บทที่ 9

ช่องสัญญาณ

"สายอะไรใช้ทำอะไร" — สายตีเกลียวคู่ สายโคแอคเชียล ใยแก้วนำแสง และสายอากาศ พร้อมเจ็ดข้อที่ต้องคิดก่อนเลือกสายจริง ปิดท้ายด้วยเฉลยคำถามท้ายบททั้ง 8 ข้อ

อ่าน ~20 นาที ออกสอบน้อย — เป็นข้อความจำ รูปจากตำราครบ 15 รูป มีเฉลยคำถามท้ายบทครบ

ข้อสอบออกแบบไหน

บทนี้เป็นบทจำล้วน ที่ออกได้คือ (1) Guided vs Unguided media แบ่งกี่ประเภท อะไรบ้าง (2) UTP ต่างจาก STP อย่างไร (3) ใยแก้วนำแสงส่งกี่โหมด — single-mode / multimode และ step-index / graded-index (4) สายตรงกับสายไขว้ใช้ตอนไหน (5) เลือกสายอากาศแบบไหนให้เหมาะกับพื้นที่ — ทั้งห้าข้อคือคำถามท้ายบทข้อ 4–8 ตรง ๆ ดังนั้นทำเฉลยท้ายหน้านี้ให้ครบก็พอ

9.0ช่องสัญญาณคืออะไร และแบ่งเป็นกี่กลุ่ม

ช่องสัญญาณหรือตัวกลางคือสิ่งที่ใช้เชื่อมต่อระหว่างผู้ส่งและผู้รับ โดยตัวกลางการเชื่อมต่ออาจเป็นสายเคเบิล สายใยแก้วนำแสง รวมไปถึงอากาศในการสื่อสารแบบไร้สาย

หากจัดประเภทของสายส่ง จะจัดได้เป็น สองกลุ่มหลัก:

1. Guided Media

เป็นสายส่งหรือสายสัญญาณเพื่อส่งไปในทิศทางที่กำหนด เช่น สายตีเกลียวคู่ (Twisted-pair cable), Coaxial cable และเส้นใยแก้วนำแสง

2. Unguided Media

เป็นการส่งสัญญาณโดยไม่มีการควบคุมทิศทางการส่ง เช่น Radio waves, Microwaves, Infrared

ภาพช่องสัญญาณเป็นท่อทรงกระบอก มีลูกศรจากกล่อง ภาคส่ง เลเยอร์ Physical เข้าไปในท่อ ภายในท่อมีสัญญาณรูปคลื่นสี่เหลี่ยม แล้วลูกศรออกจากท่อไปยังกล่อง ภาครับ เลเยอร์ Physical — รูปที่ 9.1 จากตำรา — ช่องสัญญาณ (สังเกตว่าทั้งสองปลายคือ**เลเยอร์ Physical** ของภาคส่งและภาครับ ตัวท่อคือตัวกลาง และในท่อคือ**สัญญาณดิจิทัลรูปคลื่นสี่เหลี่ยม**ที่กำลังวิ่ง)

แผนผังต้นไม้: Transmission media แตกเป็น Guided (wired) และ Unguided (wireless) โดย Guided แตกต่อเป็น Twisted-pair cable, Coaxial cable, Fiber-optic cable ส่วน Unguided มี Free space — รูปที่ 9.2 จากตำรา — ประเภทสายส่ง (Guided แตกออกเป็น **3 ชนิด** คือ twisted-pair / coaxial / fiber-optic ส่วน Unguided ในรูปเขียนไว้กว้าง ๆ ว่า **free space**)

จำง่าย

Guided = มีสายบังคับทาง (สายพาสัญญาณไปตามที่วางไว้) · Unguided = ไม่มีสาย ปล่อยไปในอากาศ — คำถามท้ายบทข้อ 4 ถามข้อนี้ตรง ๆ

จุดที่คนพลาดบ่อย — ตอบ "Unguided" ให้ครบ

รูปที่ 9.2 เขียนฝั่ง Unguided ไว้แค่คำเดียวว่า Free space แต่เนื้อความในตำราแจกแจงไว้ 3 อย่างคือ Radio waves, Microwaves, Infrared — เวลาตอบข้อสอบให้ตอบตามเนื้อความ (3 อย่าง) ไม่ใช่ลอกคำว่า free space จากรูปมาคำเดียว ส่วนฝั่ง Guided ตรงกันทั้งรูปและเนื้อความคือ twisted-pair, coaxial, fiber optic

ภาพเคลื่อนไหวถัดไปมองคนละมุมกับรูปที่ 9.2 — รูปที่ 9.2 บอกว่าสายมี "กี่ชนิด" ส่วนภาพเคลื่อนไหวบอกว่าแต่ละชนิด "ต่างกันตรงไหน" เมื่อเอามาเทียบกันสี่แกน

อ่านภาพด้านบนอย่างไร (ส่วนขยาย)

ความสูงของแท่งเป็นการจัดอันดับเชิงเปรียบเทียบเพื่อช่วยจำ ไม่ใช่ตัวเลขจากหนังสือ — ตัวเลขที่เป็นของหนังสือจริง ๆ มีเพียง ความเร็วตาม Category (ตารางที่ 9.1), อิมพีแดนซ์ของ RG (ตารางที่ 9.3), single-mode ส่งได้ถึง 10 กิโลเมตรทางทฤษฎี และความเร็วคลื่นในตัวกลาง (ตารางที่ 9.5) ส่วนการเรียงลำดับ "ถูก/แพง" และ "ทนสัญญาณรบกวน" มาจากคำบรรยายเชิงคุณภาพในหนังสือ

9.1สายตีเกลียวคู่ (Twisted-pair cable)

สายตีเกลียวคู่เป็นสายนำสัญญาณที่ได้รับความนิยมใช้มากที่สุด สายจะถูกพันเข้าด้วยกันก่อนที่จะถูกห่อหุ้มอีกชั้นเสมือนเป็นสายเคเบิลเพียงเส้นเดียว โดยภายในอาจมีจำนวนสายนำสัญญาณมากกว่า 1 คู่

ทำไมต้อง "ตีเกลียว" — ครอสทอล์ก (Crosstalk)

การพันกันของสายสัญญาณจะทำให้เกิดความสมดุลของสัญญาณ ทำให้ลดสัญญาณรบกวนระหว่างสายสัญญาณที่เรียกว่า ครอสทอล์ก (Crosstalk)
ครอสทอล์กเกิดจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่ไม่เท่ากันของสายสัญญาณที่เดินคู่ขนานไปด้วยกัน มีการเหนี่ยวนำ (induce) ต่อกัน ผลคือ ความเร็วของสัญญาณไม่เป็นไปอย่างที่ควร และระยะทางที่ส่งได้ลดลง ดังนั้น จำนวนของการพันต่อความยาวจึงมีผลต่อคุณภาพของสัญญาณ

STP กับ UTP

ประเภท	โครงสร้าง	ข้อดี / ข้อเสีย
STP Shielded Twisted-pair แบบมีป้องกันสัญญาณรบกวน	มีการป้องกันสัญญาณรบกวนโดยใช้แผ่นอลูมิเนียมบางห่อหุ้มด้านนอกอีกครั้ง	ข้อดี: ป้องกันสัญญาณรบกวนจากภายนอกได้ดี ข้อเสีย: ไม่นิยมใช้ เนื่องจากปัญหาด้านขนาดและราคา
UTP Unshielded Twisted-pair แบบไม่มีป้องกันสัญญาณรบกวน	ไม่มีส่วนของแผ่นโลหะ	ได้รับความนิยมสูงกว่า เนื่องจากมีขนาดเล็กและราคาถูกกว่า

ภาพเปรียบเทียบสายสองแบบวางคู่กัน (a) สายที่ถูกปอกให้เห็นสายทองแดงสองเส้นพันตีเกลียวกัน ห่อด้วยชั้นตาข่ายโลหะกำกับว่าแผ่นโลหะ (อลูมิเนียมบาง) แล้วหุ้มด้วยพลาสติกหุ้มอีกชั้น (b) สายลักษณะเดียวกันที่มีเฉพาะพลาสติกหุ้ม ไม่มีชั้นโลหะ — รูปที่ 9.3 จากตำรา — โครงสร้างของสายสัญญาณแบบ (a) STP และ (b) UTP (จุดต่างมีจุดเดียวคือ STP มี "**แผ่นโลหะ (อลูมิเนียมบาง)**" เพิ่มอีกชั้นใต้พลาสติกหุ้ม ส่วน UTP **ไม่มีชั้นโลหะนั้น** — ที่เหลือคือ**ตีเกลียวเหมือนกันทั้งคู่**)

ตารางที่ 9.1 — มาตรฐาน Category ของสาย UTP

Electronic Industries Association (EIA) ได้แบ่งสายสัญญาณออกเป็น Category โดยแต่ละ category มีคุณลักษณะและจุดประสงค์การใช้งานที่แตกต่างกัน

Category	ความเร็ว (Mbps)	การนำไปใช้งาน
1	< 0.1	สายโทรศัพท์
2	2	สายสัญญาณ T-1
3	10	รองรับความเร็ว 10 Mbps (10Base-T)
4	16	Token Ring
5	100	100BaseX อีเทอร์เน็ต, ATM
5e	100	จาก 10Base-T ไปจนกระทั่ง 1000Base-T (จิกะบิต) อีเทอร์เน็ต
6	200	จาก 10Base-T ไปจนกระทั่ง 10GBase-T (10-จิกะบิต) อีเทอร์เน็ต

หนังสือยังระบุรุ่นที่สูงขึ้นไปอีกพร้อมความถี่และความเร็ว และบอกว่ามีชีลด์ (shield) หรือไม่:

