บทที่5เทคนิคการส่งข้อมูลโดยใช้สื่อกลางร่วมกัน

ในการส่งขอ้ มูล ผา่ นส่ือกลางระหวา่ งอุปกรณ์ต่าง ๆ ในเครือข่ายแบบจุดต่อจุด จะเห็นว่าแต่ละอุปกรณ์ไม่ได้มีการส่งข้อมูลอยู่ตลอดเวลา และในการเช่ือมโยงเครือข่ายแบบจุดต่อจุดต้องใช้สื่อกลางเป็นจานวนมากและมกี ารใช้ส่อื กลางเหล่าน้นั อย่างไม่เต็มประสิทธิภาพ ดังนั้นเพื่อให้อุปกรณ์ตา่ ง ๆ ในเครือข่ายมีการใช้ส่ือกลางอย่างมีประสิทธิภาพ จึงได้มีการค้นคิดวิธีการเชื่อมโยงเครือข่ายแบบหลายจดุ ขึน้ เพอ่ื ใหอ้ ุปกรณ์ต่าง ๆ ในเครอื ขา่ ย สามารถใชส้ ื่อกลางได้ แต่ในการ สง่ ข้อมลู ของอปุ กรณต์ ่าง ๆ ในเครอื ข่ายแบบหลายจดุ โดยใช้สือ่ กลางรว่ มกันนั้นขอ้ มูลอาจชนกันและเกิดเสียหายได้ ดังน้นั จงึ ต้องมีวิธีการควบคมุ เพือ่ ไมใ่ ห้เกดิ การชนกนั ของขอ้ มูล

ในการเช่ือมโยงเครือข่ายแบบหลายจุด (Multi Point) จาเป็นต้องมีการใช้สื่อกลางในการส่งข้อมูลร่วมกันระหวา่ งอุปกรณ์ตา่ ง ๆ และป้องกันไมใ่ หข้ ้อมลู เกดิ การชนกัน ทาได้โดยการแบ่งความสามารถ ในการส่งข้อมูลของส่อื กลาง ซึง่ อาจเปน็ การแบ่งเวลาในการใชช้ ่องสญั ญาณหรอื แบ่งแบนด์วธิ ของสือ่ กลางน้นั ๆ การแบง่ ความสามารถในการส่งสัญญาณขอ้ มลู ของสอื่ กลาง ทาได้ 2 วธิ ี คือ 1) การแบง่ ความสามารถในการส่งขอ้ มลู ของสอื่ กลางแบบสถติ (Static Allocation) 2) การแบง่ ความสามารถในการส่งข้อมูลของสอ่ื กลางแบบพลวัต (Dynamic Allocation)

1) การแบง่ ความสามารถในการส่งข้อมลู ของสอ่ื กลางแบบสถิต (Static Allocation) - เปน็ การแบ่งความสามารถในการสง่ ข้อมลู ของสือ่ กลางใหแ้ กอ่ ปุ กรณ์ตา่ ง ๆ ไดส้ ัดสว่ นและแน่นอน - แต่ละอุปกรณ์จะส่งขอ้ มลู ได้ไมม่ ากกวา่ ปริมาณของชอ่ งสญั ญาณในการส่งข้อมลู ที่แบง่ ให้ - เม่อื อุปกรณ์ใดไม่มขี อ้ มลู จะสง่ ช่องสัญญาณในการส่งข้อมลู ทถ่ี กู แบ่งให้ ไม่สามารถเปล่ยี นไปให้อปุ กรณ์อืน่ ได้ข้อเสียของการแบง่ ความสามารถในการสง่ ขอ้ มูลของสอื่ กลางแบบสถิต - หากอปุ กรณ์ใดไม่มีข้อมลู จะสง่ ทาให้สญู เสียชอ่ งสัญญาณในการส่งขอ้ มลู ของสื่อกลางนั้น

2) การแบง่ ความสามารถในการสง่ ขอ้ มลู ของสอื่ กลางแบบพลวตั (Dynamic Allocation) - เป็นการแบ่งช่องสัญญาณในการส่งข้อมูลใหแ้ กอ่ ุปกรณ์เมื่ออปุ กรณเ์ มอ่ื อปุ กรณน์ น้ั ตอ้ งการส่งขอ้ มลู หรอื รอ้ งขอ(Request) มาเท่าน้นั ข้อดีของการแบง่ ความสามารถในการสง่ ข้อมลู ของสอื่ กลางแบบพลวตั - มปี ระสทิ ธภิ าพในการส่งข้อมลู มากกวา่ การแบ่งช่องสัญญาณ ในการสง่ ข้อมลู แบบสถติ

