วันอังคารที่ 18 พฤศจิกายน พ.ศ. 2557

การบ้านงานหาข้อมูล เรื่อง

การสื่อสารผ่านดาวเทียม
   การสื่อสารผ่านดาวเทียม (Satellite Communication)
          มนุษย์ได้คิดค้นดาวเทียมขึ้นมาเพื่อให้สามารถติดต่อสื่อสารกันได้ในระยะทางไกลๆ โดยดาวเทียมที่สร้างขึ้นในสมัยแรก ๆ นั้นจะทำหน้าที่เป็นตัวสะท้อน
คลื่นวิทยุความถี่ไมโครเวฟต่อมาได้มีการพัฒนาให้มีการติดตั้งอุปกรณ์รับส่งคลื่นไมโครเวฟเข้าไปในตัวดาวเทียม เพื่อใช้ทวนสัญญาณความถี่ไมโครเวฟแล้ว
แปลงความถี่ให้แตกต่างกันก่อนส่งมายังโลก ดาวเทียมสามารถโคจรรอบโลกได้โดยอาศัยแรงดึงดูดของโลก ส่งผลให้โคจรรอบโลกได้ในลักษณะเดียวกันกับ
ดวงจันทร์และดวงอาทิตย์ นับตั้งแต่การประดิษฐ์คิดค้นดาวเทียมขึ้นมาทำให้โลกเกิดสิ่งใหม่ๆ และอำนวยประโยชน์ให้มนุษย์อย่างมากมายทั้งในอดีต ปัจจุบัน และ
อนาคต ผู้เรียบเรียงได้นำเสนอเนื้อหาที่เกี่ยวข้องดังนี้

1. ประวัติของการสื่อสารผ่านดาวเทียม
          ดาวเทียมเป็นสิ่งประดิษฐ์ที่มนุษย์สร้างขึ้น ซึ่งได้ถูกส่งขึ้นไปโคจรรอบโลกครั้งแรกเมื่อปี พ.ศ. 2500 โดยสหภาพรัสเซียได้ส่งดาวเทียมขึ้นไปชื่อ สปุตนิก 1
(Sputnik 1) เพื่อทำหน้าที่ตรวจสอบการแผ่รังสีของชั้นบรรยากาศชั้นไอโอโนสเฟียร์ ต่อมาในปี พ.ศ. 2501 สหรัฐอเมริกาได้ส่งดาวเทียมชื่อเอ็กซ์พลอเรอร์ 1
(Explorer 1) ขึ้นสู่อวกาศ และได้ส่งดาวเทียมชื่อ สกอร์ (Score) เพื่อใช้เป็นดาวเทียมสื่อสาร ซึ่งถือว่าเป็นการสื่อสารผ่านดาวเทียมเป็นครั้งแรกของโลก ทำให้
สหภาพรัสเซียและสหรัฐอเมริกาเป็นสองประเทศผู้นำทางด้านการสำรวจทางอวกาศ ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2503 สหรัฐอเมริกาได้ส่งดาวเทียมชื่อเอ็กโค 1
(Echo 1) ขึ้นไปเพื่อทำหน้าที่ในการสะท้อนคลื่นวิทยุสู่โลกได้เป็นผลสำเร็จ โดยทดลองถ่ายทอดสัญญาณโทรศัพท์และโทรทัศน์และในปี พ.ศ. 2506-2507
สหรัฐอเมริกาได้ส่งดาวเทียมชื่อ ซิงคอม 1 (Syncom 1) ซึ่งเป็นดาวเทียมที่เคลื่อนที่รอบโลกด้วยความเร็วที่โลกหมุนรอบตัวเอง ซึ่งใช้ถ่ายทอดข่าวสารจากทวีป
อเมริกาเหนือไปยังทวีปอเมริกาใต้ โดยเป็นสัญญาณพูดโทรศัพท์ข้ามทวีป และได้ส่งดาวเทียมชื่อ รีเลย์ 2 (Relay 2) เพื่อใช้ติดต่อสื่อสารระหว่างสหรัฐอเมริกา
และญี่ปุ่นเป็นครั้งแรก รวมถึงการจัดตั้งสหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศมีจำนวนสมาชิก 11 ประเทศ และได้จัดตั้งองค์การโทรคมนาคมทางดาวเทียมระหว่าง
ประเทศ หรืออินเทลแซต (INTELSAT) ขึ้น ให้บริษัทคอมแซต (COMSAT) ของสหรัฐอเมริกาเป็นผู้จัดการธุรกิจต่างๆ

2. วงโคจรของดาวเทียม
          การโคจรของดาวเทียมนั้นมีพื้นฐานมาจากหลักการเคลื่อนที่ของวัตถุที่มีความเร็วสูง ที่กล่าวว่าถ้าวัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงมากๆ ประมาณ 8 กิโลเมตร
ต่อวินาที วัตถุจะไม่ตกลงสู่พื้นโลกและสามารถเคลื่อนที่รอบโลกได้ซึ่งดาวเทียมเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงโดยหนีแรงดึงดูดของโลกก็จะทำให้ดาวเทียมสามารถ
โคจรรอบโลกได้ ซึ่งวงโคจรของดาวเทียมสามารถแบ่งประเภทได้ดังนี้
          2.1 วงโคจรแบบสัมพันธ์กับดวงอาทิตย์ (Sun-Synchronous Orbit) วงโคจรนี้แบ่งออกเป็น 2 ลักษณะดังนี้
                 2.1.1 โพล่า ออบิท (Polar Orbit) เป็นวงโคจรที่มีลักษณะเป็นวงกลมโดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางในแนว ขั้วโลก ซึ่งวงโคจรนี้จะมีระยะความสูง 500-1,000 กิโลเมตรจากพื้นโลก


ภาพที่ 1 วงโคจรแบบโพล่า ออบิทเป็นวงกลม
ข้อมูลภาพ ณ วันที่16-9-56
                2.1.2 อินไคล ออบิท (Inclined Orbit) เป็นวงโคจรที่มีลักษณะเป็นทั้งวงกลมและวงรี ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความเฉียงหรือมุมที่ทำกับระนาบศูนย์สูตร ซึ่ง
วงโคจรนี้จะมีระยะความสูง 5,000-13,000 กิโลเมตรจากพื้นโลก


ภาพที่ 2 วงโคจรแบบโพล่า ออบิทเป็นวงกลมและวงรี
ข้อมูลภาพ ณ วันที่16-9-56
                 2.2 วงโคจรแบบเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่าโลกหมุน (Equatorial Orbit) เป็นวงโคจรรูปวงกลมมนตามแนวระนาบกับเส้นศูนย์สูตร โดยเคลื่อนที่ด้วย
ความเร็วเท่ากับความเร็วที่โลกหมุนรอบตัวเอง ซึ่งจะใช้เวลาในการโคจร 24 ชั่วโมงต่อรอบ ทำให้เหมือนกับว่าดาวเทียมลอยนิ่งอยู่กับที่จึงเรียกวงโคจรนี้ว่า
วงโคจรค้างฟ้า ระยะความสูงของตัวดาวเทียมจากพื้นโลกมีค่าประมาณ 35,800 กิโลเมตร