Category	มีชีลด์?	ความถี่	ความเร็ว
Cat 6	Sometimes	250 MHz	1 Gbps
Cat 6a	Sometimes	500 MHz	10 Gbps
Cat 7	Yes	600 MHz	10 Gbps
Cat 8	Yes	2 GHz	40 Gbps

จุดสังเกตของตาราง

ตัวเลข "ความเร็ว" ในตารางที่ 9.1 คือความเร็วที่ category นั้นถูกออกแบบมา ไม่ใช่เพดานของสายทุกเส้น — สังเกตว่า Cat 5e กับ Cat 5 มีตัวเลขเท่ากัน (100) แต่ 5e รองรับได้ถึง 1000Base-T และ Cat 6 เขียนไว้ 200 Mbps ในตารางที่ 9.1 แต่ในตารางส่วนขยายเขียน 1 Gbps ที่ 250 MHz — เวลาตอบข้อสอบให้อ้างตารางที่โจทย์ให้มา

หัวต่อ RJ45 และการเข้าหัวสาย

การเชื่อมต่อของสาย UTP โดยทั่วไปจะใช้ RJ45 ซึ่งมีลักษณะคล้ายหัวต่อโทรศัพท์ แต่มีจำนวนขา (pin) ที่ใช้ต่อมากกว่า

หัวต่อ RJ-45 สองแบบวางคู่กัน ด้านซ้ายคือ RJ-45 Female เป็นช่องเสียบสี่เหลี่ยมสีดำที่เห็นแถบขาโลหะสีทองเรียงกันอยู่ข้างใน ด้านขวาคือ RJ-45 Male เป็นหัวเสียบพลาสติกมีสายสีเหลืองต่อออกมา มีลูกศรจากคำว่า ขา (pin) สัญญาณ ชี้ไปที่ขาโลหะของทั้งสองหัว — รูปที่ 9.4 จากตำรา — หัวต่อแบบ RJ45 แบบ Female และ Male (ลูกศรทั้งสองเส้นชี้ไปที่**ขา (pin) สัญญาณ** — ตัวเมียคือช่องที่อยู่บนสวิตช์/การ์ดแลน ตัวผู้คือหัวที่เราเข้าเองที่ปลายสาย และ**ขาทั้ง 8 นี่แหละคือขาที่ตารางที่ 9.2 กำลังพูดถึง**)

การต่อของสาย UTP มีด้วยกัน สองแบบ:

การเข้าหัวแบบสายตรง (Straight-through cable)

ใช้เชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ต่างประเภทกัน เช่น เร้าเตอร์กับสวิตช์หรือฮับ, สวิตช์กับฮับ

การเข้าหัวแบบสายไขว้ (Crossover cable)

ใช้ต่อเชื่อมระหว่างอุปกรณ์ประเภทเดียวกัน เช่น คอมพิวเตอร์กับคอมพิวเตอร์ หรือระหว่างสวิตช์

การจัดเรียงขาของการเข้าหัวแบบสายตรงทำได้ สองมาตรฐานขึ้นอยู่กับการเลือกใช้ คือ TIA/EIA 568A และ TIA/EIA 568B — ตราบใดที่เน็ตเวิร์กทั้งหมดใช้มาตรฐานเดียวกัน

ภาพเคลื่อนไหวด้านบนมองจากทั้งเส้น (หัวซ้าย ↔ หัวขวา ว่าสายเส้นไหนไปโผล่ขาไหน) ส่วนรูปจากตำราด้านล่างมองจากหัวเดียว — คือเปิดฝาหัว RJ45 แล้วดูว่าสีเรียงอย่างไรจากขา 1 ถึงขา 8

ภาพหัว RJ45 สองหัววางเทียบกัน แต่ละหัวมีสายแปดเส้นเรียงจากขาที่ 1 ถึง 8 หัว (a) เรียงเขียว-ขาว เขียว ส้ม-ขาว น้ำเงิน น้ำเงิน-ขาว ส้ม น้ำตาล-ขาว น้ำตาล หัว (b) เรียงส้ม-ขาว ส้ม เขียว-ขาว น้ำเงิน น้ำเงิน-ขาว เขียว น้ำตาล-ขาว น้ำตาล ใต้สายมีวงเล็บโยงจับคู่สายพร้อมเลขคู่กำกับ — รูปที่ 9.5 จากตำรา — การจัดเรียงขาของการเข้าหัวแบบสายตรง (a) TIA/EIA 568A (b) TIA/EIA 568B (สังเกต**วงเล็บใต้สาย** ที่โยงจับ**คู่สาย (pair)** — คู่ที่คร่อมขา 3 กับ 6 ต้องข้ามขา 4-5 ไป จึงวาดเป็นวงเล็บใหญ่)

สิ่งที่รูปที่ 9.5 บอกเพิ่มจากตารางที่ 9.2 คือ เลขคู่สาย (pair number) ใต้แต่ละหัว ซึ่งอธิบายได้เลยว่าทำไมถึงสลับกันแค่ขา 1, 2, 3, 6:

คู่สาย	สี	อยู่ขาใดใน 568A	อยู่ขาใดใน 568B
คู่ 1	น้ำเงิน	ขา 4, 5	ขา 4, 5 (เหมือนกัน)
คู่ 2	ส้ม	ขา 3, 6	ขา 1, 2
คู่ 3	เขียว	ขา 1, 2	ขา 3, 6
คู่ 4	น้ำตาล	ขา 7, 8	ขา 7, 8 (เหมือนกัน)

อ่านรูปที่ 9.5 ให้ออกใน 1 ประโยค

568A กับ 568B คือมาตรฐานเดียวกันที่สลับตำแหน่งของ "คู่ส้ม" กับ "คู่เขียว" เท่านั้น — คู่ที่นั่งขา 4-5 (น้ำเงิน) และขา 7-8 (น้ำตาล) ไม่ขยับเลย ดังนั้นถ้าจำได้ว่าเขียวขึ้นก่อนคือ A · ส้มขึ้นก่อนคือ B ก็เขียนตารางที่ 9.2 ได้ทั้งตารางโดยไม่ต้องท่อง

ตารางที่ 9.2 — สีการจัดเรียงขา TIA/EIA 568A และ 568B

ขา (Pin)	TIA/EIA 568A	TIA/EIA 568B
1	เขียว-ขาว	ส้ม-ขาว
2	เขียว	ส้ม
3	ส้ม-ขาว	เขียว-ขาว
4	น้ำเงิน	น้ำเงิน
5	น้ำเงิน-ขาว	น้ำเงิน-ขาว
6	ส้ม	เขียว
7	น้ำตาล-ขาว	น้ำตาล-ขาว
8	น้ำตาล	น้ำตาล

จุดที่คนพลาดบ่อย

568A กับ 568B ต่างกันแค่ 4 ขา คือ 1, 2, 3, 6 (คู่เขียวกับคู่ส้มสลับที่กัน) ส่วน ขา 4, 5, 7, 8 เหมือนกันทุกประการ — จำแค่ประโยคนี้ก็เขียนตารางได้ทั้งตาราง และอย่าลืมว่าสายตรงคือใช้มาตรฐานเดียวกันทั้งสองหัว ไม่ใช่ "ต้องเป็น 568B เท่านั้น"

กรณีที่เข้าหัวผิด — เกิดอะไรขึ้น

ตำราเน้นประโยคว่า "ตราบใดที่เน็ตเวิร์กทั้งหมดใช้มาตรฐานเดียวกัน" เพราะนี่คือจุดที่พังได้จริง ลองไล่จากรูปที่ 9.5 ดู:

ตั้งใจทำสายตรง แต่เข้าหัวหนึ่งเป็น 568A อีกหัวเป็น 568B → สิ่งที่ได้ไม่ใช่สายเสีย แต่กลายเป็น "สายไขว้" (crossover) โดยไม่ตั้งใจ เพราะคู่ส้มกับคู่เขียวถูกสลับที่ ผลคือเอาไปต่อเร้าเตอร์กับสวิตช์แล้วใช้ไม่ได้ ทั้งที่สายไม่ได้ขาด
ตั้งใจทำสายไขว้ แต่เผลอเข้าหัวเป็นมาตรฐานเดียวกันทั้งสองหัว → ได้สายตรง เอาไปต่อ PC↔PC หรือสวิตช์↔สวิตช์ไม่ติด
สลับคู่ผิด เช่น เอาขา 3 ไปคู่กับขา 4 แทนที่จะคู่กับขา 6 → สายที่ควรตีเกลียวอยู่ด้วยกันถูกแยกออกจากกัน สายจึงเสียความสมดุลของสัญญาณ เกิดครอสทอล์กตามที่อธิบายไว้ตอนต้นหัวข้อ ผลคือระยะทางที่ส่งได้ลดลงและความเร็วไม่เป็นไปอย่างที่ควร อาการแบบนี้ร้ายกว่า เพราะสายยังลิงก์ขึ้น แต่ช้าและหลุด ๆ ไม่ได้ตายสนิทให้เห็นชัด ๆ

9.2สายโคแอคเชียล (Coaxial Cable)

สายโคแอคเชียลเป็นสายที่มีความน่าเชื่อถือที่ค่อนข้างสูง มีสายนำสัญญาณเป็นสายทองแดงเส้นเดี่ยวเป็นแกนกลาง ใหญ่กว่าของสายตีเกลียวคู่ โดยจะมีฉนวนหุ้มภายนอกเพื่อป้องกันสัญญาณรบกวน ทำให้สัญญาณมีความน่าเชื่อถือที่สูง

ไล่จากแกนกลางออกมาข้างนอก สายโคแอคเชียลมี 4 ชั้น ตามที่รูปที่ 9.6 กำกับชื่อไว้:

ลวดทองแดง (แกนกลาง นำสัญญาณ)
ฉนวน (คั่นระหว่างแกนกับตาข่าย)
ลวดตาข่าย (shield)
ฉนวนหุ้มภายนอก

