การส่งสัญญาณขาลง down - link transmission ภายในแบนด์วิดธ์มีขนาดของความถี่เท่าใด

ตัวกลางการสื่อสารไร้สาย (Wireless Transmission Media)

สื่อกลางที่กำหนดเส้นทางไม่ได้ หรือ สื่อกลางไร้สาย (Unguided Transmission Media) เป็นสื่อกลางประเภทที่ไม่มีวัสดุใดๆในการนำสัญญาณแต่จะใช้อากาศเป็นสื่อกลาง ซึ่งจะไม่มีการกำหนดเส้นทางให้สัญญาณเดินทางซึ่งเราเรียกว่าการสื่อสารไร้สาย ตัวกลางที่ใช้ในการสื่อสารไร้สายคือ อากาศ สุญญากาศ หรือแม้แต่น้ำ อากาศเป็นตัวกลางที่ใช้อย่างแพร่หลายมากที่สุด

การส่งผ่านข้อมูลแบบไร้สาย (Wireless transmission) สามารถแบ่งได้ 3 กลุ่มคือ

1. คลื่นวิทยุ (Radio Waves)
2. ไมโครเวฟ (Microwaves)
3. อินฟราเรด (Infrared)

คลื่นวิทยุ (Radio Waves)

คลื่นวิทยุเป็นคลื่นที่มีการกระจายตัวรอบทิศทางผ่านเสาอากาศส่งคลื่นวิทยุ โดยลักษณะรอบทิศทางแบบนี้ ทำให้มีประโยชน์สำหรับการสื่อสารแบบ Multicasting ซึ่งมีหนึ่งผู้ส่ง แต่หลายผู้รับ เช่น สถานีวิทยุ ระบบมือถือ โทรทัศน์ แต่อย่างไรก็ตาม คลื่นวิทยุมีความอ่อนไหวต่อการรบกวนจากเสาอากาศอื่นที่ส่งสัญญาณความถี่เดียวกัน

คลื่นวิทยุสามารถส่งในระยะทางได้ทั้งใกล้และไกล โดยมีตัวกระจายสัญญาณ (broadcast) ส่งไปยังตัวรับสัญญาณ และใช้คลื่นวิทยุในช่วงความถี่ต่างๆ กันในการส่งข้อมูล เช่น การสื่อสารระยะไกลในการกระจายเสียงวิทยุระบบเอเอ็ม (Amplitude Modulation : AM ) และเอฟเอ็ม (Frequency Modulation : FM) หรือการสื่อสารระยะใกล้ โดยใช้ไวไฟ (Wi-Fi ) และบลูทูท (Bluetooth)

บลูทูธ (Bluetooth)

เทคโนโลยีบลูทูธ มีข้อดีคือใช้พลังงานต่ำ มีความแตกต่างเมื่อเทียบกับการสื่อสารด้วยแสงอินฟราเรดตรงที่สามารถสื่อสารทะลุสิ่งกีดขวางหรือกำแพงได้ อีกทั้งยังเป็นการสื่อสารไร้สายด้วยการแผ่คลื่นออกเป็นรัศมีรอบทิศทางด้วยคลื่นความถี่สูง

ไมโครเวฟ (Microwaves)

คลื่นไฟฟ้าที่มีความถี่ระหว่าง 1 GHz ถึง 300 GHz ปกติจะเรียกว่าไมโครเวฟ

ไมโครเวฟเป็นคลื่นที่เดินทางในทิศทางเดียว มีความเร็วสูง ใช้สำหรับการเชื่อมต่อระยะไกลโดยการส่งสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไปในอากาศพร้อมกับข้อมูลที่ต้องการส่ง และต้องมีสถานีที่ทำหน้าที่ส่งและรับข้อมูล และเนื่องจากสัญญาณไมโครเวฟจะเดินทางเป็นเส้นตรงไม่สามารถเลี้ยวตามความโค้งของผิวโลกได้ จึงต้องมีการตั้งสถานีรักส่งข้อมูลเป็นระยะ และส่งข้อมูลต่อกันระหว่างสถานี จนกว่าจะถึงสถานีปลายทาง และแต่ละสถานีจะตั้งอยู่ในที่สูง เช่น ดาดฟ้า ตึกสูง หรือยอดเขา เพื่อหลีกเลี่ยงการชนสิ่งกีดขวางในแนวการเดินทางของสัญญาณ

