Media

สายสัญญาณ และส่ือไร้สาย

สายสัญญาณ และส่ือไร้สาย ⚫สายสญั ญาณ (Wire) ⚫Coaxial Cable, Twisted Pair, Fiber Optics ⚫สอื่ ไร้สาย (Wireless) ⚫Wireless

สายสัญญาณ (Wire) ⚫ สายโคแอ็กเชียล (Coaxial Cable) ⚫ สายโคแอ็กเชียลแบบบาง (Thin Coaxial cable) ⚫ สายโคแอก็ เชียลแบบหนา (Thick Coaxial cable) ⚫ สายคบู่ ิดเกลยี ว (Twisted Pairs) ⚫ สายคบู่ ดิ เกลียวห้มุ ฉนวน (STP : Shielded Twisted Pairs) ⚫ สายคบู่ ิดเกลยี วไม่ห้มุ ฉนวน (UTP : Unshielded Twisted Pairs) ⚫ สายใยแก้วนาแสง (Fiber Optics) ⚫ สายใยแก้วนาแสงแบบมลั ติโหมด (MMF : Multimode Fiber Optic) ⚫ สายใยแก้วนาแสงแบบซงิ เกิลโหมด (SMF : Single Mode FIber Optic)

สายโคแอก็ เชียล (Coaxial Cable) ⚫ สาย Coaxial เริ่มมีใช้ในอเมริกาในปี 1946 เพื่อรับสง่ สญั ญาณอนาลอ็ ก ตอ่ มาในปี 1962 จงึ ใช้รับสง่ สญั ญาณดจิ ิตอล ⚫ เป็นสายที่นิยมใน Network ยคุ แรกๆ ที่ผ่าน มา ปัจจบุ นั นิยมสาย UTP, Fiber Optic ⚫ โครงสร้าง : แกนกลาง เป็นสายทองแดง หอ่ ห้มุ ด้วยฉนวน ชนั้ ตอ่ ไปเป็นตวั นาไฟฟา้ เป็นใยโลหะถกั เป็นตาข่าย ชนั้ นอกสดุ ท้าย ห้มุ ด้วยฉนวนและวสั ดปุ อ้ งกนั สายสญั ญาณ

สายโคแอ็กเชียล แบ่งออกได้ 2 ประเภทคอื ⚫ สายโคแอ็กเชียลแบบบาง (Thin Coaxial cable) ⚫  0.64 cm. ⚫ สายโคแอก็ เชียลแบบหนา (Thick Coaxial cable) ⚫  1.27 cm.

สายโคแอ็กเชียลแบบบาง (Thin Coaxial cable) ⚫  0.64 cm. ⚫ ขนาดเลก็ มีความยดื หยนุ่ สงู ⚫ นาสญั ญาณได้ไกล 186 m. ⚫ คา่ Impedance 50 โอห์ม ⚫ ใช้เช่ือมตอ่ Computer โดยใช้มาตรฐาน Ethernet ⚫ ใช้ Topology แบบ BUS ⚫ Bandwidth 10 Mbps

สายโคแอก็ เชียลแบบหนา (Thick Coaxial cable) ⚫  1.27 cm. ใหญ่และแข็งแรงกวา่ ⚫ สง่ ข้อมลู ได้ไกล 500 m. ⚫ Network ระยะแรก ใช้เป็น Backbone แต่ ปัจจบุ นั ใช้ Fiber cable

ขอ้ ดี-ขอ้ เสีย ⚫ ข้อดี คือ ฉนวนภายนอกมีความคงทนตอ่ การใช้งานสงู และเป็นชอ่ งสอื่ สารที่มี ความกว้างมาก ⚫ การถา่ ยทอดสญั ญาณทาได้ทงั้ ⚫ แบบบอร์ดแบนด์ (Broadband) - สง่ ข้อมลู analog ⚫ แบบเบสแบนด์ (Baseband) – สง่ ข้อมลู digital ⚫ ใช้ Topology แบบ BUS ⚫ Bandwidth 10 Mbps ⚫ ข้อเสีย คือ ขนาดคอ่ นข้างใหญ่และนา้ หนกั มากเมื่อเทียบกบั สายคบู่ ดิ เกลียว และราคาก็สงู กวา่