ภาพสายโคแอคเชียลถูกปอกเป็นขั้นบันไดให้เห็นทีละชั้น ชั้นนอกสุดเป็นปลอกสีน้ำเงินกำกับว่าฉนวนหุ้มภายนอก ถัดเข้ามาเป็นฉนวนสีขาว แล้วเป็นลวดตาข่ายถักสีน้ำเงินกำกับว่าลวดตาข่าย (shield) ถัดเข้ามาเป็นฉนวนอีกชั้น และแกนกลางเป็นแท่งลวดทองแดงเส้นเดี่ยว — รูปที่ 9.6 จากตำรา — สายโคแอคเชียล (จุดที่ต้องสังเกตคือ**แกนกลางเป็นลวดทองแดงเส้นเดี่ยวและใหญ่กว่าของสายตีเกลียวคู่** และมี**ลวดตาข่าย (shield) ถักคลุมรอบ** ซึ่งเป็นตัวที่ทำให้สายชนิดนี้ "น่าเชื่อถือค่อนข้างสูง")

ตารางที่ 9.3 — การใช้งานของสายโคแอคเชียลที่ RG ต่าง ๆ

การใช้งานของสายโคแอคเชียลถูกแบ่งโดย Radio Government (RG) ซึ่งแต่ละมาตรฐานมีการใช้งานที่แตกต่างกัน

Category	Impedance	Use
RG-59	75 Ω	Cable TV
RG-58	50 Ω	Thin Ethernet
RG-11	50 Ω	Thick Ethernet

หัวต่อ BNC

การเชื่อมต่อของสายโคแอคเชียลทำโดยใช้หัวต่อ Bayone-Neill-Concelman (BNC) มีด้วยกัน สามประเภท คือ หัวต่อ BNC, หัวต่อ BNC แบบรูปตัว T และ หัวต่อ BNC จุดสิ้นสุดสัญญาณ (ตัวสุดท้ายต่อกับสายดิน)

กรณีที่ผิดพลาด — ลืมใส่ตัวปิดปลาย (terminator)

หัวต่อ BNC ทั้งสามตัวในรูปที่ 9.7 มีหน้าที่ต่างกันคนละอย่าง และตัวที่คนมองข้ามคือตัวขวาสุด — หัวต่อ BNC จุดสิ้นสุดสัญญาณ ที่มีสายดินห้อยออกมา สายโคแอคเชียลเป็นการเดินแบบบัส โดยใช้ BNC รูปตัว T แยกสายเข้าเครื่องแต่ละตัว ถ้าปลายบัสไม่มีตัวปิดปลาย สัญญาณที่วิ่งไปถึงปลายจะสะท้อนกลับมารบกวนสัญญาณของจริง ทำให้ทั้งเส้นใช้งานไม่ได้ — สังเกตว่าตำราจงใจแสดงทั้งสามตัวคู่กัน เพราะต้องมีครบทั้งสามจึงจะใช้งานได้ ไม่ใช่แค่หัว BNC ธรรมดาอย่างเดียว (คำอธิบายเรื่องการสะท้อนที่ปลายบัสเป็นส่วนขยายเพื่อให้เห็นว่าทำไมต้องมีตัวปิดปลาย)

จำ RG ให้ไม่สับสน (ส่วนขยาย)

เลข 59 = 75 โอห์ม = ทีวี (จำว่า "59 ดูทีวี") ส่วน 58 กับ 11 = 50 โอห์ม = อีเทอร์เน็ต โดย 58 = Thin (บาง เลขน้อยกว่าเยอะ) และ 11 = Thick

9.3ใยแก้วนำแสง (Fiber Optic)

ใยแก้วนำแสงได้รับความนิยมค่อนข้างสูง เพราะ:

ป้องกันสัญญาณรบกวนจากภายนอก
ป้องกันการดักฟัง
ป้องกันการเกิดครอสทอล์ก
ให้แบนด์วิดท์ที่สูง

โดยทั่วไปใยแก้วนำแสงทำด้วยแก้วหรือพลาสติก ห่อหุ้มด้วย PVC หรือ Teflon

ภาพสายใยแก้วนำแสงโค้งงอถูกปอกเป็นชั้น ๆ ชั้นนอกสุดเป็นปลอกพลาสติกสีน้ำเงินกำกับว่าปลอกพลาสติกด้านนอก ถัดเข้ามาเป็นตาข่ายถักกำกับว่าใยสังเคราะห์เพื่อความแข็งแรง ถัดมาเป็นส่วนรองรับการกระแทก แล้วเป็นส่วนวัสดุหุ้ม (cladding) และแกนในสุดสีส้มกำกับว่าแกนแก้วหรือพลาสติก — รูปที่ 9.8 จากตำรา — ใยแก้วนำแสง (ไล่จากนอกเข้าใน: ปลอกพลาสติกด้านนอก → ใยสังเคราะห์เพื่อความแข็งแรง → ส่วนรองรับการกระแทก → ส่วนวัสดุหุ้ม (cladding) → แกนแก้วหรือพลาสติก — สังเกตว่ามีถึง **2 ชั้นที่มีไว้กันแรงกลอย่างเดียว** เพราะแกนแก้วเปราะ)

ชั้นไหนทำหน้าที่อะไร

มีแค่ แกน (core) กับ cladding เท่านั้นที่เกี่ยวกับการนำแสง — ที่เหลืออีกสามชั้น (ส่วนรองรับการกระแทก · ใยสังเคราะห์เพื่อความแข็งแรง · ปลอกพลาสติกด้านนอก) มีไว้เพื่อความทนทานเชิงกลล้วน ๆ ซึ่งโยงตรงกับหัวข้อ 9.5.4 ที่บอกว่าสายทุกประเภทมีข้อจำกัดในการหัก งอ และดึงสาย

โครงสร้างและหลักการสะท้อนแสง

ภายในใยแก้วนำแสงจะเป็นฉนวน (dielectric) ทำด้วยแก้วหรือพลาสติก ทรงกระบอกเส้นผ่านศูนย์กลาง a มีค่าของดัชนีการสะท้อน (index of reflection) n₁ เป็นแกนกลาง ภายนอกเป็นส่วนวัสดุหุ้ม (cladding) ทำด้วย dielectric มีดัชนีการสะท้อนเป็น n₂

n₂ < n₁ เงื่อนไขที่ทำให้แสงสะท้อนอยู่ในแกนได้

สัญลักษณ์	ความหมาย
`a`	เส้นผ่านศูนย์กลางของแกนกลาง (core)
`n₁`	ดัชนีการสะท้อนของแกนกลาง
`n₂`	ดัชนีการสะท้อนของส่วนวัสดุหุ้ม (cladding)

เนื่องจากค่าดัชนีการสะท้อนของแกนมีค่ามากกว่าของส่วนห่อหุ้ม ทำให้แสงเกิดการสะท้อนไปตามแนวของแกนของเส้นใยแก้วนำแสง — สัญญาณข้อมูลจะถูกแปลงเป็นคลื่นแสงแล้วส่งให้สะท้อนอยู่ภายใน

สองโหมดการส่ง: Multimode และ Single-mode

โหมด	ลักษณะ	จุดที่ต้องจำ
Multimode	มีต้นกำเนิดแสงหลายต้นกำเนิดส่งเข้าไปในใยแก้วนำแสงเดียวกัน โดยแต่ละสัญญาณมีมุมในการตกกระทบที่แตกต่างกัน	ทำให้ด้านรับสามารถแยกสัญญาณที่รับได้
Single-mode	มีเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กกว่าแบบ multimode ทำให้แสงเดินทางภายในแกนได้	ทางทฤษฎีสามารถส่งไปได้ถึง 10 กิโลเมตร

สองชนิดตามวัสดุแกน: step-index และ graded-index

step-index

ค่าดัชนีของวัสดุที่เป็นแกนมีค่าคงที่ และเปลี่ยนไปแบบทันทีที่ส่วนของวัสดุที่ใช้ห่อหุ้ม (cladding)

graded-index

ค่าของดัชนีการสะท้อนของวัสดุที่ใช้ทำแกนเปลี่ยนแปลงตามแนวจากเส้นผ่านศูนย์กลางของใยแก้วนำแสง ทำให้การเดินทางของแสงมีลักษณะที่แตกต่างกัน

ตารางรูปภาพสามแถว แต่ละแถวมีสามคอลัมน์ คอลัมน์ซ้าย Index Prefix เป็นกราฟค่าดัชนี n1 n2 คอลัมน์กลางเป็นภาพหน้าตัดของใยแก้วนำแสงทรงกระบอกสีส้มพร้อมเส้นทางเดินของแสง คอลัมน์ขวาเป็นเส้นผ่านศูนย์กลางของ core และ cladding แถวบนคือ single-mode step-index แสงเดินเป็นเส้นตรง แถวกลางคือ multimode step-index แสงหักเป็นมุมสะท้อนไปมา แถวล่างคือ multimode graded-index แสงโค้งเป็นคลื่น — รูปที่ 9.9 จากตำรา — การส่งแบบ multi-mode และ single mode บนใยแก้วนำแสง (แถวบนแสงเดินเป็น**เส้นตรง**ในแกนที่แคบมาก = single-mode step-index · แถวกลางแสง**หักเป็นมุมสะท้อนไปมา** = multimode step-index · แถวล่างแสง**โค้งเป็นคลื่น**เพราะดัชนีเปลี่ยนแบบไล่ระดับ = multimode graded-index)

คอลัมน์ซ้ายสุดของรูปที่ 9.9 คือ Index Prefix — เป็นกราฟค่าดัชนีการสะท้อนเทียบตามหน้าตัด ซึ่งเป็นตัวบอกว่าอันไหน step-index อันไหน graded-index: ถ้ากราฟหักเป็นขั้นบันไดคือ step-index ถ้ากราฟโค้งนูนคือ graded-index ส่วนคอลัมน์ขวาสุดคือเส้นผ่านศูนย์กลางที่รูปกำกับไว้ให้:

