ตัวกลางในการสื่อสารข้อมูลแบบไร้สาย
| คลื่นวิทยุ ตัวกลางไร้สายที่กล่าวถึงหมายถึงช่วงของความถี่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ที่ใช้ในการติดต่อสื่อสาร เช่นคลื่นวิทยุ, ไมโครเวฟ, อินฟาเรด เป็นต้น |
| หลักการของคลื่นวิทยุ ถูกค้นพบครั้งแรกโดย เจม เคลิร์ค แม็กเวลด์ คลื่นวิทยุเกิดจากการเคลื่อนที่ของกระแสไฟฟ้าในสายอากาศ ทำให้เกิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า กระจายออกไปรอบๆ สายอากาศทุกทิศทาง ดังนั้นการรับจึงไม่จำเป็นต้องตั้งทิศทาง ให้ชี้ตรงกับทิศทางของเสาส่งสัญญาณ การกระจายคลื่นมี 3 รูปแบบ คือ 1. การแพร่กระจายตามพื้นดิน(Ground Propagation) คลื่นความถี่ต่ำน้อยกว่า 2 MHz ถูกให้เคลื่อนที่ตามแนวโค้งของโลก ระยะทางขึ้นอยู่กับควมแรงของสัญญาณ 2. การแพร่กระจายตามท้องฟ้า(Sky Propagation) ความถี่สูงอยู่ประมาณ 2 MHz ถึง 30 MHz ถูกส่งขึ้นไปบนท้องฟ้าในชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟีย ซึ่งมีอิออนอยู่มาก ทำให้สะท้อนคลื่นวิทยุลงมาพื้นโลกอีกครั้ง ทำให้ไ้ด้ระยะทางไกลขึ้น 3. การแพร่กระจายระดับสายตา(Line-of-sight Propagation) วิธีการนี้จะส่งคลื่นวิทยุความถี่สูงมากกว่า 30 MHz ในแนวเส้นตรงระหว่างเครื่องรับและเครื่องส่ง โดยใช้เสาอากาศที่สูงพอจะรับส่งได้ |
| ความถี่ต่ำ VLF | 3-30 KHz | พื้นดิน | วิทยุคลื่นยาวการเดินเรือ |
| ความถี่ต่ำ LF | 30-300 KHz | พื้นดิน | วิทยุสำหรับเครื่องบินและแจ้งเดินเรือ |
| ความถี่ปานกลาง MF | 300 KHz-3 MHz | ท้องฟ้า | วิทยุ AM |
| ความถี่สูง HF | 3-30 MHz | ท้องฟ้า | วิทยุสื่อสาร การสื่อสารด้านเดินเรือและอากาศยาน |
| ความถี่สูงมาก VHF | 30-300 MHz | ท้องฟ้าและระดับสายตา | โทรทัศน์ วิทยุ FM |
| ความถี่สูงมากๆ UHF | 300 MHz-3 GHz | ระดับสายตา | โทรทัศน์ เพจเจอร์ โทรศัพท์เซลูล่า |
| ความถี่สูงมากพิเศษ SHF | 3-30 GHz | ระดับสายตา | การสื่อสารดาวเทียม |
| ความถี่สูงมากที่สุด EHF | 30-300 GHz | ระดับสายตา | การสื่อสารดาวเทียมเรดา |
| ไมโครเวฟ |
| เนื่องจากคลื่นในระบบ AM, FM มีความ้องการใช้สูงทำให้มีสัญญาณรบกวนมาก จึงมีการนำคลื่นวิทยุความถี่สูง ระหว่าง 1 GHz - 300GHz มาใช้งาน ข้อดีอีกอย่างก็คือสามารถบังคับทิศทางการรับส่งในระดับสายตาได้ |