ภาพที่ 3 วงโคจรแบบเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่าโลกหมุนหรือวงโคจรค้างฟ้า
ข้อมูลภาพ ณ วันที่16-9-56
          ดาวเทียมจะโคจรรอบโลกตามแนวการหมุนของโลกหรือในแนวเส้นศูนย์สูตร ซึ่งวงโคจรของดาวเทียม เมื่อแบ่งตามระยะความสูงจากพื้นโลกสามารถ
แบ่งได้เป็น 3 ระยะคือ
          1. วงโคจรระยะต่ำ (Low Earth Orbit) วงโคจรนี้อยู่สูงจากพื้นโลกไม่เกิน 1,000 กิโลเมตร ดาวเทียมที่มีวงโคจรลักษณะนี้ส่วนใหญ่จะใช้ในการสำรวจ
สภาวะแวดล้อมและสังเกตการณ์ ซึ่งไม่สามารถใช้งานครอบคลุมบริเวณใดบริเวณหนึ่งได้ตลอดเวลา
          2. วงโคจรระยะปานกลาง (Medium Earth Orbit) วงโคจรนี้อยู่สูงจากพื้นโลกตั้งแต่ 1,000 กิโลเมตรขึ้นไป ส่วนใหญ่จะใช้ในด้านอุตุนิยมวิทยาและใช้
เพื่อติดต่อสื่อสารในบางพื้นที่
          3. วงโคจรประจำที่ (Geostationary Earth Orbit) วงโคจรนี้จะอยู่สูงจากพื้นโลกประมาณ 35,800 กิโลเมตรซึ่งเป็นเส้นทางโคจรอยู่ในแนวเส้นศูนย์สูตร
ดาวเทียมที่มีวงโคจรลักษณะนี้ส่วนใหญ่ใช้เพื่อการสื่อสาร

3. ประเภทของดาวเทียม ซึ่งสามารถแบ่งดาวเทียมตามลักษณะของการใช้งานได้ดังนี้
          3.1 ดาวเทียมสื่อสาร ใช้เพื่อการสื่อสารโทรคมนาคม ซึ่งจะต้องทำงานอยู่ตลอดเวลา 24 ชั่วโมง เพื่อเชื่อมโยงเครือข่ายการสื่อสารของโลกเข้าด้วยกัน เช่น
การถ่ายทอดสัญญาณโทรทัศน์ทั้งในประเทศ และข้ามทวีป การติดต่อสื่อสารทางโทรศัพท์มือถือ และอินเตอร์เน็ต เป็นต้น อายุการใช้งานของดาวเทียมชนิดนี้จะมี
อายุใช้งานประมาณ 10-15 ปี เมื่อส่งดาวเทียมสื่อสารขึ้นไปโคจรดาวเทียมจะพร้อมทำงานโดยทันที ซึ่งจะส่งสัญญาณไปยังสถานีภาคพื้นดิน และที่สถานีภาคพื้น
ดินจะมีอุปกรณ์รับสัญญาณที่เรียกว่า ทรานสปอนเดอร์ (Transponder) เพื่อทำหน้าที่รับสัญญาณแล้วกระจายไปยังสถานีต่างๆ บนพื้นผิวโลก ดาวเทียมสื่อสารจะ
ทำงานโดยอาศัยหลักการส่งสัญญาณ ถึงกันระหว่างสถานีภาคพื้นดินและสถานีอวกาศ ซึ่งวิถีการโคจรของดาวเทียมชนิดนี้เป็นวงโคจรค้างฟ้า ดาวเทียมสื่อสารที่ใช้
ในประเทศไทยก็คือ ดาวเทียมไทยคม 1-5 ดาวเทียมไทยคมจะมีรัศมีการให้บริการครอบคลุมทั่วทั้งประเทศไทยและประเทศใกล้เคียง


ภาพที่ 4 ดาวเทียมไทยคม 1
ข้อมูลภาพ ณ วันที่16-9-56
          3.2 ดาวเทียมสำรวจทรัพยากร ใช้เพื่อศึกษาลักษณะทางภูมิศาสตร์ของโลก ไม่ว่าจะเป็นธรณีวิทยา อุทกวิทยา การสำรวจพื้นที่ป่าไม้ พื้นที่ทางการเกษตร
การใช้ที่ดิน และน้ำ เป็นต้น ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรดวงแรกของโลกคือดาวเทียม Landset ถูกส่งขึ้นไปสู่วงโคจรเมื่อ พ.ศ. 2515 ดาวเทียมชนิดนี้จะออกแบบ
ให้มีความสามารถในการถ่ายภาพจากดาวเทียมและการติดต่อสื่อสารในระยะไกลซึ่งเรียกว่า การสำรวจจากระยะไกล (Remote Sensing) เพื่อที่จะสามารถ
แยกแยะจำแนก และวิเคราะห์ข้อมูลต่างๆ ได้ถูกต้อง สำหรับประเทศไทยนั้นกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีได้ลงนามร่วมมือกับบริษัท Astrium S.A.S.
ประเทศฝรั่งเศส เพื่อสร้างดาวเทียมสำรวจทรัพยากรเมื่อวันที่ 19 กรกฎาคม 2547 ในชื่อโครงการธีออส


ภาพที่ 5 ดาวเทียมธีออส
ข้อมูลภาพ ณ วันที่16-9-56
          3.3 ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา ใช้เพื่อให้ข้อมูลเกี่ยวกับสภาพภูมิอากาศ เช่น ข่าวสารพายุ อุณหภูมิ และสภาพทางภูมิอากาศต่างๆ เพื่อนำข้อมูลที่ได้มาใช้
วิเคราะห์สำหรับประกาศเตือนภัยพิบัติต่างๆ ให้ทราบ ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยานี้จะให้ข้อมูลด้วยภาพถ่ายเรดาร์ และภาพถ่ายอินฟราเรดสำหรับใช้ในการวิเคราะห์
ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาดวงแรกของโลกคือ ดาวเทียม Essa 1 ของประเทศสหรัฐอเมริกา ซึ่งถูกส่งขึ้นไปโคจรในอวกาศเมื่อปี พ.ศ. 2509 ดาวเทียมชนิดนี้ได้แก่
ดาวเทียม GMS-5 และดาวเทียม GOES-10 เป็นของประเทศญี่ปุ่น ส่วนดาวเทียม NOAA เป็นของประเทศสหรัฐอเมริกา และดาวเทียม FY-2 ของประเทศจีน


ภาพที่ 6 ดาวเทียม GMS-5ข้อมูลภาพ ณ วันที่16-9-56
          3.4 ดาวเทียมบอกตำแหน่ง ใช้เพื่อเป็นระบบนำร่องให้กับเรือและเครื่องบิน ตลอดจนใช้บอกตำแหน่งของวัตถุต่างๆ บนพื้นผิวโลก ซึ่งระบบหาตำแหน่งโดย
ใช้ดาวเทียมนี้จะเรียกว่าระบบ GPS (Global Positioning Satellite System) ซึ่งดาวเทียมบอกตำแหน่งนี้แรกเริ่มเดิมทีนั้นจะนำมาใช้ในการทหารปัจจุบัน
ได้มีการนำมาใช้ในเชิงพาณิชย์เพื่อใช้สำหรับนำร่องให้กับเครื่องบินและเรือเดินสมุทร วิถีโคจรของดาวเทียมชนิดนี้จะโคจรแบบสัมพันธ์กับดวงอาทิตย์ (Sun
Synchronous) ดาวเทียมชนิดนี้ได้แก่ กลุ่มดาวเทียมบอกตำแหน่ง Navstar