ชนิด (ตามรูปที่ 9.9)	Core	Cladding	เส้นทางของแสง
Single-mode step-index	8–12 µm	125 µm	เส้นตรงตามแกน
Multimode step-index	50–200 µm	125–400 µm	หักเป็นมุม สะท้อนซิกแซ็ก
Multimode graded-index	50–100 µm	125–140 µm	โค้งเป็นคลื่น

ตัวเลขนี้ยืนยันคำพูดในตำรา

ตำราเขียนว่า "single-mode จะมีเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กกว่าแบบ multimode" — ตัวเลขจากรูปที่ 9.9 ยืนยันตรง ๆ คือ 8–12 µm เทียบกับ 50–200 µm ต่างกันเป็นสิบเท่า และนี่คือเหตุผลที่แสงในแบบ single-mode วิ่งได้เกือบเป็นเส้นตรง จึงส่งได้ไกลถึง 10 กิโลเมตรทางทฤษฎี

ตารางที่ 9.4 — ขนาดของใยแก้วนำแสงแบบต่าง ๆ

ขนาดของเส้นใยแก้วนำแสงถูกกำหนดโดยขนาดของเส้นผ่านศูนย์กลางของแกน ต่อ เส้นผ่านศูนย์กลางของส่วนห่อหุ้ม

Type	Core (µm)	Cladding (µm)	Mode
50/125	50.0	125	Multimode, graded index
62.5/125	62.5	125	Multimode, graded index
100/125	100.0	125	Multimode, graded index
7/125	7.0	125	Multimode, single mode

อ่านชื่อรุ่นให้ออก

ตัวเลขหน้า/หลัง คือ core/cladding เป็นไมโครเมตร — สังเกตว่า cladding เท่ากันหมดที่ 125 µm ต่างกันแค่ขนาดแกน และแกนที่เล็กที่สุดคือ 7 µm ซึ่งตรงกับที่หนังสือบอกว่า "single-mode มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่า multimode"

การเชื่อมต่อ (หัวต่อใยแก้วนำแสง)

ในการเชื่อมต่อเส้นใยแก้วนำแสง หัวต่อของใยแก้วนำแสงได้มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ตำราจึงยกมาเป็นตัวอย่างสองประเภท (ไม่ใช่ว่ามีแค่สองแบบในโลก)

SC — Subscriber Channel

ใช้สำหรับเคเบิลทีวี

ST — Straight-tip

ใช้สำหรับอุปกรณ์เน็ตเวิร์ก

รูปหัวต่อใยแก้วนำแสงสองแบบ ด้านซ้ายคือ SC connector เป็นหัวสี่เหลี่ยมพลาสติกสีน้ำเงินสองหัวติดกันมีสายสีเหลืองต่อออกมา ด้านขวาคือ ST connector เป็นหัวทรงกระบอกโลหะสองหัว หัวหนึ่งปลอกสีดำ อีกหัวปลอกสีแดง — รูปที่ 9.10 จากตำรา — หัวต่อใยแก้วนำแสงแบบ SC connector สำหรับเคเบิลทีวี และแบบ ST connector สำหรับอุปกรณ์เน็ตเวิร์ก (จำง่าย ๆ ว่า **SC = หัวเหลี่ยมพลาสติก · ST = หัวกลมโลหะบิดล็อก**)

9.4สายอากาศ

สายอากาศเป็นจุดส่งและจุดรับสัญญาณในการสื่อสารไร้สาย ไม่ว่าจะเป็น WLAN ที่พัฒนามาจากเครือข่ายแบบ LAN หรือการสื่อสารผ่านมือถือ

การใช้สายอากาศที่มีอัตราการขยายที่สูง จะทำให้ส่งสัญญาณได้ดีขึ้น
การเลือกสายอากาศที่ถูกประเภทกับสภาพแวดล้อม ทำให้การแพร่ของสัญญาณครอบคลุมพื้นที่ใช้งานได้ดี

ประเภทของสายอากาศ — Antenna Pattern: E-plane และ H-plane

เนื่องจากสภาพการใช้งานของอุปกรณ์ไร้สายอาจมีความแตกต่างกัน จึงมีการออกแบบสายอากาศให้เหมาะสมกับการใช้งานและสภาพแวดล้อม ทำให้การกระจายของสัญญาณมีลักษณะที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับชนิดของสายอากาศที่เลือกใช้

การกระจายที่เกิดขึ้นอยู่ในลักษณะสามมิติ ดังนั้นเพื่อให้เข้าใจถึงการกระจายในลักษณะที่เป็นสองมิติ จึงมีการใช้แผนภาพเพื่อแสดงทิศทางและรูปแบบของสัญญาณ เรียกว่า Antenna Pattern (แบบรูปกระจายคลื่นของสายอากาศ) แบ่งเป็นสองส่วน

ระนาบ	อีกชื่อหนึ่ง	คือการตัดภาพสามมิติในแนวใด
Azimuth plane	H-plane	แนวนอน — พูดง่าย ๆ คือแนว `x-y`
Elevation plane	E-plane	แนวตั้ง — แนว `x-z` หรือ `y-z`

ภาพสามมิติของระนาบสองระนาบตัดกันเป็นมุมฉาก ระนาบตั้งด้านหลังกำกับว่า E-Plane ระนาบนอนที่ทอดออกมาด้านหน้ากำกับว่า H-Plane ตรงจุดที่ระนาบทั้งสองตัดกันมีแท่งสีดำสั้น ๆ วางในแนวตั้ง มีลูกศรจากคำว่า สายอากาศ ชี้มาที่แท่งนั้น เส้นประบนระนาบแสดงแนวตัดของทั้งสองระนาบ — รูปที่ 9.11 จากตำรา — E-plane และ H-plane กรณีของสายอากาศแบบ Dipole (จุดที่ต้องจับให้ได้: **ตัวสายอากาศคือแท่งดำสั้น ๆ ที่วางในแนวตั้ง** ตรงจุดตัดของสองระนาบ · **H-plane คือแผ่นที่นอนราบ** ตัดขวางลำตัวสายอากาศ · **E-plane คือแผ่นที่ตั้งฉาก** ผ่าตามยาวของสายอากาศ)

จุดที่คนพลาดบ่อย — สลับ E กับ H

ตัวย่อชวนสับสนมาก เพราะ E มาจาก Elevation (แนวตั้ง) แต่หลายคนอ่านเป็น "Even/แนวราบ" — วิธีกันพลาดคือดูรูปที่ 9.11 แล้วจำเป็นภาพ: H นอน (Horizontal ≈ H-plane ≈ Azimuth) · E ตั้ง (Elevation ≈ E-plane) ที่เหลือคือจำว่า Azimuth คู่กับ H และ Elevation คู่กับ E เท่านั้น

หากดูจากการกระจายของสัญญาณ เราแบ่งสายอากาศออกเป็น สองประเภท คือ Omnidirectional และ Directional

สายอากาศแบบ Omnidirectional

การแพร่กระจายของสายอากาศประเภทนี้จะเป็นการกระจายออกทุกทิศทาง ตัวอย่างคือสายอากาศแบบ Dipole ใช้เพื่อกระจายสัญญาณออกไปรอบ ๆ

สายอากาศแบบ dipole โดยทั่วไปเรียกว่า half-wavelength (λ/2) dipole เนื่องจากเป็นสายอากาศที่มีขนาดเท่ากับครึ่งหนึ่งของความยาวคลื่น ณ ความถี่ที่ใช้งานนั้น ๆ
ประกอบด้วยเส้นลวดขนาดเล็กติดตั้งในแนวแกน z
รูปการกระจายสามมิติมีลักษณะคล้ายรูปโดนัท โดยมีเสาอากาศอยู่ตรงกลางที่เป็นรูของโดนัท
เมื่อตัดในแนวนอน (Azimuth-plane) จะได้ลักษณะการกระจายเป็นวงกลมกระจายออกทุกทิศทาง

ภาพสี่ช่องของสายอากาศไดโพล (a) ตัวสายอากาศเป็นเส้นลวดตรงบาง ๆ ตั้งในแนวแกน z (b) แบบรูปการกระจายสามมิติเป็นก้อนกลมแบนสีเขียวแดงคล้ายโดนัทที่มีรูตรงกลางตามแนวแกน z (c) กราฟโพลาร์ของ Azimuth plane เป็นวงกลมเกือบสมบูรณ์รอบจุดศูนย์กลาง (d) กราฟโพลาร์ของ Elevation plane เป็นสองพูโค้งซ้ายและขวา มีรอยคอดที่ 90 และ 270 องศา — รูปที่ 9.12 จากตำรา — E-plane และ H-plane ของการกระจายสัญญาณของสายอากาศแบบ Dipole (a) ตัวสายอากาศในแนวแกน z (b) การกระจายสามมิติ**คล้ายโดนัท** โดยเสาอากาศอยู่ตรงกลางที่เป็นรูของโดนัท (c) Azimuth plane เป็น**วงกลม** = ออกทุกทิศทาง (d) Elevation plane เป็น**สองพูซ้าย-ขวา**

กรณีที่ใช้ผิด — จุดอับเหนือหัวเสา

ดูรูปที่ 9.12 (d) ให้ดี — Elevation plane ของไดโพลคอดเข้าหาศูนย์กลางที่ 90° และ 270° คือตรงหัวเสาและใต้เสาแทบไม่มีสัญญาณเลย (นี่คือ "รูของโดนัท") ดังนั้นคำว่า "กระจายออกทุกทิศทาง" ของ omnidirectional หมายถึงทุกทิศทางในแนวราบ (Azimuth) เท่านั้น ไม่ใช่ทุกทิศทางจริง ๆ ทั้งทรงกลม — ถ้าเอาไปแขวนเพดานตรงหัวคนแล้วคาดว่าคนที่อยู่ใต้เสาพอดีจะได้สัญญาณแรงสุด จะผิดทันที

