บทที่ 9...

บทท 9

ระบบเครอขายไรสาย แผนการสอนประจ าหนวย รายวชา การสอสารขอมลและเครอขาย บทท 9 ระบบเครอขายไรสาย

หวขอเนอหาหลก 9.1 ความรพนฐานเกยวกบการสอสารไรสาย 9.2 ความรพนฐานเกยวกบเครอขายไรสาย

แนวคด 1. การสอสารไรสายคอ การตดตอระหวางอปกรณสอสารโดยไมใชสายสญญาณเปนตวกลางในการเชอมตอแตจะใชคลนแมเหลกไฟฟาเปนตวกลางในการตดตอสอสาร การสอสารไรสายไดถกน ามาใชเพอเพมเตมประสทธภาพในการสอสารระยะไกล เนองจากขอจ ากดของการสอสารแบบใชสาย การสอสารไรสาย การสอสารแบบไรสายไดถกพฒนาอยางตอเนองจากอดตจนถงปจจบนซงสามารถแบงเปนยคตาง ๆ เชน ยคแอนะลอก และยคดจตอล เปนตน 2. เครอขายไรสาย หมายถง เทคโนโลยทท าใหอปกรณตาง ๆ ในเครอขายสามารถสอสารถงกนไดโดยใชคลนแมเหลกไฟฟาในการเชอมตอเพอการรบและสงขอมลแทนสายเคเบล โดยมเทคนคการสงขอมลและโทโพโลยทแตกตางกน ภายใตมาตรฐานเครอขายไรสายทก าหนด

วตถประสงค เมอศกษาบทท 9 จบแลว ผเรยนสามารถอธบายหวขอตอไปนได

1. ประเดนส าคญเกยวกบการสอสารไรสาย 2. ประเดนส าคญเกยวกบเครอขายไรสาย

กจกรรมระหวางเรยน 1. ท าแบบประเมนผลตนเองกอนเรยนบทท 9 2. ศกษาเอกสารประกอบการสอนหวขอเนอหาหลกท 9.1 - 9.2 3. ปฏบตกจกรรมตามทไดรบมอบหมายในเอกสารประกอบการสอน 4. ท าแบบประเมนผลตนเองหลงเรยนบทท 9 5. ท ากจกรรมประจ ารายวชา สอการสอน 1. เอกสารประกอบการสอน 2. แบบฝกปฏบต การประเมนผล 1. ประเมนผลจากแบบประเมนผลตนเองกอนเรยนและหลงเรยน

268 บทท 9 ระบบเครอขายไรสาย

ปรญญา นอยดอนไพร || การสอสารขอมลและเครอขาย (Data Communication and Network)

2. ประเมนผลจากการท ากจกรรมและแนวตอบทายเรอง 3. ประเมนผลจากกจกรรมประจ ารายวชา 4. ประเมนผลจากการสอบไลประจ าภาคการศกษา ขอก าหนด เมออานแผนการสอนประจ าบทท 9 แลว ก าหนดใหผเรยนท าแบบประเมนผลตนเองกอนเรยนบทท 9 ในแบบฝกปฏบต แลวจงศกษาเอกสารการสอนตอไป

บทท 9 ระบบเครอขายไรสาย 269


9.1 ความรพนฐานเกยวกบการสอสารไรสาย หวขอเนอหายอย

9.1.1 ความหมายและววฒนาการของการสอสารไรสาย 9.1.2 คลนแมเหลกไฟฟาทเกยวของกบการสอสารไรสาย 9.1.3 รปแบบการสอสารไรสาย

แนวคด 1. การสอสารไรสาย หมายถง การสอสารขอมลจากตนทางไปยงปลายทางโดยปราศจากการ

เชอมตอในเชงกายภาพแตจะใชคลนแมเหลกไฟฟาเปนตวกลางในการรบสงขอมลระหวางอปกรณตนทางกบปลายทางเพอรบสงขอมลขาวสาร เนองจากการสอสารไรสายไดก าจดอปสรรคในเรอ งระยะทางระหวางฝายผรบและฝายผสงใหหมดไป และดวยเหตผลนเองทเปนคณสมบตทส าคญทสดทท าใหการสอสารไรสายไดรบความนยมเปนอยางมาก จงท าใหเกดการพฒนาการสอสารไรสายอยางตอเนองจากอดตจนถงปจจบนซงสามารถแบงออกเปนยคตาง ๆ

2. คลนแมเหลกไฟฟาเปนคลนทประกอบดวยสนามแมเหลกและสนามไฟฟา ซงมความสามารถในการถายเทพลงงานจากจดหนงไปยงอกจดหนงได โดยไมจ าเปนตองอาศยตวกลางจงท าใหคลนแมเหลกไฟฟาสามารถเคลอนทในสญญากาศได ดวยคณสมบตน คลนแมเหลกไฟฟาจงถกน า มาใชประโยชนในชวตประจ าวนในหลาย ๆ ดาน โดยเฉพาะดานการสอสารไรสายทน าคลนแมเหลกไฟฟามาใชเปนตวกลางในการสอสาร โดยทลกษณะการน าไปใชงานจะแตกตางกนไปตามยานความถของคลนแมเหลกไฟฟา

3. ปจจบนความกาวหนาของเทคโนโลยท าใหเกดการหลอมรวมของเทคโนโลยตาง ๆ เขาดวยกนท าใหสามารถใชงานรวมกนและสอสารกนบนโครงขายเดยวกนได ท าใหรปแบบของการสอสารเปลยนแปลงไปจากเดม โดยน าการสอสารไรสายมาประยกตใชในการเชอมตอของเครอขายแทนระบบการสอสารแบบใชสาย โดยสามารถแบงการสอสารไรสายออกเปนสองประเภทคอ การสอสารไรสายแบบ ไมเคลอนท และการสอสารไรสายแบบเคลอนท วตถประสงค

เมอศกษาหวขอเนอหาหลกท 9.1 จบแลว ผเรยนสามารถอธบายหวขอตอไปนได 1. ความหมายของการสอสารไรสาย 2. ประเดนส าคญเกยวกบววฒนาการของการสอสารไรสาย 3. ประเดนส าคญเกยวกบคลนแมเหลกไฟฟาทเกยวของกบการสอสารไรสาย 4. ประเภท ลกษณะการท างาน และการใชงานการสอสารไรสายชนดตาง ๆ



9.1.1 ความหมายและววฒนาการของการสอสารไรสาย การสอสารสามารถแบงออกไดเปน 2 ชนด ตามตวกลางในการรบและสงสญญาณ คอ การ

สอสารแบบใชสายและการสอสารแบบไรสาย ปจจบนจะเหนไดวาเทคโนโลยการสอสารไรสายไดถกพฒนาไปอยางรวดเรว และมการเปลยนแปลงไปอยางมาก จากอดตทเปนการสอสารไรสายแบบแอนะลอกเปนแบบดจตอล ซงในหวขอนจะกลาวถงความหมายและววฒนาการของการสอสารไรสาย ดงตอไปน

1) ความหมายของการสอสารไรสาย การสอสารไรสาย (wireless communication) หมายถง การสอสารขอมลจากตน

ทางไปยงปลายทาง โดยปราศจากการเชอมตอในเชงกายภาพ (physical wired) หรอการใชสญญาณเปนตวกลางในการเชอมตอ ซงกคอการตดตอสอสารระหวางอปกรณสอสารหรอเครองคอมพวเตอร 2 เครอง หรอกลมของเครองคอมพวเตอรทสามารถสอสารกนได รวมถงการตดตอสอสารระหวางเครองคอมพวเตอรกบอปกรณทเชอมตอในเครอขายคอมพวเตอร โดยไมใชสายสญญาณเปนตวกลางในการเชอมตอ แตจะใชคลนแมเหลกไฟฟาเปนตวกลางในการรบสงขอมลระหวางอปกรณตนทางกบปลายทาง เพอรบสงขอมลขาวสารระหวางเครองคอมพวเตอร และระหวางเครองคอมพวเตอรกบอปกรณเครอขาย โ ด ย ค ล น แ ม เ ห ล ก ไ ฟ ฟ า น อ า จ เ ป น ค ล น ว ท ย ค ล น ไ ม โ ค เ ว ฟ ห ร อ อ น ฟ า เ ร ด เ ป น ต น (มหาวทยาลยสโขทยธรรมาธราช, 2553: 9-5)

หากพจารณาตามหลกการทางวศวกรรมโทรคมนาคมจะเหนไดวา การสอสารไรสายนนอาจมขอไดเปรยบกวาการสอสารแบบใชสาย คอ ในการสอสารแบบใชสายตองมการวางระบบโครงขายเพอเชอมตอระหวางผใชกบผใหบรการในขณะทการสอสารไรสายไมจ าเปนตองท า แตในทางกลบกนการสอสารไรสายกมขอจ ากด คอ สญญาณรบกวน (noise) และสญญาณแทรกสอด (interference) ทเกดขนในทก ๆ ท และเกดขนแบบไมมรปแบบทแนนอนตลอดชวงเวลาทมการสอสารเกดขน เนองจากการใชอากาศเปนตวกลาง ถาเปรยบเทยบประสทธภาพของการสอสารทง 2 แบบแลว จะเหนวาการสอสารไรส ายน น ม ป ระส ท ธ ภ าพและคณภ าพต า กว า ก า ร ส อ ส า รแบบ ใช ส า ยม าก แต ก า ร ส อ ส า ร ไรสายนนไดก าจดอปสรรคในเรองระยะทางระหวางฝายผรบและฝายผสงใหหมดไป และดวยเหตผลนเองทเปนคณสมบตทส าคญทสดทท าใหการสอสารไรสายไดรบความนยมเปนอยางมาก ส าหรบอปกรณ ไรสายทใชและเหนอยในชวตประจ าวนทวไปนนมอยมากมายหลายประเภทซงจ าแนกเปนอปกรณ ไรสายในระยะใกล เชน รโมตควบคมอปกรณตาง ๆ ของรถยนต (รโมตโทรทศน รโมตเครองปรบอากาศ) หรอของเดกเลน (รโมตบงคบเครองเลนรถยนต) และอปกรณไรสายในระยะไกล เชน โทรศพทเคลอนท จานดาวเทยม เครองหาต าแหนงพกดดวยดาวเทยม (GPS ) เครองรบวทย เปนตน

2) ววฒนาการของการสอสารไรสาย ถาจะกลาวถงยค (generation) ของการสอสารไรสายทเปนทรจกและยอมรบกนอยาง

แพรหลายจากอดตจนถงปจจบน และตอไปถงสงทจะเกดในอนาคตโดยแตละยคมการเพมเทคโนโลยทมผลตอการเพมประสทธภาพของระบบอยางเดนชด กสามารถแบงเปนยคโดยสงเขปได ดงน

ยคท 1 (1G) เปนยคเรมตนของการสอสารไรสาย เรยกยคนวา “ยคแอนะลอก” เกดขนประมาณป พ.ศ. 2526 โดยการเชอมโยงของเครอขายเปนแบบเซอรกตสวตชง (circuit switching) ใชสญญาณวทยในการสงขอมลในการสอสารโดยมอตราการรบสงขอมลต ากวา 6.9 Kbps (kilo bits per seconds) ซงถกออกแบบมาส าหรบการรบสงสญญาณขอมลเสยงเทานน ดงนนจงไมมการรองรบการรบสงผานขอมลประเภทอน ๆ ซงกหมายความวาสามารถใชงานทางดานการสนทนาไดเพยงอยางเดยวเทานน นอกจากนนยงมขอจ ากดในการรบสงขอมลอยมาก ไมวาการมอดเลตสญญาณคลนวทยแบบ



เอฟเอสเค (Frequency Shift Keying: FSK) ซงมความตานทานตอสญญาณโดยงาย ระบบทจดอยในยคนกคอระบบแอมป (Advanced Mobile Phone System: AMPS) ซงเปนระบบโทรศพทเคลอนทแบบแอนะลอก โดยมยานความถในการใชงานอยท 800-900 MHz โดยการสงสญญาณระบบนเมอสงออกไปแลวคลนจะออนลงเรอย ๆ ตามระยะทางทเพมขน เมอมการตดตอสอสารในระยะไกลตองอาศยเครองขยายสญญาณ (amplifier) แตในเครองขยายสญญาณกกอใหเกดสญญาณรบกวนได ดงนนโทรศพทเคลอนทแบบแอนะลอกทเปนอปกรณสอสารในยคนจงมคณภาพของเสยงทไมชดเจนอกทงราคาสง และมน าหนกมากท าใหไมสะดวกในการพกพา

ยคท 2 (2G) ส าหรบยคท 2 เรยกวา “ยคดจตอล” เกดขนในชวง พ.ศ. 2533 เปนยคของการเรมเปลยนจากการสงสญญาณแบบแอนะลอกมาเปนการเขารหสแบบดจตอล อตราการรบสงขอมลสามารถใชความเรวไดมากขนกวาในยคท 1 โดยอยในชวงความเรวประมาณ 10-30 Kbps นอกจากนนในยคนมการตระหนกถงความปลอดภยของขอมล โดยมการน าระบบการเขารหสมาใช ยคนจงถอวาเปนยคเรมตนของการรบสงขอมลนอกเหนอจากการรบสงเฉพาะสญญาณเสยง โทรศพทเคลอนทในยคนถกออกแบบใหมน าหนกเบา และมรปลกษณททนสมย ดงนนขนาดจะเลกกวายคแรกท าใหสะดวกในการพกพาและไดมการปรบปรงความเรวในการรบสงขอมลใหสงขนโดยใชเทคโนโลยตาง ๆ ไดแก

ระบบทดเอมเอ (Time Division Multiple Access: TDMA) เปนระบบทผใชจ านวนมากสามารถใชชองสญญาณความถวทยเดยวกนในการรบสงขอมล โดยชองสญญาณถกออกแบบใหสามารถรบสงไดทงสญญาณเสยงและขอมลพรอม ๆ กนไดโดยไมรบกวนกน โดยใชเทคนคในการแบงเวลาเพอใหผใชแตละรายไดรบการจดสรรเวลาในการใชชองสญญาณแตละชองสลบกนไป

ระบบจเอสเอม (Global System For Mobile: GSM) คอ มาตรฐานโทรศพทเคลอนทระบบทดเอมเอทใชความถ 900 MHz ทออกแบบโดยสหภาพยโรปทยงไดรบความนยมในปจจบนเนองจากระบบจเอสเอมใชเทคโนโลยในการบบอดขอมลท าใหไดคณภาพของเสยงทชดเจนและสามารถใหผใชใชงานพรอม ๆ กนในระบบไดมากขนนอกจากนนยงมการใหบรการรบสงสญญาณขอมลทเปนขอความสน ๆ หรอ เอสเอมเอส (Short Message Service: SMS)