การส่งข้อมูลผ่านสื่อกลางชนิดนี้เหมาะกับการส่งข้อมูลในพื้นที่ห่างไกลมากๆ และไม่สะดวกในการวางสายสัญญาณ ซึ่งเสาสัญญาณแต่ละเสาสามารถวางห่างไกลได้ถึง 80 กิโลเมตร และการส่งสัญญาณจะต้องอยู่ในระดับเดียวกัน เสาอากาศสามารถวางชิดกัน โดยจะไม่รบกวนกับเสาอากาศอื่นที่ใช้ความถี่เดียวกัน อย่างไรก็ตามคลื่นไมโครเวฟเป็นคลื่นความถี่สูง ไม่สามารถเดินทางทะลุผ่านผนัง ส่งผลให้เสาอากาศที่ได้รับไม่สามารถอยู่ภายในอาคารได้

ดาวเทียม (Satellite)

เนื่องจากคลื่นไมโครเวฟมีข้อจำกัดในเรื่องของลักษณะภูมิประเทศที่มีผลต่อการบดบังคลื่น ดังนั้นจึงได้มีการพัฒนาดาวเทียม โดยความเป็นจริงแล้ว ดาวเทียมก็คือสถานีไมโครเวฟนั่นเอง

ดาวเทียมเป็นสถานีไมโครเวฟที่ลอยอยู่บนเหนือพื้นผิวโลก ทำให้สามารถติดต่อสถานีภาคพื้นดินที่อยู่บนพื้นโลก การนำดาวเทียมดังกล่าวขึ้นไปโคจรเหนือพื้นผิวโลกเพียง 3 ดวง ก็สามารถครอบคลุมการสื่อสารได้ทุกหมุนโลก โดยดาวเทียมดวงหนึ่งส่งสัญญาณในบริเวณกว้างเท่ากับ 1 ใน 3 ของโลก (120 องศา) ดังนั้นดาวเทียม 3 ดวงก็ครอบคลุมบริเวณพื้นโลกได้ทั้งหมด (360 องศา)

ส่วนการสื่อสารสามารถส่งสัญญาณแบบขาขึ้น (Up-link) ซึ่งเป็นการส่งสัญญาณจากสถานีพื้นดินไปยังดาวเทียม และการส่งสัญญาณแบบขาลง (Down-link) ซึ่งเป็นการส่งสัญญาณจากดาวเทียมมายังสถานีภาคพื้นดิน

อินฟราเรด (Infrared)

คลื่นอินฟราเรดที่ใช้ในอุปกรณ์ต่างๆ เช่น เมาส์ คีย์บอร์ดไร้สาย และเครื่องพิมพ์ จะใช้สำหรับการสื่อสารระยะสั้น สัญญาณอินฟราเรดมีความถี่สูง และไม่สามารถทะลุผ่านผนัง เนื่องจากระบบการสื่อสารระยะสั้น การใช้งานของระบบการสื่อสารอินฟราเรดในห้องหนึ่งจะไม่ได้รับผลกระทบจากการใช้งานของระบบอื่นในห้องถัดไป นอกจากนี้เราไม่สามารถใช้คลื่นอินฟราเรดนอกอาคารได้ เนื่องจากรังสีของดวงอาทิตย์มีคลื่นอินฟราเรดที่สามารถรบกวนการสื่อสารได้

3. สายใยแก้วนำแสง (Fiber Optic)
     ทำจากแก้วหรือพลาสติกมีลักษณะเป็นเส้นบางๆ คล้าย เส้นใยแก้วจะทำตัวเป็นสื่อในการส่ง
แสงเลเซอร์ที่มีความเร็วในการส่งสัญญาณเท่ากับ ความเร็วของแสง

ข้อดีของใยแก้วนำแสดงคือ
1. ป้องกันการรบกวนจากสัญญาณไฟฟ้าได้มาก
2. ส่งข้อมูลได้ระยะไกลโดยไม่ต้องมีตัวขยายสัญญาณ
3. การดักสัญญาณทำได้ยาก ข้อมูลจึงมีความปลอดภัยมากกว่าสายส่งแบบอื่น
4. ส่งข้อมูลได้ด้วยความเร็วสูงและสามารถส่งได้มาก ขนาดของสายเล็กและน้ำหนักเบา

