Communication Media

ข้อแนะนาในการเดนิ สายคู่ตเี กลยี ว ถ้าใช้สายชนิด UTP ไม่ควรใช้ความยาวสายมากกว่า 100 เมตร สาย UTP ไม่ควรยาวกว่า 100 เมตร ถ้าใช้สายขนิด STP สามารถใช้ความขาวสายมากกว่า 100 เมตรได้ สาย STP ยาวกว่า 100 เมตรได้ ๓๘

สายโคแอกเซียล (Coaxial Cable)

สายโคแอกเซียล (Coaxial Cable) • มฉี นวนภายนอกทมี่ คี วามคงทนต่อการใช้งานสูง • เป็ นช่องส่ือสารท่ีมีความกว้างมาก • โครงสร้างของสายชนิดนีป้ ระกอบด้วยสายลวดทองแดงสองเส้นสาหรับการ ถ่ายทอดสัญญาณ • มสี ายลวดทองแดงขนาดใหญ่หน่ึงเส้นเป็ นแกนกลาง เรียกว่า “สายนาสัญญาณ ภายใน (Inner Conductor)” ห่อหุ้มด้วยฉนวน เรียกว่า “Shell” • ช้ันต่อมาเป็ นสายลวดทองแดงขนาดเลก็ จานวนมากถูกนามาถกั เข้าด้วยกนั เพื่อ ห่อหุ้ม Shell ไว้ภายในทาหน้าทเ่ี ป็ น “สายนาสัญญาณสายที่สอง (Second Conductor)” หรือเรียกว่า “Braided Copper Shield” • ช้ันนอกสุดเป็ นฉนวนหุ้มสายทค่ี ่อนข้างหนา ซึ่งมักจะเป็ นวสั ดุประเภทยางที่ มีคุณสมบตั คิ งทนต่อการใช้งานเป็ นอย่างมาก • ในการเชื่อมต่อจะมอี ปุ กรณ์หัวต่อทเ่ี รียกว่า BNC (Bayo Net Connector) เชื่อมท่ีหัวท้ายของปลายสายโคแอกเซียล ซ่ึงจะถูกต่อเข้ากบั ตวั เชื่อมสายและ หัวต่อแบบ T-shaped Connector

สายโคแอกเซียล (Coaxial Cable) Jacket Insulation Braid Shield Conductor สายโคแอกเซียลแบบหุ้มชิลด์ช้ันเดยี ว สายโคแอกเซียลแบบหุ้มชิลด์ 2 ช้ัน

Coaxial Cable หัวต่อของสายโคแอก็ เชียลคือแบบ BNC (Bayone-Neill-Concelman) BNC Connector ใช้ต่ออปุ กรณ์ต้นทางหรือปลายทาง BNC T หัวต่อเข้ากบั อปุ กรณ์ต้นทางหรือปลายทาง และพ่วงไปยงั อุปกรณ์อ่ืนได้ BNC Terminator ไว้อยู่ปลายสาย ทาหน้าทปี่ ้องกนั การสะท้อนกลบั ของสัญญาณ

T-connector BNC connector 57

สายโคแอกเซียล มี 2 ชนิดคือ 1 สายโคแอกเซียลชนิดบาง (Thinnet) ส่งไดไ้ ม่เกิน 185 เมตร ควำมเร็ว 10 Mbps ตำมมำตรฐำน 10 Base2. 2. สายโคแอกเซียลชนิดหนา (Thicknet) ส่งไดไ้ ม่เกิน 500 เมตร ควำมเร็ว 100 Mbps ตำมมำตรฐำน 10 Base5.

