การเชื่อมโยงการสื่อสาร

การเชื่อมโยงการสื่อสาร
การเชื่อมต่ออุปกรณ์สื่อสารเพื่อสื่อสารข้อมูลจากจุดหนึ่งไปยังอักจุดหนึ่งนั้น สามารถทำได้หลายรูปแบบขึ้นอยู่กับความเหมาะสม สำหรับรูปแบบของการเชื่อมต่อแบ่งออกเป็นหลายรูปแบบดังต่อไปนี้1. การเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุด (Point to Point Line)เป็นการเชื่อมต่อแบบพื้นฐาน โดยต่อจากอุปกรณ์รับหรือส่ง 2 ชุด ใช้สายสื่อสารเพียงสายเดียวมีความยาวของสายไม่จำกัด เชื่อมต่อสายสื่อสารไว้ตอลดเวลา (Lease Line) ซึ่งสายส่งอาจจะเป็นชนิดสายส่งทางเดียว (Simplex) สายส่งกึ่งทางคู่(Half-duplex) หรือสายส่งทางคู่แบบสมบูรณ์ (Full-duplex) ก็ได้ และสามารถส่งสัญญาณข้อมูลได้ทั้งแบบซิงโครนัสหรือแบบวิงโครนัส การเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุดมีได้หลายลักษณะดังรูปข้างต้น2. การเชื่อมต่อแบบหลายจุด (Multipoint or Multidrop)เนื่องจากค่าเช่าช่องทางในการส่งผ่านข้อมูลต้องเสียค่าใช้จ่ายสูง การเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุดนั้นสิ้นเปลืองสายสื่อสารมากการส่งข้อมูลไม่ได้ใช้งานตลอดเวลา จึงมีแนวความคิดที่จะใช้สายสื่อสารเพียงสายเดียวแต่เชื่อมต่อกับหลายๆ จุด ซึ่งทำให้ประหยัดค่าใช้จ่ายได้มากกว่า ลักษณะการเชื่อมต่อแบบหลายจุดแสดงให้เห็นได้ดังรูปการเชื่อมต่อแบบหลายจุดแต่จุดจะมีบัพเฟอร์ (Buffer) ซึ่งเป็นที่พักเก็บข้อมูลชั่วคราวก่อนทำการส่ง โดยบัพเฟอร์จะรับข้อมูลมาเก็บเรื่อย ๆ จนเต็มบัพเฟอร์ ข้อมูลจะถูกส่งทันทีหรือเมื่อมีคำสั่งให้ส่ง เพื่อใช้สายสื่อสารให้เต็มประสิทธิภาพในการส่งแต่ละครั้ง และช่วงใดที่ว่างก็สามารถให้ผู้อื่นส่งได้ การเชื่อมต่อแบบนี้จะเหมาะกับการสื่อสารที่มีขนาดไม่ใหญ่มากนัก และเป็นข้อมูลที่ไม่ต่อเนื่อง แต่อย่างไรก็ตามถึงแม้ว่าการสื่อสารข้อมูลโดยวิธีการเชื่อมต่อแบบหลายจุดจะประหยัดค่าใช้จ่ายและใช้ระบบสื่อสารได้ค่อนข้างเต็มประสิทธิภาพ แต่ก็มีข้อจำกัดหลายประการดังต่อไปนี้

การ Multiplexing คือ

การ Multiplexing คือ การรวมหลายๆสัญญาณเข้าด้วยกัน แล้วส่งไปในสายส่งเส้นเดียวกัน โดยมีลำดับการส่งที่แน่นอน