| ลักษณะของไมโครเวฟ |
| ใช้ความถี่ย่าน 1 GHz - 300 GHz การรับส่งแนวตรงระัดับสายตา เหมาะสำหรับการรับส่งระยะใกล้ไม่เกิน 30 ไมล์ ในบริเวณที่เดินสายไม่ได้ แต่ไมโครเวฟก็มีการถูกรบกวนได้จากคลื่นไฟฟ้า ปรากฏการฟ้าผ่า สภาพภูมิอากาศรุณแรง อากาศร้อนจัด พายุ หรือฝนตก ระบบไมโครเวฟได้รับการพัฒนาโดยอาศัยสถานีทวนสัญญาญให้ลอยอยู่ในอากาศจากพื้นโลกประมาณ 36,000 กิโลเมตร เรียกระบบที่ได้รับการพัฒนานี้ว่า "ระบบการสื่อสารผ่านดาวเทียม" เรียกสัญญาณที่ส่งจากพื้นไปดาวเทียมว่า Uplink และจากดาวเทียมลงพื้นว่า Downlink โดยมีอุปกรณ์รับส่งที่อยู่บนดาวเทียมคือ "ทรานส์ปอนเดอร์" จะใช้ความถี่ช่วง 1 ถึง 20 GHz มากกว่าช่วงอื่นเพราะผลกระทบต่อสภาพอากาศน้อยกว่า |
| L-Band 1-2 GHz S-Band 2-4 GHz C-Band 4-8 GHz X-Band 8-12 GHz |
| ที่นิยมใช้มากคือ C-Band มีความถี่ขาขึ้น 6 GHz ขาลง 4 GHz แต่เนื่องจากมีการใช้งานมากจนรบกวนกัน จึงมีการขยายย่านความถี่ใหม่เป็นขาขึ้น 14 GHz - ขาลง 12 GHz เรียกย่านความถี่ดังกล่าวเป็น KU-Band การที่ความถี่ขาขึ้นและลงไม่เท่ากันก็เพื่อลดการรบกวนกัน เนื่องจากระยะขึ้นกับลงใช้ระยะทางมากถึง 70,000 กิโลเมตร จึงต้องใช้ระยะเวลาช่วงหนึ่ง(Delay time) ในการเดินทาง |
| อินฟาเรด |
| เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ความถี่ระหว่าง 300 GHz ถึง 400 THz มีความยาวคลื่นตั้งแต่ 1 มิลลิเมตร ถึง 770 นาโนเมตร เป็นความถี่ของแสงที่ต่ำกว่าแสงสีแดงที่ตาของคนเราไม่สามารถมองเห็น เนื่องจากเป็นคลื่นสั้น จึงส่งได้ 30 ถึง 80 ฟุต ไม่ทะลุผ่านวัตถุ พอร์ทเชื่อมต่ออินฟาเรดเรียกว่า IrDA ระยะทางการติดต่อได้ไม่เกิน 8 เมตร อัตราเร็ว 75 kbps - ข้อดี ใช้กับอุปกรณ์ระยะใกล้ เช่นรีโมท คีย์บอร์ด เมาส์ไร้สาย ระบบเปิดปิดประตู หูฟังไร้สาย เนื่องจากมีขนาดเล็ก ถูก ใช้พลังงานน้อย เชื่อมต่อได้ง่าย ปลอดภัย ไม่มีคลื่นแทรก - ข้อด้อย ไม่เหมาะกับระยะไกล ใช้นอกอาคารที่มีแสงแดดไม่ได้ ทะลุผ่านวัตถุไม่ได้ การเดินทางเป็นเส้นตรง ช่องรับส่งต้องตรงกัน |
| บลูทูธ |
| เป็นเทคโนโลยีไร้สายใช้คลื่นวิทยุความถี่ 24.6 GHz ไม่ต้องใช้การเดินทางแบบเส้นตรงแบบอินฟาเรด ใช้ส่งข้อมูลได้หลากหลาย เช่นภาพ เสียง โดยทำการวิจัยจากบริษัทยักใหญ่เช่น อีริกสัน โนเกีย ไอบีเอ็ม โตชิบา อินเทล ภายใต้ชื่อกลุ่มว่า SIG เพื่อให้มีการสื่อสารแบบใหม่ |