หัวเช่ือมต่อทใ่ี ช้กบั สายโคแอก็ ซ์

หัว BNC - Connector

• การถ่ายทอดสัญญาณในสายโคแอกเซียลทาได้สองแบบ คือ • กำรถ่ำยทอดสญั ญำณแบบบรอดแบนด์ (Broadband Transmission) จะแบ่งสำยออกเป็นช่องสญั ญำณขนำดเลก็ จำนวนมำก ดว้ ยวธิ ีกำร ทำงอิเลก็ ทรอนิกส์ คือจะแบ่งเป็นสญั ญำณพำหะ (Carrier Wave) ออกเป็นช่องสญั ญำณเลก็ ตำมขนำดคล่ืนควำมถ่ี โดยมีช่องสญั ญำณ กนั ชน เรียกวำ่ Guard Band ทำหนำ้ ที่เป็นตวั ป้องกนั กำรรบกวน ระหวำ่ งช่องสญั ญำณที่อยตู่ ิดกนั • กำรถ่ำยทอดสญั ญำณแบบเบสแบนด์ (Baseband Transmission) ถูก นำมำใชใ้ นระบบเครือข่ำยเฉพำะบริเวณ จะมีเพียงช่องสญั ญำณ เดียว (ท่ีมีควำมกวำ้ งมำก) ดงั น้นั อุปกรณ์ประกอบจึงมีควำม ซบั ซอ้ นนอ้ ยกวำ่ แบบแรก

3. เส้นใยแกว้ นำแสง (Fiber Optic)

สายใยแก้วนาแสง (Fiber Optic Cable) • ใชส้ ญั ญำณแสงเป็นตวั ส่งขอ้ มูล แกนของสำยใยแกว้ ขนำดเลก็ มำกทำ ดว้ ยแกว้ บริสุทธ์ิหรือวสั ดุใยแกว้ • ท่อแต่ละท่อเรียกวำ่ ท่อใยแกว้ นำแสง (Optical Fiber) ซ่ึงมีขนำด ประมำณเส้นผมของคน • ประกอบดว้ ยท่อใยแกว้ นำแสงจำนวนหลำยเสน้ (ถำ้ มี 10 เส้นเรียกวำ่ สำย 10 Core) • ท่อแต่ละท่อจะห่อหุม้ ดว้ ยวสั ดุสะทอ้ นแสง เรียกวำ่ Reflective Cladding • มีฉนวนหุม้ อีกช้นั หน่ึง เรียกวำ่ Protective Buffer เน่ืองจำกท่อใยแกว้ มี ควำมแขง็ แรงนอ้ ยมำก จึงตอ้ งมีสำยเคเบิลเพือ่ เสริมควำมแขง็ แกร่งอยู่ ตรงกลำงแลว้ หุม้ ดว้ ยฉนวนช้นั นอกอีกช้นั หน่ึง เรียกวำ่ แจค็ เกต็ (Jacket)



•สายใยแก้วนาแสง แกนกลางเป็ นเส้นใยแก้ว มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง เป็ น Micron (1 Micron = 1/25,000 นิว้ ) ห่อหุ้ม ด้วยฉนวนทเ่ี ป็ นแก้วแขง็ ช้ันนอกสุดมีปลอกหุ้ม สายใยแก้วนาแสง มี Bandwidth กว้างถงึ 3 GHz ส่งข้อมูลได้เร็ว 1 Gbps ในระยะ 100 ก.ม. โดยไม่ใช้ตัวทวนสัญญาณ (Repeater) ความผดิ พลาด ในการส่งข้อมูลประมาณ 1 ในล้านบติ ต่อการส่ง 1,000 คร้ัง และ ป้องกนั การรบกวนจากสัญญาณภายนอกได้โดยสิ้นเชิง

•สายใยแก้วนาแสงในระบบ LAN Physical topology ของเครือข่าย LAN ที่ใช้ สายใยแก้วนาแสงจะเป็ น Topology แบบ Star เท่าน้ัน Fiber optic Hub

สายใยแก้วเป็ นส่ือที่ส่ งข้อมูลด้วยความเร็วสูง มีความ กว้างของช่ องสัญญาณใหญ่มาก ทาให้ส่ งข้อมูลได้มาก ๆ ความเร็วสูง 100 Mbps ไกลถึง 100 km. ความคมชัดของ สัญญาณสูง