เทคนคิ การสง่ ขอ้ มลู โดยใชส้ ่อื กลางรว่ มกัน แบ่งตามวิธกี ารสง่ ขอ้ มูลลงในสอ่ื กลางออกเปน็2 ประเภท ดังนี้ คือ 5.3.1 มลั ติดรอปไลน์ (Multidrop Line)วธิ กี ารส่งขอ้ มูลในเทคนคิ มลั ตดิ รอปไลน์มวี ิธกี ารควบคมุ การสง่ ขอ้ มูลเพอื่ ไมใ่ หเ้ กดิ การชนกัน 2 วธิ ี คอื วิธี Polling 1) แตล่ ะอุปกรณจ์ ะทาการสง่ Polling Message ไปถามอปุ กรณ์อืน่ ๆ เวียนสลับกันไปว่ามีข้อมูลที่ตอ้ งการสง่ ใหห้ รือไม่ 2) ถ้าอุปกรณไ์ ดมีข้อมลู ทจ่ี ะส่งมาให้ ก็จะทาการส่งขอ้ มลู นั้นไป 3) ถ้าอุปกรณ์ใดไมม่ ขี อ้ มูลทจ่ี ะส่ง กจ็ ะตอบปฏเิ สธตอ่ Polling Message ทไ่ี ดร้ ับมา

วิธี Selectting 1) อปุ กรณก์ ารส่ือสารที่ตอ้ งการส่งขอ้ มลู จะทาการสง่ Select Message ไปถามอปุ กรณก์ ารส่อื สารอ่นื ๆ ว่าพรอ้ มท่ีจะรับขอ้ มลู หรอื ไม่ 2) หากอปุ กรณ์การส่ือสารใดพรอ้ มท่จี ะรับขอ้ มูล กจ็ ะตอบรับ (Acknowledge) กลบั ไป 3) หากอปุ กรณก์ ารสือ่ สารใดไมพ่ รอ้ มที่จะรบั ขอ้ มลู ก็จะตอบปฏิเสธการรบั ข้อมูลน้นั

อปุ กรณท์ ใ่ี ช้ในเทคนคิ มัลตดิ รอปไลน์ ในการเช่ือมโยงอุปกรณก์ ารสอ่ื สารเข้าด้วยกันในรูปแบบของ Multidrop Line ทาได้โดยใช้อปุ กรณแ์ ยกสาย (Line Splitter) เพอ่ื เชอื่ มเข้ากบั อปุ กรณ์การสือ่ การทางานของเทคนคิ มัลติดรอปไลน์ อุปกรณ์แยกสายที่ใชแ้ บง่ ออกเป็น 2 ประเภท คือ - อุปกรณ์แยกสายแบบอนาลอ็ ก (Analog Splitter) - อุปกรณ์แยกสายแบบดจิ ติ อล (Digital Splitter)

1) อปุ กรณ์แยกสายแบบอนาลอ็ ก (Analog Splitter) เปน็ อุปกรณ์ท่ีใช้สาหรับแยกสายสื่อสารในช่วงของสัญญาณอนาล็อก เพ่ือเช่ือมต่อกับอุปกรณ์การส่ือสารในที่ต่าง ๆใหท้ างานแบบมัลตดิ รอปไลน์ อุปกรณแ์ ยกสายแบบอนาล็อก

2) อุปกรณ์แยกสายแบบดจิ ติ อล (Digital Splitter) เป็นอุปกรณ์ท่ีใช้สาหรับแยกสายส่ือสารในช่วงของสัญญาณดิจิตอล เรียกอีกอย่างว่า Modem SharingUnit (MSU) อปุ กรณ์แยกสายแบบอนาล็อกและดิจิตอล

ข้อเสียของเทคนิคมลั ตดิ รอปไลน์ เม่ือมีอุปกรณ์การสื่อสารต่อเข้ากับส่ือกลางจานวนมากและแต่ละอุปกรณ์การส่ือสารมีข้อมูลจานวนมากที่จะส่งเข้าไปในส่ือกลาง ทาให้เวลาในการรอคอย Polling / Selecting Message ของอุปกรณ์การส่ือสารอนื่ นาน ดังนน้ั เทคนคิ นี้ จงึ ไม่เหมาะกับงานที่ต้องการคาตอบทนั ที หรืองานแบบโต้ตอบ (Interactive)