ตัวกลางการสื่อสารไร้สาย Wireless transmission Media

สื่อกลางที่กำหนดเส้นทางไม่ได้ หรือ ระบบไร้สาย (Unguided Transmission media)

เป็นสื่อกลางประเภทที่ไม่มีวัสดุใดๆในการนำสัญญาณแต่จะใช้อากาศ เป็นสื่อกลาง ซึ่งจะไม่มีการกำหนดเส้นทางให้สัญญาณเดินทางซึ่งเราเรียกว่าการสื่อสารไร้ สาย ตัวกลางที่ใช้ในการสื่อสารไร้สายคือ อากาศ สุญญากาศ หรือแม้แต่น้ำ , อากาศเป็นตัวกลางที่ใช้อย่างแพร่หลายมากที่สุด

การส่งผ่านข้อมูลแบบไร้สาย (Wireless transmission) สามารถแบ่งได้ 3 กลุ่มคือ

• คลื่นวิทยุ (Radio waves)
• ไมโครเวฟ (Microwaves)
• อินฟราเรด (Infrared)

ความแตกต่างระหว่าง คลื่นวิทยุ (Radio waves) และ ไมโครเวฟ (Microwave)

ไม่ชัดเจนนักกับความแตกต่างระหว่าง คลื่นวิทยุ (Radio waves)และ ไมโครเวฟ (Microwave)

• คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่ตั้งแต่ในระหว่าง 3 KHz และ 1 GHz จะเรียกว่าปกติคลื่นวิทยุ (Radiowaves)
• คลื่นความถี่ตั้งแต่ในระหว่าง 1 ถึง 300 GHz จะเรียกว่าปกติไมโครเวฟ(Microwave) มันเป็นเรื่องของการนำความถี่มาจัดกลุ่มมากกว่าของการสื่อสารไร้สาย

คลื่นวิทยุ (Radio waves)

คลื่นวิทยุเป็นปกติรอบทิศทาง เมื่อเสาอากาศส่งคลื่นวิทยุที่พวกเขาจะแพร่กระจายไปในทุกทิศทาง ซึ่งหมายความว่าการส่งและรับเสาอากาศไม่จำเป็นต้องตรงกัน ลักษณะรอบทิศทางของคลื่นวิทยุทำให้พวกเขามีประโยชน์สำหรับ multicasting ซึ่งมีหนึ่งผู้ส่ง แต่รับจำนวนมาก ตัวอย่างเช่น สถานีวิทยุ ระบบมือถือ โทรทัศน์ เป็นตัวอย่างของ multicasting

ข้อเสียของคลื่นวิทยุ (THE DISADVANTAGE OF RADIO WAVES)

คลื่นวิทยุที่ส่งมาจากหนึ่งในเสาอากาศมีความอ่อนไหวต่อการรบกวนโดยเสาอากาศที่อื่น จะส่งสัญญาณความถี่เดียวกัน

ไมโครเวฟ (MICROWAVES)

คลื่นไฟฟ้าที่มีความถี่ระหว่าง 1 GHz ถึง 300 GHz ปกติจะเรียกว่าไมโครเวฟ ไม่เหมือนกับ คลื่นวิทยุ (Radio waves) ไมโครเวฟเป็นทิศทางเดียวซึ่งในการส่งและรับเสาอากาศจะต้องมีตรงกัน การส่งสัญญาณจะต้องอยู่ในระดับเดียวกัน เนื่องจากการส่งข้อมูลแบบทิศทางเดียวของไมโครเวฟ, เสาอากาศสามารถวางชิดกัน โดยไม่รบกวนกับเสาอากาศอื่นที่ใช้ความถี่เดียวกัน(Microwaves)

ไมโครเวฟความถี่สูงไม่สามารถทะลุผ่านผนัง นี่คือเหตุผลที่ เสาอากาศที่ได้รับไม่สามารถอยู่ภายในอาคาร

อินฟราเรด (Infrared)

อินฟราเรดที่ใช้ในอุปกรณ์ต่างๆเช่นเมาส์, คีย์บอร์ดไร้สายและเครื่องพิมพ์ ผู้ผลิตบางรายให้พอร์ตพิเศษที่เรียกว่าพอร์ต IrDA ที่ช่วยให้คีย์บอร์ดไร้สายในการสื่อสารกับเครื่องคอมพิวเตอร์