ระบบซดเอมเอวน (CDMA one) คอ มาตรฐานโทรศพทเคลอนททใชเทคนคการมลตเพลกซสญญาณแบบเขารหสทเรยกวา ซดเอมเอ (Code Division Multiple Access: CDMA) ซงเปนระบบทใชการรบสงสญญาณออกไปพรอม ๆ กน โดยใชเทคนคการถอดรหส คอ เครองของผรบสญญาณจะตองมตวถอดรหสเฉพาะของแตละเครองระบบซดเอมเอวนถกออกแบบโดยบรษทควอลคอมม ประเทศสหรฐอเมรกา ทท างานบนมาตรฐาน IS-95A และ IS-95B โดยใชชองสญญาณ 1.25 MHz ส าหรบรบสงขอมลและเสยง ซงระบบซดเอมเอวนมเทคโนโลยทเหนอกวาระบบจเอสเอม คอ ใชชองสญญาณแคบกวา แตเนองจากความลาชาในการเปดตวเทคโนโลยดงกลาวรวมทงการสงวนสทธใหน าไปใชไดเฉพาะกบองคการหรอบรษทสมาชกในกล มนกพฒนาระบบซด เ อมเอท เร ยกว ากล ม ซดจ (CDMA Development Group: CDG) เทานน จงท าใหมาตรฐานดงกลาวไดรบความนยมนอยกวาระบบจเอสเอม (GSM) มาก

แวป (Wireless Application Protocol: WAP) คอ มาตรฐานการสอสารทท าใหอปกรณการสอสารไรสายสามารถเชอมตอกบระบบเครอขายอนเทอรเนตได เพอใชในการคนหาและแสดงขอมลจากเวบไซตตาง ๆ บนอปกรณสอสารไรสาย เชน โทรศพทคลนท อปกรณคอมพวเตอรแบบพกพาหรอพดเอ (PDA) เปนตน



ในยคปลายของยคนไดเรมมการพฒนาระบบเครอขายแลนไรสาย โดยเรมมการใชงานดวยความเรวอยทประมาณ 2 Mbps

ยคท 2.5 (2.G) ยคนเปนยคทเรมมการเปลยนแปลงการเชอมตอการสอสารของโลก ในยคนการท างานทงหมดเปนระบบดจตอล การพฒนาเทคโนโลย 2.5G น จะอยภายใตเงอนไขทไมมการเปลยนแปลงโครงสรางของเครอขาย 2G และมการน าเทคโนโลยเชอมตอกบวงจรแบบแพกเกตสวตชง คอ มการแบงขอมลออกเปนสวนยอย ๆ ทเรยกวา แพกเกต ซงมความสามารถในการรบสงขอมลผานโครงขายไดดกวาแบบเดมโดยอนญาตใหผใชงานหลายรายสามารถรบสงขอมลไดพรอมกนในเครอขาย นอกจากนนยงสามารถตรวจสอบความผดพลาดในการรบสงได และยงชวยเพมอตราการรบสงขอมลใหสงขนอยทระดบ 144 Kbps

เทคโนโลยทส าคญทใชในยคน คอ เทคโนโลยจพอารเอส (Generic Packet Radio Service: GPRS) ส าหรบระบบจเอสเอม และเทคโนโลย ซดเอมเอ 2000 ส าหรบระบบซดเอมเอ

จพอารเอส (GPRS) คอ เทคโนโลยของระบบจเอสเอม ทใชในการเพมสมรรถนะในการรบสงขอมลแบบแพกเกตทไมเกยวกบเสยงการสนทนาของโทรศพทเคลอนทจเอสเอม เชน การรบสงขอมลในรปแบบของมลตมเดยซงจะประกอบไปดวยรปภาพทเปนกราฟก เสยง และวดทศน (วดโอ) ระหวางโทรศพทเคลอนทกบระบบเครอขายเสยงทมอยเดมใหมอตราการรบสงขอมลทสงขน เทคโนโลย จพอารเอสจะใชชองเวลา เหมอนกบการสอสารดวยเสยง โดยชองเวลาแตละชองจะมขดความสามารถในการรบสงขอมลประมาณ 9.6 Kbps เครอขายจพอารเอสจะใชชองเวลา 3 ชอง ในการสงขอมลจ านวน 28.8 Kbps ไปยงเครองโทรศพทเคลอนท และใชชองเวลา 1 ชอง ในการรบสงขอมลจ านวน 9.6 Kpbs จากโทรศพทเคลอนทกลบไปยงเครอขายจพอารเอส มอตราความเรวในการรบสงขอมลสงสดทระดบต ากวา 50 Kbps

ซดเอมเอ 2000 ( CDMA 2000) คอ เทคโนโลยการสอสารไรสายของระบบซดเอมเอทพฒนามาจากเทคโนโลยซดเอมวนใหมประสทธภาพในการใหบรการเสยงและขอมลทมความเรวสงเพมมากขนกวาซดเอมเอวนโดยทความกวางของชองสญญาณเทาเดม เทคโนโลยในตระกลซดเอมเอ 2000 ประกอบดวย CDMA 2000 1xCDMA 2000 1xEV-DO และ CDMA 2000 1x EV-DV นอกจากน ซดเอมเอ 2000 ยงเปนทรจกอกชอหนงวา IS -2000

ยคท 3 (3G) ส าหรบยคนเปนยคสอประสม หรอ มลตมเดย เกดในชวงประมาณป 2543 ซงเปนววฒนาการของเทคโนโลยการสอสารความเรวสงผานทางอปกรณสอสารไรสายทสามารถพกพาไปไดทกท สามารถรบสงทงขอมล เสยง ภาพนง ภาพเคลอนไหว รวมถงการรองรบการเขาถงและใชงานโปรแกรมระบบงานประยกตตาง ๆ บนเครอขายอนเทอรเนตอยางเตมรปแบบ โดยมอตราการสงขอมลอยทระดบเมกะบตตอนาท (Mbps)

จากการทระบบการสอสารไรสายตาง ๆ ในยคกอนหนาน ยงไมสามารถใหบรการไดครอบคลมทกจดทวโลกเนองมาจากพนทการใหบรการในแตละจดทวโลกนนใชเทคโนโลยทแตกตางกน ท าใหไมสามารถใหบรการรวมกนได ประกอบกบพนทบางจดในโลกไมสามารถใหบรการได เนองจากบรเวณนนไมสามารถทจะสงสญญาณไปถ งไดท าใหตองใชบรการรบสงสญญาณผานดาวเทยม ดงนนโทรศพทเคลอนททใชระบบจเอสเอม หรอระบบซดเอมเอไมสามารถน ามาใชงานรวมกบบรการรบสงสญญาณผานดาวเทยมได ดวยเหตนจงมการพฒนาเทคโนโลยการสอสารโทรคมนาคมเคลอนทรวมกนทวโลก เพอใหผ ใชสามารถใชบรการทไหนกไดทวโลก โดยสมาพนธโทรคมนาคมระหวางประเทศ (International Telecommunication Union: ITU) เปนหนวยงานในสงกดขององคการสหประชาชาต



มจดมงหมายเพอก าหนดแนวทางการสอสารทเปนมาตรฐานระดบสากล โดยไดก าหนดกรอบมาตรฐานของระบบเครอขายไรสายยค 3G ทเรยกวา IMT-2000 (International Mobile Telecommunications -2000) เทคโนโลยทส าคญในยค 3 G ไดแก

เอดจ (Enhanced Data Rates For GSM Evolution: EDGE) เปนการพฒนาเทคโนโลยในระบบจเอสเอมในการเพมความเรวการสงขอมลใหสงถง 384 Kbps โดยใชเทคนคการผสมสญญาณของขอมลแบบดจตอลโดยการเปลยนเฟสของสญญาณพาหตามบตขอมลแบบ 8 PSK (Eight Phase Shift Keying) เพอใหไดความเรวในการสงทสงขนดวยความถเดมท 200 KHz จะชวยใหโทรศพทเคลอนทสามารถใชบรการดานมลตมเดยตาง ๆ ไดมากยงขนกวาเทคโนโลยจพอารเอส (GPRS)

ดบเบลยซดเอมเอ (Wideband Code Division Multiple Access: WCDMA) เปนเทคโนโลยในระบบจเอสเอมทท างานบนแถบความถกวางท 10 MHz โดยใชชองความถส าหรบการสงและรบสญญาณระหวางโทรศพทเคลอนทกบสถานฐานชองละ 5 MHz ซงจะชวยเพมอตราการรบสงขอมลไดเรวสงสดถง 2 Mbps ส าหรบขอมลดจตอล และ 384 Kbps ส าหรบขอมลเสยง ระบบดบเบลยซดเอมเอซงพฒนาตอจากจพอารเอสเปนเทคโนโลยหนงในมาตรฐาน IMT-2000 และเปนทรจกในภมภาคยโรปในชอของระบบ ยเอมทเอส(UMTS)

ซดเอมเอ 2001 (CDMA 2001) เปนเทคโนโลยระบบซดเอมเอทพฒนาจาก ซดเอมเอ 2000 เพอใหรบสงขอมลไดเรวขน เชน CDMA 2000 1x มความเรวสงในการรบสงขอมลเปน 153.6 kbps ในขณะท CDMA 2001 1X EV-DO มความเรวสงสดท 2.4 Mbps และ CDMA 2001 1X EV-DV ความเรวสงสดท 3.09 Mbps

ยคท 4 (4G) ส าหรบยคนเปนยคบรอดแบรนด (Broadband) หรอยคไฮบรด ซงเปนยคของระบบโทรศพทเคลอนทในปจจบน โดยมการก าหนดมาตรฐานตามแนวโนมทจะเกดขนในอนาคต การพฒนาเทคโนโลย 4G เปนผลมาจากขอจ ากดของระบบ 3G ทไมสนองตอบความตองการของระบบประยกตทมขอมลจ านวนมากและตองการความเรวสง เชน มลตมเดย วดทศนแบบภาพเคลอนไหวทเตมรปแบบ (full-motion video) หรอการประชมทางโทรศพทแบบไรสาย (wireless teleconferencing) ท าใหเกดความตองเทคโนโลยเครอขายทจะมาชวยเพมขดความสามารถของ 3G นอกจากนนการพฒนาในยค 4G ไดมการเนนเรองการรกษาความปลอดภย โดยการน าไบโอแมทรกซมาผสมผสาน ท าใหสามารถซอขายกนไดโดยผานโทรศพทเคลอนทหรอโมบายอนเทอรเนต (mobile internet) และยงสามารถหกบญชเงนในธนาคาร เพอเปนคาใชจายส าหรบสนคาหรอบรการไดทนท ระบบไบโอแมทรกซ จงเขามามบทบาทอยางมากในธรกจในปจจบนและอนาคตอนใกล ซงจะเหนอยางชดเจนในยคโทรศพทเคลอนท 4G นนคอการท าธรกรรมผานโทรศพทมอถอ (mobile commerce) นนเอง

ยคท 5 (5G) ระบบ 5G เปนระบบสอสารไรสายยคถดจากระบบ 4G ส าหรบระบบ 5G ยงไมมการก าหนดมาตรฐานและรปแบบทจะน าออกมาใชงานจรงอยางตายตว เนองจากยงอยในระหวางการพฒนา แตในแวดวงวชาการไดมการพดถงเทคโนโลย 5G วาจะมความเรวในระดบทท าใหผใชอปกรณพกพาสามารถดาวน โหลดภาพยนตรความละเอยดสง Full HD ในเวลาไมกวนาท โดยเทคโนโลยนจะชวยใหแอพพลเคชนขนาดใหญทตองใชเครอขายขอมลประสทธภาพสง สามารถท างานไดอยางราบรนและรวดเรวขนกวาเทคโนโลย 4G มาก

ซงทาง NTT DoCoMo ผใหบรการเครอขายยกษใหญของญปน ไดเคยแสดงการเชอมตอเครอขายมอถอ 5G ทสามารถท าความเรวไดมากถง 100 เทาของเครอขาย LTE ทใชอยใน



ปจจบนของญปน ซงทางบรษทคาดการณวาจะสามารถเรมใชไดในปทประเทศญปนเปนเจาภาพจดโอลมปกครงตอไป ซงกคอป ค.ศ. 2020

หลายคนคดวาเทคโนโลยการตดตอไรสายจะใชบนมอถอเปนหลกอยางเดยว แตจรง ๆ แลวถามองไกลไปอกมตหนง กไมจ าเปนเลย เพราะสามารถเอาไปใชกบอยางอนไดอกมากมาย เชน ใชกบรถยนต อยางในงาน CES 2014 ไดมการพดถงรถยนตทมาพรอมกบ 4G LTE จากบรษท General Motors (GM) ททางบรษทออกมาเปดเผยวาก าลงจะเรมตดตงระบบ 4G LTE กบรถยนต Chevrolet โดยรวมมอกบเครอขายโทรศพท AT&T ซงเชอวาเทคโนโลยตวนจะท าใหคนขบรถยนตสามารถใชโทรศพทและเลนอนเทอรเนตความเรวสงบนรถได โดยคาดวาทาง Chevrolet จะมการตดตงเทคโนโลยนภายในป ค.ศ. 2015 (ชตสนต เกดวบลยเวช, 2557).

9.1.2 คลนแมเหลกไฟฟาทเกยวของกบการสอสารไรสาย ความสามารถในการเดนทางผานวตถของคลนแมเหลกไฟฟาจะแปรผนกบความถ กลาวคอ ความถคลนยงสงความสามารถในการเดนทางผานวตถใด ๆ ยงนอยลง คณลกษณะทส าคญของคลนแมเหลกไฟฟาสามารถแบงออกได 3 ประเภท ดงน

ความเปราะบาง (Fragility) ทศทางของการเดนทาง (Directional) ชองความถ (Bandwidth)

ความเปราะบาง หมายถง ความสามารถในการเดนทางของคลนผานวตถใด ๆ เชน อากาศ เปนตน คลนยงมความถต ายงมความสามารถในการเดนทางผานวตถไดด หรอยงความถของคลนสงยงท าใหความสามารถในการเดนทางผานวตถนอยลง ยกตวอยางเชน คลนวทยจะมความถคอนขางต า ดงนนจงสามารถเดนทางผานวตถบางวตถได ถงแมวาวตถนนจะมความหนาเพยงใดกตาม หรอถาพดอกนยหนงคลนวทยจะมความเปราะบางนอย ในทางตรงกนขาม แสงซงเปนคลนแมเหลกทมความถสงจะมความสามารถในการเดนทางผานวตถนอยมาก ตวอยางเชน วนไหนทอากาศไมดมเมฆหรอหมอกหนาวนนนกจะมดครมเพราะแสงอาทตยสองผานเมฆไดบางสวนเทานน นอกจากความเปราะบางแลว คลนแมเหลกไฟฟาแตละชวงความถจะมคณสมบตเกยวกบทศทางการเดนทาง (Directionality) ของคลนทตางกน เชน คลนวทยมความสามารถในการเดนทางแบบแผกระจายทกทศทาง (Omni-direction) นนคอคลนวทยจะแผรงสจากตวสงสญญาณออกไปทกทศทาง สวนคลนทมความถสงกวากจะสามารถเดนทางในทศทางทแคบลง คลนยงมความถสงจะมคณสมบต คลาย ๆ แสง หรออาจกลาวไดวาคลนแมเหลกไฟฟาทมความถสงถอวาเปนแสง แสงทมนษยมองเหนจะมแถบความถทแคบมาก โดยแสงนจะลอมรอบดวยคลนอนฟราเรด และคลนอลตราไวโอเลท คลนทมความถสงจะมความเปราะบางมาก นนคอ ความสามารถในการเดนทางผานวตถจะนอย และอกอยางคลนทมความถสงจะเดนทางแบบทศทางเดยว ความสามารถในการรวมคลน (Focus) จะเพมขนตามความถของคลน ตวอยางเชน แสงสามารถทจะบงคบทศทางการเดนทางได เชน ไฟฉาย เปนตน สวนคลนทมความถต าจะไมสามารถท าไดเหมอนแสง แถบความถ หรอแบนดวธ หมายถง ความกวางของชองสญญาณ และมหนวยวดเปนเฮรตซ (Hz) ค าวาแบนด (Band) ในทนหมายถงชองสญญาณ (Channel) ซงเปนชวงความถทใชในการสงสญญาณ ตวอยางเชน ชวงความถระหวาง 902-928 MHz เปนชวงความถทสงวนไวส าหรบใชงานทางดานอตสาหกรรม วทยาศาสตร และการแพทย ซงท าใหไดแบนดวธของชองสญญาณนเปน 26 MHz