สายใยแก้ว (Fiber Optic Cable) มีหลกั กำรเปลี่ยนสัญญำณขอ้ มูล ไฟฟ้ำ ใหเ้ ป็นคล่ืนแสง จำกน้นั จึงส่งเป็นพลงั ของแสงผำ่ นไฟเบอร์ออฟติก สายใยแก้ว มี 2 ชนิด คือ 1. ชนิดเดินในตวั อำคำร เรียกวำ่ Indoor 2. เดินนอกตวั อำคำร เรียกวำ่ Outdoor สายใยแก้ว มกี ารทางาน 2 โหมด คือ 1. SingleMode สำยสญั ญำณขนำดเลก็ เสน้ ผำ่ นศูนยก์ ลำง 8 ไมครอน 2 MultiMode สำยสญั ญำณขนำดใหญ่ เสน้ ผำ่ นศูนยก์ ลำง 62.5ไมครอน

สายใยแก้ว (Fiber Optic Cable)

70

สายไฟเบอร์ออฟติค (Fiber Optic Cable) bit-rate 1 Gbps ๓๙

สายใยแก้วนาแสง (Fiber Optic Cable) • แบง่ ออกเป็ น 2 ประเภทหลัก ตำมวธิ ีกำรส่งสัญญำณ Multimode Mode(MMF) ใช้กำรส่งข้อมูลแบบหลำย ลำแสง โดยสะทอ้ นแสงไปตำม core ด้วยองศำที่ ต่ำงกัน แบ่งเป็ น 2 ประเภทตำมลักษณะกำรหกั เหแสง 1. Step Index 2. Grade Index Single Mode(SMF) ไมใ่ ช้กำรสะทอ้ นแสง แสง เดนิ ทำงเป็ นเส้นตรง 72

สายใยแก้วนาแสง (Fiber Optic Cable) •Multimode Step Index : กำรสะทอ้ นของลำแสงแต่ ละเส้นไม่เทำ่ กัน ทำใหส้ ัญญำณเดนิ ทำงถงึ ทหี่ มำย ด้วยควำมเร็วต่ำงกนั •Multimode Grade Index : ใช้เทคนิคกำรหกั เหแสง ทำใหแ้ สดงเดนิ ทำงอยูก่ งึ่ กลำงของใยแก้ว ทำใหแ้ สง ทุกเส้นเดนิ ทำงถงึ ทห่ี มำยพร้อมกัน 73

การเดนิ ทางของแสงในสายไฟเบอร์ออฟติค ๔๒

แบบซิงเกลิ โหมด (Single mode) • มีแกนกลำงเลก็ กวำ่ สำยใยแกว้ นำแสงแบบมลั ติโหมด โดย มีเสน้ ผำ่ ศูนยก์ ลำงประมำณ 8-10 ไมครอน และส่วนท่ีเป็น แคลนประมำณ 125 ไมครอน • สำยแบบน้ีจะส่งสญั ญำณแสงเพียงลำแสงเดียว ซ่ึงเป็น ท่ีมำของคำวำ่ ซิงเกลิ โหมด (Singlemode)

แบบซิงเกลิ โหมด (Single mode) • มีเสน้ ผำ่ ศูนยก์ ลำงเท่ำกบั ควำมยำวของคลื่นแสง ทำให้ แสงถูกส่งไปยงั ปลำยทำงเป็นเสน้ ตรง • รำคำแพง มีประสิทธิภำพในกำรส่งขอ้ มูลสูง สำมำรถส่ง ขอ้ มูลไดห้ ลำย Gbps ในระยะทำงถึง 30 กิโลเมตร

แบบมัลตโิ หมด (Multimode) • ส่วนท่ีเป็นแกน มีเสน้ ผำ่ ศูนยก์ ลำงประมำณ 62.5 ไมครอน (1 micron = 10-6 m = mm) และส่วนท่ีเป็นแคลดมีเสน้ ผำ่ ศูนยก์ ลำง ประมำณ 125 ไมครอน • แสงจะสะทอ้ นดว้ ยมุมต่ำง ๆ จนถึงปลำยทำงรับสำย • รำคำไม่แพงและมีประสิทธิภำพในกำรส่งขอ้ มูลดีพอสมควร

