บทที่ 4 : สื่อกลางส่งข้อมูลและ ... ·...
TRANSCRIPT
บทท 4 : สอกลางสงขอมลและการมลตเพลกซ (Transmission Media and Multiplexing) Part2สธ313 การสอสารขอมลและเครอขายคอมพวเตอรทางธรกจ
อาจารยอภพงศ ปงยศ
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