ภาพที่ 7 กลุ่มดาวเทียมบอกตำแหน่ง Navstar
ข้อมูลภาพ ณ วันที่16-9-56

          3.5 ดาวเทียมสมุทรศาสตร์ ใช้เพื่อสำรวจทางทะเลทำให้นักวิทยาศาสตร์ทางทะเลและนักชีววิทยาทางทะเลสามารถวิเคราะห์และตรวจจับความเคลื่อนไหว
ต่างๆ ในท้องทะเลได้ ไม่ว่าจะเป็นความแปรปรวนของคลื่นลม กระแสน้ำ แหล่งปะการัง สภาพแวดล้อม และลักษณะของสิ่งมีชีวิตทางทะเล เป็นต้น ดาวเทียม
สมุทรศาสตร์ดวงแรกของโลกได้แก่ ดาวเทียม Seasat และได้มีการพัฒนาสร้างดาวเทียมทางสมุทรศาสตร์อีกหลายดวง เช่น ดาวเทียม Robinson 34,
ดาวเทียม Mos 1 เป็นต้น


ภาพที่ 8 ดาวเทียม Seasatข้อมูลภาพ ณ วันที่16-9-56
          3.6 ดาวเทียมสำรวจอวกาศ ใช้เพื่อสำรวจอวกาศเพื่อตรวจจับสภาพแวดล้อมต่างๆ ในอวกาศไม่ว่าจะเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า สิ่งมีชีวิต และสภาวะต่าง ๆ
เป็นต้น ดาวเทียมสำรวจอวกาศจะถูกนำขึ้นไปสู่วงโคจรที่สูงกว่าดาวเทียมประเภทอื่นๆ ทำให้ไม่มีชั้นบรรยากาศโลกกั้นขวาง ดาวเทียมชนิดนี้ได้แก่ ดาวเทียม
Mars Probe และดาวเทียม Moon Probe


ภาพที่ 9 ดาวเทียม Mars Probeข้อมูลภาพ ณ วันที่16-9-56
          3.7 ดาวเทียมจารกรรม ใช้เพื่อการสอดแนมและค้นหา เป็นดาวเทียมที่นิยมใช้ในกิจการทางทหาร ทั้งนี้เพราะสามารถสืบหาตำแหน่งและรายละเอียด
เฉพาะที่ต้องการได้ทั้งในที่มืดและที่สว่าง ตรวจหาคลื่นวิทยุ สอดแนมทางการทหารของประเทศคู่แข่ง ตลอดจนสามารถสร้างดาวเทียมได้ตามความต้องการใน
ด้านกิจการทหาร ดาวเทียมชนิดนี้ได้แก่ ดาวเทียม DS3, ดาวเทียม COSMOS ของสหภาพรัสเซีย ดาวเทียม Big Bird, ดาวเทียม COSMOS 389 Elint
ของสหรัฐอเมริกา


ภาพที่ 10 ดาวเทียม COSMOS 389 Elint
ข้อมูลภาพ ณ วันที่16-9-56

4. ส่วนประกอบของดาวเทียม
          ดาวเทียมเป็นเครื่องมือทางอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อน มีส่วนประกอบหลายๆ อย่างสามารถทำงานได้โดยอัตโนมัติ และทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุด
แต่ละส่วนมีระบบควบคุมการทำงานแยกย่อยกันไป มีองค์- ประกอบส่วนใหญ่ของดาวเทียมดังนี้
          4.1 โครงสร้างของดาวเทียม เป็นส่วนที่มีความสำคัญมากส่วนหนึ่ง เพราะเป็นส่วนประกอบภายนอกของดาวเทียม ที่จะต้องมีน้ำหนักเบาและทนทาน ทั้งนี้
น้ำหนักของส่วนโครงสร้างนี้จะต้องมีประมาณ 20-25% ของน้ำหนักรวม
          4.2 ระบบเครื่องยนต์ เป็นส่วนที่ทำงานคล้ายกับเครื่องอัดและปล่อยอากาศ ซึ่งระบบส่วนนี้จะทำงานในสภาวะสูญญากาศโดยไม่มีแรงโน้มถ่วง
          4.3 ระบบพลังงาน เป็นส่วนที่ผลิตพลังงานให้กับดาวเทียม ส่วนนี้จะมีแผงพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับรับพลังงาน เพื่อเปลี่ยนให้เป็นพลังงานไฟฟ้าให้กับ
ดาวเทียม
          4.4 ระบบควบคุมและบังคับ เป็นส่วนที่ประมวลผลคำสั่งต่างๆ ให้กับดาวเทียมสำหรับติดต่อสื่อสารกับโลก ซึ่งภายในส่วนนี้จะประกอบด้วยคอมพิวเตอร์
          4.5 ระบบสื่อสารและนำทาง เป็นส่วนที่นำทางให้ดาวเทียมเคลื่อนที่ในวงโคจรที่กำหนด ซึ่งในส่วนนี้จะมีอุปกรณ์ตรวจจับความร้อนซึ่งทำงานโดยแผง
ควบคุมอัตโนมัติ
          4.6 อุปกรณ์ควบคุมระดับความสูง เป็นส่วนที่ทำหน้าที่รักษาระดับความสูงให้สัมพันธ์กับพื้นโลกและดวงอาทิตย์ ทั้งนี้ก็เพื่อให้ดาวเทียมสามารถรักษาระดับ
ให้โคจรได้
          4.7 เครื่องมือบอกตำแหน่ง เป็นส่วนที่กำหนดการเคลื่อนที่ของดาวเทียม



ภาพที่ 11 ส่วนประกอบของดาวเทียมข้อมูลภาพ ณ วันที่16-9-56
5. ระบบของการสื่อสารดาวเทียม
          ดาวเทียมสื่อสาร เป็นดาวเทียมที่ใช้ในการติดต่อสื่อสารทั้งในประเทศและระหว่างประเทศ ตลอดจนการคมนาคมขนส่ง ช่วยในการควบคุมเส้นทางและบอก
ตำแหน่งที่อยู่ โดยดาวเทียมจะทำหน้าที่เป็นสถานีรับส่งคลื่นวิทยุสื่อสารติดต่อกับสถานีภาคพื้นดินช่วยให้กิจการสื่อสารทางโทรศัพท์ โทรพิมพ์ โทรสาร และการ
ถ่ายทอดสัญญาณโทรทัศน์ระหว่างประเทศเป็นไปอย่างทั่วถึงและรวดเร็ว สำหรับประเทศไทยใช้บริการของดาวเทียมอินเทลแสตและดาวเทียมปาลาปา ของ
ประเทศอินโดนีเซีย
          ดาวเทียมเพื่อการสื่อสารนั้นจะทำหน้าที่เป็นสถานีทวนสัญญาณซึ่งในดาวเทียมจะติดตั้งอุปกรณ์รับส่งคลื่นวิทยุเพื่อใช้รับและถ่ายทอดสัญญาณสู่พื้นโลก
โดยพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ในตัวดาวเทียมนั้นได้มาจากเซลล์แสงอาทิตย์ ซึ่งระบบการสื่อสารด้วยดาวเทียมนั้นจะมีองค์ประกอบสำคัญ 2 ส่วนคือส่วนภาคอวกาศ
(Space Segment) ซึ่งได้แก่ ตัวดาวเทียม และส่วนภาคพื้นดิน (Ground Segment) ซึ่งได้แก่ สถานีรับส่งภาคพื้นดินศูนย์โทรคมนาคม