Modulat คือ

Modulat เป็นการผสมสัญญาณของข้อมูลเข้าไปกับสัญญาณอีกสัญญาณหนึ่งเรียกว่า คลื่นพาห์ (carrier) ซึ่งสัญญาณนี้มีความถี่ที่เหมาะกับช่องสัญญาณนั้นๆ เพื่อให้ข้อมูลที่ส่งเข้าไปในช่องสัญญาณเดินทางได้ไกลมากขึ้น การเลือกวิธีมอดูเลตขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ เช่น ชนิดของสัญญาณ แบนด์วิดท์ ประสิทธิภาพของระบบที่ต้องการ และความต้านทานต่อสัญญาณรบกวน เป็นต้น
จะขอแนะนำการมอดูเลตที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน 3 วิธีได้แก่
1. การมอดูเลตแอมพลิจูด (Amplitude Modulation หรือ AM) วิธีนี้แอมพลิจูดของคลื่นพาห์จะเปลี่ยนแปลงตามสัญญาณของข้อมูลที่เข้ามา การมอดูเลตแบบ AM เป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการมอดูเลต แต่คุณภาพของสัญญาณไม่ดี มีความต้านทานสัญญาณรบกวนต่ำ เหมาะกับข้อมูลที่ไม่ต้องการคุณภาพมากนัก เช่น สัญญาณเสียง เป็นต้น
2. การมอดูเลตความถี่ (Frequency Modulation หรือ FM ) วิธีการนี้เป็นการเปลี่ยนแปลงความถี่ของคลื่นพาห์ตามสัญญาณของข้อมูลที่เข้ามา การมอดูเลตแบบความถี่ ให้คุณภาพที่ดีกว่าการมอดูเลตแบบแอมพลิจูด แต่ระบบจะซับซ้อนกว่า
3. การมอดูเลตเฟส (Phase Modulation หรือ PM) เป็นการมอดูเลตที่ใช้ในการเปลี่ยนแปลงเฟสของคลื่นพาห์ตามสัญญาณข้อมูลที่เข้ามา ทั้งคุณภาพของสัญญาณและความซับซ้อนไม่ค่อยแตกต่างจากการมอดูเลตแบบความถี่เท่าใดนัก ข้อแตกต่างระหว่างการมอดูเลตแบบความถี่ กับการมอดูเลตแบบเฟส คือการมอดูเลตแบบเฟสใช้คลื่นพาห์เพียงความถี่เดียว การมอดูเลตและดีมอดูเลตสามารถทำได้ประหยัดกว่า แต่ไม่ได้หมายความว่าซับซ้อนน้อยกว่า
ระบบสื่อสารดิจิตอล
ในยุคที่เริ่มมีการรับส่งข้อมูล ระบบต่างๆ ทำงานแบบแอนะล็อกทั้งหมด ต่อมาเมื่อเทคโนโลยีทางด้านดิจิตอลได้ก้าวหน้าขึ้นมา จึงได้เริ่มมีการนำเทคโนโลยีดิจิตอลเข้าไปทดแทนแบบแอนะล็อกเดิม ทั้งการนำไปทดแทนทั้งหมด เช่น สร้างโครงข่ายชนิดใหม่ หรือนำไปทดแทนบางส่วน เช่นโมเด็ม ทั้งนี้เนื่องจากข้อดีของสัญญาณแบบดิจิตอลนั่นเอง เช่น
1. ให้คุณภาพการรับส่งข้อมูลที่เท่ากันหรือดีกว่าแอนะล็อก2. ง่ายต่อการบำรุงรักษา3. เพิ่มเติม ปรับปรุง หรือเปลี่ยนแปลงความสามารถหรือบริการของระบบได้ง่าย4. มีความเร็วในการรับส่งข้อมูลสูง ทนต่อสัญญาณรบกวนได้ดี
รูปแบบการมอดูเลตสัญญาณดิจิตอล
การมอดูเลตสัญญาณดิจิตอล (Digital Modulation) เข้ากับคลื่นพาห์ที่เป็นสัญญาณไซน์นั้นมีอยู่หลาย รูปแบบ ทั้งนี้ก็เพื่อต้องการให้สัญญาณดิจิตอลเหล่านั้นสามารถส่งผ่านตัวกลางที่ออกแบบมาสำหรับสัญญาณแบบ แอนะล็อกได้ เช่น โครงข่ายโทรศัพท์พื้นฐาน ไมโครเวฟ เป็นต้น การมอดูเลตที่ใช้กันทั่วไปได้แก่
1. การมอดูเลตเชิงเลขทางแอมพลิจูด (Amplitude shift keying หรือ ASK) 2. การมอดูเลตเชิงเลขทางความถี่ (Frequency shift keying หรือ FSK ) 3. การมอดูเลตเชิงเลขทางเฟส (Phase shift keying หรือ PSK) 4. การมอดูเลตแบบควอเดรเจอร์แคเรียร์แอมพลิจูด (Quadrature carrier Amplitude Modulation หรือ QAM)