เฮรตซ (Hertz) เปนหนวยทใชวดความถของเสยงหรอสญญาณแอนาลอกเทานน สวนสญญาณดจตอลจะใชหนวยวดเปนบตตอวนาท มความสมพนธแบบแปรผนตาม เชน หนงบตสามารถสงดวยความยาวคลนหนงรอบ อยางไรกตามคลนดจตอลจะสรางจากการกล าความถของคลนแอนาลอกหลายความถ (Modulation) ท าใหสรปไดวาอตราการสงขอมลของคลนดจตอลจะนอยกวาหรอเทากบความถของคลน สรปไดวาอตราการสงขอมลของคลนดจตอลจะนอยกวาหรอเทากบความถของคลน สรปความตอนนไดวาแบนดวธเปนมาตราวดความกวางของชองสญญาณ และไมไดใชวดอตราขอมลโดยตรง แตสวนใหญกยอมรบกนวาแบนดวธหมายถงอตราขอมลวดเปนบตตอวนาท (bps) (จตชย แพงจนทร และคณะ, 2546: 74)

การแบงชวงคลนแมเหลกไฟฟาในการใชงาน คลนแมเหลกไฟฟาเปนคลนตามขวางทเกดจากการท าใหสนามแมเหลกหรอสนามไฟฟาทม

การเปลยนแปลงเมอสนามแมเหลกมการเปลยนแปลงจะเหนยวน าใหเกดสนามไฟฟา หรอถาสนามไฟฟามการเปลยนแปลงจะเหนยวน าใหเกดสนามแมเหลก คลนแมเหลกไฟฟาจงประกอบดวยสนามแมเหลกและสนามไฟฟาซงมความสามารถในการถายเทพลงงานจากจดหนงไปยงอกจดหนงไดโดยไมจ าเปนตองอาศยตวกลาง จงท าใหคลนแมเหลกไฟฟาสามารถเคลอนทในสญญากาศได ดวยคณสมบตน คลนแมเหลกไฟฟาจงถกน ามาใชประโยชนในชวตประจ าวยในหลาย ๆ ดาน เชน ทางดานการสอสารและโทรคมนาคม และทางการแพทย เปนตน

ภาพท 9.1 แถบคลนความถแมเหลกไฟฟา ทมา: Electromagnetic spectrum. (2012).

จากภาพท 9.1 แสดงแถบคลนแมเหลกไฟฟา (electromagnetic spectrum) ประกอบ ดวยคลนแมเหลกไฟฟาทมความถ (frequency) และความยาวคลน (wavelength) แตกตางกน ดงน

1) รงสแกมมา รงสแกมมา (gamma rays) เปนคลนแมเหลกไฟฟาทมชวงความยาวคลนนอยกวา

1 พโคเมตร (10-12 เมตร) มความถประมาณ 1019 เฮรทซ และมพลงงานสงมากกวา 10 กโลอเลกตรอนโวลด เปนความถทถกน ามาใชท าอาวธนวเคลยร รงสแกรมมามคณสมบตในการเจาะทะลไดสง สามารถเจาะทะลแผนตะกวหนาหลายเซนตเมตรได รงสแกรมมาเกดจากการเสอมสลายของสารกมมนตรงส



มอนตรายตอสงมชวต เชน ธาตเรเดยม หรอธาตโคบอลต-60 สามารถน ามาใชประโยชนในการแพทยเพอรกษาโรคมะเรง และในการเกษตร

2) รงสเอกซ รงสเอกซ (X-ray) เปนรงสทมความยาวคลนสนมากกวา 1 นาโนเมตร (10-9 เมตร) ม

ความถประมาณ 1018 เฮรทซ และมพลงงานในชวง 100 อเลกตรอนโวลต ถง 100 กโลอเลกตรอนโวลต มคณสมบตสามารถแผรงสผานรางกายและสงของโดยไมเกดอนตรายตอสงมชวต ยกเวนในกรณทไดรบรงสในปรมาณมากเกนไป รงสเอกซถกน ามาประยกตใชงานในดานการแพทย และทนตกรรมในการตรวจดความผดปกตของอวยวะในรางกาย และน าไปใชงานในการตรวจจบวตถระเบดหรออาวธปนและศกษาการจดเรยงตวของอะตอมในผลก

3) รงสอลตราไวโอเลท รงสอลตราไวโอเลท (ultraviolet) เปนรงสธรรมชาตทเกดจากการแผรงสของดวง

อาทตย ทมประโยชนตอรางกาย มความยาวคลน 1 ถง 400 นาโนเมตร ชวงความถ 1015-1018 เฮรทซและมพลงงานในชวง 2 ถง 3 อเลกตรอนโวลตเทานน ส าหรบการประยกตใชงาน น าไปใชในดานการแพทย เชน การอลตราซาวดสามารถท าใหเชอโรคบางชนดตายได แตมอนตรายตอผวหนงและตา และถกน ามาใชในระบบสอสารขอมลดวยแสงในตวกลางเสนใยแกว

4) แสงทตามองเหน แสงทตามองเหน (visible light) เปนรงสทอยในชวงความยาวคลน 400 ถง 700

นาโนเมตร ซงเปนชวงความยาวคลนทประสาทตาของมนษยสามารถรบได 5) คลนอนฟราเรด

คลนอนฟราเรด (infrared) เปนคลนแมเหลกไฟฟาทมความยาวคลน 700 นาโนเมตร ถง 1 มลลเมตร (10-6 เมตร) อยระหวางแสงทตามองเหนกบคลนไมโครเวฟ มคณสมบตสามารถสะทอนแสงกบวตถผวเรยบแตไมสามารถผานวตถทบแสงได ซงโดยทวไปในระบบการสอสารน าไปประยกตใชงานในดานการสอสารระยะใกล (การสอสารแบบไรสาย) เชน รโมตคอลโทรล ของเครองรบโทรทศนและอปกรณคอมพวเตอรทมชองสอสารอนฟราเรด (infrared data association: IrDa) เพอเชอมตอกบโทรศพทเคลอนทส าหรบการรบสงสญญาณขอมล เปนตน (สลยทธ สวางวรรณ, 2542: 83)

6) คลนไมโครเวฟ คลนไมโครเวฟ (microwave) เปนคลนแมเหลกไฟฟาทมความยาวคลน 1 มลลเมตร

ถง 10 เซนตเมตร มลกษณะกระจายคลนแบบตรง (direct wave propagation) และไมมการหกเหบนชนบรรยากาศ คลนไมโครเวฟถกน ามาใชงานในดานระบบเชอมตอสญญาณในระยะสายตา (line of sight) และระบบคลนไฟฟา เชน การสงสญญาณของชมสายโทรศพททางไกล การสงสญญาณแพรภาพโทรทศน และการสอสารผานดาวเทยม เปนตน

7) คลนวทย คลนวทย (radio wave) ส าหรบการแบงยานคลนวทยตามกฎของสมาพนธ

โทรคมนาคมนานาชาต (International Telecommunication Union ITU) และถกน ามาใชในการสอสารในรปแบบตาง ๆ ดงแสดงในตารางท 9.1



ตารางท 9.1 ยานความถของคลนวทยตามกฎของสมาพนธโทรคมนาคมนานาชาต ยานความถ

(Frequency Band) ความถ

(Frequency) ความยาวคลน

(Wave Length) ตวอยางการประยกตใชงาน

ยานความถต ามาก (Very Low Frequency: VLF)

3-30 กโลเฮรตซ

10-100 กโลเมตร

การสอสารกบเรอด าน า การตรวจจบคลนหวใจแบบไรสาย

ยานความถต า (Low Frequency LF)


1-10 กโลเมตร

ก า ร ส อ ส า ร ใ น ก า ร เ ด น เ ร อ สญญาณเวลา การกระจายสญญาณเอเอมแบบคลนยาวและอารเอฟไอด (RFID)

ยานความถปานกลาง (Medium Frequency: MF)


100-1000 เมตร

การกระจายสญญาณเอเอมแบบคลนปานกลาง

ยานความถสง (High Frequency: HF)

3-30 เมกะเฮรตซ

1-10 เมตร

วทยคลนสน วทยสมครเลน และอารเอฟไอด

ยานความถสงมาก (Very High Frequency: VHF)


1-10 เมตร

วทยเอฟเอม การกระจายสญญาณโทรทศน การสอสารระหวางภาคพนกบอ า ก า ศ ย า น แ ล ะ ก า ร ส อ ส า รโทรศพทเคลอนทบนภาพพน

ยานความถสงยง (Ultra High Frequency VHF)


10-100 เซนตเมตร

การกระจายสญญาณโทรทศน เ ค ร อ ง อ บ ไ ม โ ค ร เ ว ฟ โทรศพทเคลอนท เครอขายแลน ไรสาย บลทธ และจพเอส

ย า นคว าม ถ เ หน อ ส งยงขน (Super High Frequency SHF

3-30 กกะเฮรตซ

1-10 เซนตเมตร

อปกรณไมโครเวฟ เครอขายแลนไรสาย และการรบสญญาณโทรทศนของเคเบลทวจากจานดาวเทยม

ยานความถสงยงยวด (Extremely High Frequency EHF

30-300 กกะเฮรตซ

0.1-1 เซนตเมตร

ระบบการสอสารผานดาวเทยม ระบบเรดารคนหาเครองบน

ในป พ.ศ. 2528 The Federal Communication Commission (FCC) ซงเปนหนวยงานของรฐบาลสหรฐอเมรกาทมหนาทควบคมในเรองการสอสารโดยเฉพาะการควบคมสญญาณความถของคลนวทยไดก าหนดยานความถเสรทมชอวา “ไอเอสเอม แบนด (ISM band: Industrial Scientific and Medical Band) ซงเปนความถเสรทใชกนไดทวโลกโดยไมตองขออนญาต การก าหนดดงกลาวท าใหระบบเครอขายแลนไรสาย หรออปกรณสอสารไรสายตาง ๆ สามารถใชงานยานความถดงกลาวนไดโดยไมตองรองขอใบอนญาตตอ FCC มอยดวยกน 3 ยานความถ คอ ยานความถ 900 MHz ยานความถ 5 GHz โดยมก าลงสงของสญญาณไมเกน 1 วตต



9.1.3 รปแบบการสอสารไรสาย การสอสารในอดตนนจะถกจ าแนกออกไดอยางชดเจนตามโครงขายทใชงาน เนองจาก แตละบรการจะใชโครงขายไมเหมอนกน คอ โครงขายโทรศพท และโครงขายสอสารแพกเกตขอมล ตอมาเทคโนโลยการสอสารโทรคมนาคมไดกาวหนามากขน ท าใหการสอสารมความเรวในการสงขอมลไดสงขนโดยเรยกโครงขายความเรวสงนวา โครงขายบรอดแบนด ดงจะไดเหนไดจากปจจบนความกาวหนาของเทคโนโลยท าใหเกดการหลอมรวม (convergence) ของเทคโนโลยตาง ๆ เขาดวยกน การสอสารแตละประเภท แตละโครงขาย เชน การสอสารผานดาวเทยม โครงขาวโทรศพท ระบบอนเตอรเนต เปนตน สามารถน ามาใชรวมกนและสอสารกนบนโครงขายเดยวกนได ท าใหรปแบบของการสอสารเปลยนแปลงไปจากเดม นอกจากนนยงสามารถน าระบบการสอสารไรสายมาประยกตใชในการเชอมตอของเครอขายแทนระบบการสอสารแบบใชสาย เชน น าเอาระบบดาวเทยมมาใชในการรบสงขอมลจากจดเชอมตอ (access node) ไปยงผใชบรการแทนทสายเคเบล เปนตน ซงการสอสารไรสายสามารถนนสามารถแบ งออกสองประเภทดวยกนคอ การสอสารไรสายแบบไมเคลอนท และการสอสารไรสายแบบเคลอนท

1) การสอสารไรสายแบบไมเคลอนท หลกการของการสอสารไรสายแบบไมเคลอนท (Fixed Wireless Communications:

FWC) หรอทเรยกวา เอฟดบเบลยซ คอ การน าการสอสารแบบไรสายมาใชงานเพอทดแทนการสอสารแบบใชสายสญญาณ หรออาจกลาวไดวาผใชบรการจะไมสามารถแยกออกไดวาชองสญญาณทอปกรณก าลงใชงานอยนนตดตอกบอปกรณอนในระบบเปนแบบใชสายหรอไรสาย ในการสอสารแบบ เอฟดบเบลยซน ผใชบรการไมสามารถเคลอนทในขณะรบสงขอมลไดเนองจากจะท าใหเกดการแทรกสอดจากหลายทศทางของสญญาณ (multipath fading) และเทคโนโลยทรบรองการใชงานในขณะนไมมขดความสามารถในการแกไขผลกระทบทเกดจากสญญาณรบกวนซงเกดจากการเคลอนทของผใชงาน อกทงยงไมมความสามารถทจะรองรบการยายพนทใชงาน (roaming) จากสถานฐานหนงไปอกสถานฐานหนงได

การออกแบบระบบเอฟดบเบลยซจะตองสามารถจ าลองการท างานของระบบสอสารแบบใชสาย การใชสวนตอประสาน (interface) และโปรโตคอลเดยวกน รวมถงการก าหนดการใชคาพารามเตอรตาง ๆ ทส าคญ เชน ความหนวง (delays) คาความผดพลาดของบด (bit error rate) เปนตน ซงท าใหการใชงานระบบเอฟดบเบลยซนสามารถใชสอสารไดทงขอมลทเปนขอความและขอมลทเปนเสยง อยางไรกตาม การประยกตใชงานโครงขายเอฟดบเบลยซในปจจบนจะมงเนนเพอการรบสงขอมลเปนหลก