อุปกรณ์สาหรับเข้าหวั สายโคแอกเซยี ล ⚫ BNC ⚫ BNC BAREL Connector ใช้กรณีเชื่อมต่อสายให้ ยาวขึน้

อุปกรณ์สาหรับเข้าหวั สายโคแอกเซยี ล ⚫ BNC T Connector ใช้เช่ือมต่อ ระหว่างสายเคเบลิ้ กบั การ์ดแลน ⚫ BNC Terminator ใช้สาหรับปิ ดหวั และท้ ายสายเคเบลิ ้

การเช่ือมต่อ

สายคู่บดิ เกลียว (Twisted Pairs) ⚫ เดมิ เป็นสายสญั ญาณในระบบโทรศพั ท์ ⚫ พฒั นาเทคโนโลยี Ethernet ให้มีคสู่ ญั ญาณเพิ่มเป็น 4 คู่ และบิด สายแตล่ ะคู่ ให้เป็นเกลยี วด้วยระยะที่เหมาะสม จะทาให้สญั ญาณ จากคลน่ื แมเ่ หลก็ ไฟฟา้ ที่รบกวนซงึ่ กนั และกนั ลดน้อยลง ⚫ โครงสร้าง : แกนกลางเป็นทองแดง แตล่ ะคบู่ ดิ เกลยี ว ห้มุ ด้วยฉนวน

สายคู่บดิ เกลียว แบ่งออกเป็ น 2 ประเภท ⚫ สายคบู่ ดิ เกลียวห้มุ ฉนวน (STP : Shielded Twisted Pairs) ⚫ สายคบู่ ดิ เกลยี วไมห่ ้มุ ฉนวน (UTP : Unshielded Twisted Pairs)

STP : Shielded Twisted Pairs ⚫ สายคบู่ ดิ เกลียวห้มุ ฉนวน มีสว่ นท่ีเพิ่มขนึ ้ คอื ชนั้ ฉนวน เพื่อปอ้ งกนั สญั ญาณรบกวน เชน่ คล่ืนวิทยุ จากภายนอก ชนั้ ฉนวนอาจเป็นแผน่ โลหะ หรือใย โลหะถกั เป็นตาขา่ ย หอ่ ห้มุ สายคบู่ ดิ เกลียวทงั้ หมด ⚫ ความยาวสายควรจะไมเ่ กิน 100 เมตร ⚫ Bandwidth 10 หรือ 100 หรือ 1000 Mbps ขนึ ้ กบั ชนิดของสาย ⚫ สง่ ข้อมลู ได้ทงั้ แบบ Analog หรือ Digital ⚫ ใช้ Topology แบบ Star

UTP : Unshielded Twisted Pairs ⚫ นิยมเรียกกนั โดยทว่ั ไปวา่ สายยทู ีพี (UTP) ⚫ ไมม่ ีสว่ นที่เป็นชนั้ ฉนวน เพือ่ ปอ้ งกนั สญั ญาณรบกวน จากภายนอก ทาให้มีราคาถกู กวา่ แบบห้มุ ฉนวน ⚫ ปัจจบุ นั นิยมใช้ใน LAN ตามมาตรฐาน IEEE 802.3 ⚫ ความยาวสายควรจะไมเ่ กิน 100 เมตร ⚫ Bandwidth 10 หรือ 100 หรือ 1000 Mbps ขนึ ้ กบั ชนิดของสาย ⚫ สง่ ข้อมลู ได้ทงั้ แบบ Analog หรือ Digital ⚫ ใช้ Topology แบบ Star

