เทคโนโลยีการรับส่งข้อมูลในเครือข่ายคอมพิวเตอร์

4. เทคโนโลยีการรับส่งข้อมูลในเครือข่ายคอมพิวเตอร์

    เทคโนโลยีในการส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์ สามารถแบ่งเป็น 2 ประเภทหลัก ได้แก่ เทคโนโลยีการรับส่งข้อมูลแบบใช้สาย และเทคโนโลยีการรับส่งข้อมูลแบบไร้สาย ดังนี้

    4.1 เทคโนโลยีการรับส่งข้อมูลแบบใช้สาย
         เทคโนโลยีการส่งข้อมูลแบบใช้สาย แบ่งออกตามชนิดของสายสื่อสารได้ 3 ชนิด ดังนี้
         1.)  สายตีเกลียวคู่ ประกอบด้วยเส้นทองแดง 2 เส้นที่หุ้มด้วยฉนวนพลาสติก พันบิดกันเป็นเกลียว เพื่อลดการบกวนจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า จากสายข้างเคียงภายในเคเบิลเดียวกัน หรือจากภายนอก เนื่องจากสายตีเกลียวคู่นี้ยอมให้สัญญาณไฟฟ้าความถี่สูงผ่านได้ สำหรับอัตราการส่งข้อมูลผ่านสายตีเกลียวคู่จะขึ้นอยู่กับความหนาของสาย คือ สายทองแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางกว้าง จะสามารถส่งสัญญาณไฟฟ้ากำลังแรงได้ ทำให้ส่งข้อมูลได้อัตราเร็วสูง โดยทั่วไปใช้สำหรับการส่งข้อมูลแบบดิจิทัล สามารถส่งได้ถึง 100 เมกะบิตต่อวินาที ในระยะทางไม่เกินร้อยเมตร เนื่องจากมีราคาไม่แพงมาก ใช้ส่งข้อมูลได้ดีจึงมีการใช้งานอย่างกว้างขวาง สายตีเกลียวคู่มี 2 ชนิด ดีงนี้

         1.1) สายเกลียวคู่แบบไม่ป้องกันสัญญาณรบกวนหรือชนิดไม่หุ้มฉนวน (Un-shielded Twisted Pair : UTP) เป็นสายตีเกลียวคู่ที่ไม่มีฉนวนชั้นนอก ทำให้สะดวกในการโค้งงอ แต่สามารถป้องกันการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้น้อยกว่าสายตีเกลียวคู่ชนิดหุุ้มฉนวน (STP) ใช้ในระบบวงจรโทรศัพท์แบบดั้งเดิม ปัจจุบันมีการปรับคุณสมบัติให้ดีขึ้น สามารถใช้กับสัญญาณความถี่สูงได้ และเนื่องจากมีราคาสูงจึงนิยมใช้ในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ในเครือข่าย

สายดีเกลียวคู่แบบไม่ป้องกันสัญญาณรบกวนหรือชนิดไม่หุ้มฉนวน

         1.2) สายตีเกลียวคู่แบบป้องกันสัญญาณรบกวนหรือชนิดหุ้มฉนวน (Shielded Twisted Pair : STP) เป็นสายตีเกลียวคู่ที่ชั้นนอกหุ้มด้วยลวดถักที่หนา เพื่อป้องกันการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า รองรับความถี่ของการส่งข้อมูลได้สูงกว่าสายตีเกลียวคู่แบบไม่ป้องกันสัญญาณรบกวน แต่มีราคาแพงกว่า

สายตีเกลียวคู่แบบป้องกันสัญญาณรบกวนหรือชนิดหุ้มฉนวน 

        2. สายโคแอกซ์ (coaxial cable) มีลักษณะเช่นเดียวกับสายที่ต่อมาจากเสาอากาศประกอบด้วยลวดทองแดงที่เป็นแกนหลักหุ้มด้วยฉนวนชั้นหนึ่ง เพื่อป้องกันกระแสไฟฟ้ารั่ว จากนั้นจะหุ้มด้วยตัวนำซึ่งทำจากลวดทองแดงถักเป็นเปียเพื่อป้องกันการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และสัญญาณรบกวนอื่นๆ ก่อนจะหุ้มด้วยฉนวนพลาสติกสัญญาณไฟฟ้าสามารถผ่านได้สูงมาก นิยมใช้เป็นช่องสื่อสารสัญญาณเชื่อมโยงผ่านใต้ทะเลและใต้ดิน สายโคแอกซ์ที่ใช้ทั่วไปมี 2 ชนิด คือ 50 โอห์ม ซึ่งใช้ส่งข้อมูลสัญญาณดิจิทัล และชนิด 75 โอห์ม ซึ่งใช้ส่งข้อมูลสัญญาณอะนาล็อก