ชนิดของสัญญาณข้อมูล

ชนิดของสัญญาณข้อมูล
1. สัญญาณแอนะล็อก (analog signal)
เฮิรตซ์ (hertz) คือ หน่วยวัดความถี่ของสัญญาณข้อมูลแบบแอนะล็อก วิธีวัด
ความถี่จะนับจำนวนรอบของสัญญาณที่เกิดขึ้นภายใน 1 วินาที
2. สัญญาณดิจิทัล (digital signal)
Bit rate เป็นอัตราความเร็วในการส่งข้อมูลแบบดิจิทัล วิธีวัดความเร็วจะนับ
จำนวนบิตข้อมูลที่ส่งได้ในช่วงระยะเวลา 1 วินาที

องค์ประกอบขั้นพื้นฐานของระบบ

องค์ประกอบขั้นพื้นฐานของระบบสื่อสารโทรคมนาคม สามารถจำแนกออกเป็นส่วนประกอบได้ดังต่อไปนี้
1. ผู้ส่งข่าวสารหรือแหล่งกำเนิดข่าวสาร (Source) อาจจะเป็นสัญญาณต่าง ๆ เช่น สัญญาณภาพข้อมูล และเสียงเป็นต้น ในการติดต่อสื่อสารสมัยก่อนอาจจะใช้แสงไฟ ควันไฟ หรือท่าทางต่าง ๆ ก็นับว่าเป็นแหล่งกำเนิดข่าวสาร จัดอยู่ในหมวดหมู่นี้เช่นกัน
2. ผู้รับข่าวสารหรือจุดหมายปลายทางของข่าวสาร (Destination) ซึ่งจะรับรู้จากสิ่งที่ผู้ส่งข่าวสารหรือแหล่งกำเนิดข่าวสารส่งผ่านมาให้ตราบใดที่ การติดต่อสื่อสารบรรลุวัตถุประสงค์ ผู้รับสารหรือจุดหมายปลายทางของข่าวสารก็จะได้รับข่าวสารนั้น ๆ ถ้าผู้รับสารหรือจุดหมายปลายทางไม่ได้รับข่าวสาร ก็แสดงว่าการสื่อสารนั้นไม่ประสบความสำเร็จ กล่าวคือไม่มีการสื่อสารเกิดขึ้นนั่นเอง
3. ช่องสัญญาณ (Channel) ในที่นี้อาจจะหมายถึงสื่อกลางหรือตัวกลางที่ข่าวสารเดินทางผ่าน อาจจะเป็นอากาศ สายนำสัญญาณต่าง ๆ หรือแม้กระทั่งของเหลว เช่น น้ำ น้ำมัน เป็นต้น เปรียบเสมือนเป็นสะพานที่จะให้ข่าวสารข้ามจากฝั่งหนึ่งไปยังอีกฝั่งหนึ่ง
4. การเข้ารหัส (Encoding) เป็นการช่วยให้ผู้ส่งข่าวสารและผู้รับข่าวสารมีความเข้าใจตรงกันในการสื่อความหมาย จึงมีความจำเป็นต้องแปลงความหมายนี้ การเข้ารหัสจึงหมายถึงการแปลงข่าวสารให้อยู่ในรูปพลังงานที่พร้อมจะส่งไปในสื่อกลาง ทางผู้ส่งมีความเข้าใจต้องตรงกันระหว่างผู้ส่งและผู้รับ หรือมีรหัสเดียวกัน การสื่อสารจึงเกิดขึ้นได้
5. การถอดรหัส (Decoding) หมายถึงการที่ผู้รับข่าวสารแปลงพลังงานจากสื่อกลางให้กลับไปอยู่ในรูปข่าวสารที่ส่งมาจากผู้ส่งข่าวสาร โดยมีความเข้าในหรือรหัสตรงกัน
6. สัญญาณรบกวน (Noise) เป็นสิ่งที่มีอยู่ในธรรมชาติ มักจะลดทอนหรือรบกวนระบบ อาจจะเกิดขึ้นได้ทั้งทางด้านผู้ส่งข่าวสาร ผู้รับข่าวสาร และช่องสัญญาณ แต่ในการศึกษาขั้นพื้นฐานมักจะสมมติให้ทางด้านผู้ส่งข่าวสารและผู้รับข่าวสารไม่มีความผิดพลาด ตำแหน่งที่ใช้วิเคราะห์มักจะเป็นที่ตัวกลางหรือช่องสัญญาณ เมื่อไรที่รวมสัญญาณรบกวนด้านผู้ส่งข่าวสารและด้านผู้รับข่าวสาร ในทางปฎิบัติมักจะใช้วงจรกรอง (Filter) กรองสัญญาณแต่ต้นทาง เพื่อให้การสื่อสารมีคุณภาพดียิ่งขึ้นแล้วค่อยดำเนินการ เช่น การเข้ารหัสแหล่งข้อมูล เป็นต้น