5.3.2 มัลติเพลก็ ซิง (Multiplexing) เทคนคิ การใชส้ ่ือกลางรว่ มกนั โดยวิธีมลั เพล็กซงิ นถ้ี ูกพฒั นาขึ้นเพอ่ื แก้ไขขอ้ เสยี ของเทคนิคมลั ตดิ รอปไลน์ หลกั การทางานของเทคนิคการใช้ส่ือกลางร่วมกันโดยมีวิธีมัลติเพล็กซิง คือการรวบรวมข้อมูลจากอุปกรณ์การสื่อสารหลาย ๆ เครื่องแลว้ ส่งขอ้ มูลนั้นออกไปพรอ้ ม ๆ กนั ในส่ือกลางอปุ กรณ์ท่ใี ชส้ าหรบั เทคนคิ การใช้สอ่ื กลางรว่ มกันโดยวธิ ีมลั ติเพลก็ ซิง อุ ปกรณ์ ท่ี ช่ วยในการใช้ ส่ื อกลางร่ วมกั นของเทคนิ ควิ ธี มั ลติ เพล็ กซิ งเรี ยกว่ ามั ลติเพล็กเซอร์(Multiplexer : MUX) โดยที่อุปกรณ์มัลติเพล็กเซอร์จะทางานเป็นคู่ คือจะต้องมีทั้งผู้ส่งและผู้รับเหมือนกบั โมเดม็

วิธีการทางานของอปุ กรณม์ ลั ตเิ พลก็ เซอร์ 1) มลั ตเิ พลก็ เซอร์ของผ้สู ง่ จะทาการรวบรวมขอ้ มลู จากอุปกรณ์สอ่ื สารตา่ ง ๆ (ซงึ่ แต่ละอุปกรณ์การสอ่ื สารอาจมีอัตราการส่งทต่ี ่างกนั กไ็ ด้) แลว้ สง่ ขอ้ มูลนน้ั ออกไปพร้อม ๆ กันดว้ ยอัตราการส่งสงู ไปยงั ผู้รับ 2) มลั ตเิ พลก็ เซอร์ของผรู้ บั เม่อื รับสญั ญาณขอ้ มลู แลว้ ทาการแยกสญั ญาณทรี่ ับมา เพอ่ื ให้ไดข้ อ้ มลู เดมิ แยกตามแต่ละอปุ กรณก์ ารสอื่ สารที่สง่ มา ประเภทของอุปกรณม์ ลั ตเิ พลก็ เซอร์อุปกรณม์ ลั ตเิ พลก็ เซอร์เปน็ อปุ กรณท์ ใี่ ช้ในการแบง่ ความสามารถในการส่งขอ้ มูลของสอ่ื กลาง ซง่ึ แบง่ ออกเปน็ 1) อปุ กรณม์ ัลติเพล็กเซอร์แบบแบง่ ตามความถ่ี (Frequency Division Multiplexing : FDM) 2) อปุ กรณ์มลั ติเพลก็ เซอร์แบบแบง่ ตามความยาวคลน่ื (Wavelength Division Multiplexing : WDM) 3) อุปกรณม์ ัลติเพลก็ เซอร์แบบแบง่ ตามเวลา (Time Multiplexing : TDM) 4) อุปกรณ์มลั ตเิ พลก็ เซอร์แบบแบง่ ตามเวลาด้วยสถติ ิ (Statistical Time Division Multiplexing : STDM)

อุปกรณ์มัลตเิ พล็กเซอรแ์ บบแบง่ ตามความถี่ (FDM) วธิ ีการงานของอปุ กรณ์มลั ตเิ พล็กเซอร์แบบแบ่งตามความถี่ 1) แบ่งชอ่ งสญั ญาณการสอ่ื สารของสอ่ื กลางออกเป็นชอ่ งสัญญาณยอ่ ย ๆ แต่ละช่องสัญญาณย่อยใช้ความถ่ีในการสง่ สญั ญาณข้อมลู ตา่ งกัน 2) ใช้สาหรบั การส่งข้อมูลอนาล็อก 3) ช่องสัญญาณยอ่ ยแต่ละช่อง ใชส้ าหรบั การสง่ สัญญาข้อมูลของแตล่ ะอปุ กรณส์ ื่อสาร 4) สัญญาณข้อมูลของแตล่ ะอปุ กรณก์ ารส่อื สาร จะถกู ส่งไปตามช่องสญั ญาณย่อยแต่ละชอ่ งในเวลาเดียวกันโดยทีแ่ ต่ละอปุ กรณ์การส่ือสารจะสง่ สญั ญาณขอ้ มูลภายในชว่ งความถท่ี ไ่ี ด้รบั เท่านนั้ 5) ระหว่างช่องสัญญาณย่อยแต่ละช่องมี Guard Band เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการรบกวนจากคล่ืนของช่องสัญญาณข้างเคียง

อปุ กรณม์ ลั ติเพลก็ เซอร์แบบแบ่งตามความถ่ี (FDM)