สายอากาศแบบ Directional

มีการกระจายของคลื่นไปทิศทางใดทิศทางหนึ่งเท่านั้น เพื่อการเชื่อมต่อแบบ point-to-point (จุดหนึ่งไปอีกจุดหนึ่ง) ตัวอย่างเช่น

สายอากาศแบบ patch
parabolic dishes (คล้ายจานรับสัญญาณดาวเทียม)
yagi (คล้ายเสารับสัญญาณทีวี)

จากแบบรูปการกระจายคลื่นของ yagi จะเห็นว่าการกระจายของคลื่นจะออกไปในทิศทางหนึ่งเป็นหลัก และมีการกระจายข้างเคียงเล็กน้อยเท่านั้น โดยรูปที่ 9.13 เรียงเหมือนรูปที่ 9.12 ทุกประการ คือ (a) ตัวสายอากาศ · (b) การกระจายสามมิติ · (c) Azimuth plane · (d) Elevation plane จึงเอามาวางเทียบกันได้เลย

ภาพสี่ช่องของสายอากาศยากิ (a) ตัวสายอากาศเป็นคานยาวมีก้านสั้นหลายก้านเรียงขวางเป็นซี่คล้ายเสาทีวี (b) แบบรูปการกระจายสามมิติเป็นลำพุ่งยาวออกไปทางเดียวเป็นชั้นสีแดงเหลืองเขียวฟ้า (c) กราฟโพลาร์ของ Azimuth plane มีพูใหญ่พุ่งขึ้นทาง 90 องศาและมีพูข้างเล็ก ๆ ด้านตรงข้าม (d) กราฟโพลาร์ของ Elevation plane มีพูใหญ่ทางเดียวและพูข้างเล็กหลายพู — รูปที่ 9.13 จากตำรา — E-plane และ H-plane ของการกระจายสัญญาณของสายอากาศแบบ Yagi (เทียบกับรูปที่ 9.12 จะเห็นความต่างชัดที่ช่อง (c): **ไดโพลได้วงกลมเต็มวง แต่ยากิได้พูเดียวพุ่งไปทางเดียว** ส่วนพูเล็ก ๆ รอบ ๆ คือ "การกระจายข้างเคียงเล็กน้อย" ที่ตำราพูดถึง)

เทียบรูปที่ 9.12 กับ 9.13 ในบรรทัดเดียว

ช่อง (c) Azimuth plane คือช่องตัดสิน — วงกลม = Omnidirectional (ไดโพล) · พูเดียวพุ่งไปทางเดียว = Directional (ยากิ) ถ้าข้อสอบเอากราฟโพลาร์มาให้แล้วถามว่าเป็นสายอากาศประเภทไหน ให้ดูช่องนี้ก่อนเสมอ

แถวรูปสายอากาศจริงหกตัว กลุ่ม (a) ทางซ้ายเป็นเสาแท่งยาวสามแบบ ได้แก่เสายางสีดำ เสาสีขาว และเสาที่มีฐานแม่เหล็กพร้อมสายต่อ กลุ่ม (b) ทางขวาเป็นจานตะแกรงพาราโบลา สายอากาศตั้งโต๊ะยี่ห้อ D-Link และแผ่นแพตช์สี่เหลี่ยมสีขาวที่มีสายต่อออกมา — รูปที่ 9.14 จากตำรา — ตัวอย่างสายอากาศในรูปแบบอื่น (a) omnidirectional และ (b) Directional (ผลิตภัณฑ์ของ D-link) — สังเกตว่ากลุ่ม (a) เป็น**แท่งยาวเรียว**ทั้งหมด ส่วนกลุ่ม (b) เป็น**จานหรือแผ่นที่มีด้านหน้าชัดเจน** รูปทรงของตัวสายอากาศจึงบอกประเภทได้คร่าว ๆ ตั้งแต่ยังไม่ดู pattern

9.5ข้อคำนึงในการเลือกใช้สายสัญญาณ

การเลือกใช้ช่องสัญญาณถือเป็นปัจจัยสำคัญเพื่อให้เกิดการทำงานของระบบที่มีประสิทธิภาพ หนังสือแบ่งปัจจัยที่ต้องพิจารณาเป็น 7 หัวข้อย่อย

9.5.1 คุณลักษณะของสายส่ง

ต้องเข้าใจคุณลักษณะของสายสัญญาณที่จะนำมาใช้ ได้แก่ แบนด์วิดท์ของสาย · เปอร์เซ็นต์ความผิดพลาดของสายที่อาจเกิดขึ้น · ระยะทางระหว่างอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ — ทั้งหมดเป็นปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อทรูพุตของเน็ตเวิร์ก

ทั้งสามค่ามีความสัมพันธ์กัน เช่นสาย UTP หากต้องการแบนด์วิดท์สูงขึ้น ต้องส่งสัญญาณในช่วงความถี่ที่สูงขึ้น หรือปรับเปลี่ยนการมอดูเลชันเพื่อให้ได้จำนวนบิตต่อสัญญาณ (symbol rate) ที่สูงขึ้น — แต่การใช้ความถี่ที่สูงขึ้นจะทำให้เกิดการลดทอนของสัญญาณมากขึ้น และความผิดพลาดที่สูงขึ้นตามไปด้วย

กรณีระบบไร้สาย แบนด์วิดท์มีข้อจำกัดค่อนข้างมาก จาก:

ข้อจำกัดในเรื่องช่วงความถี่ที่สามารถใช้ได้ และกฎระเบียบการควบคุมการใช้งานความถี่
ลักษณะพื้นที่ใช้งาน และข้อจำกัดด้านกำลังส่งที่สามารถส่งได้ในแต่ละความถี่
สภาพอากาศ เช่น ความชื้น ควัน และฝน มีผลอย่างมากต่อประสิทธิภาพการส่ง

ตัวอย่างที่หนังสือยก

การส่งที่ความถี่ต่ำของ Amplitude Modulation (AM) สามารถส่งผ่านผนังหรือสิ่งกีดขวางได้ แต่หากเป็นการส่งของไมโครเวฟ (Microwave) จะถูกลดทอนลงค่อนข้างสูง และจำเป็นต้องส่งในลักษณะที่มองเห็นกันเท่านั้น (line of sight)

9.5.2 เวลาหน่วงของการแพร่ของข้อมูล

ขึ้นอยู่กับระยะทางระหว่างเครื่องส่งและเครื่องรับ และคุณลักษณะของตัวกลางที่ใช้ — คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในสุญญากาศมีความเร็ว 3×10⁸ เมตรต่อวินาที แต่เคลื่อนที่ช้าลงในสายทองแดง หรือแม้แต่ในอากาศ

ตารางที่ 9.5 — ความเร็วของการเดินทางของสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

ตัวกลาง	ความเร็ว (km/s)	เปอร์เซ็นต์เทียบกับความเร็วแสงในสุญญากาศ
สุญญากาศ	300,000	100.00
อากาศ	299,890	99.97
น้ำ	226,000	75.33
สายทองแดง (STP, UTP, โคแอคเชียล)	180,000 – 240,000	60.00 – 80.00
ไฟเบอร์ออฟติก	205,000	68.33
Teflon (ใช้ห่อหุ้มสาย)	210,000	70.00
Polyvinyl Chloride (ใช้ห่อหุ้มสาย)	135,000 – 180,000	45.00 – 60.00
Polyethylene และ Polypropylene (ใช้ห่อหุ้มสาย)	135,000 – 180,000	45.00 – 60.00

จุดที่คนพลาดบ่อย

หลายคนคิดว่า "ไฟเบอร์เร็วกว่าทองแดง" ในทุกมิติ — ไม่จริงในแง่ความเร็วการแพร่ ตารางที่ 9.5 บอกว่าไฟเบอร์ออฟติก 205,000 km/s (68.33%) ซึ่งช้ากว่าช่วงบนของสายทองแดง (240,000 km/s = 80%) ด้วยซ้ำ ที่ไฟเบอร์ชนะคือแบนด์วิดท์และระยะทาง ไม่ใช่ propagation speed · ตัวเลขนี้ใช้แทนค่าในสูตร T_prop = ระยะทาง ÷ ความเร็ว ของบทที่ 6 ได้ตรง ๆ

นอกจากคุณลักษณะและความยาวของสาย จำนวนโนดระหว่างทางยังมีผลค่อนข้างสูงกับเวลาหน่วง เพราะบางเน็ตเวิร์กต้องขยายสัญญาณ · มัลติเพล็ก · ใช้โพรโตคอลที่ต่างกัน · บีบและขยายข้อมูล · เข้ารหัส ทำให้เกิดเวลาหน่วงสูงขึ้น ยิ่งผ่านจำนวนโนดมากเท่าใด เวลาหน่วงยิ่งมากขึ้นเท่านั้น — การใช้สายเช่าเฉพาะ (Leased line) ทำให้มีเสถียรภาพและลดเวลาหน่วงลงได้ แต่ตามมาด้วยค่าใช้จ่ายที่สูงขึ้น

9.5.3 ความปลอดภัย

ข้อมูลในการสื่อสารบางครั้งต้องส่งผ่านไปยังเน็ตเวิร์กที่อยู่นอกเหนือการควบคุมของเรา เพื่อป้องกันการรั่วไหลของข้อมูล การเข้ารหัสถือเป็นสิ่งจำเป็นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้

การสื่อสารแบบไร้สายถือว่ามีความปลอดภัยที่ต่ำ เนื่องจากผู้ใช้คนอื่นดักจับข้อมูลได้โดยง่ายเมื่อเทียบกับการสื่อสารด้วยสาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งการดักจับข้อมูลบนใยแก้วนำแสง (ทำได้ยากที่สุด) แต่อาจมีปัญหาในการติดตั้งและค่าใช้จ่ายที่สูง

9.5.4 ความทนทาน (Mechanical Strength)

ในการติดตั้ง ไม่ว่าจะเป็น UTP โคแอคเชียล หรือไฟเบอร์ออฟติก เราจำเป็นต้องหักหรืองอสายเพื่อหลบเลี่ยงสิ่งกีดขวางหรือเพื่อความสวยงาม ซึ่งสายทุกประเภทมีข้อจำกัดในการหัก งอ และดึงสาย
สายไฟหรือสายไฟเบอร์ออฟติกยืดหรือหดตัวจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ อาจส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงของค่าเวลาหน่วง โดยเฉพาะสายที่เดินบนเสาไฟฟ้า ซึ่งได้รับผลจากอุณหภูมิมากกว่าสายที่เดินใต้ดิน
ในระบบดิจิทัลความเร็วสูง การเชื่อมต่อของสายยังอาจทำให้เกิดการสูญหายของข้อมูล และปัญหาของการซิงโครไนซ์สัญญาณ
ระบบไร้สาย เช่นไมโครเวฟ ต้องติดตั้งในที่สูงเพื่อหลบสิ่งกีดขวาง (ต้นไม้หรือตึกสูง) การติดตั้งจึงต้องมั่นคงเพื่อรองรับแรงลม และอาคารที่ติดตั้งต้องทนต่อสภาพอากาศ

9.5.5 ขนาด

ขนาดของสายส่งอาจทำให้เกิดปัญหาในการเดินสายในท่อ หรือเมื่อมีสายจำนวนมากต้องเดินบนรางสายไฟ ซึ่งอาจมีขนาดที่จำกัด เช่นเดียวกับการสื่อสารแบบไร้สาย เมื่อขนาดของสายอากาศทำให้ต้องการอุปกรณ์ช่วย โดยเฉพาะในสถานที่ติดตั้งที่อาจต้องทนแรงลม

9.5.6 ความสะดวกและรวดเร็วในการติดตั้ง

การเดินสายอาจทำให้เกิดความยุ่งยากในการผ่านจุดต่าง ๆ ในอาคาร การใช้การสื่อสารแบบไร้สายทำให้สะดวกต่อการติดตั้ง อย่างไรก็ตามต้องพิจารณาถึงการครอบคลุมพื้นที่ และการเคลื่อนย้ายของผู้ใช้จากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง

9.5.7 ค่าใช้จ่าย

สิ่งที่สำคัญสุดคือค่าใช้จ่ายที่จะเกิดขึ้นตั้งแต่ การจัดหา · การติดตั้ง · การใช้งาน · การดูแลรักษา รวมไปถึงการปรับปรุงแก้ไขให้เหมาะสม

	การสื่อสารแบบมีสาย	การสื่อสารแบบไร้สาย
ค่าใช้จ่ายเกิดจาก	การเตรียมท่อเพื่อร้อยสายไฟ · การลากสาย · การติดตั้งอุปกรณ์ต่าง ๆ	การจัดเตรียมที่ตั้ง · ตำแหน่งการติดตั้งสายอากาศ · การขออนุญาตใช้ช่วงความถี่
สรุป	อาจต้องใช้แรงงานจำนวนมาก	อาจยุ่งยาก (ขออนุญาต) แต่ค่อนข้างสะดวกในการติดตั้ง

รวมกรณีที่ "สายมีปัญหา" — ทุกตัวอย่างความผิดพลาดที่ตำราบทนี้ยกไว้

บทนี้ไม่ได้มีโจทย์คำนวณ แต่มีกรณีที่ทำให้การส่งพังกระจายอยู่ทั่วบท ซึ่งมักโดนถามในรูป "เพราะอะไรถึงเกิด…" หรือ "จะเลือกใช้อะไรในสถานการณ์นี้" — ตารางนี้รวบไว้ที่เดียว พร้อมระบุว่ามาจากหัวข้อไหน

อาการ / ปัญหา	เกิดจากอะไร	ผลที่ตามมา	มาจากหัวข้อ
ครอสทอล์ก (Crosstalk)	สนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่ไม่เท่ากันของสายสัญญาณที่เดินคู่ขนานไปด้วยกัน มีการเหนี่ยวนำ (induce) ต่อกัน	ความเร็วของสัญญาณไม่เป็นไปอย่างที่ควร และระยะทางที่ส่งได้ลดลง	9.1
ตีเกลียวน้อยเกินไป	จำนวนของการพันต่อความยาวมีผลต่อความสมดุลของสัญญาณ	ยิ่งพันน้อย ยิ่งเกิดครอสทอล์กมาก คุณภาพของสัญญาณตก	9.1
สัญญาณรบกวนจากภายนอก	UTP ไม่มีแผ่นโลหะห่อหุ้ม (ส่วน STP มีแผ่นอลูมิเนียมบาง)	UTP ทนสัญญาณรบกวนภายนอกได้แย่กว่า — แต่ยังนิยมกว่าเพราะเล็กและถูก	9.1
ดันแบนด์วิดท์สูงขึ้นแล้วสายแย่ลง	อยากได้แบนด์วิดท์สูงขึ้นต้องใช้ความถี่สูงขึ้น หรือเปลี่ยนมอดูเลชันให้ได้ symbol rate สูงขึ้น	การลดทอนของสัญญาณมากขึ้น และความผิดพลาดสูงขึ้น เมื่อเทียบกับการส่งที่ความถี่ต่ำ	9.5.1
ไร้สายเจอสภาพอากาศ	ความชื้น ควัน และฝน	มีผลอย่างมากต่อประสิทธิภาพการส่งสัญญาณ	9.5.1
ไมโครเวฟโดนสิ่งกีดขวาง	คลื่นความถี่สูงทะลุสิ่งกีดขวางได้แย่ (ต่างจาก AM ที่ความถี่ต่ำซึ่งส่งผ่านผนังได้)	ถูกลดทอนลงค่อนข้างสูง จนต้องส่งแบบมองเห็นกันเท่านั้น (line of sight)	9.5.1
ยิ่งผ่านโนดมาก ยิ่งช้า	ระหว่างทางต้องขยายสัญญาณ · มัลติเพล็ก · แปลงโพรโตคอล · บีบ/ขยายข้อมูล · เข้ารหัส	เวลาหน่วงสูงขึ้นตามจำนวนโนด (แก้ด้วย Leased line ได้ แต่แพงขึ้น)	9.5.2
ข้อมูลถูกดักจับ	ข้อมูลต้องผ่านเน็ตเวิร์กที่อยู่นอกเหนือการควบคุมของเรา และไร้สายดักจับได้ง่าย	ต้องเข้ารหัส — ใยแก้วนำแสงดักจับยากที่สุด แต่ติดตั้งยากและแพง	9.5.3
หัก งอ หรือดึงสายเกินพิกัด	ต้องงอสายเพื่อหลบสิ่งกีดขวางหรือเพื่อความสวยงาม แต่สายทุกประเภทมีข้อจำกัด	สายเสียหาย — ในใยแก้วนำแสงคือแกนแก้วร้าว จึงต้องมีชั้นรองรับการกระแทกและใยสังเคราะห์เพื่อความแข็งแรง (รูปที่ 9.8)	9.5.4
อุณหภูมิเปลี่ยน แล้ว delay เปลี่ยน	สายไฟหรือไฟเบอร์ยืด/หดตัวจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ โดยเฉพาะสายที่เดินบนเสาไฟฟ้า	ค่าเวลาหน่วงการส่งสัญญาณเปลี่ยนแปลง (สายใต้ดินโดนผลน้อยกว่า)	9.5.4
จุดต่อสายในระบบความเร็วสูง	การเชื่อมต่อของสายในระบบดิจิทัลความเร็วสูง	ข้อมูลสูญหาย และเกิดปัญหาการซิงโครไนซ์สัญญาณ	9.5.4
เสาไมโครเวฟโดนลม	ต้องติดตั้งในที่สูงเพื่อหลบต้นไม้และตึกสูง	ต้องติดตั้งให้มั่นคงรองรับแรงลม และอาคารต้องทนสภาพอากาศ	9.5.4
สายใหญ่เกินท่อ / รางสายไฟ	ขนาดของสายส่ง เมื่อมีสายจำนวนมาก	เดินสายในท่อหรือบนรางไม่ได้ — ฝั่งไร้สายก็เจอปัญหาเดียวกันจากขนาดของสายอากาศ	9.5.5
เลือกสายอากาศผิดกับพื้นที่	รูปทรงของ antenna pattern ไม่ตรงกับรูปทรงของพื้นที่ใช้งาน	สัญญาณครอบคลุมพื้นที่ใช้งานไม่ทั่วถึง — คือคำถามท้ายบทข้อ 8 ตรง ๆ	9.4 / 9.7

วิธีใช้ตารางนี้ตอนสอบ

ถ้าโจทย์เขียนว่า "สายลิงก์ขึ้นแต่ช้าและหลุดบ่อย" ให้นึกถึงครอสทอล์ก / การเข้าหัวผิดคู่ · ถ้าเขียนว่า "ฝนตกแล้วสัญญาณตก" คือข้อจำกัดของ unguided media (9.5.1) · ถ้าเขียนว่า "เพิ่มความเร็วแล้ว error เยอะขึ้น" คือความถี่สูงขึ้น → ลดทอนมากขึ้น (9.5.1) · ถ้าเขียนว่า "ข้อมูลรั่ว" คือ9.5.3 ต้องเข้ารหัส