แบบมลั ติโหมด (Multimode) • ภำยในฉำบดว้ ยวสั ดุที่มีดชั นีควำมหกั เหหลำย ระดบั ทำใหเ้ กิดจุดรวม (focus) ของกำร สะทอ้ นแสง • สำมำรถส่งขอ้ มูลไดด้ ีกวำ่ แบบ multimode

การส่ งสัญญาณ • Multimode Step Index สายใยแก้วนาแสงขนาด 100/140 ไมครอน • Multimode Grade Index ขนาด 50/125 , 62.5/125 ไมครอน • Single Mode แสงเดนิ ทางเป็ นเส้นตรง

มุมของแสงทท่ี ะลุเลยออกไป และมุมทที่ าให้เกดิ การ สะท้อนกลบั (Critical angle) ในสายไฟเบอร์ ๔๑

สายไฟเบอร์ออฟติคแบ่งตามโหมดการเดนิ ทางของแสง ๔๒

เปรียบเทียบสายไฟเบอร์ออฟท้งั สองโหมด สายไฟเบอร์ออฟตคิ ชนิดมลั ติโหมด สายไฟเบอร์ออฟตคิ ชนิดซิงเกลิ โหมด - มรี าคาถูก - มรี าคาสูงกว่า - ใช้กบั อปุ กรณ์กาเนิดแสงประเภท - ใช้กบั อุปกรณ์กาเนิดแสงประเภทเลเซอร์ แอลอดี ี (LED) ซึ่งมรี าคาถูก ไดโอด (Leser Diode) ซึ่งมรี าคาสูง - เชื่อมต่อระหว่าง 2 จุดในระยะทาง - เชื่อมต่อระหว่าง 2 จุดในระยะทางทไ่ี กล ใกล้ๆ กว่า - เส้นผ่าศูนย์กลางของแคดดงิ้ ใหญ่กว่า - เส้นผ่าศูนย์กลางของแคดดงิ้ เลก็ กว่า คือ ประมาณ 50-100 ไมครอน หรือ คือ ประมาณ 8 ไมครอน หรือ 0.008 mm. 0.05-0.1 mm. ๔๓

หัวต่อสายออฟตคิ ไฟเบอร์แบบต่างๆ ๔๕

หัวต่อสายออฟติคไฟเบอร์แบบต่างๆ SC -Style Biconic ๔๕

ข้อดขี องสายไฟเบอร์ออฟตคิ 1. สายไฟเบอร์ออฟตคิ มีขนาดเลก็ สามารถรวมสายหลายๆ เส้นเอาไว้ใน housing เดยี วกนั สายมนี า้ หนักเบาติดต้งั ได้ง่าย 2. ป้องกนั การรบกวนจาก EMI ได้อย่างสิ้นเชิง การสูญเสียสัญญาณตา่ 3. สายไฟเบอร์ออฟตคิ รองรับแบนด์วทิ ด์ได้สูง จึงสามารถส่งได้ท้งั ภาพและเสียง รวมท้งั สัญญาณ TV จงึ ทาให้องค์กรสามารถขยายระบบได้อย่างไม่จากดั ๔๗

ข้อเสียของสายไฟเบอร์ออฟติค 1. สายไฟเบอร์ออฟตคิ มรี าคาสูง 2. ราคาค่าติดต้ังสูง ต้องการเทคนิคและความรู้ของผู้ติดต้ังที่สูง และต้องใช้อุปกรณ์การ ทดสอบทมี่ ปี ระสิทธิภาพสูง 3. การซ่อมแซมสายไฟเบอร์ออฟติคต้องใช้เครื่องมือทม่ี ีราคาสูง และผ้ชู านาญเฉพาะ ๔๘