| ประเภทของบลูทูธ |
| แบบคลาส 1 รัสมีการส่งข้อมูลไม่เกิน 100 เมตร ใช้พลังงาน 100 มิลลิวัตต์ แบบคลาส 2 มีระยะรัสมีไม่เกิน 10 เมตร ใช้พลังงาน 2.5 มิลลิวัตต์ คลาสนี้ได้รับความนิยมเนื่องจากใช้พลังงานน้อย แบบคลาส 3 มีระยะรัสมีประมาณ 1 เมตร ใช้พลังงาน 1 มิลลิวัตต์ เนื่องจากระยะทำการน้อยจึงไม่ค่อยนิยมใช้ |
| ลักษณะบูลทูธ |
| หลักการทำงานจะแบ่งสัญญาณออกเป็น 79 ช่องสัญญาณรับส่งสัญญาณสลับช่องไปมา 1,600 ครั้งต่อวินาที การเปลี่ยนช่องไม่ได้เรียงตามหมายเลขเพื่อให้การดักฟังขโมยข้อมูลทำได้ยากขึ้น การติดต่อสื่อสารข้อมูลจะมีการค้นหาอุปกรณ์ และให้ป้อนรหัสก่อนการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์นั้น - ข้อดี ไม่ต้องต่อสาย อุปกรณ์เล็ก ใช้พลังงานนน้อย รับส่งได้ทั้งภาพและเสียง - ข้อเสีย ระยะทำการสั้น ส่งข้อมูลได้เพียง 1 mbps จำกัดจำนวนการเชื่อมต่อ |
| เซลลูล่า |
| เป็นการติดต่อสื่อสารแบบหลายช่องสัญญาณ ระยะระหว่างช่องสัญญาณ กำหนดไว้ 30 KHz เพื่อป้องกันการรบกวนกัน โครงสร้างประกอบด้วย 3 ส่วนคือ 1. ชุมสายโทรศัพท์เคลื่อนที่ (MTX) 2. สถานีฐาน (BS หรือ BTS) มีหน้าที่รับส่งสัญญาณกับเครื่องโทรศัพท์ สถานีฐานจะกระจายไปในพื้นที่ให้บริการ และเรียกพื้นที่เหล่าั้นั้นว่า "เซลล์" 3. เครื่องโทรศัพท์เคลื่อนที่ เป็นอุปกรณ์ที่รับส่งสัญญาณโทรศัพท์ |
| ลักษณะของเซลลูล่า |
| ปัจจุบันเซลลูล่าแบบดิจิทัลได้รับความนิยมอย่างมาก เนื่องจากสัญญาณรบกวนต่ำกว่า อนาล็อก และการกำหนดช่องสัญญาณแบบ FMDA จะกำหนดความถี่ให้ผู้ใช้กลุ่มหนึ่ง ผู้ใช้อื่นจะไม่สามารถใช้ช่องสัญญาณนี้ได้จนกว่าผู้ใช้กลุ่มนี้จะเลิกใช้ การเปลี่ยนมาเป็นระบบดิจิทัลที่ทนทานต่อการรบกวน และการแบ่งช่องสัญญาณแบบช่วงเวลา(TDMA) ทำให้ผู้ใช้ช่องสัญญาณ สามารถใช้ช่องความถี่เดียวกันได้เรียกระบบนี้ว่า GSM(Global System for Mobile) การที่ต้องใช้ความถี่ไม่ซ้ำกันในพื้นที่เซลที่อยู่ติดกันยังเป็นปัญหาจึงมีการคิดค้นพัฒนาระบบส่งสัญญาณใหม่ขึ้นมาเรียกว่า CDMA ในระบบนี้เซลอยู่ติดกันใช้ความถี่ซ้ำกันได้แต่มีรหัสของสัญญาณต่างกัน ระบบนี้ช่วยประหยัดความถี่ได้อย่างมาก |
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น