9.6สรุป

บทนี้เน้นถึงอุปกรณ์ที่สำคัญต่าง ๆ ในระบบสื่อสาร เช่น ฮับ สวิตช์ เร้าเตอร์ เพื่อให้ทราบถึงอุปกรณ์ที่จำเป็นในการสร้างเน็ตเวิร์ก รวมถึงสายส่งประเภทต่าง ๆ ได้แก่ สายตีเกลียวแบบต่าง ๆ ไฟเบอร์ออฟติก เป็นต้น ซึ่งแต่ละชนิดมีความแตกต่างกันในลักษณะหน้าที่การทำงาน ประสิทธิภาพ และราคา — การเลือกอุปกรณ์ในเน็ตเวิร์กควรมีความเหมาะสมกับความต้องการและงบประมาณ เพื่อให้ได้ประสิทธิผลสูงสุด

9.7คำถามท้ายบท (พร้อมเฉลย)

วิธีใช้

คิดคำตอบในหัวก่อน แล้วค่อยกดเปิดเฉลย — เฉลยอ้างอิงเนื้อหาจากบทที่ 8 และบทที่ 9 (ข้อ 1–3 เป็นเนื้อหาบทที่ 8)

1. ข้อได้เปรียบของสวิตช์เมื่อเทียบกับฮับคืออะไร

ไม่ flood ทุกพอร์ต — ฮับส่งข้อมูลออกไปทุกพอร์ตยกเว้นพอร์ตที่ส่ง แม้เป็นยูนิคาสต์ ส่วนสวิตช์ส่งไปยังพอร์ตใดพอร์ตหนึ่งเท่านั้น เพราะเรียนรู้ physical address ไว้
สื่อสารพร้อมกันได้โดยไม่ชน — ถ้า A คุยกับ B และ D คุยกับ C พร้อมกัน ฮับจะทำให้เฟรมของ A และ D ชนกัน และทั้งคู่ต้องส่งใหม่ แต่สวิตช์ทำให้ทั้งสองคู่สื่อสารพร้อมกันได้
แบ่ง collision domain ได้ — สวิตช์แบ่งเน็ตเวิร์กหนึ่ง ๆ ออกเป็นหลาย collision domain ในขณะที่ฮับทั้งตัวเป็นโดเมนเดียว
โดยรวมคือประสิทธิภาพดีกว่า และปัจจุบันราคาลดลงจนมาแทนที่ฮับได้

2. บริดจ์ สวิตช์ ฮับ ต่างกันอย่างไร จงอธิบาย

	ฮับ	บริดจ์	สวิตช์
เลเยอร์	ฟิสิคอล	ดาต้าลิงก์	ดาต้าลิงก์
ตัดสินใจส่งอย่างไร	ส่งออกทุกพอร์ตยกเว้นพอร์ตที่ส่ง (ภายในเป็นบัส)	ดู physical address แล้วส่งต่อ/ทิ้ง	เหมือนบริดจ์ (เรียนรู้ MAC และฟอร์เวิร์ดเช่นเดียวกัน)
ฐานการทำงาน	ทวนสัญญาณ (multi-port repeater)	ซอฟต์แวร์	ฮาร์ดแวร์ ชิป ASIC
จำนวนพอร์ต	อย่างน้อย 4	2–3 พอร์ต	4 พอร์ตหรือมากกว่า
Spanning-Tree	—	มีได้ 1 เท่านั้น	มีได้ มากกว่า 1
แยก collision domain	ไม่	ใช่	ใช่

สรุปสั้น: ฮับ = ทวนสัญญาณโง่ ๆ ทั้งตัวเป็นโดเมนเดียว · บริดจ์ = ฉลาดแล้วแต่พอร์ตน้อยและเป็นซอฟต์แวร์ · สวิตช์ = บริดจ์ที่มีพอร์ตเยอะและทำด้วยฮาร์ดแวร์

3. การทำงานของสวิตช์แบบ Store-and-forward และ Cut-through ต่างกันอย่างไร

Store-and-forward — สวิตช์จะบัฟเฟอร์ที่พอร์ตขาเข้าจนกระทั่งครบเฟรมก่อน เพื่อตรวจสอบความผิดพลาด แล้วจึงส่งต่อไปยังบัฟเฟอร์ของพอร์ตขาออก · ข้อดี ลดการใช้แบนด์วิดท์ในเน็ตเวิร์กที่มีความผิดพลาดสูง · ข้อเสีย ต้องรอจนครบเฟรม จึงเกิดความล่าช้า
Cut-through — สวิตช์อ่านจนถึงตำแหน่งแอดเดรสของภาคส่งและภาครับเท่านั้น (อีเทอร์เน็ต = 12 ไบต์แรก) แล้วส่งต่อทันที ทำให้พอร์ตรับเฟรมถัดไปได้เลย · ข้อดี ความเร็ว · ข้อเสีย หากเฟรมมีความผิดพลาดจะสิ้นเปลืองแบนด์วิดท์

แก่น: ต่างกันที่ อ่านเฟรมมากแค่ไหนก่อนตัดสินใจส่ง — ทั้งเฟรม (ตรวจ error ได้ แต่ช้า) หรือ 12 ไบต์แรก (เร็ว แต่ปล่อยเฟรมเสียผ่านไป)

4. สายส่งแบ่งออกได้เป็นกี่ประเภท อะไรบ้าง

2 กลุ่มหลัก

Guided Media — สายส่งเพื่อส่งไปในทิศทางที่กำหนด ได้แก่ สายตีเกลียวคู่ (Twisted-pair), Coaxial cable, เส้นใยแก้วนำแสง
Unguided Media — ส่งสัญญาณโดยไม่มีการควบคุมทิศทาง ได้แก่ Radio waves, Microwaves, Infrared

ถ้าโจทย์ถามต่อว่า "แล้วสายตีเกลียวคู่แบ่งได้อีกกี่แบบ" ตอบ 2 แบบ คือ STP และ UTP

5. สัญญาณแบบ UTP และ STP ต่างกันอย่างไร

STP (Shielded Twisted-pair) — มีการป้องกันสัญญาณรบกวนโดยใช้แผ่นอลูมิเนียมบางห่อหุ้มด้านนอกอีกครั้ง · ข้อดี ป้องกันสัญญาณรบกวนจากภายนอกได้ดี · ข้อเสีย ไม่นิยมใช้ เพราะปัญหาด้านขนาดและราคา
UTP (Unshielded Twisted-pair) — ไม่มีส่วนของแผ่นโลหะ · ได้รับความนิยมสูงกว่า เพราะขนาดเล็กและราคาถูกกว่า

ทั้งคู่ยังคงตีเกลียวเหมือนกันเพื่อลดครอสทอล์กระหว่างสายภายในเส้นเดียวกัน — ชีลด์ของ STP มีไว้กันสัญญาณรบกวนจากภายนอก ต่างหน้าที่กัน

6. การส่งข้อมูลของใยแก้วนำแสงมีกี่โหมด อะไรบ้าง อธิบาย

2 โหมด

Multimode — มีต้นกำเนิดแสงหลายต้นกำเนิดส่งเข้าไปในใยแก้วนำแสงเดียวกัน โดยแต่ละสัญญาณมีมุมตกกระทบที่แตกต่างกัน ทำให้ด้านรับแยกสัญญาณที่รับได้
Single-mode — เส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าแบบ multimode ทำให้แสงเดินทางภายในแกนได้ ทางทฤษฎีส่งได้ถึง 10 กิโลเมตร

ถ้าโจทย์ถามต่อเรื่องชนิดตามวัสดุแกน ตอบอีก 2 ชนิด:

step-index — ค่าดัชนีของแกนคงที่ และเปลี่ยนแบบทันทีที่ cladding
graded-index — ค่าดัชนีการสะท้อนของแกนเปลี่ยนแปลงตามแนวจากเส้นผ่านศูนย์กลาง ทำให้เส้นทางแสงโค้งแทนที่จะหักเป็นมุม

7. เราสามารถที่จะเชื่อมสายแบบ UTP ได้กี่แบบ แต่ละแบบมีจุดประสงค์เพื่ออะไร

2 แบบ

การเข้าหัวแบบสายตรง (Straight-through cable) — เชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ต่างประเภทกัน เช่น เร้าเตอร์กับสวิตช์หรือฮับ, สวิตช์กับฮับ
การเข้าหัวแบบสายไขว้ (Crossover cable) — เชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ประเภทเดียวกัน เช่น คอมพิวเตอร์กับคอมพิวเตอร์ หรือระหว่างสวิตช์

เสริม: การจัดเรียงขาของสายตรงทำได้ 2 มาตรฐาน คือ TIA/EIA 568A และ TIA/EIA 568B — ใช้อันไหนก็ได้ ตราบใดที่เน็ตเวิร์กทั้งหมดใช้มาตรฐานเดียวกัน

8. จะติดตั้งสายอากาศให้สัญญาณทั่วถึงใน (ก) ห้องประชุม (ข) ระเบียงยาว — ใช้สายอากาศประเภทใด เพราะอะไร

(ก) ห้องประชุม → สายอากาศแบบ Omnidirectional (เช่น dipole)
เหตุผล: ผู้ใช้กระจายอยู่รอบตัวสายอากาศทุกทิศทาง ในพื้นที่ที่กว้างพอ ๆ กันทุกด้าน สายอากาศแบบ omnidirectional มีการแพร่กระจายออกทุกทิศทาง โดยเมื่อตัดใน Azimuth-plane จะได้วงกลม จึงครอบคลุมทั้งห้องได้สม่ำเสมอเมื่อวางไว้กลางห้อง (การกระจายสามมิติมีลักษณะคล้ายโดนัท — แผ่ออกด้านข้างรอบตัว)
(ข) ระเบียงยาว → สายอากาศแบบ Directional (เช่น patch หรือ yagi)
เหตุผล: ระเบียงเป็นพื้นที่ยาวแคบไปทางเดียว จึงต้องการการกระจายไปทิศทางใดทิศทางหนึ่งเท่านั้น ตามแนวความยาว — ถ้าใช้ omnidirectional จะเสียกำลังส่งไปกับผนังทั้งสองด้านโดยเปล่าประโยชน์ ในขณะที่ directional เหมาะกับการเชื่อมต่อแบบ point-to-point และมีการกระจายข้างเคียงเล็กน้อยเท่านั้น ทำให้ส่งได้ไกลตลอดแนวระเบียง