จากทกลาวขางตนนท าใหระบบเอฟดบเบลยซ เปนทางเลอกหนงในการวางโครงขาย ซงตองเปรยบเทยบดจากความเหมาะสมในการใชงานกบการวางโครงขายแบบใชสายและพจารณาจากปจจยส าคญตาง ๆ ไดแก ราคาในการตดตง เวลาทใชในการตดตง ความยดหยนตอการใชงาน และเสถยรภาพของระบบ ดงจะเหนไดจากการวางโครงขายในเขตภมภาคหลายแหงทมการวางโครงขายแบบใชสายนนไมเหมาะสม จงจ าเปนตองใชโครงขายเอฟดบเบลยซ เชน ในพนทหางไกลชมชน บนภเขา หรอในปา ฯลฯ ขอจ ากดทส าคญของระบบเอฟดบเบลยซคอ แถบคลนความถวทย (radio spectrum) มชวงความถทจ ากดใหจ านวนผใชงานถกจ ากดจ านวน และนอกจากนนความถทใชงานสวนใหญมการรบสงสญญาณแบบเสนสายตา (line of sight LOS ) คอ การรบสงระหวางเสาอากาศสองเสาจะตองไมมสงกดขวางกนกลางและระยะหางระหวางอากาศจะตองไมหางกนเกน 20 กโลเมตร การตดตงเสาอากาศของระบบเอฟดบเบลยซจะตดตงอยกบททงตวรบและตวสง ดวยล าแสงสญญาณทแคบ (narrowly focused beam) และลกษณะการสงสญญาณระหวางผใหบรการและผใชบรการจะมทงแบบจดตอจด (point-to-



point) และจดตอหลายจด (point-to-multipoint) หรอทเรยกวา มลตคาสตง (multicasting) ความถในทใชในเอฟดบเบลยซจะอยในชวง 900 MHz ถง 40 GHz ซงเปนยานความถทงทเปนแบบใชไดทวไป ใชโดยผใหบรการและทงแบบทตองขอใบอนญาตและทงแบบทตองขอใบอนญาตและไมตองขอใบอนญาต ระบบเอฟดบเบลยซทเรารจกกนด คอ

1.1) ระบบไมโครเวฟ การรบสงสญญาณขอมลดวยคลนไมโครเวฟจะเปนการรบสงสญญาณขอมลแบบรบชวงตอๆ กนจากสถานสงและสถานรบสญญาณหนงไปยงอกสถานหนง แตละสถานจะครอบคลมพนทรบสญญาณประมาณ 30-50 กโลเมตร การรบสงสญญาณขอมลดวยคลนไมโครเวฟนยมใชในกรณทการตดตงสายเคเบลท าไดสะดวก เชน ในเขตเมองใหญๆ หรอ ปาเขา เนองจากคลนไมโครเวฟเปนการแพรสญญาณคลนแมเหลกไฟฟาในลกษณะทเดนทางเปนเสนตรง ดงนนการตดตงจานรบสงสญญาณของแตละสถานจะตดตงอยบนเสาหรอบนยอดอาคารไปยงจานรบสญญาณปลายทางในลกษณะเสนสายตา (light of sight )

ระบบไมโครเวฟไดถกน ามาใชกนอยางแพรหลายส าหรบการสอสารขอมลในระยะทางไกล ๆ หรอระหวางอาคารโดยเฉพาะในกรณทไมสะดวกทจะใชสายใยแกวน าแสง หรอการสอสารดวยดาวเทยม เพราะระบบไมโครเวฟนมราคาถก ตดตงใชงานไดงาย และสามารถรบสงขอมลไดดวยอตราความเรวสง แตสญญาณไมโครเวฟอาจถกรบกวนจากพาย ลม ฝน หรอแมกระทงอณหภมทเปลยนแปลงไดงาย ท าใหสญญาณอาจขาดหายไปในระหวางการรบสงได

1.2) ระบบดาวเทยม คอ สถานระบบไมโครเวฟลอยฟานนเอง ท าหนาทขยายและทวนสญญาณขอมล รบและสงสญญาณขอมลกบสถานดาวเทยมบนพนโลก สถานภาคพนจะท าการสงสญญาณขอมลไปยงดาวเทยม จะหมนไปตามการหมนของโลกและมต าแหนงคงทเมอเทยบกบต าแหนงบนพนโลก ดาวเทยมจะถกสงขนใหไปลอยอยสงจากพนโลกประมาณ 36,000 กม. เครองทวนสญญาณดาวเทยม (transponder) จะรบสญญาณขอมลจากสถานภาคพนซงจะมก าลงออนลงมากแลวน ามาขยาย จากนนจะท าการทวนสญญาณและตรวจสอบต าแหนงของสถานปลายทางแลวจงสงสญญาณขอมลดวยความถหนงลงไปยงสถานปลายทาง การสงสญญาณขอมลจากพนโลกขนไปยงดาวเทยมเรยกวา สญญาณอพลงค (uplink) ลกษณะการรบสงสญญาณขอมลอาจจะเปนจดตอจด หรอแบบแพรสญญาณกได สถานดาวเทยมหนงดวงสามารถมเครองทวนสญญาณดาวเทยมไดถง 25 เครอง และสามารถครอบคลมพนทในการสงสญญาณไดถง 1 ใน 3 ของพนผวโลก ดงนนถาจะสงสญญาณขอมลใหไดรอบโลก สามารถท าไดโดยการสงสญญาณผานดาวเทยมเพยง 3 ดวงเทานน

ระบบดาวเทยมมการรบสงสญญาณ อย 3 ยานความถ ดงน (เกษรา ปญญา, 2548: 69)

ยานความถซแบนด (C-Band) เปนยานความถทสถานภาคพนดนจะสงสญญาณขอมลไปยงดาวเทยม (Uplink) โดยใชแถบความถ 5.925 - 6.425 กกะเฮรตซ และสถานดาวเทยมจะสงขอมลไปยงสถานภาคพนดน (Downlink) ใชแถบความถ 3.7 - 4.2 กกะเฮรตซ และเรยกยานซแบนตวาเปนแถบความถ 6/4 กกะเฮรตซ ก าลงสงทใชคอนขางต าประมาณ 8-16 วตต ดงนนเมอสญญาณสงมาถงโลก จงมสญญาณทออนมากในการรบสญญาณจงจ าเปนตองใชจานทมขนาดใหญ การสงสญญาณสามารถตงมมยงสายอากาศ ใหมขอบเขตจดศนยกลางของสญญาณแตเนนความเขมของสญญาณได สามารถสงสญญาณครอบคลมพนทไดหลายประเทศ



ขอด เหมาะทจะใชในประเทศทใหญ ๆ เพราะสงดาวเทยมดวงเดยว กสามารถครอบคลมพนทไดทวประเทศ เชน สหรฐอเมรกา รสเซย จน อนโดนเซย ในกรณฝนตกกยงสามารถดภาพได เพราะความถต าเพยงแตความแรงของสญญาณจะลดลงเทานน

ขอเสย เนองจากดาวเทยมสงสญญาณครอบคลมพนทกวางๆ ความเขมของสญญาณจะต า ดงนนจงตองใชจานขนาดประมาณ 4 - 10 ฟต ซงมขนาดใหญจงจะรบสญญาณภาพได

ยานความถเคยแบนด (KU-Band) เปนยานความถทสถานภาคพนดนจะสงสญญาณขอมลไปยงดาวเทยมใชแถบความถ 14 - 14.5 กกะเฮรตซ และสถานดาวเทยมจะสงขอมลไปยงสถานภาคพนดนใชแถบความถ 11.7 - 12.2 กกะเฮรตซ เรยกยานเคยแบนด วาเปนแถบความถ 14/12 กกะเฮรตซ โดยยานความถเคยแบนดจะมความยาวคลนทสนท าใหสถานรบดาวเทยมภาคพนดนใชงานรบสญญาณขนาดเลกได

ขอด ความเขมของสญญาณสงมาก ใชจานขนาดเลก ๆ ประมาณ 30 - 120 เซนตเมตร กสามารถรบสญญาณได เหมาะส าหรบสงสญญาณ CABLE TV ผานดาวเทยม DBS ( Direct Broadcast Satellite)

ขอเสย สงสญญาณไดไมครอบคลมในจดทตองการท าใหเสยคาใชจายสงและมปญหาในการรบสญญาณเมอฝนตก หรอทองฟาปดดวยเมฆมาก ๆ จะท าใหรบสญญาณไดออนลง หรออาจจะรบไมไดในเวลานน แตจะกลบคนมาเมอสภาพอากาศปกต

2) การสอสารไรสายแบบเคลอนท เนองจากโทรศพทพนฐานถกจ ากดโดยการเชอมตอการสอสารแบบใชสาย ท าใหการ

ขยายพนทการใหบรการไดไมสะดวก และตองใชคาใชจายในการตดตงสง จงท าใหเกดการสอสารไรสายแบบเคลอนทหรอทเรยกวา เอมดบเบลยซ (Mobile Wireless Communications MWC) เรมตน จากการขยายขดความสามารถการใหบรการของโทรศพทพนฐานโดยเรมใชงานในป พ.ศ. 2489 ในชอวา Improved Mobile Telephone Service (IMTS) ซงมคณสมบตหลกคอ

ใชเสาสญญาณทมความสงมากและตดตงอยตรงศนยกลางและจดทสงของบรเวณเมอง มการก าหนดชองสญญาณการสอสาร (ชองความถ)ส าหรบสญญาณรบและสญญาณสง ใชก าลงสงทสงเพอใหครอบคลมพนทการใหบรการกวางในรศม 50 กโลเมตร การขยายพนทใหบรการสามารถท าไดโดยการเพมก าลงสง เพอใหสญญาณดขน

และขอบเขตการใหบรการทกวางขน จ านวนชองสญญาณทจ ากดเนองจากตองก าหนดชองสญญาณใหแตละผใชงาน

จากปรมาณการใชงานทเพมขนท าใหอปสงคและอปทานของระบบ IMTS ไมสอดคลองกน โดยเกดจากขอจ ากดชองสญญาณไมสอดคลองกบปรมาณความตองการใชงานทเพมขนเนองจากไมสามารถเพมชองสญญาณเพอรองรบการใชงานทเ พมขน จงไดมความพยายามในการพฒนาขดความสามารถของระบบใหรองรบการใชงานไดมากขน และเปนทมาของแนวคดระบบโทรศพทเคลอนทแบบเซลลลาร (cellular communication system) ทมหลกการท างานคอ พนทการใหบรการจะถกจดแบงเปนพนทยอย ๆ เรยกวาเซลล (cell) ซงมขนาดไมกวางมากในระยะเสนผาศนยกลางประมาณ 2-4กโลเมตร โดยเซลลทอยตดกนจะใชความถในการใหบรการตางกน

โดยหลกการของระบบเซลลลารนจะท าใหรองรบการใหบรการไดมากขนเปนจ านวนมาก ถาจะเปรยบเทยบอยางงาย คอ หนงเซลลขนาดใหญสามารถรองรบการใหบรการไดตามจ านวนของ



ชองสญญาณทมอยทงหมด โดยการรองรบการใหบรการหรอจ านวนของผใชบรการขณะนน ๆ จะขนอยกบจ านวนชองสญญาณไมไดขนอยกบก าลงสงและพนทการใหบรการดงนนการยอขนาดของเซลลใหเลกลงโดยใชเสาสงทมขนาดเลกกวาและก าลงสงนอยกวา ไมไดหมายความวาจะใหบรการไดนอยรายกวา ดงนนการใชเซลลขนาดเลกจ านวนมากแทนเซลลขนาดใหญเซลลเดยวและมการบรหารจดการใชความถทเหมาะสม จะท าใหระบบสามารถเพมศกยภาพในการใหบรการไดเพมเปนทวคณ เชน ถาแบงพนทการใหบรการออกเปน 5 เซลล ดวยความสามารถในการรองรบการใชงานท 10 ผใชงาน ในแตละเซลลเทากบวาสามารถรองรบปรมาณการใชงานท 50 คน ในชวงเวลาหนง นอกจากนนการก าหนดความถทใชในการรบสงขอมลจะถกแบงออกเปน 2 กลม คอ กลมทใชในการรบและกลมทใชในการสง

คณสมบตทส าคญของระบบเซลลลารคอ การใชเสาสงสญญาณก าลงต าจ านวนมาก การปรบเปลยนก าลงสงเพอใหเหมาะสมกบขนาดของเซลล โดยมวตถประสงคในการ

ขยายหรอรองรบปรมาณความตองการใชงานของระบบทอาจมการเปลยนแปลงในเขตพนทบรการนน ๆ การเคลอนทของผใชบรการจะเปนสงทตองน ามาพจารณา เนองจากเกดขอจ ากดใน

ขนาดของเซลลทเลกลงท าใหการเคลอนทเกดการขามเสนแบงระหวางเซลลได การลดขอจ ากดของการเคลอนทขามเซลลเรยกวา การสงตอ (hand-off)

3) องคประกอบพนฐานของระบบการสอสารแบบเซลลลาร ประกอบดวยสวนประกอบหลก 3 สวนคอ 3.1) อปกรณผใชบรการโทรศพทเคลอนท (Mobile Subscriber Unit MSU) 3.2) สถานฐาน (Base station) 3.3) สถานสลบสญญาณโทรศพทเคลอนท (mobile telephone switching office)

ส าหรบโครงขายโทรศพทสาธารณะ (public switching telephone network) นนไมถอวาเปนสวนหนงของระบบการสอสารแบบเซลลลารแตจ าเปนทจะตองตดตอสอสารกนใหไดเพอเพมความสามารถใหระบบและเปนการเพมการใหบรการใหกบผใชบรการ

4) เทคนคทใชในระบบการสอสารแบบเซลลลาร การใชความถซ า (frequency reuse) เกดขนมาพรอมกบวางโครงขายแบบเซลลลาร

เพอแกไขขอจ ากดของทรพยากรดานความถทจ ากดของแตละผใหบรการ ซงขอจ ากดนท าใหการใหบรการแบบเดมเกดปญหาการน าหลกการการใชความถซ า (frequency reuse) มาใชท าใหระบบเซลลลารประสบความส าเรจในเรองของการขยายความจ (capacity) เหนอกวาระบบเดมอยางมาก หลกการของการใชความถซ าคอ การก าหนดใหความถชดเดมทใชงานในบรเวณหนงไปใชงานในอกบรเวณหนงทหางไกลออกไป โดยไมสงผลกระทบตอกนหรอสงผลกระทบตอกนใหนอยทสดในระดบทระบบยอมรบไดและไมท าใหคณภาพของระบบดอยลง

ขอบเขตของกลมความถเรยกวา คลสเตอร (cluster) ซงจะมการใชความถซ ากนและกระจายไปครอบคลมพนทใหบรการ หลกการออกแบบเซลลนนก าลงสงสญญาณของแตละเซลลจะถกจ ากดอยภายในรศมท าการของแตละเซลล การขยายพนทใหบรการไมไดท าโดยการเพมก าลงสงใหมากขนแตเปนการตดตงเซลลเพมขน นอกจากนคณลกษณะเดนของการสอสารไรสาย

การสอสารแบบเซลลลารทใชหลกการความถซ าและการสงตอ คอ ความสามารถในการใชงานขามเขต เรยกวา โรมมง (roaming) และสามารถเชอมตอกบระบบโทรศพทพนฐานทใชสายสญญาณได สามารถปรบใชงานในทกสภาพภมประเทศได เนองจากการออกแบบระบบแบบเซลล



