อาจารย์นัณฑ์ศิตา ชูรัตน์ The Physical Layer อาจารย์นัณฑ์ศิตา ชูรัตน์

Physical Layer Physical Layer ซึ่งเกี่ยวข้องกับการสื่อสาร (Transmission) ทำหน้าที่ จัดการเชื่อมต่อ และ การส่งสัญญาณทางไฟฟ้า จากผู้ส่ง ไปยังผู้รับ โดยผ่านสื่อกลาง Physical Layer เป็นส่วนล่างที่รองรับทุกอย่าง ทำหน้าที่ขนส่งสัญญาณ ของ Layer ที่สูงกว่าทั้งหมด โดยมาตรฐานที่ใช้กันมากที่สุดใน Physical Layer คือ RS-232C มาตรฐานของสัญญาณ และสายที่กำหนด ว่าสัญญาณไหนทำอะไร และระดับแรงดันไฟฟ้าเท่าใดแทน 0 หรือ 1

การเข้ารหัสสัญญาณดิจิตอล การแปลงข้อมูลดิจิตอลให้เป็นสัญญาณดิจิตอล (Digital Data to Digital Signal) การส่งข้อมูลดิจิตอลผ่านช่องทางสื่อสารแบบดิจิตอลจะต้องมีการเข้ารหัส เพื่อให้สามารถส่งข้อมูลไปได้อย่างปลอดภัย เกิดการผิดพลาดของการส่งข้อมูลน้อย มีเทคนิควิธีเข้ารหัสสัญญาณดิจิตอลหลายวิธีด้วยกัน แบบ NRZ-L เป็นแบบที่ง่ายที่สุด โดยใช้ระดับแรงดันที่แตกต่างกันสองระดับ ส่วนสําหรับเครือข่าย LAN (Ethernet) จะใช้เทคนิค Manchester เทคนิค Differential Manchester สําหรับ Token Ring

การเข้ารหัสสัญญาณดิจิตอล NRZ-L (Nonreturn to Zero Level) 0 = high level ค่าสูง 1 = low level ค่าต่ำ NRZI (Nonreturn to Zero Inverted) 0 = ไม่มีการเปลี่ยนแปลงที่บิตเริ่มต้น 1 = เปลี่ยนแปลงเป็นตรงกันข้าม

การเข้ารหัสสัญญาณดิจิตอล Bipolar-AMI 0 = ไม่มีสัญญาณ 1 = สัญญาณเป็นบวกและลบสลับกัน Pseudoternary 0 = สัญญาณเป็นบวกและลบสลับกัน 1 = ไม่มีสัญญาณ

Differential Manchester 0 = เปลี่ยนจากค่าสูงเป็นค่าต่ำในช่วงกลาง 1 = เปลี่ยนจากค่าต่ำเป็นค่าสูงในช่วงกลาง Differential Manchester จะมีการเปลี่ยนแปลงที่ช่วงกลางเสมอ 0 = เปลี่ยนเป็นสัญญาณตรงกันข้ามกับด้านหน้า 1 = ไม่เปลี่ยนแปลงสัญญาณจากด้านหน้า

ปจจัยที่มีสวนเกี่ยวของกับความเร็วบนตัวกลางที่ใชสงขอมูล ขอควรพิจารณาในการออกแบบระบบการสงผานขอมูล คืออัตราความเร็วของขอมูล และระยะทาง (Data Rate and Distance) โดยอัตราความเร็วของขอมูลที่สูงและสามารถผานไดในระยะ ทางไกล ยอมดีกว่าอัตราความเร็วของขอมูลที่ต่ำและสงไดในระยะทางที่สั้น สวนจํานวนปจจัยที่ เกี่ยวของกับตัวกลางที่ใชสงข้อมูล และสัญญาณเพื่อนํามาประกอบการพิจารณาดานความเร็วของ ขอมูลและระยะทาง ประกอบดวย แบนดวิดธ (Bandwidth) ความสูญเสียตอการสงผาน (Transmission Impairments) การรบกวนของสัญญาณ (Interference) จํานวนโหนดที่เชื่อมตอ (Number of Receivers)

สายคูบิดเกลียว (Twisted-Pair) ประกอบดวย 4 คู สายคูบิดเกลียวแบงออกไดเปน 2 ประเภท คือ สายคูบิดเกลียวแบบไมมีชีลด (UTP : Unshielded Twisted-Pairs) และ สายคูบิดเกลียวแบบมีชีลด (STP : Shielded Twisted-Pairs) สําหรับการสงขอมูลดวยสายคูบิดเกลียว จะมีคุณลักษณะสําคัญตางๆ ดังตอไปนี้ กรณีสงขอมูลแบบแอนะล็อก จําเปนตองมีเครื่องขยาย (Amplifiers) เพื่อเพิ่มกําลังสง ในระยะทางทุกๆ 5 ถึง 6 กิโลเมตร กรณีสงขอมูลแบบดิจิตอล จําเปนตองใชอุปกรณที่เรียกวาเครื่องทวนสัญญาณ (Repeater) ในระยะทางทุกๆ 2 ถึง 3 กิโลเมตร ใชงานบนระยะทางที่จํากัด มีแบนดวิดที่จํากัด(1 MHz ถึง 100 MHz ) อัตราความเร็วในการสงขอมูลมีจํากัด ไวตอสัญญาณรบกวน

ขอดีและขอเสียของสายคูบิดเกลียว ราคาถูก งายตอการนําไปใชงาน ขอเสีย ความเร็วจํากัด ใชกับระยะทางสั้น ๆ ในกรณีเปนสายแบบไมมีชีลดปองกันสัญญาณรบกวน ก็จะไวตอสัญญาณรบกวนภายนอก