ภาพที่ 12 ระบบสื่อสารดาวเทียม 
ข้อมูลภาพ ณ วันที่16-9-56
          สถานีภาคพื้นดินแต่ละแห่งนั้นสามารถเป็นได้ทั้งสถานีรับและสถานีส่ง จึงทำให้สถานีภาคพื้นดินแต่ละแห่งมีทั้งเครื่องรับและเครื่องส่ง ส่วนดาวเทียมนั้นจะ
เป็นเพียงสถานีทวนสัญญาณและส่งสัญญาณไปยังจุดหมายปลายทางที่สถานีภาคพื้นดินอื่นๆ และสัญญาณจากสถานีรับส่งภาคพื้นดินจะส่งไปยังศูนย์โทรคมนาคม
แล้วศูนย์โทรคมนาคมจะส่งสัญญาณไปยังสถานีโทรทัศน์ สถานีวิทยุปลายทาง
          การสื่อสารผ่านดาวเทียมสามารถกระทำได้โดยสถานีภาคพื้นดินส่งคลื่นความถี่ไมโครเวฟผสมสัญญาณข่าวสารขึ้นไปยังดาวเทียม ซึ่งจะเรียกว่าความถี่
เชื่อมโยงขาขึ้น (Up-Link Frequency) โดยปกติความถี่ไมโครเวฟขาขึ้นจะใช้ประมาณ 6 กิกะเฮิร์ต เครื่องรับภายในตัวดาวเทียมจะรับสัญญาณเข้ามาแล้ว
ทวนสัญญาณให้แรงขึ้นพร้อมกำจัดสัญญาณรบกวนออกไป ก่อนส่งสัญญาณกลับมายังพื้นดิน ทั้งนี้ดาวเทียมจะทำการเปลี่ยนความถี่คลื่นไมโครเวฟให้แตกต่าง
ไปจากความถี่ขาขึ้นแล้วจึงส่งความถี่ไมโครเวฟที่ผสมสัญญาณข่าวสารกลับลงมาเรียกว่า ความถี่เชื่อมโยง ขาลง (Down-Link Frequency) โดยปกติความถี่
ไมโครเวฟขาลงจะใช้ประมาณ 4 กิกะเฮิร์ต


ภาพที่ 13 การใช้ดาวเทียมสื่อสารในการทวนสัญญาณไมโครเวฟ
ข้อมูลภาพ ณ วันที่16-9-56
          ดาวเทียมสื่อสารโดยทั่วไปมักใช้งานในแถบความถี่ย่านไมโครเวฟ ซึ่งย่านความถี่ไมโครเวฟนี้จะถูกแบ่งเป็นย่านความถี่ย่อยๆ เพื่อกำหนดใช้งาน ทั้งนี้แต่ละย่านความถี่จะมีการกำหนดชื่อเรียกเป็นภาษาอังกฤษ
ตารางที่ 1 ย่านความถี่ในการใช้งานสำหรับการสื่อสารดาวเทียม
ย่านความถี่
ชื่อย่าน
225 – 390 MHz
p
350 – 530 MHz
J
1350 – 2700 MHz
L
2500 – 2700 MHz
S
3400 – 6425 MHz
C
7250 – 8400 MHz
X
10.95 – 14.50 GHz
Ku
17.70 – 21.20 GHz
Kc
27.50 – 31 GHz
K
36 – 46 GHz
Q
46 – 56 GHz
V
56 – 100 GHz
W
          สำหรับย่านความถี่ที่นิยมใช้งานในกิจการดาวเทียมสื่อสารนั้น ได้แก่ ย่านความถี่ C (C band) ซึ่งมีย่านความถี่ 3400 – 6425 เมกกะเฮิร์ต โดยทั่วไปมัก
ใช้ความถี่ขาขึ้น (Up Link) ในช่วง 5.925 กิกะเฮิร์ต ถึง 6.425 กิกะเฮิร์ต และใช้ย่านความถี่ขาลง (Down Link) ในช่วง 3.7 กิกะเฮิร์ต ถึง 4.2 กิกะเฮิร์ต โดย
ทั่วไปแล้วย่านความถี่ C หรือ C แบนด์ นี้นิยมเรียกชื่อตามความถี่ที่ใช้งาน คือ ขาขึ้น 6 กิกะเฮิร์ต และขาลง 4 กิกะเฮิร์ต ซึ่งจะเขียนแทนด้วย 6 GHz/4 GHz
เนื่องจากย่านความถี่ C ไม่สามารถรองรับจำนวนของการสื่อสารที่เพิ่มขึ้นได้ จึงได้มีการใช้ย่านความถี่ที่สูงขึ้นไปอีกคือ ย่านความถี่ Ku (Ku band) ซึ่งมีย่าน
ความถี่ 10.95 – 14.50 กิกะเฮิร์ต โดยทั่วไปมักใช้ความถี่ขาขึ้น (Up Link) ในช่วง 14 กิกะเฮิร์ต ถึง 14.50 กิกะเฮิร์ต และใช้ย่านความถี่ขาลง (Down Link)
ในช่วง 11.70 กิกะเฮิร์ต ถึง 12.20 กิกะเฮิร์ต โดยทั่วไปแล้วย่านความถี่ Ku หรือ Ku แบนด์ นี้จะนิยมเรียกความถี่ใช้งานขาขึ้น 14 กิกะเฮิร์ต และขาลง
12 กิกะเฮิร์ต ซึ่งจะเขียนแทนด้วย 14 GHz/12 GHz




คลื่นวิทยุกับการการส่งข้อมูล

ข้อมูลคอมพิวเตอร์นั้นเป็นข้อมูลดิจิตอลอย่างที่เรารู้กัน ว่ามันประกอบไปด้วยเลขศูนย์และหนึ่ง แต่ในคลื่นวิทยุนั้นการส่งคลื่นเป็นเพียงการบอกว่ามีคลื่นนั้นอยู่หรือไม่ จำเป็นต้องหาทางแปลงคลื่นวิทยุที่เราจับได้ในอากาศมาเป็นข้อมูลศูนย์และหนึ่งอีก กระบวนการหนึ่งที่เป็นไปได้ เช่น เมื่อส่งคลื่นนั้นไปในอากาศในถือว่าช่วงเวลานั้นเป็นการส่งข้อมูลหนึ่ง และเมื่อหยุดส่งให้ถือว่าว่าข้อมูลเป็นศูนย์ เมื่อเรากำหนดช่วงเวลาศูนย์และหนึ่งแต่ละตัวจะกินเวลานานเท่าใด เราก็สามารถจับคลื่นสัญญาณในอากาศออกมาเป็นข้อมูลเหมือนในสายไฟที่เราใช้งานกันได้
การเข้ารหัสสัญญาณแบบ FSK (Frequency Shift Keying) ทำให้ความถี่ของสัญญาณเปลี่ยนไปเพื่อแสดงแทนข้อมูลศูนย์และหนึ่ง เป็นการเข้ารหัสสัญญาณพื้นฐานแบบหนึ่ง ภาพโดย Ktims
เทคนิคการแปลงข้อมูลให้เป็นคลื่นวิทยุนี้ เราเรียกว่ากระบวนการเข้ารหัสสัญญาณ (modulation) เทคนิคการเข้ารหัสสัญญาณมีมากมายหลากหลาย และได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่องในช่วงหลายสิบปีที่ผ่านมา ทำให้เราสามารถส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายไร้สายอย่างมีประสิทธิภาพขึ้นมาก วายฟายที่เราใช้งานทุกวันนี้ทำความเร็วเพิ่มขึ้นจาก 1 Mbps ในมาตรฐาน 802.11 ไปเป็น 300 Mbps ในมาตรฐาน 802.11n อย่างรวดเร็ว

สัญญาณรบกวน

สิ่งที่คู่กันกับการส่งข้อมูลผ่านคลื่นวิทยุ คือ สัญญาณรบกวนที่เป็นคลื่นวิทยุที่มีอยู่ในธรรมชาติทั่วไป ไม่ว่าจะเป็นจากการใช้งานของมนุษย์ด้วยกันเอง ไปจนถึงรังสีจากดวงอาทิตย์ที่ส่งมายังโลก ทำให้ทุกคลื่นความถี่ที่เราใช้งานกัน ล้วนมีคลื่นวิ่งอยู่ในอากาศความแรงคลื่นที่แต่ละความถี่ต่างๆ กันออกไปอย่างคาดเดาไม่ได้
สัญญาณรบกวนเมื่อมาพบกับสัญญาณที่เป็นข้อมูลทำให้สัญญาณรวมเปลี่ยนรูปร่างไป ภาพโดย Yves-Laurent
โดยทั่วไปแล้วเมื่อสัญญาณรบกวนมีไม่มากนัก ก็จะไม่มีผลอะไรต่อการส่งข้อมูล เช่น เสียงที่เราได้ยินกันทุกวันนี้ (ซึ่งเป็นคลื่นแบบหนึ่งเช่นเดียวกัน) เรายังสามารถพูดคุยกันได้ คือ การรับรู้คลื่นที่ฝ่ายตรงข้ามส่งมา และแปลความหมายของข้อมูลได้ แม้จะมีเสียงรบกวนรอบข้างก็ตาม แต่หากเสียงรบกวนมีมากเกินไป เช่น มีเครื่องจักรทำงานอยู่ใกล้ๆ สัญญาณรบกวนก็จะเริ่มทำให้การพูดคุยทำได้ลำบาก สิ่งที่เราทำได้ เช่น การพูดให้เสียงดังขึ้น ก็สามารถทำให้แก้ปัญหาเสียงรบกวนเหล่านั้นได้
คลื่นโดยทั่วไปนั้น เมื่อเราใช้ส่งออกไปแล้วความแรงสัญญาณก็จะลดลงตามระยะทางที่เพิ่มขึ้น จนกระทั่ง ความแรงสัญญาณใกล้เคียงกับสัญญาณรบกวนในธรรมชาติจนแยกจากกันไม่ออกในที่สุด
สัญญาณรบกวนและการที่คลื่นอ่อนแรงลงเช่นนี้ ทำให้ระยะทำการของการส่งข้อมูลวิทยุมีข้อจำกัด เช่น วายฟายในมาตรฐาน 802.11b นั้นจะมีระยะทำการในที่โล่งประมาณ 40 เมตร แต่ถ้าเราอยู่ในย่านที่มีคลื่นรบกวนสูงๆ เช่น ในเมือง หรือคอนโดที่มีการใช้งานคลื่นความถี่เดียวกันมากๆ สัญญาณรบกวนก็จะแรงขึ้น ทำให้ระยะทำการลดลง

ประสิทธิภาพการใช้งานคลื่นความถี่

ประสิทธิภาพในการใช้งานคลื่นความถี่ (Spectral Frequency) เป็นตัวเลขที่บอกเราว่าเมื่อเรามีคลื่นอยู่ในมือเป็นความกว้างค่าหนึ่ง โดยความกว้างของคลื่นความถี่ คือ ความถี่ที่เริ่มใช้งานได้ไปจนถึงความถี่สุดท้ายที่ใช้งานได้ เราจะสามารถส่งข้อมูลผ่านคลื่นความถี่นั้นๆ ได้มากน้อยแค่ไหน เช่น วายฟาย 802.11b นั้นใช้คลื่นความถี่ 22MHz ตัวอย่างช่อง 1 ของวายฟาย คือ คลื่น 2401MHz – 2423MHz มีความกว้างทั้งหมด 22MHz และใช้ส่งข้อมูลได้ 11Mbps แสดงว่ามันมีประสิทธิภาพการใช้งานคลื่นความถี่ 0.5 bit/s/Hz
มาตรฐานการส่งข้อมูลแบบใหม่ๆ ให้ประสิทธิภาพของคลื่นความถี่ที่ดีกว่าเดิมมาก มาตรฐานเก่าเช่น โทรศัพท์มือถือในระบบ AMPS ที่มีใช้งานถึงสามสิบปีแล้ว อาจจะมีประสิทธิภาพเพียง 0.0015 bit/s/Hz เท่านั้น ขณะที่มาตรฐานใหม่กว่านั้นเช่น GSM จะให้ประสิทธิภาพที่ 0.45 bit/s/Hz ส่วนมาตรฐานใหม่ๆ เช่น HSDPA สามารถให้ประสิทธิภาพได้สูงสุดถึง 8.44 bit/s/Hz วายฟายที่เราใช้งานอยู่ทุกวันนี้ก็พัฒนาขึ้นมาอยู่ในระดับ 2.4 bit/s/Hz ในมาตรฐาน 802.11n
ประสิทธิภาพเหล่านี้แม้จะเพิ่มขึ้นไปเรื่อยๆ ตามเทคโนโลยีที่ดีขึ้น แต่ก็มีข้อจำกัดอยู่ โดยมีทฤษฎีบทที่เรียกว่า Shannon-Hartley Theorem ระบุว่า
โดย C คือ ปริมาณข้อมูล bit/s ที่ใส่เข้าไปในช่องสัญญาณได้ B คือ ความกว้างของช่องสัญญาณที่ใช้ และ S/N คือความแรงสัญญาณเทียบกับความแรงของสัญญาณรบกวน
สมการนี้บอกเราสองอย่าง คือ เมื่อเรามีสัญญาณรบกวนในสภาพแวดล้อมจริง เราสามารถเพิ่มประสิทธิภาพของการส่งข้อมูลได้สองวิธี คือ การส่งสัญญาณให้แรงขึ้น และการส่งผ่านช่องสัญญาณที่มีขนาดใหญ่ขึ้น ตัวอย่าง เช่น ในมาตรฐาน 802.11n นั้นอนุญาตให้ เพิ่มช่องสัญญาณไปได้ถึงความกว้าง 40MHz
โดยตัวทฤษฎีบทนี้เองเป็นเพียงขีดจำกัดสูงสุดที่เป็นไปได้เท่านั้น ทุกวันนี้หากนำความกว้างช่วงคลื่นและความแรงสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนที่เราใช้กันอยู่มาใส่ในสมการนี้จะพบว่าประสิทธิภาพที่เราได้รับต่ำกว่าสมการนี้ แต่เทคนิคในยุคหลังๆ จะเข้าใกล้มากขึ้นเรื่อยๆ

การนำคลื่นความถี่กลับมาใช้ใหม่

คลื่นความถี่ที่เราส่งข้อมูลกัน แม้จะมีเพียงไม่กี่ช่องสัญญาณ เช่น 802.11b ในคลื่นย่าน 2.4GHz นั้นสามารถใช้งานได้พร้อมกัน 3 ช่องสัญญาณ แต่เราก็สามารถใช้งานกันได้กว้างขวาง เพราะเมื่อพ้นระยะสัญญาณของตัวส่งตัวหนึ่งไปไกลๆ แล้ว สัญญาณจากตัวส่งตัวนั้นก็จะอ่อนลงเรื่อยๆ จนกระทั่งไม่ต่างไปจากสัญญาณรบกวนในธรรมชาติ ก็จะสามารถใช้ช่องสัญญาณเดิมได้อีกครั้ง เรียกว่า การนำความถี่กลับมาใช้ใหม่ (Frequency Reuse)
ความแรงสัญญาณของเสาส่งสามต้นที่อยู่ติดกัน เมื่อต้นหนึ่งส่งสัญญาณก็จะกระทบไปถึงต้นอื่นๆ แม้ความแรงสัญญาณจะต่ำลงจนกระทั่งอ่านข้อมูลกลับมาไม่ได้แล้วก็ตาม
ในระบบที่มีการจัดการ เช่น ระบบโทรศัพท์มือถือนั้น ช่องสัญญาณจะถูกจัดวางอย่างเป็นระบบ มีการวางแผนว่าพื้นที่ใดควรใช้ช่องสัญญาณใด เพื่อสับหลีกการใช้คลื่นความถี่เดียวกันในพื้นที่ติดกัน ซึ่งจะทำให้รบกวนกันเองจนกระทั่งไม่มีใครสามารถส่งข้อมูลได้
การวางแผนการใช้คลื่นความถี่ จะพยายามไม่ใช้งานคลื่นความถี่เดียวกัน (สีเดียวกัน) ในพื้นที่ติดกัน เพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวนกันเอง หากมีช่องสัญญาณมากขึ้นก็จะจัดให้ช่องสัญญาณเดียวกันอยู่ห่างกันได้มากขึ้น
การวางแผนนำคลื่นความถี่กลับมาใช้ซ้ำจะทำได้ง่ายขึ้น หากมีคลื่นจำนวนมาก แบนวิดท์ของคลื่นที่มีมากก็จะสามารถเว้นระยะห่างระหว่างคลื่นช่องเดียวกันได้ไกลขึ้น ในสภาพความเป็นจริง คลื่นไม่ได้แผ่ออกเป็นเป็นวงกลมเท่ากันทุกด้านเหมือนในภาพตัวอย่าง เนื่องจากเสาสัญญาณอาจจะบีบให้คลื่นไปด้านใดด้านหนึ่ง หรือสิ่งก่อสร้างอาจจะสะท้อนหรือปิดกั้นคลื่นบางด้านให้ระยะทางสั้นลง การออกแบบวางแผนคลื่นจึงมีความซับซ้อนขึ้นมาก แต่หลักการยังคงเดิม คือ ระยะทำการของคลื่นช่องสัญญาณหนึ่งๆ จะมีจำกัด และแต่ระยะทางที่มันจะแรงพอที่จะรบกวนการส่งข้อมูลบนช่องสัญญาณเดียวกันนั้นไกลกว่าระยะที่มันทำงานได้ ทำให้ต้องเว้นระยะที่ไม่ใช่ช่องสัญญาณนั้นออกไปช่วงหนึ่ง (นอกจากนี้ยังมีการเข้ารหัสสัญญาณแบบใหม่ๆ ยังเปิดให้มีการบริหารคลื่นแบบอื่นๆ แต่บทความนี้ละไว้)
ในระบบโทรศัพท์นั้น เสาให้บริการโทรศัพท์มือถือต้นหนึ่งๆ อาจจะมีรัศมีให้บริการนับสิบกิโลมเตร กินพื้นที่นับร้อยตารางกิโลเมตร หากให้บริการบนคลื่นความถี่เพียงช่องสัญญาณเดียวก็จะสามารถให้บริการแชร์กันได้ตามความเร็วที่ทำได้ของมาตรฐานแต่ละตัว แล้วแบ่งกันไปตามจำนวนคนใช้งาน เช่น ในระบบ HSDPA สามารถส่งข้อมูลได้ 42Mbps ในพื้นที่การทำงานของเสาต้นเดียวกัน ทุกคนก็ต้องแชร์ช่องสัญญาณดียวกัน ทำให้หากมีคนใช้งาน 10 คนพร้อมกันก็ไม่สามารถทำความเร็วได้เกิน 4.2Mbps ไปได้
การวางแผนจัดการช่องสัญญาณอาจจะใช้เทคนิคอื่นๆ เช่น การลดกำลังส่งของเสาสัญญาณลง ทำให้รัศมีการให้บริการต่ำลง แล้ววางเสาให้ถี่ขึ้นทำให้ผู้ใช้บริการต่อเสาแต่ละต้นนั้นมีจำนวนน้อยลง ในเมืองใหญ่ที่ประชากรหนาแน่นอาจจะมีการวางเสา microcell ที่มีรัศมีทำการเพียงหลักร้อยเมตร จนกระทั่งมีการเสนอบริการ femtocell ที่มีรัศมีให้บริการไม่กี่สิบเมตร พอๆ กับวายฟาย มันช่วยผู้ให้บริการสามารถนำคลื่นความถี่มาใช้ซ้ำได้มากในเมืองใหญ่ที่ประชากรหนาแน่น ผู้ใช้กระจุกตัว แต่ก็สามารถวางเสาสัญญาณได้ง่ายเพราะสาธารณูปโภคพร้อม ขณะที่การวางเสาสัญญาณในพื้นที่ห่างไกล ความหนาแน่นประชากรต่ำอาจจะวางเสากำลังส่งสูงเพื่อจะสามารถให้บริการได้ครอบคลุมพื้นที่เป็นหลัก
บริการที่ผู้ใช้สามารถเคลื่อนที่ไปได้อิสระอย่างโทรศัพท์มือถือยังมีความซับซ้อน เช่น กรณีที่ผู้ใช้รวมตัวกันมากๆ เป็นการชั่วคราวในพื้นที่ที่ปกติมีผู้ใช้งานน้อย พื้นที่นั้นอาจจะวางเสาสัญญาณไว้ให้สามารถให้บริการได้ไกลๆ เป็นหลัก แต่เมื่อผู้ใช้มารวมกันก็เกิดการแย่งช่องสัญญาณกันจนใช้มงานไม่ได้ เหมือนที่เราประสบปัญหาเมื่อมีงานคอนเสิร์ต หรืองานอีเวนต์อื่นๆ แล้วมีคนไปรวมตัวในที่เดียวกันจำนวนมากๆ แล้วไม่สามารถใช้งานโทรศัพท์มือถือได้

การสื่อสารไร้สายกับการทดแทนการสื่อสารแบบมีสาย

ขณะที่การสื่อสารแบบไร้สายสร้างความสะดวกสบายอย่างมากในช่วงยี่สิบปีให้หลังมานี้ แต่ข้อจำกัดของการสื่อสารแบบไร้สาย ไม่ว่าจะเป็นระบบ 3G หรือวายฟายก็ยังมีปัญหาของมันเองอยู่ ความได้เปรียบของรัศมีการให้บริการที่ไกล และเสียค่าติดตั้งน้อยกว่า แลกมากับการที่บริการเหล่านี้ต้องให้บริการบนคลื่นความถี่ที่มีจำกัด การเพิ่มกำลังส่งให้ไกลขึ้นเรื่อยๆ จะช่วยให้สามารถให้บริการพื้นที่ห่างไกลได้ดีขึ้น แต่ก็ทำให้จำนวนคนที่ต้องใช้ช่องสัญญาณร่วมกันมีมากขึ้นด้วยเช่นเดียวกัน
การสื่อสารแบบไร้สายเหมาะสมที่จะมีไว้เพื่อใช้ร่วมกับการสื่อสารแบบมีสายอย่างที่เราใช้กัน เช่น บริการบรอดแบนด์ที่แม้จะมีสายโทรศัพท์มาถึงบ้านเรา แต่เราก็มักเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ของเราเองผ่านอินเทอร์เน็ตด้วยวายฟายในบ้านของเราเองอีกทีหนึ่ง การใช้งานแบบไร้สายเป็นทางเลือกเดียวเมื่อมีการเคลื่อนที่ไปเรื่อยๆ เพราะเราไม่สามารถเชื่อมต่อสายกับยานพาหนะที่กำลังเคลื่อนที่อยู่ได้ หรือการให้บริการในพื้นที่ห่างไกล ที่ปกติแล้วไม่คุ้มค่าที่จะให้บริการแบบมีสาย เช่น หมู่บ้านที่ความหนาแน่นประชากรต่ำ บ้านแต่ละหลังอยู่ห่างกันมาก การให้บริการแบบไร้สายที่มีรัศมีให้บริการไกลๆ เช่น 3G ทำให้คนในพื้นที่เหล่านี้สามารถเข้าถึงอินเทอร์เน็ตได้ง่ายขึ้น
ขณะที่การให้บริการแบบมีสายนั้นยังมีข้อดีที่สามารถทำความเร็วได้เพิ่มขึ้นไปเรื่อยๆ ทุกวันนี้โครงสร้างพื้นฐานหลักมักใช้ผ่านสายไฟเบอร์ออปติกส์ที่สามารถทำความเร็ว 40Gbps ได้ไม่ยากนัก การเดินสายไฟเบอร์ออปติกส์มักเดินสายไว้ทีละจำนวนมากๆ เพราะค่าดำเนินการเดินสายมีราคาแพง จึงสามารถนำสายที่ยังไม่ได้ใช้งานมาใช้งานได้เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ หรือกระทั่งเดินสายใหม่หากจำเป็น ขณะที่คลื่นความถี่วิทยุนั้นไม่สามารถหามาเพิ่มได้เรื่อยๆ เหมือนสายเหล่านี้
การสื่อสารข้อมูลระบบเครือข่าย
   ระบบเครือข่ายเบื้องต้น
1. ประเภทของระบบเครือข่าย  แบ่งออกเป็น 3 ประเภทคือ
     - MAN (แมน) เครือข่ายระดับเมือง (Metropolitan Area Network หรือ MAN) เป็นเครือข่ายขนาดกลาง ใช้ภายในเมือง หรือ จังหวัดที่ใกล้เคียงกัน เช่น ระบบเคเบิ้ลทีวีที่มีสมาชิกตามบ้านทั่วไป ที่เราดูกันอยู่ทุกวัน ก็จัดเป็นระบบเครือขายแบบ MAN
     - WAN (แวน) เครือข่ายระดับประเทศ (Wide Area Network หรือ WAN) เป็นระบบเครือข่ายขนาดใหญ่ ใช้ติดตั้งบริเวณกว้าง มีสถานี หรือจุดเชื่อมต่อมากมาย มากกว่า 1 แสนจุด ใช้สื่อกลางหลายชนิด เช่น ระบบคลื่นวิทยุ ไมโครเวฟ หรือดาวเทียม
     - LAN (แลน) เครือข่ายท้องถิ่น (Local Area Network หรือ LAN) เป็นเครือข่ายระยะใกล้ใช้กันอยู่ในบริเวณไม่กว้างนัก อาจอยู่ในองค์กรเดียวกัน หรืออาคารที่ใกล้กัน เช่น ภายในสำนักงาน ภายในโรงเรียนหรือมหาวิทยาลัย ระบบเครือข่ายท้องถิ่น จะช่วยให้ติดต่อกันได้สะดวก ช่วยลดต้นทุนสและเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้งานอุปกรณ์ต่าง ๆ
2. ความหมายและความสำคัญของเครือข่ายคอมพิวเตอร์
     2.1 โฮสต์ (Host)  คือ ในกรณีที่เป็นการเชื่อมต่อระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์หลาย ๆ เครื่องเข้ากับเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ที่เป็นศูนย์กลาง เราเรียกคอมพิวเตอร์ที่เป็นศูนย์กลางนี้ว่า โฮสต์ (Host)
     2.2 เครือข่ายคอมพิวเตอร์ หมายถึง เครือข่ายคอมพิวเตอร์ (Network) หมายถึง การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ตั้งแต่ 2 เครื่องขึ้นไปเข้าด้วยกันด้วยสายเคเบิล หรือสื่ออื่น ๆ ทำให้คอมพิวเตอร์สามารถรับส่งข้อมูลแก่กันและกันได้
     2.3 ความสำคัญ ระบบเครือข่าย (Network) จะเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์เข้าด้วยกันเพื่อการติดต่อสื่อสารเราสามารถส่งข้อมูลภายในอาคาร หรือข้ามระหว่างเมืองไปจนถึงอีกซีกหนึ่งของโลก ซึ่งข้อมูลต่าง ๆ อาจเป็นทั้งข้อความรูปภาพ เสียง ก่อให้เกิดความสะดวก รวดเร็วแก่ผู้ใช้ ซึ่งความสามารถเหล่านี้ทำให้เครือข่ายคอมพิวเตอร์มีความสำคัญและจำเป็นต่อการใช้งานในแวดวงต่าง ๆ
3. ลักษณะการเชื่อมต่อของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์     3.1 เครือข่ายแบบบัส (Bus Network) เครือข่ายแบบนี้จะมีการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์บนสายเคเบิลซึ่งเรียกว่าบัส คอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่ง ๆ สามารถส่งถ่ายข้อมูลได้เป็นอิสระ โดยข้อมูลจะวิ่งผ่านอุปกรณ์ต่าง ๆ บนสายเคเบิลจนกว่าจะถึงจุดที่ระบุไว้ (Address)
     3.2 เครือข่ายแบบดาว (Star Network) เครือข่ายแบบนี้ จะมีคอมพิวเตอร์หลักที่เรียกว่า โฮลต์ (Host) ต่อสายกับคอมพิวเตอร์ย่อยที่เป็นไคลเอนต์ (Client) คอมพิวเตอร์ที่เป็นไคลเอนต์แต่ละเครื่องไม่สามารถติดต่อกันได้โดยตรง การติดต่อจะต้องผ่านคอมพิวเตอร์ที่เป็นศุนย์กลาง
     3.3 เครือข่ายแบบวงแหวน (Ring Network) เครือข่ายแบบนี้จะมีการติดต่อสื่อสารเป็นแบบวงแหวน โดยที่ไม่มีคอมพิวเตอร์หลัก คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องในเครือข่ายสามารถติดต่อกันได้โดยตรง
     3.4 ลักษณะ จุดปลายทงของการรับ-ส่งข้อมูล เราเรียกว่าโหนด (Node) ซึ่งโหนดนี้อาจะเป็นคอมพิวเตอร์ เครื่องพิมพ์ ATM หรือเครื่องรับโทรศัพท์ ซึ่งแล้วแต่วัตถุประสงค์ของการใช้งาน ซึ่งการที่จะทำให้แต่ละโหนด ติดต่อรับ-ส่งข้อมูลถึงกันได้นั้น ต้องมีการเชื่อมต่อที่เป็นระบบ ในระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์นี้ เราสามารถแบ่งลักษณะของการเชื่อมโยงออกเป็น 3 ลักษณะ คือ เครือข่ายแบบดาว เครือข่ายแบบวงแหวน เครือข่ายแบบบัส
เครือข่ายอินเตอร์เน็ต1. กำเนิดอินเตอร์เน็ต
     อินเตอร์เน็ตเป็นเทคโนโลยีสารสนเทศที่ถือกำเนิดเมื่อประมาณ 30 ปีที่แล้ว ถือกำเนิดขึ้นครั้งแรกในประเทศสหรัฐอเมริกา เมื่อ พ.ศ. 2512 โดยองค์กรทางทหารของสหรัฐอเมริกา ชื่อว่า  ยู.เอส.ดีเฟนซ์ ดีพาร์ทเมนท์ (U.S.Defence Department) เป็นผู้คิดค้นระบบขึ้นมา มีวัตถุประสงค์ คือ เพื่อให้มีระบบเครือข่ายที่ไม่มีวันตาย แม้จะมีสงคราม ระบบการสื่อสารถูกทำลายหรือตัดขาด แต่ระบบเครือข่ายแบบนี้ ยังทำงานได้ ซึ่งระบบดังกล่าวจะใช้วิธีการส่งข้อมูล ในรูปของคลื่นไมโครเวฟ ฝ่ายวิจัยขององค์กรจึงได้จัดตั้งระบบเน็ตเวิร์กขึ้นมา เรียกว่า ARP A net ย่อมาจาก Advance Research Project Agency Net ซึ่งประสบความสำเร็จและได้รับความนิยมในหมู่ของหน่วยงานองค์กร รัฐบาล และสถาบันการศึกษาต่าง ๆ เป็นอย่างมาก
2. ความหมายของอินเตอร์เน็ต
     เครือข่ายของคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ ที่เชื่อมโยงเครือข่ายคอมพิวเตอร์ทั่วโลกเข้าด้วยกัน โดยอาศัยเครือข่ายโทรคมมนาคมเป็นตัวเชื่อมเครือข่ายภายใตมาตรฐานการเชื่อมโดยงด้วยโปรโตคอลเดียวกันคือ TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) เพื่อให้คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องในอินเตอร์เน็ตสามารถสื่อสารระหว่างกันได้ นับว่าเป็นเครือข่ายที่กว้างขวางที่สุดในปัจจุบัน เนื่องจากมีผู้นิยมใช้โปรโตคอลอินเตอร์เน็ตจากทั่วโลกมากที่สุด
3. ข้อดีของอินเตอร์เน็ต     - ค้นคว้าข้อมูลในลักษณะต่าง ๆ เช่น งานวิจัย บทความในหนังสือพิมพ์ความก้าวหน้าทางการแพทย์ ฯลฯ ได้จากแหล่งข้อมูลทั่วโลก เช่น ห้องสมุด สถาบันการศึกษา และสถาบันวิจัย โดยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายและเสียเวลาในการเดินทาง และสามารถสืบค้นได้ตลอดเวลา 24 ชั่วโมง
     - ติดตามความเคลื่อนไหวต่าง ๆ ทั่วโลกอย่างรวดเร็ว จากการรายงานข่าวของสำนักข่าวต่าง ๆ รวมทั้งอ่านบทความเรื่องราวที่ลงนิตยสาร หรือวารสารต่าง ๆ ได้ฟรีโดยมีทั้งข้อความและภาพประกอบด้วย
     - รังส่งไปรษณีย์อิเล็กทรอนิกส์ทั่วโลกได้อย่างรวดเร็ว โดยไม่ต้องเสียเงินค่าตราไปรษณียากร ถึงแม้จะเป็นการส่งข้อความไปต่างประเทศ ก็ไม่ต้องเสียเงินเพิ่มขึ้นเหมือนการส่งจดหมาย การส่งไปรษณีย์อิเล็กทรอนิกส์นี้ นอกจากจะส่งข้อความตัวอักษรแบบจดหมายธรรมดาแล้ว ยังสามารถส่งแฟ้มภาพนิ่ง ภาพเคลื่อนไหว และเสียงพร้อมกันไปได้ด้วย
     - สนทนากับผู้อื่นที่อยู่ห่างไกลได้ทั้งในลักษณะการพิมพ์ข้อความและเสียง
     - ร่วมกลุ่มอภิปรายหรือกลุ่มข่าวเพื่อแสดงความคิดเห็น หรือพูดคุยถกปัญหากับผู้ที่สนใจในเรื่องเดียวกัน เป็นการขยายวิสัยทัศน์ในเรื่องที่สนใจนั้น ๆ
     - ถ่ายโอนแฟ้มข้อความ ภาพ และเสียงจากที่อื่น ๆ รวมทั้งโปรแกรมต่าง ๆ ได้จากแหล่งที่มีผู้ให้บริการ
     - ตรวจดูราคาสินค้าและสั่งซื้อสินค้ารวมทั้งบริการต่าง ๆ ได้โดยไม่ต้องเสียเวลาเดินทางไปห้างสรรพสินค้า
     - ให้ความบันเทิงหลายรูปแบบ เช่น การฟังเพลง รายการวิทยุ การชมรายการโทรทัศน์ ภาพยนต์ รวมไปถึงการแข่งขันเกมกับผู้อื่นได้ทั่วโลก
     - ติดประกาสข้อความที่ต้องการให้ผู้อื่นทราบได้อย่างทั่วถึง
     - ให้เสรีภาพในการสื่อสารทุกรูปแบบแก่บุคคลทุกคน
4. ข้อจำกัดของอินเตอร์เน็ต
     4.1 อินเตอร์เน็ตเป็นข่ายงานขนาดใหญ่ ที่ไม่มีใครเป็นเจ้าของ ทุกคนจึงสามารถสร้างเว็บไซต์หรือติดประกาศข้อความได้ทุกเรื่อง บางครั้งข้อความนั้นอาจจะเป็นข้อมูลที่ไม่ถูกต้อง หรือไม่ได้รับการรับรอง เช่น ข้อมูลด้านการแพทย์หรือผลการทดลองต่าง ๆ จึงเป็นวิจารญาณของผู้อ่าน ที่จะต้องไตร่ตรองข้อความที่อ่านนั้นด้วยว่า ควรจะเชื่อถือได้หรือไม่
     4.2 นักเรียนและเยาวชน อาจติดต่อเข้าไปในเว็บไซต์ที่ไม่เป็นประโยชน์ หรือาจยั่วยุอารมณ์ ทำให้เป็นอันตรายตัวเองและสังคม

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น