ขนาดเลก และสามารถปรบขนาดของเซลลไดตามความตองการ เชน การออกแบบเซลลทใชในเมองจะมขนาดเลกลงเพราะจ านวนผใชบรการมจ านวนมาก ในขณะทเซลลในชนบทจะมขนาดใหญกวาเพราะจ านวนผใชบรการมจ านวนนอย จะสงผลใหการออกแบบเครองลกขายหรอเครองโทรศพทเคลอนทมขนาดเลกลงไดมาก เพราะใชแบตเตอรรทมขนาดเลกลง เนองจากไมจ าเปนตองใชก าลงสงของเครองโทรศพทเคลอนทสงเหมอนระบบเดม จงท าใหประหยดพลงงานในการใชงานโทรศพทเคลอนทซงมผลใหการออกแบบโทรศพทมขนาดเลกลง คณสมบตเดนหลกอกอยางคอ ความสามารถของระบบในการรองรบรปแบบการสอสารทมการเคลอนทดวยความเรวไดเสมอนกบเปนโครงขายไรตะเขบ (seamless) การใชความถซ ากอใหเกดการปฏวตระบบสอสารกวาไดเนองจากท าใหการขยายการใหบรการสามารถด าเนนการไดอยางมประสทธภาพอยางไรกตาม ผลของการใชความถซ าทส าคญ คอ การสรางสญญาณรบกวน (interference) ในระบบอยางมาก เนองจากการใชงานชองความถซ าๆ กน ทใชความถเดยวกนหางกนมากเทาไหรยงด เพราะหมายถงการรบกวนทนอยลงแตจะสงผลตอการขยายความจในการใหบรการทลดนอยลง สญญาณรบกวนทเกดจากชองความถเดยวกนนเรยกวา การแทรกสอดของสญญาณรวม (co-channel interference) และขนอยกบอตราสวนของระยะหางระหวางเซลลสองเซลลทใชความถเดยวกนและรศมของพนทใหบรการของสถานฐาน

สญญาณรบกวนในระบบการสอสารไรสายมอยสองประเภทหลก คอ สญญาณรบกวน (noise) และสญญาณแทรกสอด (interference) โดยทวไปสญญาณทงสองประเภทนจะเกดขนในระบบอยตลอดเวลาทงทมอยในระบบและทเกดจากความไมสมบรณของระบบในการใชงาน อตราสวนของสญญาณตอสญญาณแทรกสอดรวมกบสญญาณกบสญญาณทเราไมพงประสงค (unwanted signals)นอกจากนยงมอกสองอตราสวนทใชกนมากคอ อตราสวนสญญาณตอสญญาณรบกวน (Signal-to-Noise Ratio SNR) และอตราสวนสญญาณตอสญญาณแทรกสอด (Signal-to-Interference Ratio: SIR) ทง SNR และ SIR นเปนสวนยอยของ SINR (Signal to Interference plus Noise Ratio) โดยดจากสภาพแวดลอมทระบบตดตงอย

5) การผสมสญญาณชนดตาง ๆ ในระบบเซลลลาร 5.1) การผสมสญญาณแบบเอฟดเอมเอ การสอสารแบบไรสายมความจ าเปนตองใช

เทคนคการผสมสญญาณเพอใหผใชสามารถสงขอมลออกมาไดตลอดเวลา ในขณะทชองสญญาณวางจงท าใหผใชสามารถสงสญญาณไดหลายชองสญญาณ หรอกลาวไดวาแตละชองสญญาณมผใชไดหลายคน (multiple access) ซงจะท าใหมประสทธภาพในการใชงานสงขน เมอเปรยบเทยบกบวธการเดมทก าหนดชองสอสารแบบถาวรหรอกงถาวรใหแกผใชแตละคนซงผใชคนอนจะไมสามารถใชชองสญญาณนนได แมวาเจาของชองสญญาณนนได แมวาเจาของชองสญญาณจะไมไดใชประโยชนใด ๆ ในขณะนนกตามวธการผสมสญญาณแบบนไดแก แบบเอฟดแอมเอ (Frequency Division Multiple Access: FDMA) การสงสญญาณแบบเซลลลารซงเปนการสงสญญาณออกไปทกทศทางรอบสถานหรออปกรณสง ก าหนดใหผใชกลมหนงใชคลนถามถหรอชองสญญาณเดยวกน เมอผใชคนหนงก าลงใชโทรศพท ผใชคนอนจะไมสามารถใชโทรศพทไดจนกวาชองสญญาณนนจะวางน คอผใชคนเดมเลกใชโทรศพทหรอเคลอนทไปยงเซลลอน

ระบบโทรศพทเซลลลารแบบแอนะลอกในยคแรกถกสรางขนมาดวยเทคโนโลยการผสมผสานสญญาณแบบเอฟดเอมเอน เชน ระบบแอมป (AMPS) และ Total Access Communication System (TACS) ระบบแอมปถกพฒนาขนมาใชงานในประเทศสหรฐอเมรกาและแคนาดา สวน TACS มใชงานในประเทศองกฤษและประเทศในทวปยโรปบางประเทศ สวนในประเทศไทยมใชทงสองระบบ



ตอมาระบบโทรศพทสวนใหญไดพฒนาไปใชการสอสารระบบดจตอล ท าใหการผสมสญญาณแบบนถกยกเลกไป

5.2) การผสมสญญาณแบบทดเอมเอ เทคโนโลยการผสมสญญาณแบบทดเอมเอ (Time Division Multiple Access: TDMA) ไดถกพฒนาขนมาเพอเพมประสทธภาพการใชโทรศพทเซลลลารแบบดจตอล โดยเฉพาะสญญาณคลนวทยจะถกแบงออกเปนชวงเวลา แบบเดยวกบทใชในการผสมสญญาณดวยการแบงเวลาท างาน เพอใหผใชในกลมสามารถใชคลนความถเดยวกนในการสอสารพรอมๆ กนได ในทางปฏบตมการพฒนาเทคโนโลยทดเอมเอขนมาหลายระบบ เชน ระบบเอนเอดซ (North American Digital Cellular NADC เปนระบบเซลลลารทใชในประเทศสหรฐอเมรกาและแคนาดา ระบบจเอสเอมมใชประมาณรอยกวาประเทศทวโลกรวมทงประเทศไทย ระบบเจดซ (Japanese Digital Cellular: JDC) ใชในประเทศญปนและ ระบบพดซ (Personal Digital Cellular PDC) มใชงานทวโลก ส าหรบอปกรณดจตอลแบบอน ๆ เชน โทรศพทไรสาย และพดเอ ปจจบนอปกรณประเภทพดซสามารถเชอมตอกบระบบอนเทอรเนตและรบสงอเมลไดดวย

การน าเทคโนโลยทดเอมเอมาใชงานรวมกบเอฟดเอมเอ ท าใหเกดขอไดเปรยบมากกวาการใชเอฟดเอมเอเพยงแบบเดยวหลายประการเนองจากทดเอมเอมการท างานทคลองตวกวา คอนอกจากจะใชสงขอมลทเปนเสยงพดแลว ยงสามารถใชสงแฟกซ การประชมผานวดทศน และขอมลอเลกทรอนกสอน ๆ ไดดวย การแบงชวงเวลายงชวยใหไมเกดปญหาการรบกวนกนเองของสญญาณ (interference) ระหวางผใช การน ามาใชรวมกบเอฟดเอเอยงชวยเพมประสทธภาพใหสงขนคอ สามารถสงสญญาณไดทงระบบดจตอลและแอนะลอก

5.3) การผสมผสานสญญาณแบบซดเอมเอ เทคโนโลยการผสมสญญาณแบบซดเอมเอ (Code Division Multiple Access: CDMA ) โทรศพทของผใชแตละคนจะถกก าหนดรหสสญญาณคลนวทยเฉพาะคนทไมซ ากบผใด สถานสอสารจะใชรหสนเปนสวนหนงของการรบสงสญญาณระบบซดเอมเอ โดยใชเทคโนโนยดเอสเอสเอส (Direct Sequence Spread Spectrum: DSSS) ในการรบสงสญญาณ กลาวคอ สญญาณจะถกแบงออกเปนหลายสวนและถกสงออกไปหลายความถพรอมกน ในระบบเซลลลารแบบทดเอมเอ ขอมลจะถกสงออกมาดวยความเรว เปน 1.23 ลานบตตอวนาท เมอเครองโทรศพทรบสญญาณไดกจะแยกรหสขอมลออกมาจากสญญาณนน และแปลงกลบเปนสญญาณทความเรว 9,600 บตตอวนาทตามปกตอนทจรงแลวเทคโนโลยการผสมสญญาณแบบซดเอมเอนไดถกน าไปใชในทางทหารตงแตป พ.ศ. 2483 แตเพงจะน ามาใชกบระบบโทรศพทดจตอลเซลลลารส าหรบประชาชนทวไปเมอตนป พ.ศ.2533 นเอง กจกรรมท 9.1 1. อธบายความหมายของการสอสารไรสาย 2. การสอสารไรสายสามารถแบงไดเปนกยค อะไรบาง 3. แถบคลนแมเหลกไฟฟาประกอบดวยคลนแมเหลกไฟฟาอะไรบางและมความยาวคลนอะไรบาง 4. ไอเอสเอม แบนด (ISM band) คอ อะไร 5. การสอสารไรสายแบงออกไดเปนกประเภท อะไรบาง 6. การผสมสญญาณในระบบเซลลลารมกแบบ อะไรบาง 7. สญญาณรบกวนในระบบการสอสารไรสายมอยกประเภท อะไรบาง



9.2 ความหมายและการเชอมตอของเครอขายไรสาย หวขอเนอหายอย

9.2.1 ความหมายและการเชอมตอของเครอขายไรสาย 9.2.2 เทคนคการสงขอมลในเครอขายไรสาย 9.2.3 โทโพโลยและประเภทของเครอขายไรสาย 9.2.4 มาตรฐานเครอขายไรสาย

แนวคด 1. ระบบเครอขายไรสาย คอ ระบบการสอสารขอมลทน ามาใชทดแทนหรอเพมตอกบระบบ

เครอขายใชสายแบบดงเดมโดยใชการสงคลนความถวทยในยานความถวทย (RF) และคลนอนฟราเรดในการรบและสงขอมลระหวางคอมพวเตอรโดยปราศจากการเดนสายเคเบล

2. เครอขายไรสายนยมใชคลนความถวทยเปนตวกลางในการเชอมตอระหวางอปกรณในเครอขาย โดยใชเทคนคแบบความถแคบและเทคนคแบบแถบความถสเปกตรมเพอรบและสงขอมล

3. เทคโนโลยการเขาถงขอมลเฉพาะในสวนทเปนการเขาถงเครอขายบรอดแบรนดไรสายนน สามารถแยกกลมเครอขายไรสายออกไดตามลกษณะของการเขาถงเครอขายไรสายสวนบคคล เครอขายแลนไรสาย และเครอขายแวนไรสาย โดยอปกรณในเครอขายสามารถมโทโพโลยหรอวธการเชอมตอเพอรบและสงขอมลไดหลายแบบ ซงโทโพโลยแตละแบบจะมความเหมาะสมในการใชงานทแตกตางกน

4. มาตรฐานเครอขายไรสายถกก าหนดขนมาเพอก าหนดใหอปกรณตาง ๆ ในเครอขาย เปนไปตามขอก าหนดและตรงตามมาตรฐาน ซงขอก าหนดหรอมาตรฐานตาง ๆ เหลานตองเปนสากล เพราะถกวางรปแบบและปรบปรงโดยคณะกรรมการ ซงเปนผเชยวชาญจากวงการอตสาหกรรมทมความช านาญในผลตภณฑ เพอเปนการรบประกนและใหความเชอมนวาอปกรณทมมาตรฐานเดยวกน ไมวาผลตจากบรษทใดกตามสามารถใชงานรวมกนไดอยางมประสทธภาพและมความปลอดภย วตถประสงค

เมอศกษาหวขอเนอหาหลกท 9.2 จบแลว ผเรยนสามารถอธบายหวขอตอไปนได 1. ความหมายของเครอขายไรสายได 2. ชนดและลกษณะการเชอมตอของเครอขายไรสายได 3. ประเดนส าคญเกยวกบเทคนคตาง ๆ ของการสงขอมลในเครอขายไรสายได 4. ชนดและลกษณะการเชอมตอของโทโพโลยชนดตาง ๆ ได 5. ประเภทของเครอขายไรสายได 6. ประเดนส าคญเกยวกบมาตรฐานเครอขายไรสายได



9.2.1 ความหมายและการเชอมตอของเครอขายไรสาย ปจจบนการใชงานดานเครอขายไรสายไดขยายตวออกไปจากแรกทมการใชงานเฉพาะใน

องคกรเทานนแตปจจบนไดมการน าไปใชงานในหลากหลายภาคสวนอตสาหกรรม ทงหนวยงานภาครฐ อตสาหกรรมการผลต และดานการแพทย ซงไดน าระบบเครอขายไรสายมาชวยเพมขดความสามารถและประสทธภาพนาการท างานดวยการปลดพนธนาการทยดเอาเครองคอมพวเตอรทตองตงอยเฉพาะบนโตะท างานใหมอสระในการเคลอนทไปในทกแหง ท าใหระบบเครอขายไรสายมการเตบโตอยางกาวกระโดดในปจจบน กอนทจะไปศกษาเทคนคและมาตรฐานทใชในระบบเครอขายไรสาย จงควรทจะรความหมายและลกษณะการเชอมตอของเครอขายไรสาย ดงตอไปน

1) ความหมายของเครอขายแลนไรสาย เครอขายแลนไรสาย (Wireless Local Area Network WLAN) คอ ระบบสอสาร

ขอมลทน ามาใชทดแทนหรอเพมตอกบระบบเครอขายแลนใชสายแบบดงเดม โดยใชการสงคลนความถแมเหลกไฟฟาในยานความถวทยและคลนอนฟราเรดรบสงขอมลแทนสายสญญาณ ในการรบและสงขอมลระหวางคอมพวเตอรแตละเครองผานอากาศทะลก าแพง เพดาน และสงกอสรางอน ๆ โดยไมใชสญญาณ นอกจากนน เครอขายแลนไรสายยงมคณสมบตครอบคลมทกอยางเหมอนระบบเครอขายแลนแบบใชสาย คณสมบตทส าคญของเครอขายแลนไรสายกคอ การทไมตองใชสายในการเชอมตออปกรณในเครอขายแลนท าใหการเคลอนยายการใชงานท าไดโดยสะดวก ไมเหมอนระบบเครอขายแลนแบบใชสายทตองใชเวลาและการลงทนในการปรบเปลยนต าแหนงการใชงานเครองคอมพวเตอร

โดยสวนใหญ เวลากลาวถงเครอขายไรสาย (wireless network) จะหมายถง เครอขายแลนไรสาย เนองจากวาเครอขายไรสายทวๆ ไป จะใชอปกรณเครอขายแลนไรสายเปนสวนมาก เพราะอปกรณไรสายตาง ๆ ในเครอขายแลนจะใชคลนความถวทยในชวงแถบความถเสร (ISM)

2) การเชอมตอของเครอขายไรสาย ระบบเครอขายไรสาย เกดขนครงแรก ในป พ.ศ. 2541 บนเกาะฮาวาย โดยโครงงานของ

นกศกษาของมหาวทยาลยฮาวาย ทชอวา “อโลเนต (ALOHNET)” ขณะนนลกษณะการสงขอมลเปนแบบสองทศทางสงไปและกลบแบบงาย ๆ ผานคลนวทย โดยในครงนนไดท าการสอสารกนระหวางคอมพวเตอร 7 เครองซงตงอยบนเกาะ 4 เกาะโดยรอบเกาะฮาวาย และมศนยกลางการเชอมตออยทเกาะ ๆ หนง ทชอวา "โออะฮ (Oahu)"

การเชอมตอของเครอขายไรสาย ใช เทคนคในการสอสารดวยสญญาณคลนแมเหลกไฟฟา 2 ประเภท คอ ประเภทใชคลนความถวทย และประเภทใชคลนอนฟราเรด