เครือข่ายคอมพิวเตอร์

เครือข่ายคอมพิวเตอร์ คือ ระบบการเชื่อมโยงระหว่างคอมพิวเตอร์ตั้งแต่สองตัวขึ้นไป เพื่อให้สามารถทำการสื่อสารแลกเปลี่ยนข้อมูลทางอิเลคทรอนิคส์ระหว่างกันได้นั่นเอง
· การประมวลผลข้อมูลกับการสื่อสารข้อมูลทางอิเลคทรอนิกส์
เมื่อระบบการสื่อสารข้อมูลทางอิเล็กทรอนิกส์พัฒนาก้าวหน้าขึ้น จึงมีการประยุกต์ใช้วิธีการสื่อสารข้อมูลแบบต่าง ๆ เข้าช่วยให้การใช้งานคอมพิวเตอร์เพื่อการประมวลผลข้อมูลเป็นไปได้อย่างสะดวกยิ่งขึ้น รวมทั้งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการประมวลผลของคอมพิวเตอร์ด้วย
· แบบจำลองสำหรับอ้างอิง
ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์สมัยใหม่จะถูกออกแบบให้มีโครงสร้างที่แน่นอน และเพื่อเป็นการลดความซับซ้อน ระบบเครือข่ายส่วนมากจึงแยกการทำงานออกเป็นชั้น ๆ โดยกำหนดหน้าที่ในแต่ละชั้นไว้อย่างชัดเจน
· ช่องทางการสื่อสารข้อมูล
เครือข่ายคอมพิวเตอร์นอกจากจะประกอบขึ้นจากการนำคอมพิวเตอร์มาเชื่อมโยงกันเป็นเครือข่ายแล้ว ยังต้องมีช่องทางหรือสื่อกลาง ( media) ในการส่งผ่านข้อมูล ซึ่งในปัจจุบันจะมีอยู่มากมายหลายแบบ และแต่ละแบบก็จะมีข้อดีและข้อเสียแตกต่างกันไป สิ่งที่จะต้องคำนึงในการเลือกช่องทางที่ต้องการคือ
-อัตราเร็วในการส่งผ่านข้อมูล (Transmission Rate) อาจเลือกได้ตั้งแต่ความเร็วอยู่ในหลัก Kbpd (กิโลบิตต่อวินาที ) จนถึงหลายสิบ Mbps (เมกะบิตต่อวินาที )
m ระยะทาง (Distance) ต้องคำนึงถึงระยะทางระหว่างอุปกรณ์ที่ต้องการเชื่อมต่อกันด้วย โดยอาจห่างกันตั้งแต่ไม่กี่ฟุตจนถึงหลายพันกิโลเมตร
-ค่าใช้จ่าย (Cost) อาจต้องเสียค่าใช้จ่ายในการติดตั้งครั้งแรกและค่าใช้จ่ายประจำ
- ความสะดวกในการติดตั้ง (Each of Installtion) เนื่องจากบางพื้นที่อาจไม่สะดวกที่จะเดินสาย หรือไม่อาจใช้สื่อบางประเภทได้
m ความทนทานต่อสภาพแวดล้อม (Resistance to Environmental Conditions) เช่น สื่อบางประเภทอาจมีข้อจำกัด เมื่อสภาพแวดล้อมมีการเปลี่ยนแปลง