สัญญาณอินฟราเรดมีความถี่ระหว่าง 300 ถึง 400 GHz จะใช้สำหรับการสื่อสารระยะสั้น

สัญญาณอินฟราเรดมีความถี่สูงและไม่สามารถทะลุผ่านผนัง เนื่องจากระบบการสื่อสารระยะสั้น, การใช้งานของระบบการสื่อสารอินฟราเรดในห้องหนึ่งจะไม่ได้รับผลกระทบจากการ ใช้งานของระบบอื่นในห้องถัดไป นี่คือเหตุผลว่าทำไมเราใช้รีโมทที่บ้านจึงไม่รบกวนการใช้รีโมทบ้านใกล้เคียง

ข้อเสียของอินฟราเรด (THE DISADVANTAGES OF USING INFRARED)

สัญญาณอินฟราเรดไม่สามารถใช้สำหรับการสื่อสารทางไกล นอกจากนี้เราไม่สามารถใช้คลื่นอินฟราเรด นอกอาคารเพราะรังสีดวงอาทิตย์มีคลื่นอินฟราเรดที่สามารถรบกวนการสื่อสารได้

ดาวเทียม (Satellite)

เนื่องจากคลื่นไมโครเวฟมีข้อจำกัดในเรื่องของลักษณะภูมิประเทศ ที่มีผลต่อการบดบังคลื่น ดังนั้นจึงได้มีการพัฒนาดาวเทียม โดยความเป็นจริงแล้ว ดาวเทียมก็คือสถานีไมโครเวฟนั่งเอง แต่เป็นสถานีไมโครเวฟที่ลอยอยู่บนเหนือพื้นผิวโลก  ทำให้สามารถติดต่อสถานีภาคพื้นดินที่อยู่บนพื้นโลกการนำดาวเทียมดังกล่าว ขึ้นไปโคจรเหนือพื้นผิวโลกเพียง 3 ดวง ก็สามารถครอบคลุมการสื่อสารได้ทุกหมุนโลก โดยดาวเทียมดวงหนึ่งส่งสัญญาณในบริเวณกว้างเท่ากับ 1 ใน 3 ของโลก (120 องศา) ดังนั้นดาวเทียม 3 ดวงก็ครอบคลุมบริเวณพื้นโลกได้ทั้งหมด (360 องศา) ส่วนการสื่อสารสามารถส่งสัญญาณแบบขาขึ้น (Up-link) ซึ่งเป็นการส่งสัญญาณจากสถานีพื้นดินไปยังดาวเทียม และการส่งสัญญาณแบบขาลง(Down-link) ซึ่งเป็นการส่งสัญญาณจากดาวเทียมมายัง สถานีภาคพื้นดิน และด้วยเทคโนโลยีดาวเทียมในอนาคตก็จะสามารถสื่อสารได้ทั้งสองทาง ไม่ว่าจะเป็นแบบขาขึ้นหรือขาลงในขณะเดียวกัน

บลูทูธ (Bluetooth)

เทคโนโลยีบลูทูธ ถูกออกแบบมาเพื่อใช้เป็นวิธีใหม่ของการเชื่อมต่อหูฟังเข้ากับเซลล์โฟนได้ สะดวกยิ่งขึ้น  มีข้อดี ตรงที่ลงทุนต่ำและใช้พลังงานต่ำ มีความแตกต่างเมื่อเทียบกับการสื่อสารด้วยแสงอินฟราเรดตรงที่สามารถสื่อสาร ทะลุสิ่งกีดขวางหรือกำแพงได้ อีกทั้งยังเป็นการสื่อสารไร้สายด้วยการแผ่คลื่นออกเป็นรัศมีรอบทิศทางด้วย คลื่นความถี่สูง  บลูทูธ สามารถสื่อสารระหว่างอุปกรณ์หลายๆอุปกรณ์ด้วยกัน เช่น เครื่องคอมพิวเตอร์ เครื่องพิมพ์ แฟกซ์ และรวมถึงเครื่องพีดีเอ

**แต่ปัญหาของบลูทูธก็มีในเรื่องของการสื่อสารกับอุปกรณ์หลายๆ อย่างพร้อมกันในด้านของการซิงโครไนซ์ข้อมูลกับอุปกรณ์แต่ละตัวที่ยังทำงาน ได้ไม่ดีนัก**

WAP (Wireless Application Protocol)