2.1) การเชอมตอดวยคลนความถวทย (Radio Frequency: RF) เปนการสอสารทอาศยคลนความถวทยเปนสอกลางในการรบสงขอมลระหวางจด ซงอยในรปแบบของระบบเครอขายแลนแบบไรสายซงมคณสมบตทเดนชด คอ เปนชวงคลนทสามารถสรางขนใชงานไดงาย สงไปไดระยะทางไกลๆ สามารถเดนทางผานวตถกดขวางตาง ๆ ไดเปนอยางด และยงเดนทางออกจากแหลงก าเนดไปทกทศทกทาง คลนวทยทใชอยยานความถ ISM ซงเปนยานความถเสรหรอความถสาธารณะสามารถใชงานโดยไมตองขออนญาต โดยแตละประเทศมชองสญญาณทอนญาตใหใชงานแตกตางกน ส าหรบประเทศไทย กระทรวงเทคโนโลยสารสนเทศและการสอสารไดออกคมอประกอบการกฎกระทรวง เรองก าหนดใหเครองวทยคมนาคมและสถานวทยคมนาคมบางประเภทไดรบยกเวนไมตองไดรบใบอนญาต พ.ศ.2547 ไดก าหนดใหเครองวทยคมนาคมทใชงานเครอขายแลนไรสายในยานความถ 2.4-2.5 GHz และมก าลงสงไมเกน 100 mW เปนคลนวทยคมนาคมทไดรบยกเวนไมตองไดรบใบอนญาต



โดยทวไปแลวระบบเครอขายไรสายจะใชสญญาณคลนความถวทยซงแบงเปน 2 แบบ คอ แถบความถแคบ (narrow band) และแถบความถสเปกตรม (spread spectrum)

2.2) การเชอมตอดวยอนฟราเรด ถกน าไปใชอยางกวางขวางในการสอสารระยะใกล เชน รโมตส าหรบควบคมวทย โทรทศน และวดทศน เปนตน อนฟราเรดเปนหนวยหนงของสเปกตรมแมเหลกไฟฟาทอยเหนอคลนวทยและต ากวาแสงทมองเหน โดยแสงอนฟราเรดสามารถใชรบสงขอมลได คณสมบตเดนของการรบสงขอมลผานคลนอนฟราเรด คอ เดนทางเปนแนวตรงราคาถก และงายตอการผลตใชงาน แตคลนประเภทนมขอจ ากด คอ ไมสามารถเดนทางผานวตถหรอสงกดขวางไดแมวาอปกรณทงสองชนนนจะใชความถเดยวกน ยงไปกวานนอปกรณทใชคลนอนฟราเรดยงปลอดภยตอการถกลกลอบดกฟงสญญาณ ดวยคณสมบตเหลานท าใหคลนอนฟราเรดสามารถน ามาใชในการสอสารในระบบเครอขายแลนไดเปนอยางด

นอกจากนนอนฟราเรดยงมคณสมบตในการน ามาใชกบสภาวะทมการแทรกสอดของคลนแมเหลกไฟฟาและมแบนดวดททกวาง สามารถใชไดกบอตราการสงทสงกวาความถคลนวทยดวย อยางไรกตาม การเชอมตอดวยอนฟราเรดกมขอจ ากด คอ ไมเหมาะสมกบวตถทเคลอนทเพราะมนมระยะทางทจ ากดไมสามารถผานวตถทบแสงได เชน ก าแพง จากขอจ ากดเรองระยะทางนจงท าใหการน าอนฟราเรดมาใชงานในเครอขายนอย

9.2.2 เทคนคการสงขอมลในเครอขายไรสาย การเชอมตอในเครอขายไรสายนยมใชคลนความถวทย (RF) เปนตวกลางในการสอสาร

ขอมล ซงจะถกน าไปใชส าหรบสงขอมลระหวางจด โดยมเทคนคการสงขอมลในระบบเครอขายไรสายดงน 1) เทคนคแบบความถแคบ

เทคนคแบบความถแคบ (narrow band technology) เปนการรบสงสญญาณคลนวทยบนความถเฉพาะทรจกในชอของแถบความถ ISM สญญาณจะมก าลงต า (โดยทวไปประมาณ 1 มลลวตต) และใชในการรบสงขอมลระหวางตนทางกบปลายทางเพยง 1 คเทานน และไมสามารถสงสญญาณขามโหมดไปมาได การรบสงขอมลแบบนเปรยบไดกบคสายโทรศพททสามารถคยไดเฉพาะตนทางกบปลายทางแตไมสามารถคยพรอมกนไดหลาย ๆ คน

2) เทคนคแบบแถบความถสเปกตรม เทคนคแบบแถบความถสเปกตรม (spread spectrum technology) ระบบเครอขาย

ไรสายสวนใหญนยมใชเทคนคแบบความถสเปกตรม ซงใชความถทกวางกวาเทคนคแบบความถแคบ ซงเทคนคแถบความถสเปกตรม คอ วธการเปลยนแปลงสญญาณขอมลเพอใหครอบคลมพนทความถวทยมากเกนกวาความจ าเปน แรกทเดยวเทคนคนไดรบการพฒนาขนมาใชในกจการทางทหารซงตองการความเชอถอไดในระดบสงมากในระหวางการรบ เพอปองกนมใหฝายตรงขามใชอปกรณอเลกทรอนกสดกฟงสญญาณเพอขโมยความลบหรอรบกวนการท างาน เพราะในระบบนการสงสญญาณถกสงออกไปหลายความถพรอมกนจงท าใหการดกฟงเปนไปไดยากขน รวมทงการรบกวนการสอสารกยากมากขนดวย เพราะจะตองคนหาคลนความถทงหมดใหได โดยการสงสญญาณจะใชแถบความถ ISM ทชวงความถระหวาง 902-928 MHz และ 2.4-2.484 GHz ซงไมจ าเปนตองไดรบอนญาตจาก FCC เทคนคนตองใชแบนดวดทมากกวาแบนดวดทของขอมล ดงภาพท 9.2



ภาพท 9.2 การกระจายแบนดวดท

เทคนคแบบแถบความถสเปกตรมสามารถแบงไดเปน 2 แบบ คอ ดเอสเอสเอส และเอฟเอชเอสเอส มรายละเอยดดงน

2.1) ดเอสเอสเอส (Direct Sequence Spread Spectrum: DSSS) เปนเทคนคทยงใชคลนพาหทตองระบความถทใช ขอมลจะถกกระจายใหชวงแบนดวดทกวางขนในรปแบบของรหสเฉพาะโดยจะสรางบตชดเชยส าหรบบตทกบตทขนสงซงเรยกวาชป (Chip) หรอรหสชปปง (Chipping code) เทคนคนตองการแบนดวดทมากกวาวธการขนสงแบบเทคนคแถบความถแคบ ซงมขอดกวาเทคนคแบบแถบความถแคบ คอ ถาเกดเหตการณทปลายทางไดรบขอมลแลว มบางบตของขอมลเกดผดพลาดหรอเสยหายในระหวางการสงขอมล ปลายทางฝงรบขอมลสามารถทจะท าการกคน (recover) ขอมลทเสยกลบมาได จากขอมลทเกดความผดพลาดหรอเสยหายระหวางการสงโดยไมตองใหตนทางสงขอมลมาใหใหม

2.2) เอฟเอชเอสเอส (Frequency Hopping Spread Spectrum: FHSS) การสงสญญาณรปแบบนจะใชความถพาหเพยงความถเดยว และจะเปลยนแปลงความถ ไปมาอยางตอเนอง ในลกษณะหรอรปแบบทเปนทเขาใจตรงกนระหวางเครองสงกบเครองรบสามารถท างานประสานกนได วธการสงแบบนปองกนสญญาณรบกวนทเกดจากความถขางเคยงไดเปนอยางด เพราะวาความถทใชจะมการเปลยนแปลงตลอดเวลา โดยการสงและรบแตละครงทสวนหวของแพกเกตขอมลจะสามารถทจะปรบเปลยนความถไปไดตลอดเวลาอนจะท าใหเกดความปลอดภยของขอมลสงมากขน ระบบเครอขายแลนไรสายแบบเอฟเอชเอสเอส สามารถสงขอมลไปพรอมๆ กนหลายชองสญญาณไดดวยการก าหนดใหมรปแบบของการเปลยนแปลงหลาย ๆ รปแบบท างานไปพรอมกน ซงจะสามารถใชประโยชนแถบความถไดดกวาและท าใหเครอขายมประสทธภาพสงกวา

3) เทคนคโอเอฟดเอม เทคนคโอเอฟดเอม (Orthogonal Frequency Division Multiplexes: OFDM)

เทคนคนถกน ามาใชเพอเพมความเรวในการรบสงขอมลในมาตรฐานใหมๆ ของระบบเครอขายไรสาย คอ LESS 802.11a และ IEEE 802.11g การสงสญญาณคลนวทยแบบนเปนการมลตเพลกสญญาณโดยชองสญญาณความถจะถกแบงออกเปนความถพาหยอย (subcarrier) หลาย ๆ ความถ โดยแตละความถ

แอมพลจด

ความถ แบนดวดทของขอมล แอมพลจด

ความถ แบนดวดทของสเปกตรม



พาหยอยจะตงฉากซงกนและกน ท าใหมนเปนอสระตอกน ความถทคลนพาหทตงฉากกนนนท าใหไมมปญหาการซอนทบกนของสญญาณทอยตดกน

9.2.3 โทโพโลยและประเภทของเครอขายไรสาย การน าเครอขายไรสายไปใชงาน มความจ าเปนอยางยงทจะตองท าการศกษาลกษณะและ

คณสมบต ขอดและขอจ ากดของโทโพโลยและประเภทของเครอขายไรสายแตละแบบ ซงมความเหมาะสมในการใชงานแตกตางกนออกไป ดงตอไปน

1) โทโพโลยของเครอขายไรสาย เครอขายไรสายจะใชโทโพโลย หรอ วธการเชอมตอเพอรบและสงสญญาณ 5 รปแบบ

ดวยกน ดงตอไปน 1.1) แบบแอดฮอคโหมด (ad hoc mode) การเชอมตอแบบแอดฮอคโหมดหรอเรยก

อกอยางหนงวาแบบเพยรทเพยร (peer to peer) คอ การเชอมตอแบบโครงขายโดยตรงระหวางเครองคอมพวเตอรจ านวน 2 เครอง หรอมากกวานนทตดตงการดแลนไรสายท าการเชอมตอสอสารกนโดยตรงไมตองผานอปกรณกระจายสญญาณ (Access Point: AP) โดยเครองคอมพวเตอรทเชอมตอแบบนสามารถสอสารแลกเปลยนขอมลได ซงชวยใหเครองคอมพวเตอรสามารถเชอมตอกนไดโดยไมตองมสายสญญาณ แตการเชอมตอแบบแอดฮอคโหมดจะไมสามารถตดตอสอสารกบเครอขายใชสายสญญาณได นอกจากจะท าการตดตงอปกรณกระจายสญญาณเพอท าใหระบบสามารถเชอมตอและสงขอมลไปเครอขายแบบใชสายได เหมาะส าหรบการน ามาใชงานเพอวตถประสงคดานความรวดเรวและการตดตงใชงานงายเมอไมมโครงสรางพนฐานทจะรองรบการใชงานอย เชน ในศนยประชมหรอการประชมทจดขนนอกสถานท

ภาพท 9.3 แสดงการเชอมตอแบบแอดฮอคโหมด (ad hoc mode)

1.2) แบบอนฟราสตรคเทอร (infrastructure) การเชอมตอแบบอนฟราสตรคเทอร หรอเรยกวา แบบกระจายสญญาณ คอ การเชอมตอระหวางอปกรณกบจดกระจายสญญาณเพอสรางเครอขายส าหรบตดตอกบภายนอก เชน ระบบเครอขายไรสายแบบไคลเอนท/เซรฟเวอร หรอโหมดอนฟราสตรคเทอร (Infrastructure mode) เปนลกษณะการรบสงขอมลทอาศยอปกรณกระจายสญญาณ หรอเรยกวา "ฮอทสปอท (Hot spot)" ใหท าหนาทเปนสะพานเชอมตอระหวางระบบเครอขายแบบใชสายกบเครองคอมพวเตอรลกขาย โดยจะกระจายสญญาณคลนวทยเพอรบและสงขอมลเปนรศมโดยรอบ เครองคอมพวเตอรทอยในรศมของอปกรณกระจายสญญาณ จะกลายเปนเครอขายกลมเดยวกนทนท โดยเครองคอมพวเตอรจะสามารถตดตอกบเครองคอมพวเตอรแมขาย เพอแลกเปลยนและคนหาขอมลไดโดยตองตดตอผานอปกรณกระจายสญญาณเทานน การเชอมตอแบบอนฟราสตรคเทอรเหมาะส าหรบการน าไปขยายเครอขายหรอใชรวมกบระบบเครอขายแบบใชสายเดมในส านกงาน หองสมด หรอในหองประชม เพอเพมประสทธภาพในการท างานใหมากขน ดงภาพท 9.4



ภาพท 9.4 แสดงการเชอมตอแบบอนฟราสตรคเทอร (infrastructure)

1.3) แบบจดเชอมตอแบบหลายจดและโรมมง (multiple access points and roaming) เปนโครงขายเครองคอมพวเตอรกบอปกรณกระจายสญญาณ ของเครอขายไรสายจะอยในรศมประมาณ 500 ฟต ภายในอาคาร และ 1,000 ฟต ภายนอกอาคาร หากสถานททตดตงมขนาดพนทกวางมาก ๆ เชน คลงสนคา สนามบน บรเวณภายในมหาวทยาลย จะตองมการเพมจดการตดตงอปกรณกระจายสญญาณใหมากขน เพอใหการรบสงสญญาณในบรเวณของเครอขายทมพนท ขนาดใหญเปนไปอยางครอบคลมทวถง

ภาพท 9.5 แสดงการเชอมตอแบบหลายจดและโรมมง (multiple access points and roaming)

1.4) แบบใชจดขยายสญญาณ (the use of an extension point) กรณทโครงสรางของสถานทตดตงเครอขายแบบไรสายมปญหา ผออกแบบระบบอาจจะใชการเพมจดขยายสญญาณ (extension points) ทมคณสมบตเหมอนกบอปกรณกระจายสญญาณเขามาในระบบ จะเหนไดวาจดขยายสญญาณทเพมเขามาสามารถน าเอาออกจากระบบเครอขายไรสายไดโดยไมมผลกระทบกบระบบ

อปกรณกระจายสญญาณจดท 1

อปกรณกระจายสญญาณจดท 2

เครอขายแบบมสาย

อปกรณกระจายสญญาณ (access point)




เครอขายไรสายแตอยางไร แตในทางกลบกนถาเอาอปกรณกระจายสญญาณออกจากระบบจะท าใหเครอขายไรสายไมสามารถท างานได

ภาพท 9.6 แสดงการเชอมตอแบบใชจดขยายสญญาณ (the use of an extension point)

1.5) แบบการใชเสาอากาศแบบก าหนดทศทาง (the use of directional antennas) ระบบเครอขายไรสายแบบนเปนแบบใชเสาอากาศในการรบสงสญญาณระหวางอาคารทอยหางกน โดยท าการตดตงเสาอากาศทแตละอาคาร เพอสงและรบสญญาณระหวางกน