· อุปกรณ์สื่อสารข้อมูล
ในการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เข้าเป็นเครือข่าย จะต้องทำการเชื่อมระหว่างอุปกรณ์และสื่อกลางแบบต่าง ๆ เข้าด้วยกัน ซึ่งอาจมีความต้องการเฉพาะรูปแบบต่าง ๆ เช่น การรวมข้อมูลจากหลาย ๆ จุดเพื่อส่งผ่านไปยังสายเคเบิลโทรศัพท์เพียงสายเดียว หรืออาจต้องการขยายระยะทางการใช้งาน รวมทั้งอาจต้องเชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายที่มีลักษณะแตกต่างเข้าด้วยกัน ความต้องการเหล่นี้ทำให้ต้องใช้อุปกรณ์พิเศษที่ใช้ในการสื่อสารข้อมูลเฉพาะงาน
· ชนิดของระบบเครือข่าย
· ระบบเครือข่าย LAN
ระบบเครือข่ายแบบ LAN หรือระบบเครือข่ายเฉพาะบริเวณ โดยปกติแล้วจะเป็นระบบเครือข่ายส่วนตัว นั่นคือองค์กรที่ต้องการใช้งานเครือข่าย ทำการสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกันเป็นระบบเครือข่ายในระยะใกล้ ๆ ซึ่งจะช่วยให้เกิดประโยชน์แก่องค์กรและธุรกิจต่าง ๆ มากมาย เช่น
-สามารถแบ่งเบาการประมวลผลไปยังเครื่องต่าง ๆ เฉลี่ยกันไป
-สามารถแบ่งกันใช้งานอุปกรณ์ต่าง ๆ เช่น เครื่องพิมพ์ ซีดีรอมไดรฟ์ เครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูง เป็นต้น
-สามารถแบ่งกันใช้งานซอฟต์แวร์และข้อมูลหรือสารสนเทศต่าง ๆ รวมทั้งทำให้สามารถจัดเก็บข้อมูลเหล่านั้นไว้เพียงที่เดียว
-สามารถวางแผนหรือทำงานร่วมกันเป็นกลุ่มได้ แม้จะไม่ได้อยู่ใกล้กันก็ตาม
-สามารถใช้ในการติดต่อกัน เช่น ส่งจดหมายทางอิเลคทรอนิคส์ หรือการส่งเสียงหรือภาพทางอิเลคทรอนิคส์ เป็นต้น
-ช่วยลดค่าใช้จ่ายโดยรวมขององค์กร

เครือข่ายเมือง (Metropolitan Area Network : MAN)
เป็นเครือข่ายขนาดกลาง กลุ่มของเครือข่าย LAN ที่นำมาเชื่อมต่อกันเป็นวงที่ใหญ่ขึ้น ภายในบริเวณพื้นที่ใกล้เคียง เช่น ในเมืองเดียวกัน หรือจังหวัดใกล้เคียงกัน เป็นต้น


· ระบบเครือข่าย WAN
ระบบเครือข่ายแบบ WAN หรือระบบเครือข่ายระยะไกล จะเป็นระบบเครือข่ายที่เชื่อมโยงเครือข่ายแบบท้องถิ่นตั้งแต่ 2 เครือข่ายขึ้นไปเข้าด้วยกันผ่านระยะทางที่ไกลมาก โดยการเชื่อมโยงจะผ่านช่องทางการสื่อสารข้อมูลสาธารณะของบริษัทโทรศัพท์ หรือองค์การโทรศัพท์ของประเทศต่าง ๆ เช่น สายโทรศัพท์แบบอนาลอก สายแบบดิจิตอล ดาวเทียม ไมโครเวฟ เป็นต้น
· การประยุกต์ใช้งานของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์
ในโลกปัจจุบัน กล่าวได้ว่าระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์เป็นส่วนสำคัญที่สุดในระบบงานต่าง ๆ มากมาย เนื่องจากได้มีการประยุกต์ใช้ในส่วนต่าง ๆ ทั้งในทางธุรกิจ การศึกษา การบันเทิง ฯลฯ และในโลกยุคต่อไปการประยุกต์ใช้เหล่านี้จะมีมากขึ้นเรื่อย ๆ ดังจะเห็นได้จากความเฟื่องฟูของระบบเครือข่าย INTERNET ซึ่งเป็นเครือข่ายที่เชื่อมโยงโลกให้เป็นหนึ่งเดียว

โทรคมนาคม

โทรคมนาคม หมายถึง เทคโนโลยีในการติดต่อสื่อสารรับ/ส่งข้อมูลจากที่ไกล ๆ ข้อมูลที่ส่งอาจเป็นได้ทั้งตัวอักษร ตัวเลข ภาพ ฯ การสื่อสารจากทาง ไกลแสนไกลถึงกันนี้ อำนวยประโยชน์เพิ่มขึ้นเป็น อย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อสามารถส่งเข้าไปประมวลผลในคอมพิวเตอร์ได้ด้วย และเมื่อได้ผลแล้ว คอมพิวเตอร์ก็สามารถแสดงผลโดยส่งผลออกไปในที่ไกล ๆ ได้ เช่นเดียวกัน ตัวอย่างที่เห็นกันเมื่อเร็ว ๆ นี้ ก็คือข้อมูลต่าง ๆ ที่ส่งมาจากยานอวกาศที่อยู่นอกโลก ทำให้เราสามารถนำมาคำนวณและได้ทราบผลหรือปรากฏการณ์ต่าง ๆ ได้รวดเร็ว