WAP เป็นมาตรฐานสากลที่ใช้สำหรับการสื่อสารข้อมูลแบบไร้สาย โดย WAP เป็นโปรโตคอลที่ใช้งานบนอุปกรณ์พกพาต่างๆจะใช้ภาษา HTML เพื่อแสดงผลในรูปแบบของการเบราเซอร์เพื่อให้สามารถท่องไปยังอินเตอร์เน็ตได้

มาตรฐานเครือข่ายไร้สาย (Wireless Networking Protocols)

ด้วยความเจริญเติบโตอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีเครือข่ายไร้สายได้ ส่งผลให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น พีดีเอ โทรศัพท์มือถือ ตลอดจนโรงงานอุตสาหกรรมโทรคมนาคมมีความต้องการมาตรฐานเพื่อการสื่อสารไร้สาย ในทีนี้กล่าวถึงการสื่อสารไร้สายดังนี้

ไว-ไฟ (Wi-Fi)

ไว-ไฟ ย่อมาจากคำว่า Wireless Fidelity คือมาตรฐานที่รับรองว่าอุปกรณ์ไวร์เลส(Wireless LAN) สามารถทำงานร่วมกันได้ และสนับสนุนมาตรฐาน IEEE802.11b

ไว-ไฟ เป็นเทคโนโลยีอินเทอร์เน็ตไร้สายความเร็วสูงที่นิยมใช้ที่สุดในโลก ใช้สัญญาณวิทยุในการรับส่งข้อมูลความเร็วสูงผ่านเครือข่ายไร้สายจากบริเวณ ที่มีการติดตั้ง Access Point ไปยังอุปกรณ์ที่ใช้เชื่อมต่อ เช่นโทรศัพท์มือถือ พีดีเอ และโน๊ตบุ๊คเป็นต้น

ไว - แมกซ์ (Wi-MAX:Worldwide Interoperability for Microwave Access)

Wi-MAX : เป็นชื่อเรียกเทคโนโลยีไร้สายรุ่นใหม่ล่าสุดที่คาดหมายกันว่าจะถูกนำมาใช้ งานที่ประเทศไทยอย่างเป็นทางการ ในอนาคตอันใกล้นี้ ซึ่งเป็นเทคโนโลยีบรอดแบนด์ไร้สายความเร็วสูงรุ่นใหม่ตัวนี้ ได้รับการพัฒนาขึ้นมาบนมาตรฐานที่เรียกเป็นทางการว่า IEEE 802.16

WiMAXนี้มีซึ่งมีรัศมีทำการไกลสูงสุดที่ 30 ไมล์ หรือเป็นระยะทางประมาณ 48  ซึ่งนั่นหมายความว่า WiMAXสามารถให้บริการครอบคลุมพื้นที่กว้างกว่าระบบโครงข่ายโทรศัพท์เคลื่อน ที่ระบบ 3G มากถึง 10 เท่า ยิ่งกว่านั้นก็ยังมีอัตราความเร็วในการส่งผ่านข้อมูลสูงสุดถึง 75 เมกะบิตต่อวินาที (Mbps) ซึ่งเร็วกว่า 3G ถึง 30 เท่าทีเดียว และแน่นอนว่าเร็วกว่าระบบ WiFiด้วย

ปัจจัยที่ควรคำนึงถึงในการเลือกตัวกลาง

• อัตราเร็วในการส่งผ่านข้อมูล (Transmission Rate)
• ระยะทาง ระหว่างอุปกรณ์ที่ต้องการเชื่อมต่อ
• ค่าใช้จ่าย ซึ่งเป็นค่าใช้จ่ายในการติดตั้ง ค่าใช้จ่ายประจำ และค่าบำรุงรักษา
• ความสะดวกในการติดตั้ง บางพื้นที่อาจเหมาะกับการเดินสาย หรือบางพื้นที่อาจจะเหมาะกับสื่อแบบไร้สาย
• ความทนทานต่อสภาพแวดล้อม
• วิธีที่ใช้ในการสื่อสาร เช่นการสื่อสารข้อมูลแบบอนุกรม หรือแบบขนาน ทิศทางที่ใช้ส่งข้อมูลเป็นแบบทางเดียว กึ่งสองทาง หรือแบบสองทาง เป็นต้น

https://jatupornmoollao.wordpress.com/

http://www.datacom2u.com/WirelessMedia.php

http://www.v-bac.ac.th/Section/S_IT/Computer%20Network/unit2.html