ลักษณะสายโคแอกซ์

         3. สายใยแก้วนำแสง (fiber optic cable) หรือเส้นใยแก้วนำแสง แกนกลางของสายประกอบด้วยเส้นใยแก้วหรือเส้นพลาสตกขนาดเล็กภายในกลวงหลายๆ เส้น อยู่รวมกัน เส้นใยแต่ละเส้นมีขนาดเล็กประมาณเส้นผมของมนุษย์ เส้นใยแต่ละเส้นห่อหุ้มด้วยเส้นใยอีกชนิดหนึ่งก่อนจะหุ้มชั้นนอกสุดด้วยฉนวน การส่งข้อมูลผ่านทางสื่อกลางชนิดนี้จะแตกต่างจากชนิดอื่นๆ ซึ่งจะใช้เลเซอร์วิ่งผ่านกลวงของเส้นใยแต่ละเส้น และอาศัยหลักการหักเหของแสง โดยใช้เส้นใยชั้นนอกเป้นกระจกสะท้อนแสง สามารถส่งข้อมูลด้วยอัตราความหนาแน่นของสัญญาณข้อมูลที่สูงมาก และไม่มีการก่อกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ทำให้สามารถส่งข้อมูลทั้งตัวอักษร ภาพ กราฟิก เสียง หรือวีดิทัศน์ได้ในเวลาเดียวกัน แต่ยังมีข้อเสียเนื่องจากการบิดงอของสายสัญญาณจะทำให้เส้นใยหัก จึงไม่สามารถใช้สื่อกลางนี้เดินทางตามมุมตึกได้ สายใยแก้ว นำแสง มีลีกษณะพิเศษที่ใช้สำหรับเชื่อมโยงแบบจุดไปจุด จึงเหมาะที่จะใช้กับการเชื่อมโยงระหว่างอาคารกับอาคารหรือระหว่างเมืองกับเมือง

        4.2 เทคโนโลยีการรับส่งข้อมูลแบบไร้สาย 

        เทคโนโลยีการส่งข้อมูลแบบไร้สาย อาศัยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นสื่อกลางนำสัญญาณซึ่งสามารถแบ่งตามช่วงความถี่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้ 4 ชนิด ดังนี้
        1. อินฟราเรด (Intrared) เป็นลักษณะของคลื่นที่ใช้ในการส่งข้อมูลระยะใกล้ๆ ในช่วงความถี่ที่แคบมาก ใช้ช่องทงสื่อสารน้อย มักใช้กับการสื่อสารข้อมูลที่ไม่มีสิ่งกีดขวางระหว่างตัวส่งกับตัวรับสัญญาณ โดยต้องใช้วิธีการสื่อสารตามแนวเส้นตรง ระยะทางไม่เกิน 1 – 2 เมตร ความเร็วประมาณ 4 -16 

เมกกะบิตต่อนาที เช่น การส่งสัญญาณจากรีโมตคอนโทรลไปยังโทรทัศน์ การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์สองเครื่องโดยผ่านพอร์ตไออาร์ดีเอ เป็นต้น

       2. คลื่นวิทยุ (radio frequency) ใช้ส่งสัญญาณไปในอากาศ โดยมีตัวกระจายสัญญาณส่งไปยังตัวรับสัญญาณ และใช้คลื่นวิทยุในช่วงความถี่ต่างๆ กัน มีความเร็วต่ำประมาณ 2 เมกกะบิตต่อนาที เช่น การสื่อสารในระบบวิทยุเอฟเอ็ม (Frequency Modulation : FM) เอเอ็ม (Amplitude Modulation : AM)  การสื่อสารโดยใช้ระบบไร้สาย และบลูทูท

        3. ไมโครเวฟ (microwave) จะใช้การส่งสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไปในอากาศพร้อมกับข้อมูลที่ต้องการส่ง และต้องมีสถานีที่ทำหน้าที่ส่งและรับข้อมูล และเนื่องจากสัญญาณไมโครเวฟจะเดินทางเป็นเส้นตรงไม่สามารถเลี้ยวหรือโค้งตามขอบโลกได้ จึงต้องมีการตั้งสถานีรับ – ส่งข้อมูลเป็นระยะๆ และส่งข้อมูลต่อกันเป็นทอดๆ ระหว่างสถานีต่อสถานี จนกว่าจะถึงสถานีปลายทาง และแต่ละสถานีจะตั้งอยู่ในที่สูง เช่น ดาดฟ้าของตึกสูล ยอดเขา เป็นต้น เพื่อหลีกเลี่ยงการชนสิ่งกีดขวางในแนวการเดินทางของสัญญาณ เหมาะกับการส่งข้อมูลในพื้นที่ห่างไกล และทุรกันดาร

       4. ดาวเทียม (satellite) เป็นสถานีรับส่งสัญญาณไมโครเวฟบนดาดฟ้า ซึ่งได้รับการพัฒนาขึ้นมาเพื่อหลีกเลียงข้อจำกัดของสถานีรับ – ส่งไมโครเวฟบนผิวโลก เพื่อใช้เป็นสถานีรับ – ส่ง สัญญาณไมโครเวฟบนอวกาศ และทวนสัญญาณในแนวโคจรของโลก ซึ่งจะต้องมีสถานีภาคพื้นดิน ทำหน้าที่รับและส่งสัญญาณขึ้นไปบนดาวเทียมที่โคจรอยู่สูงจากพื้นโลกประมาณ 35,600 ไมล์ โดยดาวเทียมเหล่านั้นจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่เท่ากับการหมุนของโลก จึงเสมือนกับดาวเทียมนั้นอยู่นิ่งกับที่ขณะที่โลกหมุนรอบตัวเอง ทำให้การส่งสัญญาณไมโครเวฟจากสถานีหนึ่งขึ้นไปบนดาวเทียมและการกระจายสัญญาณจากดาวเทียมลงมายังสถานีตามจุดต่างๆ บนผิวโลกเป็นไปอย่างแม่นยำ

เอกสารอ้างอิง : หนังสื่อเรียนเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร