ส่วนที่ 2 เทคโนโลยีเครือข่าย รูปแบบการเชื่อมต่อและส่วนประกอบ ประเภทเครือข่าย เทคโนโลยี LAN ระบบโทรศัพท์ เทคโนโลยี WAN อินเทอร์เน็ต เครือข่ายไร้สาย

PSTN Cellular Network GSM D. ระบบโทรศัพท์ PSTN Cellular Network GSM

ระบบโทรศัพท์ Voice Communication อาศัยอุปกรณ์แปลงข้อมูล เสียง -> สัญญาณ สัญญาณ -> เสียง ส่วนแปลงสัญญาณ(Transmitter) ส่วนรับสัญญาณ(Receiver) ใช้หลักการสั่นของคลื่นเสียง ใน Transmitter จะมีตัวกรอก Diaphragm ทำหน้าที่รับคลื่นเสียงซึ่งถูกรองไว้ด้วยแผ่นลำโพงคาร์บอน เสียงจะรวมกันจนกลายเป็นประจุไฟฟ้าไหลเข้าไปตามวงจร และแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าอนาล็อก ในทางกลับกันฝั่งรับจะเกิดกระบวนการย้อนกลับ โดยใช้ขดลวดแม่เหล็กคอยดึงดูดประจุไฟฟ้าจากสัญญาณ แล้วแปลงเป็นแรงสั่น เพื่อส่งผ่านไปยัง Diaphragm ซึ่งจะทำให้เกิดคลื่นเสียงในอากาศ

ระบบโทรศัพท์ Receiver Transmitter Telephone Networks : Demo

A simple telephone

A "real" telephone

องค์ประกอบของระบบโทรศัพท์ The Analog Local Loop

องค์ประกอบของระบบโทรศัพท์ อุปกรณ์สื่อสาร (CPE) เช่น เครื่องโทรศัพท์ ,เครื่องโทรสาร สื่อกลางขนส่งข้อมูล (Transmission Media ) เช่น สายสัญญาณแบบต่างๆ ,ระบบดาวเทียม ระบบการสลับช่องสัญญาณ (Switching System) เช่น เครือข่ายโทรศัพท์สาธารณะ(PSTN)

การทำงานเบื้องต้น เมื่อผู้ใช้ยกหูและกดส่งหมายเลข จะส่งด้วยคลื่นความถี่ของแต่ละหมายเลข เรียกว่า “Dual Tone” การติดต่อระหว่างต้นทางไปยังปลายทาง ผู้ใช้ต้องทราบหมายเลขที่ถูกต้องของผู้รับปลายทาง ซึ่งจำเป็นต้องมีระบบจัดการหมายเลข เพื่อช่วยแบ่งแยกกลุ่ม เช่น ตามภูมิภาค จังหวัด ประเทศ (รหัสพื้นที่,รหัสประเทศ,รหัสบริการอื่นๆเช่น 1112 หรือ1900-xxx-xxx) อดีตการสลับสัญญาณใช้คนทำ ปัจจุบันใช้ระบบอัติโนมัติ

การทำงานเบื้องต้น

PSTN Public Switched Telephone Network หรือเครือข่ายโทรศัพท์สาธารณะ เป็นเครือข่ายที่ใช้ในการติดต่อสื่อสารทางโทศศัพท์ พัฒนามาจากอดีตที่เป็นแบบอนาลอกทั้งหมด -> ดิจิตอลเกือบทั้งหมด เป็นเครือข่ายโทรศัพท์ที่ใช้ติดต่อสื่อสารด้วยเสียง มีเทคโนโลยีที่ใช้ใน PSTN คือ PBX Circuit Switching SONET/SDH

Private Branch Exchange หรือ PABX (Private Automatic Branch Exchange ) PBX Private Branch Exchange หรือ PABX (Private Automatic Branch Exchange ) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการเชื่อมต่อคู่สายโทรศัพท์ สามารถใช้เป็นอุปกรณ์ติดต่อสื่อสารในเครือข่ายสาธารณะหรือภายในองค์กรก็ได้ เช่น ภายในมหาวิทยาลัย ตึกสำนักงานขนาดใหญ่จำเป็นต้องมีการควบคุมช่องทางในการติดต่อกันทั้งภายใน ภายนอก

เป็นลักษณะการต่อวงจรเส้นทางที่ใช้กับระบบโทรศัพท์ Circuit Switching เป็นลักษณะการต่อวงจรเส้นทางที่ใช้กับระบบโทรศัพท์ เหมาะสมกับการส่งข้อมูลในรูปแบบเสียงมากกว่าข้อมูลประเภทอื่นๆ เชื่อมโยงกันแบบ end-to-end

Circuit Switching

Synchronous Optical Network และ Synchronous Digital Hierarchy SONET/SDH Synchronous Optical Network และ Synchronous Digital Hierarchy เป็นเทคโนโลยีการส่งข้อมูลแบบดิจิตอลในระบบโทรศัพท์ด้วยสายใยแก้วนำแสงที่มีความเร็วสูง 51Mbps – 40Gbps นิยมในสหรัฐอเมริกาและแคนาดา การเชื่อมต่อมีลักษณะเป็นรูปวงแหวนคู่ เชื่อมต่อกันด้วย Telephone Switch

SONET/SDH

SONET/SDH

CTI – Computer Telephony Integration Call Center เช่น ศูนย์ให้ข้อมูลข่าวสารแก่ลูกค้า การติดต่อสื่อสารผ่านอุปกรณ์ headset VoIP ผ่านทางแอปพลิเคชั่น เรียกว่า” SoftPhone “ ผ่านทางโทรศัพท์ปกติต่อผ่านอุปกรณ์ ATA (Analog Telephone Adapter) เครื่องโทรศัพท์แบบพิเศษ เช่น IP Phone เป็นเครื่องโทรศัพท์ที่เปลี่ยนสัญญาณเสียงเป็น IP Packet ต่อเข้ากับเครือข่ายอินเทอร์เน็ตได้โดยตรงเลย

Cellular Network เครือข่ายโทรศัพท์ไร้สาย การนำความถี่กลับมาใช้ใหม่ – Frequency Reuse ถ้าแต่ละ cell มีผู้ใช้ช่องสื่อสารจำนวนมากหนาแน่น ก็อาจยืมความความถี่จาก cell ข้างเคียงมาใช้

Every cellular system digital or analog is comprised of four parts Every cellular system digital or analog is comprised of four parts. 1 ) Cells and cell sites ( base stations ) 2 ) Switching station ( mobile telephone switching office or MTSO ) 3 ) System operator and its local office 4 ) Cellular telephones

ระบบการทำงานของเครือข่ายโทรศัพท์ไร้สาย Mobile Unit Initialization - ตรวจจับสัญญาณหน่วยเคลื่อนที่ Originated Call - หน่วยเคลื่อนที่ร้องขอการติดต่อ Paging – MTSO- ส่งสัญญาณค้นหา Call Accepted - หน่วยเคลื่อนที่ตอบรับการติดต่อ Ongoing Call - ช่วงการสนทนา Handoff - การเปลี่ยนสิทธิ์ถือครองสัญญาณ ช่องสัญญาณในการติดต่อระหว่าง Mobile กับ BTS มี 2 ช่อง Control Channel Traffic Channel

GSM

GSM – Global System for Mobile Communication ถูกพัฒนาขึ้นเมื่อ 1980 จากระบบไร้สายแบบเดิม ยุโรปจะใช้ความถี่ 900 Mhz และ 1.8 GHz อเมริกาใช้ความถี่ 1.9 GHz ใช้กำลังในการส่งจำกัดที่ 2 วัตต์ สำหรับ GSM 850/900 ใช้กำลังในการส่งจำกัดที่ 1 วัตต์ สำหรับ GSM 1800/1900 รองรับหลายๆบริการ เช่น SMS,MMS,GPRS,EDGE

GSM - GPRS GPRS ย่อมาจาก General Packet Radio Service หมายถึง ระบบการสื่อสารไร้สาย (wireless) ที่สามารถรับ-ส่งข้อมูลด้วความเร็วสูงสุดถึง 171.2 kbps ลักษณะการส่งข้อมูลจะมีการแบ่งย่อยออกเป็นส่วนๆ ที่เรียกว่า package และสามารถติดต่อไปยัง Internet ได้โดยผ่านโทรศัพท์มือถือ หรือคอมพิวเตอร์ ทั้งนี้ระหว่างการใช้งาน GPRS ยังสามารถรับโทรศัพท์พร้อมกันได้ด้วย            อย่างไรก็ตามการทำงานของ GPRS เป็นการแบ่งช่องสัญญาณที่มี 8 ช่องสัญญาณ (6 ช่องสัญญาณใช้สำหรับข้อมูลเสียง, 2 ช่องสัญญาณสำหรับข้อมูล) ซึ่งทำให้ถ้ามีการใช้งานในปริมาณมากๆ ในช่วงเวลาเดียวกัน ย่อมทำให้การโอนข้อมูลค่อนข้างล่าช้าลงอย่างเห็นได้ชัด ประโยชน์ของ GPRS             - การเชื่อมต่อเป็นลักษณะ Always On             - รับข้อมูลในรูปแบบ Video             - รับข้อมูลในรูปแบบ MMS             - ความเร็วในการทำงานดีกว่า GSM             - รับส่งข้อมูลต่างๆ เช่น ข้อมูลธนาคาร เมล์ หุ้น ข้อมูลช๊อปปิ้ง และอื่นๆ อีกมากมาย             - เชื่อมต่อกับ PDA,             - เชื่อมต่อกับ Notebook

วิวัฒนาการของเทคโนโลยีไร้สาย First Generation(1G) 1970 รับ/ส่ง เฉพาะข้อมูลเสียง ถ้าเปรียบกับอัตราส่งข้อมูลในยุคปัจจุบัน อยู่ที่ 15 Kbps Second Generation(2G) 1990 เปลี่ยนจากอนาลอก เป็น ดิจิตอล พัฒนามาเป็นการติดต่อระบบ cell เป็นต้นกำเนิดของ GSM รับ/ส่ง ข้อมูลตัวอักษรหรือข้อความได้ 115 Kbps (แต่ถูกจำกัดอยู่ที่ 40Kbps) Third Generation(3G) 400Kbps – 1Mbps ส่งภาพวิดิโอได้ Fourth Generation(4G)