มาตรฐานสายคู่บดิ เกลียว EIA/TIA 568 ISO มาตรฐานท่กี าหนด Category Class สายโทรศพั ท์ สาย 2 คู่ สญั ญาณเพียง 1 คู่ A และไมส่ ามารถสง่ ข้อมลู ดิจิตอล 1 สายคบู่ ิดเกลียว 4 คู่ สง่ ข้อมลู ดจิ ิตอล Bandwidth 4 MHz 4 Mbps 2B สายคบู่ ิดเกลยี ว 4 คู่ สง่ ข้อมลู 16 Mbps 3C สายคบู่ ดิ เกลียว 4 คู่ สง่ ข้อมลู ได้ 20 Mbps 4 สาย 4 คู่ แตส่ ง่ สญั ญาณเพียง 2 คู่ สง่ ข้อมลู ได้ 100 Mbps 5D พฒั นาสาย Cat 5 ให้มีประสิทธิภาพดีขนึ ้ สง่ สญั ญาณ 5e (Enhanced) โดยใช้สายทงั้ 4 คู่ ส่งข้อมลู ได้ถึง 1000 Mbps รองรับแบนด์วิธได้ถึง 250 MHz 6E รองรับแบนด์วธิ ได้ถึง 600 MHz และกาลงั อยรู่ ะหวา่ งการวจิ ยั 7F

หวั เช่ือมต่อสายคู่บิดเกลียว ⚫ ท่ีปลายสาย UTP ใช้หวั เชื่อมตอ่ แบบ RJ-45 คล้ายหวั เช่ือมตอ่ โทรศพั ท์ RJ-11 แต่ RJ-45 มีขนาดใหญ่กวา่

มาตรฐานการเขา้ หวั EIA/TIA 568A EIA/TIA 568B

มาตรฐานการเขา้ หวั

รูปแบบการเช่ือมต่อ ⚫ แบบ Standard

รูปแบบการเชื่อมต่อ ⚫ แบบ Crossover ⚫ แบบ Crosslink

เคร่ือง Test

สายใยแก้วนาแสง (Fiber Optics) ⚫ โครงสร้าง : ⚫ แกนกลาง (Core) ทาจากแก้ว พลาสติก หรือโพลิเมอร์ ⚫ ห้มุ ด้วยสว่ นห่อห้มุ (Cladding) ⚫ แล้วถกู ห้มุ ด้วยสว่ นปอ้ งกนั (Coating) อีกชนั้ หนงึ่ ⚫ สายใยแก้วนาแสงหนง่ึ เส้นประกอบด้วยใยแก้วนาแสงหลายเส้น แตล่ ะเส้นจะเรียกว่า คอร์ (Core) ⚫ แตล่ ะคอร์ จะสง่ ข้อมลู ทิศทางเดียว เม่ือต้องการส่งข้อมลู ไป และกลบั จึงใช้สายใยแก้วนาแสง 1 คู่ ⚫ สายใยแก้วนาแสงจะมีตงั้ แต่ 4, 8, 12 คอร์

ประเภทของสายใยแก้วนาแสง ⚫ แบบซงิ เกิลโหมด (Single mode) : เป็นสายท่ีสง่ ข้อมลู แสงเพียง ลาแสงเดียว ⚫ แบบมลั ตโิ หมด (Multi mode) : สง่ ข้อมลู แสงจานวนหลายลาแสง

Single mode ⚫ มีแกนกลางเลก็ กวา่ สายใยแก้วนาแสงแบบมลั ตโิ หมด โดยมีเส้นผ่าศนู ย์กลางประมาณ 8-10 ไมครอน และส่วนที่เป็นแคลนประมาณ 125 ไมครอน สายแบบนีจ้ ะส่งสญั ญาณแสงเพียง ลาแสงเดียว ซงึ่ เป็นที่มาของคาว่า ซงิ เกิลโหมด (Singlemode) ⚫ มีเส้นผ่าศนู ย์กลางเท่ากบั ความยาวของคล่ืนแสง ทาให้แสงถกู สง่ ไปยงั ปลายทางเป็น เส้นตรง ⚫ ราคาแพง มีประสิทธิภาพในการสง่ ข้อมลู สงู สามารถส่งข้อมลู ได้หลาย Gbps ในระยะทาง ถึง 30 กิโลเมตร

