารถสอสารทะลสงกดขวางได และเปนการสอสารแบบแผออกรอบทศทาง

มความถราว 2.4 GHz ความเรวและระยะทางจะแตกตางกนไปในแตละเวอรชน

20

Wi-Fi

เปนเทคโนโลยส าหรบเครอขาย LAN ไรสาย (WLAN)

พฒนาขนเมอป 1998 โดย Wi-Fi Alliance

มการใชงานอยางแพรหลายบนอปกรณไอทแทบทกชนด

ใชชวงความถ 2.4 GHz และ 5 GHz สามารถกระจายสญญาณไดรอบทศทาง หรอจะใชแบบ Directional กได

ใชมาตรฐาน IEEE 802.11

ใชอปกรณ Access Point (Hotspot) ในการกระจายสญญาณใหกบอปกรณอนๆ

21

การพจารณาการใชสอกลางสงขอมล

ปจจยทตองพจารณามดงน

ตนทน (Cost)

ความเรว (Speed)

ระยะทางและการขยาย (Distance and Expandability)

สภาพแวดลอม (Environment)

ความปลอดภย (Security)

22