ภาพท 9.7 แสดงการเชอมตอแบบการใชเสาอากาศแบบก าหนดทศทาง

2) ประเภทของเครอขายไรสาย เทคโนโลยการเขาถงขอมลเฉพาะในสวนท เปนการเขาถงเครอขายบรอดแบนดไรสาย

(Broadband Wireless Access: BWA) นน สามารถแยกกลมออกไดตามลกษณะของการเขาถง มรายละเอยดดงน

2.1) เครอขายไรสายสวนบคคล (Wireless Personal Area Network: WPAN) คอเทคโนโลยการเขาถงไรสายในพนทเฉพาะบคคล โดยมระยะทางไมเกน 10 เมตร และมอตราการรบสงขอมลความเรวสงมาก (สงถง 480 Mbps) ส าหรบการตดตอสอสารระหวางคอมพวเตอรและอปกรณตอพวง ใหสามารถรบสงขอมลถงกนได และยงใชส าหรบการรบสงสญญาณวดทศนทมความละเอยดภาพสง (high definition video signal) เทคโนโลยทรองรบ คอ บลทธ (Bluetooth) และซกบ (Zigbee)

เสาอากาศแบบก าหนดทศทาง

เสาอากาศแบบก าหนดทศทาง

เครอขายแลน A เครอขายแลน B

อปกรณกระจายสญญาณ อปกรณกระจายสญญาณ(ท าหนาทขยายสญญาณ)




2.2) เครอขายแลนไรสาย (Wireless Local Area Network: WLAN) คอ เทคโนโลยการเขาถงไรสายส าหรบใชในพนทเฉพาะ ซงจะครอบคลมระยะทางอยระหวาง 50 ถง 100 เมตร และมอตราการรบสงขอมลความเรวทสงถงระดบ 100 Mbps โดยการตดตงสถานฐานทเรยกวาอปกรณกระจายสญญาณเพอท าหนาทเชอมตอสญญาณระหวางอปกรณตนทางและอปกรณปลายทาง (terminal equipment) ในลกษณะทเปนเซลลขนาดเลกมาก (pico cells) ทไมแตกตางจากเซลลของระบบโทรศพทเคลอนทมากนก เทคโนโลยใชกนแพรหลาย คอ WiFi ตามมาตรฐาน IEEE 802.11 และมาตรฐานทพฒนาจากมาตรฐานดงกลาว

สวนประกอบทส าคญของแลนไรสาย (ฝายผลตหนงสอต าราวชาการคอมพวเตอร, 2551: 126)

อปกรณกระจายสญญาณไรสาย (Access Point) ท าหนาทเปนศนยกลางของการสอสารไรสาย โดยอปกรณกระจายสญญาณไรสายจะรบสงสญญาณของเครองตาง ๆ ทเชอมตอ เพอใหเครองคอมพวเตอรหรอเครองไคลเอนตสามารถเชอมตอเขากบเครอขายได

ภาพท 9.8 ตวอยางอปกรณกระจายสญญาณเครอขายแลนไรสาย ทมา: Cisco. (2013).

การดเครอขายไรสาย (Wireless Network Card) การทเครองคอมพวเตอรจะเชอมตอกบเครอขายแลนไรสายไดนน จ าเปนตองมการดเครอขายแลนไรสาย ทตดตงภายในเครองหรอภายนอก เพอเชอมตอไปยงอปกรณกระจายสญญาณไรสายทเปดใหบรการ ในปจจบนส าหรบเครองคอมพวเตอรโนตบคในปจจบนน ไดผนวกอปกรณสอสารไรสายมาใหแลว

ภาพท 9.9 ตวอยางการดเครอขายแลนไรสาย ทมา: ไนน ดสทรบวชน. (2013).



2.3) เครอขายแวนไรสาย (Wireless Wide Area Network : WWAN) คอ เครอขายไรสายบรเวณกวางทอาจครอบคลมพนททวประเทศหรอเขตภมภาค แตจะมอตราการรบสงขอมลทมความเรวไดไมเกน 1.5 Mbps เนองจากมงเนนทการใชงานแบบเคลอนท ทงนเทคโนโลยการเขาถงของเครอขายไรสายบรเวณกวาง คอ เทคโนโลยในระบบโทรศพทเคลอนท คอ ดบเบลยซดเอมเอ (WCDMA) ซดเอมเอ (CDMA) และไวแมกซ (WiMAX) ตามมาตรฐาน IEEE 802.16 และมาตรฐานทพฒนาจากมาตรฐาน IEEE 802.16 ดงกลาว

9.2.4 มาตรฐานเครอขายไรสาย การก าหนดมาตรฐานตาง ๆ ในเครอขายไรสายมจดประสงคเพอใหการท างานของอปกรณ

ไรสายตามมาตรฐานตาง ๆ ทก าหนดไว สามารถใชงานรวมกบอปกรณตาง ๆ ในเครอขายทงทเปนเครอขายใชสายและเครอขายไรสายมาตรฐานทใชในระบบเครอขายไรสายทนยมใชมดงน

1) IEEE 802.11 โดยองคกรมาตรฐานอตสาหกรรมอเลกทรอนกส หรอ IEEE (Institute of Electrical

and Electronic Engineers) ไดก าหนดมาตรฐานหลกของระบบเครอขายไรสายและอปกรณเครอขายไรสาย คอ มาตรฐาน IEEE 802.11 ซงเปนมาตรฐานทถกก าหนดขนมาเพอใชในเครอขายแลนไรสาย หรอ ทรจกกนในอกชอหนงวา Wi-Fi ซงอานวา “ ไว-ไฟ”

มาตรฐาน IEEE 802.11 ไดรบการตพมพครงแรกในป พ.ศ.2540 ซงอปกรณตามมาตรฐานดงกลาวมขอก าหนดระบไววา ผลตภณฑเครอขายไรสายในสวนของระดบชนกายภาพ นนจะมความสามารถในการรบสงขอมลดวยความเรว 1, 2, 5.5, 11 และ 54 Mbps ดวยตวกลางอนฟราเรด หรอคลนวทยทความถ 2.4 GHz และ 5 GHz สวนในระดบชน MAC layer นนไดก าหนดกลไกของการท างานแบบ CSM/CD (Carrier Sense Multiple/Collision Detection) ของมาตรฐาน IEEE 802.3 Ethernet และมกลไกในการเขารหสขอมลกอนแพรกระจายสญญาณไปบนอากาศ พรอมกบมการตรวจสอบผใชงาน (WEP) อกดวย ซงเปนทางเลอกส าหรบสรางความปลอดภยใหกบเครอขายแลนไรสายไดในระดบหนงเนองจากมาตรฐาน IEEE 802.11 เวอรชนแรกเรมมประสทธภาพคอนขางต าและยงไมรองรบหลกการคณภาพของบรการ (Quality of Service: QoS) ซงเปนทตองการของตลาด อกทงกลไกรกษาความปลอดภยทใชยงมชองโหวอยมาก IEEE จงไดจดตงคณะท างานขนมาหลายชดดวยกน เพอท าการปรบปรงเพมเตมมาตรฐานใหมศกยภาพสงขน โดยมาตรฐานตาง ๆ ทคณะท างานพฒนาขนมาทนาสนใจและเปนทรจกกนดไดแก

IEEE 802.11a ไดถกตพมพมาตรฐานเพมเตมเมอป พ.ศ.2542 มาตรฐาน IEEE 802.11a ใชเทคโนโลยทเรยกวา โอเอฟดเอม (OFDM) เพอปรบปรงความสามารถของอปกรณใหรบสงขอมลไดดวยความเรวสงทสดท 54 Mbps แตจะใชคลนวทยความถ 5 GHz ซงยานความถสาธารณะส าหรบใชงานในประเทศสหรฐอเมรกาทมสญญาณรบกวนจากอปกรณอนนอยกวาในยานความถดงกลาวไมสามารถน ามาใชงานไดอยางสาธารณะ ตวอยาง เชน ประเทศไทยไมอนญาตใหมการใชงานอปกรณ IEEE 802.11a เนองจากความถยาน 5 GHz ไดถกจดสรรส าหรบกจการอนอยกอนแลว นอกจากนขอจ ากดอกอยางหนงของอปกรณ IEEE 802.11a ทใชในระบบแลนไรสายกคอรศมของสญญาณมขนาดคอนขางสนประมาณ 30 เมตร ซงสนกวารศมมสญญาณของอปกรณ IEEE 802.11b ทใชในระบบแลน ไรสาย ทมขนาดประมาณ 100 เมตร ส าหรบการใชงานภายในอาคาร อกทงอปกรณ IEEE 802.11a ยงมราคาสงกวา IEEE 802.11b ดงนนอปกรณ IEEE 802.11a จงไดรบความนยมนอยกวา IEEE 802.11b



IEEE 802.11b ไดถกตพมพมาตรฐานเพมเตมเมอป พ.ศ. 2542 ซงเปนทรจกกนดและใชงานกนอยางแพรหลายมากทสด มาตรฐาน IEEE 802.11b ใชเทคโนโลยทเรยกวา ซซเค (Complimentary Code Keying: CCK ผนวกกบ ดเอสเอสเอส (DSSS) เพอปรบปรงความสามารถของอปกรณใหรบสงขอมลไดดวยความเรวสงสดท 11 Mbps ผานคลนวทยความถ 2.4 GHz ซงเปนยานความถเสรทเรยกวา ISM ซงถกจดสรรไวอยางสากลส าหรบการใชงานอยางสาธารณะดานวทยาศาสตร อตสาหกรรม และการแพทย โดยอปกรณทใชความถยานน เชน IEEE 802.11 บลทธ โทรศพทไรสาย และเตาไมโครเวฟ เปนตน สวนใหญและอปกรณ IEEE 802.11 ทใชกนอยในปจจบนจะเปนอปกรณตามมาตรฐาน IEEE 802.11b และใชเครองหมายการคาทรจกกนดในนาม Wi-Fi ซงเครองหมายการคาดงกลาวถกก าหนดขนโดยสมาคมดบบลวยอซเอ (Wireless Ethernet Compatibility Alliance: WECA) ซงเปนหนวยงานทท าการทดสอบและรบรองผลตภณฑ Wi-Fi โดยอปกรณทไดรบเครองหมายการคาดงกลาวไดผานการตรวจสอบแลววาเปนไปตามมาตรฐาน IEEE 802.11b และสามารถน าไปใชงานรวมกบอปกรณยหออน ๆ ทไดรบเครองหมายไวไฟ (Wi-Fi) ได

IEEE 802.11e เปนการปรบปรง MAC Layer ของ IEEE 802.11 เพอใหสามารถรบรองการใชงานตามหลกการประกนคณภาพบรการเครอขายคอมพวเตอร (QoS) ส าหรบการประยกตใชงานเกยวกบมลตมเดย เนองจาก IEEE 802.11e เปนการปรบปรง MAC Layer ดงนนมาตรฐานเพมเตมจงสามารถน าไปใชกบอปกรณ IEEE 802.11e ทกเวอรชนได

IEEE 802.11f เปนทรจกกนในนาม ไอเอพพ (Inter Access Point Protocol: IAPP) ซงเปนมาตรฐานทออกแบบมาส าหรบการบรหารจดการกบผใชงานทเคลอนทขามเขตการใหบรการของอปกรณกระจายสญญาณ ตวหนงไปยงอปกรณกระจายสญญาณ อกตวหนงเพอใหบรการในแบบ โรมมงสญญาณระหวางกน

IEEE 802.11g ไดน าเทคโนโลย โอเอฟดเอมมาประยกตใชในความเรวสงสดท 54 Mbps สวนความยาวรศมในการสงสญญาณของอปกรณ IEEE 802.11g จะอยระหวางความยาวรศมในการสงสญญาณของอปกรณ IEEE 802.11a และ IEEE 802.11b เนองจากความถ 2.4 GHz เปนยานความถสาธารณะสากลอกทงอปกรณ IEEE 802.11g สามารถท างานรวมกบอปกรณ IEEE 802.11b ไดดงนนจงมแนวโนมสงทอปกรณ IEEE 802.11g จะไดรบความนยมอยางแพรหลายมากยงขนและในทสดจะมาแทนท IEEE 802.11b

IEEEI 802.11h เปนมาตรฐานทออกแบบมาส าหรบผลตภณฑส าหรบเครอขาย ไรสายทใชงานยานความถ 5 GHz ใหท างานถกตองตามขอก าหนดการใชความถของประเทศในทวปยโรป

IEEE 802.11i เปนมาตรฐานทออกแบบปรบปรง MAC layer ของ IEEE 802.11 ในดานความปลอดภยเนองจากเครอขาย IEEE 802.11 มชองโหวอยมากโดยเฉพาะอยางยงการเขารหสขอมล (encryption) ดวยคยไมมการเปลยนแปลงจงน าเทคนคขนสงมาใชในการเขารหสขอมลดวยคยท มการเปลยนคาอยเสมอและการตรวจสอบผใชทมความปลอดภยสง

IEEE 802.11k เปนมาตรฐานทใชจดการการท างานของเครอขายระบบไรสายและจดการการใชงานคลนวทยใหมประสทธภาพมฟงกชนการเลอกชองสญญาณการโรมมงและการควบคมก าลงสงของสญญาณโดยท าการปรบแตงคาใหเหมาะสมกบการท างานการหารศมของสญญาณการใชงานส าหรบเครองไคลแอนตทเหมาะสมทสดเพอใหระบบจดการสามารถท างานจากศนยกลางได



IEEE 802.11n เปนมาตรฐานของผลตภณฑเครอขายไรสายทคาดหมายกนวาจะเขามาแทนทมาตรฐาน IEEE 802.11a IEEE 802.11b และ IEEE 802.11g ทใชงานกนอยในปจจบนโดยสามารถรบสงขอมลดวยอตราในระดบ 100 เมกะบตตอวนาท

IEEE 802.11x เปนมาตรฐานทใชงานกบระบบรกษาความปลอดภยซงกอนเขาใชงานระบบเครอขายไรสายจะตองตรวจสอบสทธในการใชงานกอน โดย IEEE 802.11x จะใชโปรโตคอล อยาง LEAP PEAP EAP-TLS และ EAP-FAST ซงรองรบการตรวจสอบผานเซรฟเวอร เชน RADIUS หรอ Kerberos เปนตน

จะเหนไดวาเปนมาตรฐาน 802.11 ทใชงานในเครอขายไรสายจะมหลายมาตรฐานแตมาตรฐานทเปนทรจกและสามารถใชงานในประเทศไทยไดมอย 3 มาตรฐานคอ IEEE 802.11a IEEE 802.11b และ IEEE 802.11g และทไดรบความนยมมากสด คอ มาตรฐาน IEEE 802.11g และในการเลอกซออปกรณเพอน ามาใชในเครอขายไรสายนนกอนตดสนใจซออปกรณใด ๆ ผซอควรตรวจสอบรายละเอยดของอปกรณแตละชนดใหเรยบรอย โดยตรวจสอบดวาอปกรณชนนนรองรบมาตรฐานใดและมาตรฐานนนไดรบการรบรองอยางเปนทางการแลวหรอไมหากวาอปกรณตวนนผานตามมาตรฐานกจะไดตรา WIFI certified ซงกจะท าใหทราบวาอปกรณนนสามารถตดตอเปนสงจ าเปนและเปนสงส าคญเพอจะไดอปกรณทมประสทธภาพและใชงานไดอยางไมมปญหา

ภาพท 9.10 ตราสญลกษณแสดงการรบรองมาตรฐานของ WiFi ทมา: Wi-Fi CERTIFIED. (2013). และ Tinkering Irrashai. (2008).