Multi mode ⚫ สว่ นที่เป็นแกน มีเส้นผ่าศนู ย์กลางประมาณ 62.5 ไมครอน (1 micron = 10-6 m = mm) และสว่ นท่ีเป็นแคลดมีเส้นผ่าศนู ย์กลางประมาณ 125 ไมครอน ⚫ ชื่อที่ใช้เรียก จึงเป็น 62.5/125 MMF ⚫ ขนาดอ่ืนที่เป็นท่ีนิยมรองลงมาคอื 50/125 MMF ⚫ แสงจะสะท้อนด้วยมมุ ตา่ ง ๆ จนถงึ ปลายทางรับสาย ⚫ ราคาไมแ่ พงและมีประสทิ ธิภาพในการสง่ ข้อมลู ดพี อสมควร ⚫ ภายในฉาบด้วยวสั ดทุ ี่มีดชั นีความหกั เหหลายระดบั ทาให้เกิดจดุ รวม (focus) ของการ สะท้อนแสง ⚫ สามารถสง่ ข้อมลู ได้ดกี วา่ แบบ multimode

ลาแสงท่ใี ช้ คณุ สมบตั ิ LED ILD อตั ราส่งขอ้ มลู ตา่ สงู ระยะทาง สน้ั ยาว อายุการใชง้ าน นาน สน้ั ความไวต่ออุณหภูมิ นอ้ ย มากพอสมควร อนั ตรายต่อคน นอ้ ย อนั ตรายต่อสายตา ราคา ไม่แพง แพง โหมด มลั ติโหมด มลั ติโหมด/ซิงเกิลโหมด

คุณสมบตั เิ ด่นของเส้นใยแก้วนาแสง ⚫ ปัจจบุ นั สามารถสง่ ข้อมลู ได้ 1,000 Mbps ในระยะทาง 1 กม. สามารถสง่ สญั ญาณเสยี งได้ 30,000 ชอ่ งสญั ญาณ ใช้สง่ สญั ญาณเสียง ภาพ และข้อมลู ดจิ ิตอลได้พร้อม ๆ กนั เช่น ISDN ⚫ ความผิดพลาดในการสง่ ข้อมลู ต่ามาก เน่ืองจากเส้นใยเป็นสารอโลหะ จงึ ไม่ ถกู รบกวนจากคล่ืนไฟฟา้ หรือสญั ญาณวิทยุ ⚫ สามารถตดิ ตงั้ และใช้งานในที่ ๆ มีอณุ หภมู ิสงู หรือต่ามาก ๆ ได้ ⚫ มีขนาดเลก็ และนา้ หนกั เบา ทาให้สนิ ้ เปลอื งเนือ้ ที่ในการวางสายน้อย ⚫ การสญู เสยี กาลงั สง่ ของสญั ญาณ (Signal loss) มีน้อยกวา่ สายคบู่ ิดเกลียว และสายโคแอกเชียล จงึ ใช้ Repeater เพื่อทวนสญั ญาณน้อยกวา่ ⚫ มีความปลอดภยั ในการสง่ ข้อมลู มากกวา่ สายประเภทอื่น

ข้อด้อยของเส้นใยแก้วนาแสง ⚫ ราคาแพงกวา่ ⚫ ติดตงั้ ยากกวา่

การเชื่อมต่อ ⚫ การเช่ือมตอ่ ทางกล (Mechanical Splice)

การเช่ือมต่อ ⚫ การเช่ือมตอ่ ด้วยวธิ ีหลอมรวม (Fusion Splice)

หวั ต่อสายใยแก้วนาแสง ⚫ หวั เชื่อมตอ่ แบบ ST ออกแบบโดยบริษัท AT&T ซง่ึ เป็นหวั ตอ่ ท่ีนยิ ม ใช้สาหรับสายไฟเบอร์แบบมลั ตโิ หมด