หลักคิดที่ใช้ตอบข้อนี้: "เลือกสายอากาศที่ถูกประเภทกับสภาพแวดล้อม ทำให้การแพร่ของสัญญาณครอบคลุมพื้นที่ใช้งานได้ดี" — รูปทรงของพื้นที่เป็นตัวกำหนดรูปทรงของ antenna pattern ที่ต้องการ

ภาพการ์ตูนลายเส้น คนสามคนใส่เสื้อสีเหลือง เขียว และแดง ยืนหันหลังชนกันโดยมีสายสีชมพูเส้นใหญ่พันรอบตัวทั้งสามคนจนยุ่งเหยิง แต่ละคนออกแรงดึงไปคนละทิศทางตามลูกศรที่ชี้สวนกัน มีหยดเหงื่อกระเด็นออกมาจากหัวสองข้าง ปลายสายด้านหนึ่งเป็นหัวต่อวางทิ้งไว้บนพื้น — รูปที่ 9.15 จากตำรา — wiring (ภาพการ์ตูนปิดท้ายบทที่ตำราวางไว้หน้า 82 หลังคำถามท้ายบท — สื่อถึงความยุ่งเหยิงของการเดินสายจริง ซึ่งก็คือหัวข้อ **9.5.5 ขนาด** และ **9.5.6 ความสะดวกและรวดเร็วในการติดตั้ง** ในเวอร์ชันภาพเดียวจบ)

เช็คความเข้าใจ

ตามตารางที่ 9.5 ความเร็วการเดินทางของสัญญาณใน "ไฟเบอร์ออฟติก" คิดเป็นกี่เปอร์เซ็นต์ของความเร็วแสงในสุญญากาศ?

ไฟเบอร์ออฟติก = 205,000 km/s = 68.33% · 100% คือสุญญากาศ, 99.97% คืออากาศ, 75.33% คือน้ำ — สังเกตว่าไฟเบอร์ช้ากว่าช่วงบนของสายทองแดง (80%) ในแง่ propagation speed

มาตรฐาน TIA/EIA 568A และ 568B ต่างกันที่ขาใดบ้าง?

จากตารางที่ 9.2 — ขา 1, 2, 3, 6 คือคู่เขียวกับส้มที่สลับกัน ส่วนขา 4, 5 (น้ำเงิน) และ 7, 8 (น้ำตาล) เหมือนกันทุกประการ

สาย RG-59 ที่มีอิมพีแดนซ์ 75 Ω ใช้กับงานใด?

ตารางที่ 9.3 — RG-59 / 75 Ω / Cable TV · RG-58 (50 Ω) = Thin Ethernet · RG-11 (50 Ω) = Thick Ethernet ส่วน Token Ring คือ Cat 4 ของสาย UTP (ตารางที่ 9.1) ไม่ใช่โคแอคเชียล

การพันเกลียวของสายตีเกลียวคู่มีไว้เพื่ออะไร?

การพันกันทำให้เกิดความสมดุลของสัญญาณ จึงลดครอสทอล์ก ซึ่งเกิดจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่ไม่เท่ากันของสายที่เดินคู่ขนานเหนี่ยวนำต่อกัน — ส่วนการป้องกันสัญญาณรบกวนจากภายนอกเป็นหน้าที่ของชีลด์ (STP) ไม่ใช่การพันเกลียว

ช่างเข้าหัวสาย UTP โดยใช้ TIA/EIA 568A ที่หัวหนึ่ง และ TIA/EIA 568B ที่อีกหัวหนึ่ง โดยตั้งใจจะทำ "สายตรง" ผลที่ได้คืออะไร?

568A กับ 568B สลับที่กันเฉพาะคู่ส้มกับคู่เขียว คือขา 1, 2, 3, 6 (ดูรูปที่ 9.5) — การเข้าหัวคนละมาตรฐานจึงเป็นนิยามของสายไขว้ พอดี ผลคือได้สายที่ใช้ได้กับ PC↔PC หรือสวิตช์↔สวิตช์ แต่ต่อเร้าเตอร์กับสวิตช์ไม่ติด นี่คือเหตุผลที่ตำราย้ำว่า "ตราบใดที่เน็ตเวิร์กทั้งหมดใช้มาตรฐานเดียวกัน"

จากรูปที่ 9.9 ใยแก้วนำแสงแบบ single-mode step-index มีขนาดแกน (core) เท่าใด

รูปที่ 9.9 กำกับไว้ว่า single-mode step-index มี core 8–12 µm / cladding 125 µm · ส่วน 50–200 µm คือ core ของ multimode step-index และ 50–100 µm คือ core ของ multimode graded-index ส่วน 125–400 µm เป็น cladding ไม่ใช่ core — ตัวเลขนี้ยืนยันประโยคในตำราที่ว่า "single-mode มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าแบบ multimode"

ดูกราฟ Azimuth plane (ช่อง c) ของรูปที่ 9.12 และรูปที่ 9.13 — อะไรคือจุดต่างที่บอกได้ทันทีว่าเป็นสายอากาศประเภทใด?

ช่อง (c) คือ Azimuth plane = H-plane = การตัดในแนวนอน — ไดโพลได้วงกลม จึงเป็น omnidirectional ส่วน ยากิได้พูใหญ่ทางเดียวและมีพูข้างเล็ก ๆ จึงเป็น directional ตรงกับที่ตำราเขียนว่า "การกระจายของคลื่นจะออกไปในทิศทางหนึ่งเป็นหลัก และมีการกระจายข้างเคียงเล็กน้อยเท่านั้น"

ระบบไร้สายความถี่สูงแบบไมโครเวฟทำงานได้ไม่ดีเมื่อมีตึกหรือต้นไม้ขวาง ตำราให้เหตุผลว่าอย่างไร

หัวข้อ 9.5.1 เทียบไว้ตรง ๆ ว่า AM ที่ความถี่ต่ำส่งผ่านผนังหรือสิ่งกีดขวางได้ แต่ไมโครเวฟจะถูกลดทอนลงค่อนข้างสูง และจำเป็นต้องเป็นการส่งในลักษณะที่มองเห็นกันเท่านั้น (line of sight) จึงต้องติดตั้งเสาในที่สูงเพื่อหลบสิ่งกีดขวาง (9.5.4) · ครอสทอล์กเป็นเรื่องของสายที่เดินคู่ขนานกัน ไม่ใช่เรื่องนี้

เก็บก่อนออกจากบทนี้

Guided (twisted-pair, coax, fiber) vs Unguided (radio, microwave, infrared)
ตีเกลียว → ลด crosstalk · STP = มีแผ่นอลูมิเนียม แพง/ใหญ่ ไม่นิยม · UTP = ไม่มีโลหะ เล็ก ถูก นิยมกว่า
Cat: 1 โทรศัพท์ · 2 T-1 · 3 = 10 Mbps · 4 Token Ring · 5 = 100 · 5e ถึงจิกะบิต · 6 = 200 Mbps
สายตรง = อุปกรณ์ต่างประเภท · สายไขว้ = อุปกรณ์ประเภทเดียวกัน · 568A/568B ต่างกันแค่ขา 1, 2, 3, 6
Coax: RG-59/75Ω/CableTV · RG-58/50Ω/Thin · RG-11/50Ω/Thick · หัวต่อ BNC 3 แบบ
Fiber: n₂ < n₁ · multimode vs single-mode (10 กม.) · step-index vs graded-index · หัวต่อ SC (เคเบิลทีวี) / ST (เน็ตเวิร์ก)
ขนาดแกนจากรูปที่ 9.9: single-mode 8–12 µm · multimode step-index 50–200 µm · multimode graded-index 50–100 µm (cladding ในตารางที่ 9.4 = 125 µm ทุกแบบ)
ชั้นของสาย: โคแอคเชียล 4 ชั้น (ลวดทองแดง → ฉนวน → ลวดตาข่าย shield → ฉนวนหุ้มภายนอก) · ไฟเบอร์ 5 ชั้น (แกน → cladding → ส่วนรองรับการกระแทก → ใยสังเคราะห์ → ปลอกพลาสติกด้านนอก)
สายอากาศ: H-plane = Azimuth = แนวนอน · E-plane = Elevation = แนวตั้ง · Omni = dipole (λ/2), โดนัท, Azimuth เป็นวงกลม · Directional = patch/parabolic/yagi, point-to-point, Azimuth เป็นพูเดียว
เลือกสาย 7 ข้อ: คุณลักษณะสาย · เวลาหน่วง · ความปลอดภัย · ความทนทาน · ขนาด · ความสะดวกในการติดตั้ง · ค่าใช้จ่าย
กรณีที่พัง (ตารางรวมท้ายหัวข้อ 9.5): ครอสทอล์ก · ความถี่สูงขึ้น = ลดทอนและ error มากขึ้น · ฝน/ความชื้น/ควัน · ไมโครเวฟต้อง line of sight · โนดเยอะ = delay เยอะ · ไร้สายถูกดักฟังง่าย · หัก/งอ/ดึงสาย · อุณหภูมิทำ delay เปลี่ยน · จุดต่อสายทำข้อมูลหายและ sync พัง