ตัวกลางชนิดไร้สาย (Wireless Media) คลื่นวทิ ยุ (Radio Wave) คลื่นไมโครเวฟ (Microwave) อนิ ฟราเรด (Infrared) 09/07/64

สื่อประเภทกระจายคลื่น (Radiated Media) / ส่ือประเภทไร้สาย (Wireless Media) • ส่ือทน่ี ามาใช้ในการส่ือสารข้อมูลอกี ประเภทหนึ่งซ่ึงไม่มลี กั ษณะ ทางกายภาพปรากฏให้เห็น • ส่ือประเภทไร้สาย (Wireless Media) ซ่ึงสามารถส่งสัญญาณข้อมูล ผ่านอากาศ นา้ หรือ แม้แต่ในสุญญากาศได้ • ได้แก่ คล่ืนวทิ ยุ สัญญาณไมโครเวฟท้งั แบบภาคพืน้ ดนิ และแบบ ดาวเทยี ม วทิ ยุเซลลูลาร์ วทิ ยุสเปรดสเปกตรัม และสัญญาณ อนิ ฟราเรด • FCC หรือ องค์กรบริหารความถค่ี ลื่นวทิ ยุ ทาหน้าทเ่ี ป็ นผู้ควบคุม และอนุญาตการใช้คลื่นความถที่ ้งั หมดทต่ี ้องการแพร่ออกอากาศ

Wireless สื่อแบบไร้สายเป็ นตวั กลางให้คลื่นแม่เหลก็ ไฟฟ้าผ่านได้โดยไม่ต้องใช้สายส่ง ข้อมูล แต่อาศัยอากาศ โดยการส่งคลื่นผ่านอากาศจะเป็ นการกระจายไปรอบทศิ ทาง สเปกตรัมของคล่ืนแม่เหลก็ ไฟฟ้า หมายถงึ ช่วงของความถค่ี ลื่นแม่เหลก็ ไฟฟ้า

การแพร่สัญญาณ Ground Propagation เป็ นวธิ ีการแพร่คล่ืนวทิ ยุออกไป โดยแพร่ในระดบั ล่างสุดของช้ันบรรยากาศ ส่ งด้วยสัญญาณความถี่ตา่ สัญญาณจะเคล่ือนท่ไี ปตามแนวความโค้งของโลก ระยะทางทสี่ ัญญาณไปได้ขนึ้ กบั กาลงั ส่ง Sky Propagation เป็ นการส่งคลื่นวทิ ยุขึน้ ไปบนบรรยากาศช้ันไอโอโนสเฟี ยร์ จะทาหน้าที่ สะท้อนคลื่นกลบั มายงั พืน้ โลก ส่งด้วยความถี่ทสี่ ูงกว่า ถ้าใช้กาลงั ส่งเท่ากนั จะสามารถส่งไปได้ไกลกว่า Line-of-sight Propagation เป็ นการส่งคลื่นวทิ ยุความถี่สูง การส่งเป็ นลกั ษณะเส้นตรงระหว่างตวั ส่งและรับ



1. ระบบคลื่นไมโครเวฟ

คล่ืนไมโครเวฟ (Microwave) • ไมโครเวฟคือคลื่นวทิ ยคุ วำมถ่ีสูง อยใู่ นมีควำมถ่ีอยรู่ ะหวำ่ ง 0.3GHz - 300GHz ส่วนในกำรใชง้ ำนน้นั ส่วนมำกนิยมใชค้ วำมถ่ีระหวำ่ ง 1GHz - 60GHz เพรำะเป็นยำ่ นควำมถี่ท่ีสำมำรถผลิตข้ึนไดด้ ว้ ยอปุ กรณ์ อิเลก็ ทรอนิกส์ • ในกำรส่งสญั ญำณไมโครเวฟจะตอ้ งมีสถำนีส่ง-รับสญั ญำณ แต่ละ สถำนีไมโครเวฟจะติดต้งั จำนส่ง-รับสญั ญำณขอ้ มูลซ่ึงมี เสน้ ผำ่ ศูนยก์ ลำงประมำณ 10 ฟุต 09/07/64