2) บลทธ บลทธ (Bluetooth) คอ ระบบสอสารของอปกรณระบบอเลกทรอนกสแบบสองทาง

เปนเทคโนโลยไรสายแบบระยะสน (Short-Range) คอ มก าลงสงต ามระยะท าการระหวางอปกรณทรองรบบลทธดวยกนเพยง 10 เมตร ซงจะใชส าหรบตอเขาระบบเนตเวรคขนาดเลก ๆ ทอปกรณแตละตวอยไมหางกนมากทเรยกวา เครอขายไรสายสวนบคคล (WPAN) โดยบลทธนจะท างานเคลอนความถ 2.4 GHz ซงเปนความถทเรยกแถบความถเสร (ISM) โดยความถนไมมใครเปนเจาของลขสทธ

บลทธจะใชสญญาณวทยความถสง 2.4 GHz แตจะแยกยอยออกไปแตละประเทศ ในแถบยโรปและอเมรกาจะใชชวง 2.400 ถง 2.4835 GHz แบงออกเปน 79 ชองสญญาณและจะใชชองสญญาณทแบงนเพอสงขอมลสลบชองไปมา 1,600 ครงตอวนาท ในขณะทญปนจะใชความถ 2.402 ถง 2.480 GHz แบงออกเปน 23 ชอง ระยะในการใชงานของบลทธจะอยท 5-10 เมตร โดยมระบบปองกนโดยใชการปอนรหสกอนการเชอมตอและปองกนการดกสญญาณระหวางสอสารโดยระบบ จะสลบชองสญญาณไปมาบลทธจะมความสามารถในการเลอกเปลยนความถทใชในการตดตอเองอตโนมตโดยทไมจ าเปนตองเรยงตามหมายเลขชองท าใหการดกฟงหรอการลกลอบขโมยขอมลท าไดยากขน คอเทคโนโลยในการรบสงสญญาณทเรยกวา FHSS

โดยหลกของบลทธจะถกออกแบบมาเพอใชกบอปกรณทมขนาดเลกเนองจากใชการขนสงขอมลในจ านวนทไมมากอยางเชน ไฟลภาพ เสยง แอพพลเคชนตาง ๆ และสามารถเคลอนยายได



งายโดยขอใหอยในระยะทก าหนดไวเทานน นอกจากนยงใชพลงงานต ากนไฟนอยและสามารถใชงานไดนานโดยไมตองน าไปชารจไฟบอย ๆ ดวยบลทธจงเหมาะกบการใชงานกบโทรศพทเคลอนท เครองคอมพวเตอรโนตบค และคอมพวเตอรตงโตะ รวมถงเครองคอมพวเตอรพกพาเรยกวา พดเอ (personal digital assistants PDA) จ าพวก ปาลม (Palm) หรอ พอกเกจพซ (Pocket PC)

3) ไวแมกซ ไวแมกซ (WiMAX) เปนชอยอของ Worldwide Interoperability for Microwave

Access มววฒนาการมาจากเทคโนโลยการรบสงขอมลโดยใชเคลอนความถวทยยานไมโครเวฟซงเปนเทคโนโลย บรอดแบนดไรสายความเรวสงรนใหมทถกพฒนาขนมาบนมาตรฐาน IEEE 802.16 ซงตอมากไดพฒนา IEEE 802.16a ขนรศมท าการประมาณ 50 กโลเมตรมอตราความเรวในการสงผานขอมลสงสดถง 75 Mbps ซงเดมมรปแบบการสอสารแบบเปนเสนตรง (Line of Sight: LOS) และเปนการเชอมตอเพอสงสญญาณจากจดหนงไปยงอกจดหนง (Point-to-Point) ตอมามการพฒนาเปลยนแปลงใหไวแมกซ มรปแบบการสอสารแพรกระจายคลนวทยรอบทศทาง (Omni-direction) หรอแบบก าหนดทศทาง (directional) โดยขนกบการเลอกใชกบเสาอากาศดงนนไวแมกซจงเปนการสอสารแบบไมเปนเสนตรง (Non Line of Sight: NLOS) เชนเดยวกบการแพรกระจายคลนวทยในกรณของโครงขายโทรศพทคลนทเซลลลารทวไปไวแมกซสามารถท างานไดแมกระทงมสงกดขวางเชน ตนไมหรอ อาคารไดเปนอยางดรองรบการใชงานวดทศนหรอการใชงานเสยงซงไมจ าเปนตองใชทรพยากรของเครอขายมากอยางแตกอนอกทงในเรองของความปลอดภยยงไดเพมคณสมบตของความเปนสวนตวซงตองไดรบอนญาตกอนทจะเขาออกโครงขายและขอมลตาง ๆ ทรบสงกจะไดรบการเขารหส (encryption) ท าใหการรบสงขอมลบนมาตรฐานนมความปลอดภยมากขน

ส าหรบมาตรฐานของเทคโนโลยไวแมกซทมการพฒนาขนมาในขณะนนนมดงตอไปน IEEE 802.16-2001 เปนมาตรฐานทใหการเชอมโยง 1.6-4.8 กโลเมตร เปน

มาตรฐานเดยวทสนบสนนการสอสารแบบเปนเสนตรง (LOS) โดยมการใชงานในชวงความถทสงมากคอ 10-66 GHz

IEEE 802.16a เปนมาตรฐานทแกไขปรบปรงจาก IEEE 802.16 เดมโดยใชงานทความถ 2-11 GHz ซงคณสมบตเดนทไดรบการแกไขจากมาตรฐาน 802.16 เดม คอ คณสมบตรองรบการท างานแบบไมเปนเสนตรง (NLOS) ซงมคณสมบตการท างานไดเมอมสงกดขวางอาทเชน ตนไม อาคาร เปนตน นอกจากนยงชวยใหสามารถขยายระบบโครงขายเชอมตอไรสายความเรวสงไดอยางกวางขวางดวยรศมท าการประมาณ 50 กโลเมตร และมอตราความเรวในการรบสงขอมลสงสดถง 75 เมกะบตตอวนาท (Mbps) ท าใหสามารถรองรบการเชอมตอกบระบบโครงขายทใชสายประเภทท 1 ( T1-type) กวา 60 ชองสญญาณและการเชอมตอแบบ ดเอสแอล (DSL) ตามบานเรอนทพกอาศยอกหลายรอยครวเรอนไดพรอมกนโดยไมเกดปญหาในการใชงาน

IEEE 802.16-2004 เปนมาตรฐานทพฒนาขนโดยการน าขอดของมาตรฐานตาง ๆ IEEE 802.16a 802.16c และ 802.16d มารวมกน โดยสามารถใชงานทความถ 2-66 กกะเฮรตซ รศมท าการทไกลประมาณ 50 กโลเมตร

IEEE 802.16e เปนมาตรฐานทออกแบบมาใหสนบสนนการใชงานรวมกบอปกรณพกพาประเภทตาง ๆ เชน อปกรณ พดเอโนตบค เปนตน โดยใชงานทความถ 2-5 กกะเฮรตซ ใหรศมท างานท 1.6-4.8 กโลเมตร มระบบทชวยใหผใชงานสามารถสอสารโดยใหคณภาพในการสอสารทดและมเสถยรภาพขณะใชงานแมวามการเคลอนทชาๆ อยตลอดเวลากตาม



4) ซกบ การประยกตใชงานระบบตดตามและควบคมแบบไรสาย (monitoring and control)

แบบไรสายส าหรบอตสาหกรรมและทอยอาศยนนถาจะน ามาใชงานในเชงพาณชยไดจรงนนตวอปกรณจะตองมชวงเวลาของการใชงานแบตเตอรรทยาวนานในการสอสารขอมลดวยอตราทต าและตองมความซบซอนนอยกวามาตรฐานสอสารไรสายแบบไรสายแบบอน ๆ ดวยซงมาตรฐานของการสอสาร ไรสายสวนใหญมการสอสารดวยอตราการรบสงขอมลทสงและใชก าลงไฟฟามากถาน ามาประยกตใชในระบบการตดตามและควบคมนนระบบจะมความซบซอนมากท าใหมราคาแพงตามไปดวย นอกจากนสมรรถนะของระบบทจะน ามาใชจรงในทองตลาดจ าเปนตองมความเชอถอไดมความปลอดภยและ มราคาถก ทงนระบบสอสารไรสายดงกลาวจะตองสามารถระบแอดแดรสเฉพาะตวทใชในการควบคมระหวางเซนเซอรพนฐานในโครงขายได

ดงนนองคการ IEEE จงพฒนามาตรฐานของการสอสารไรสายทน ามาประยกตใชส าหรบงานขางตน คอ มาตรฐาน IEEE 802.15 หรอทรจกกนในชอวา ซกบ (ZigBee) โดยมาตรฐานนใชงานส าหรบการสอสารความเรวต า และมชวงเวลาการใชงานจากแบตเตอรรไดหลายเดอนหรอหลายปและมความซบซอนนอยมาก โดยยานความถทถกน ามาใชงานนนจะอยในยานความถทไมตองขออนญาต ก าหนดยานความถ ใช งานตามมาตรฐานไว 3 ยานความถ คอ ย านความถ 2 .4 GHz ยานความถ 915 MHz และยานความถ 868 MHz โดยแตละยานความถจะมชองสญญาณ 16 ชอง 10 ชองและ 1 ชองตามล าดบสวนอตรารบสงขอมล (ทางอากาศ) จะอยท 250 Kbps 40 Kbps 20 Kbps ตามล าดบเชนกน และเนองจากมระยะทางในการรบสงขอมลไมไกล คอ รศมการท างานอยระหวาง 10-100 เมตร ซกบ จงเหมาะทจะน ามาใชในเครอขายไรสายสวนบคคล (WPAN) ซงมาตรฐานนสามารถน ามาประยกตใชกบบานอตโนมตเซนเซอรไรสายของเลนทโตตอบไดและรโมตคอนโทรลเปนตน โดย IEEE 802.15.4 จะถกก าหนดไวในชนกายภาพ (physical) และระดบชนแมค (Media Access Controller: MAC) สวนในระดบชนเนตเวรก(network) นนถกก าหนดโดยกลมทชอวา ZigBee Alliance ทเปนการรวมกลมจากบรษทตาง ๆ มากกวา 60 บรษท

จากเทคโนโลยทกลาวมาทงหมดขางตนสามารถสรปเทคโนโลยทส าคญไดดงตารางท 9.2 ดงตอไปน

ตารางท 9.2 ตารางแสดงเทคโนโลยตาง ๆ ทส าคญในเครอขายไรสาย

เทคโนโลย มาตรฐาน เครอขาย ระยะทาง (เมตร) ความถ (GHz) ยดบเบลยบ

(UWB) 802.15.3a Wireless PAN 10 7.5

บลทธ (Bluetooth)

802.15.1 Wireless PAN 10 2.4

ซกบ (Zigbee) 802.15.4 Wireless PAN 10 2.4, 0.9, 0.8

ไวไฟ (WiFi) 802.11a Wireless LAN 100 5

802.11b Wireless LAN 100 2.4 802.11g, n Wireless LAN 100 2.4



ตารางท 9.2 (ตอ) เทคโนโลย มาตรฐาน เครอขาย ระยะทาง (เมตร) ความถ (GHz)

ไวแมกซ (WiMAX)

802.16d Wireless MAN 6400-9600 11 802.16e Mobile

Wireless MAN

1600-4800 2-6

ดบเบลยซดเอมเอ (WCDMA)

IMT-2000 (3G) Wireless WAN 1600-8000 1.8, 1.9, 2.1

ซดเอมเอ 2000 (CDMA 2000)

IMT-2000 (3G) Wireless WAN 1600-8000 0.4, 0.8, 0.9, 1.7, 1.8, 1.9, 2.1

เอดจ (EDGE) IMT-2000 (3G)

Mobile Wireless

WAN

1600-800 1.9

กจกรรมท 9.2 1. อธบายความหมายของเครอขายไรสาย 2. การเชอมตอของเครอขายไรสายแบงเปนกประเภท อะไรบาง 3. เทคนคการสงขอมลในระบบเครอขายไรสายมกแบบ อะไรบาง 4. เทคนคแบบแถบความถสเปกตรมสามารถแบงไดเปนกแบบ อะไรบาง 5. การเชอมตอแบบแอดฮอคโหมด คออะไร อธบายพอสงเขป 6. WWAN คออะไร และมการใชเทคโนโลยอะไรบาง 7. มาตรฐาน IEEE 802.11 คออะไร 8. มาตรฐาน IEEE 802.16 คออะไร 9. Zigbee คออะไร



เอกสารอางอง

เกษรา ปญญา. (2548). ระบบการสอสารขอมล Data Communication System. ภเกต : มหาวทยาลยราชภฏภเกต.

จตชย แพงจนทร และอนโชต วฒพรพงษ. (2546). เจาะระบบ Network ฉบบสมบรณ. นนทบร: ไอดซ อนโฟ ดสทรบวเตอร เซนเตอร.

ชตสนต เกดวบลยเวช. (2557). จาก 4G ส 5G - รอบรไอท รอบโลกเทคโนโลย. [ออนไลน]. เดลนวส. เขาถงไดจาก : http : www.dailynews.co.th/Content/IT/218592/จาก+4G+ส+5G+-+รอบรไอท+รอบโลกเทคโนโลย. [สบคนเมอวนท 1 มนาคม 2557].

ไนน ดสทรบวชน. (2013). 802.11b/g/n 1T2R Wireless LAN PCI card. [ออนไลน]. เขาถงไดจาก : http : www.ninedistribution.com/product/Allied/AIRNet/Standalone-Series/AT-WNP300N.html. [สบคนเมอวนท 1 มนาคม 2557].

ฝายผลตหนงสอต าราวชาการคอมพวเตอร. (2551). การสอสารขอมลและเครอขาย. กรงเทพฯ: ซเอดยเคชน.

มหาวทยาลยสโขทยธรรมาธราช. (2553). เอกสารการสอนชดวชาการสอสารขอมลและระบบเครอขายคอมพวเตอร หนวยท 8-15. นนทบร: มหาวทยาลยสโขทยธรรมาธราช.

สลยทธ สวางวรรณ. (2542). Computer Network: คอมพวเตอรเนตเวรก. กรงเทพฯ: เพยรสน เอดดเคชน อนโดไชนา.

Cisco. (2013). Cisco WAP4410N Wireless-N Access Point - PoE/Advanced Security. [Online]. Available : http : www.cisco.com/c/en/us/products/wireless/wap4410n-wireless-n-access-point-poe-advanced-security/index.html. [March 1, 2014].

Electromagnetic spectrum. (2012). [Online]. Available : http : knowledgeserver.wordpress .com/2012/07/31/electromagnetic-spectrum/. [March 22, 2013].

Tinkering Irrashai. (2008). Wireless and Rural Connectivity Technologies and Start-ups. [Online]. Available : http : blog.irrashai.com/blog/tag/wifi/. [March 25, 2013].

Wi-Fi CERTIFIED. (2013). Available : http : www.wi-fi.org/discover-and-learn/11n-basics/ retailers. [March 25, 2013].

บทที่ 9...

Documents

Transcript of บทที่ 9...