ข้อเสยี ของอุปกรณม์ ัลติเพล็กเซอรแ์ บบแบ่งตามความถี่ 1) ประสิทธิภาพการใช้ส่ือกลางต่า เพราะการทางานโดยแบ่งความสามารถในการส่งข้อมูลแบบสถิต (StaticAllocation) 2) เน่อื งจากมี Guard Band ระหว่างช่องสัญญาณยอ่ ย ทาใหอ้ ัตราการสง่ โดยรวมต่ากว่าอัตราการส่งของช่องสัญญาณทไี่ ม่ไดถ้ กู แบง่ เป็นสัญญาณยอ่ ย อปุ กรณ์มัลตเิ พล็กเซอรแ์ บบแบ่งตามความยาวคลนื่ (WDM) วิธกี ารทางานอปุ กรณม์ ลั ตเิ พลก็ เซอรแ์ บบแบง่ ตามความยาวคลื่น 1) แบ่งช่องสัญญาณการสื่อสารออกเป็นช่องสัญญาณย่อย ๆ แต่ละช่องสัญญาณย่อยใช้ความยาวคลื่นต่างกันในการสง่ ขอ้ มูล 2) วิธีการนีถ้ กู พัฒนาข้นึ มาเพ่ือใชส้ าหรบั การสง่ สัญญาณขอ้ มูลผา่ นสายใยแกว้ นาแสง 3) มอี ัตราการสง่ สูง นยิ มใชส้ าหรับการสง่ สัญญาณข้อมลู ในระบบเครือขา่ ย Internet ความเรว็ สงู

อปุ กรณม์ ลั ตเิ พล็กเซอร์แบบแบ่งตามเวลา (TDM) วธิ ีการทางานของอปุ กรณ์มลั ตเิ พล็กเซอร์แบบแบ่งตามเวลา 1) เป็นการแบง่ เวลาในการใช้ช่องสัญญาณเพื่อส่งสัญญาณข้อมูลหมุนเวียนสลับกันไป โดยแต่ละอุปกรณ์การส่อื สารจะไดร้ ับชว่ งเวลาเทา่ กนั 2) ใชส้ าหรับการสง่ ข้อมลู ดิจติ อล 3) แต่ละอุปกรณ์การส่ือสาร ได้รับอนุญาตให้ส่งสัญญาณข้อมูลในช่วงเวลาของตนเองเท่าน้ันเมื่อหมดช่วงเวลาของตนเอง จะต้องหยดุ รอในรอบต่อไป 4) กรณที ่ีอปุ กรณก์ ารส่ือสารไมม่ ีขอ้ มลู จะส่งในช่วงเวลาของตนเอง อปุ กรณ์มลั ตเิ พลก็ เซอร์ จะใส่ DummyCharacter เขา้ ไปเพือ่ ให้อปุ กรณม์ ัลตเิ พล็กเซอร์ ของผ้รู ับทางานไดส้ อดคลอ้ งกัน

อปุ กรณม์ ลั ตเิ พล็กเซอร์แบบแบง่ ตามเวลา (TDM)

ข้อดขี องอปุ กรณม์ ัลตเิ พล็กเซอร์แบบแบ่งตามเวลา - มอี ัตราการส่งสัญญาณขอ้ มลู สูง ข้อเสียอปุ กรณ์มลั ตเิ พล็กเซอร์แบบแบ่งตามเวลา - เมอื่ อปุ กรณก์ ารสอ่ื สารใดไม่มขี ้อมลู จะส่งในช่วงเวลาของตนเองอปุ กรณ์มลั ติเพล็กเซอร์จะต้อง DummyCharacter ลงไปแทน ซึ่งทาใหเ้ สยี เวลาในการสง่ Dummy Character นัน้ อุปกรณ์มัลตเิ พล็กเซอร์แบบแบง่ ตามเวลาดว้ ยสถติ ิ (STDM) วธิ ีการทางานของอปุ กรณ์มลั ติเพล็กเซอร์แบบแบ่งตามเวลาดว้ ยสถติ ิ 1) เปน็ การแบง่ เวลาในการใช้ช่องสัญญาณเพื่อส่งสัญญาณข้อมูลหมุนเวียนสลับกันไป โดยแต่ละอุปกรณ์การสอื่ สารจะใชช้ ่องสัญณาณเมื่อมีการร้องขอเท่านน้ั 2) ถา้ อปุ กรณก์ ารสือ่ สารใดไมม่ ีข้อมูลจะส่งอุปกรณม์ ลั ตเิ พล็กเซอร์ จะทาการเฉล่ียเวลาน้ันเพื่อใช้ในการสง่ สัญญาณขอ้ มูลของอุปกรณก์ ารสือ่ สารอน่ื 3) ขอ้ มลู ที่สง่ ออกไปจะต้องระบตุ าแหนง่ (Address) ของผสู้ ง่ ไปพร้อมกับขอ้ มลู เพ่อื ใหผ้ ู้รับทราบว่าขอ้ มูลมาจากไหน

อปุ กรณม์ ลั ติเพลก็ เซอร์แบบแบง่ ตามเวลาดว้ ยสถติ ิ (STDM)

“ขอบคณุ ”Thank You.

“จบหน่วยท่ี 5”