ไมโครเวฟ (Microwave) • ท่ีใชใ้ นกำรถ่ำยทอดสญั ญำณมีควำมถ่ีสูงมำก (3-30 GHz) ซ่ึงช่วยใหส้ ำมำรถส่งขอ้ มูลออกไปดว้ ยอตั รำควำมเร็วท่ี สูงมำกดว้ ย • สญั ญำณไมโครเวฟเดินทำงเป็นแนวเส้นตรง (Line-of- Sight Transmission) จึงเรียกวำ่ เป็นสญั ญำณทิศทำงเดียว (Unidirectional) • ไมโครเวฟแบ่งออกเป็นสองชนิดคือ ชนิดต้งั บนพ้ืนดิน และชนิดดำวเทียม

ไมโครเวฟชนิดต้งั บนพืน้ ดนิ • ไมโครเวฟชนิดต้งั บนพ้ืนดิน (Terrestrial Microwave) จะส่งสญั ญำณ แลกเปลี่ยนกนั ระหวำ่ งสถำนีบนพ้ืนดิน (Earth Station) สองสถำนี โดย ปกติขนำดของจำนรับ-ส่งสญั ญำณ (Dish) จะมีเสน้ ผำ่ ศูนยก์ ลำงประมำณ 10 ฟุต เนื่องจำกคล่ืนไมโครเวฟเดินทำงเป็นเสน้ ตรง • โดยปกติสถำนีบนพ้ืนดินจึงต้งั อยใู่ กลก้ นั ในระยะประมำณ 40-48 กิโลเมตรและอำจไกลถึง 88 กิโลเมตร ถำ้ สถำนีท้งั สองต้งั อยสู่ ูงจำกพ้ืนดิน มำก ๆ เช่น ต้งั อยบู่ นยอดตึกสูง ท้งั น้ีจะตอ้ งไม่มีวตั ถุใด ๆ ขวำงระหวำ่ ง สถำนีท้งั สอง ถำ้ สถำนีต้งั อยหู่ ่ำงจำกกนั มำกเกินไปสญั ญำณที่ส่งออกมำจะ ถูกส่วนโคง้ ของผิวโลกบงั ไวท้ ำใหอ้ ีกสถำนีหน่ึงไม่สำมำรถรับสญั ญำณ น้นั ได้



คล่ืนไมโครเวฟ (Microwave) • กำรติดต้งั จำนส่ง-รับสญั ญำณจึงตอ้ งใหห้ นั หนำ้ ของจำน ตรงกนั และถำ้ ติดต้งั สูงยง่ิ ส่งสัญญำณไดไ้ กล จะครอบคลุม พ้นื ท่ีรับสญั ญำณประมำณ 30-50 กิโลเมตร ถำ้ อยหู่ ่ำงเกิน 50 กิโลเมตรกต็ อ้ งส่งแบบรับช่วงต่อเป็นทอด ๆ • ขอ้ เสียคือเป็นกำรส่งสญั ญำณภำคพ้ืนดิน ดงั น้นั ถำ้ มีตึกสูงมำ ก้นั ระหวำ่ งกลำงของสถำนีจะทำใหไ้ ม่สำมำรถติดต่อกนั ได้ 09/07/64



คล่ืนไมโครเวฟ มีความถตี่ ้งั แต่ 1 – 300 GHz ส่งสัญญาณออกไปในแนวเส้นตรง จงึ ต้องปรับให้เสาอากาศ อยู่ในแนวเดยี วกนั

ลกั ษณะของคล่ืนวทิ ยไุ มโครเวฟ • เดินทำงเป็นเสน้ ตรง • สำมำรถหกั เหได้ (Refract) • สำมำรถสะทอ้ นได้ (Reflect) • สำมำรถแตกกระจำยได้ (Diffract) • สำมำรถถูกลดทอนเนื่องจำกฝน (Attenuate) • สำมำรถถูกลดทอนเนื่องจำกช้นั บรรยำกำศ