หวั ต่อสายใยแก้วนาแสง ⚫ หวั เชื่อมตอ่ แบบ FC/PC เป็นสายทนี่ ิยมใช้กบั สาบแบบซงิ เกิล โหมด

หวั ต่อสายใยแก้วนาแสง ⚫ หวั เชื่อมตอ่ แบบ SC เป็นหวั ตอ่ ท่ีนิยมมากในปัจจบุ นั

หวั ต่อสายใยแก้วนาแสง ⚫ หวั เชื่อมตอ่ แบบ SMF (Small Form Factor)ออกแบบโดย บริษัท AMP ซง่ึ ปัจจบุ นั เปลี่ยนชอื่ เป็น Tyco เป็นหวั ตอ่ ท่มี ี ขนาดเลก็ และใช้งานงา่ ย

ตารางการเปรียบคุณสมบัตสิ ายเคเบลิ คา่ ใชจ้ า่ ย UTP, STP Coaxial Fiber Optic ระยะทาง Medium High การติดตงั้ Low 500 m 2 km. ส่ือที่เหมาะสม Short ไมย่ าก ยากกว่า การรบกวนของคล่ืน ง่าย การดกั สญั ญาณ ขอ้ มูล เสียง ภาพ ขอ้ มูล ขอ้ มูลมลั ติมีเดีย ความเร็ว รบกวน เกือบเป็ น 0 ทาได้ รบกวน ทาไม่ได้ ปานกลาง ทาได้ ปานกลาง สูงมาก

ส่ือไร้สาย (Wireless)

ส่ือไร้สาย (Wireless) ⚫ นอกจากการใช้สายสญั ญาณเป็นส่ือกลางนาสญั ญาณแล้ว อากาศ ก็เป็นสื่อนาสญั ญาณได้เช่นกนั โดยจะเรียกวา่ เครือข่ายแบบไร้สาย (Wireless) ⚫ ข้อมลู จะแปลงให้เป็นคลนื่ แม่เหลก็ ไฟฟา้ และสง่ ไปพร้อมกบั แถบ ความถี่ของคลนื่ แมเ่ หลก็ ไฟฟา้ (Electromagnetic Spectrum) ⚫ คล่ืนความถี่ท่ีใช้ใน Wireless LAN คอื 2.4 GHz และ 5 GHz

แถบคล่นื แม่เหล็กไฟฟ้า ⚫ แถบคลนื่ แม่เหลก็ ไฟฟ้าเร่ิมต้นที่ความถ่ีศนู ย์เฮิร์ตซ์ (Hz) ไปจนถึง 10ยกกาลงั 24 Hz ⚫ ความถ่ีเสยี ง ~ 0-10 kHz การได้ยินเสยี งของคน ~3-4 kHz ⚫ คล่นื วทิ ยุ (Radio Frequency) และเครื่องไมโครเวฟ ~500 kHZ-300 GHz ⚫ สงู กวา่ นี ้ แสงอนิ ฟราเรด (Inrared), แสงที่ตามองเหน็ (Visible Light) แสงอลั ตราไวโอเลต (Ultraviolet), แสงเอกซเรย์ (X-ray) และแสงเกมมา (grammarays)

เครือข่ายส่ือไร้สาย โดยมาตรฐาน IEEE ⚫ IEEE802.11b โดยใช้ความถี่ 2.4-2.485 GHz สง่ สญั ญาณ ข้อมลู ได้ 11 Mbps ⚫ มาตรฐานใหม่ IEEE802.11g ความถี่เดิม 2.4-2.485 GHz สง่ สญั ญาณข้อมลู ได้ถงึ 54 Mbps

แบบฝึ กหดั ⚫ สายโคแอ็กเชียลมีก่ชี นิดอะไรบ้าง ⚫ มาตรฐานการเข้าหวั RJ-45 มีก่ีมาตรฐานอะไรบ้างพร้อม อธิบาย ⚫ สาย Fiber Optics มีก่ีประเภทพร้อมอธิบายการเดนิ ทางของ แสงของสายแต่ละประเภท