Bestseller Wireless Books at Amazon.com

Hi My Dear,

Let's see the Bestseller Wireless Books at amazon.com.

	Wireless Home Networking For Dummies (Wireless Home Networking for Dummies) by Danny Briere Buy new: $16.49 / Used from: $13.70 Usually ships in 24 hours
	802.11 Wireless Networks: The Definitive Guide, Second Edition (Definitive Guide) by Matthew Gast Buy new: $29.67 / Used from: $23.43 Usually ships in 24 hours
	Wireless Crash Course, Second Edition by Paul Bedell Buy new: $26.37 / Used from: $18.99 Usually ships in 24 hours
	Wireless Communications & Networks (2nd Edition) by William Stallings Buy new: $94.40 / Used from: $45.98 Usually ships in 24 hours
	Wireless Communications by Andreas Buy new: $78.57 / Used from: $65.00 Usually ships in 24 hours
	Wireless Communications: Principles and Practice (2nd Edition) (Prentice Hall Communications Engineering and Emerging Technologies Series) by Theodore S. Rappaport Buy new: $98.79 / Used from: $66.00 Usually ships in 24 hours
	LAN Switching and Wireless, CCNA Exploration Companion Guide by Wayne Lewis Buy new: $36.00 / Used from: $35.43 Usually ships in 24 hours
	How Wireless Works (2nd Edition) (How It Works) by Preston Gralla Buy new: $19.79 / Used from: $12.21 Usually ships in 24 hours
	Hacking Exposed Wireless (Hacking Exposed) by Johnny Cache Buy new: $31.49 / Used from: $23.98 Usually ships in 1 to 3 weeks
	Wireless All-In-One Desk Reference For Dummies (For Dummies (Computer/Tech)) by Todd W. Carter Buy new: $26.99 / Used from: $1.24 Usually ships in 24 hours
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ... Next > >

Or you can click this link to see the Updated Bestseller Wireless Books .

wcs16 Mobile IP

บทนี้ก็ต้องขอบคุณอ้อจัง อีกค่า มาดูกันเลย

Mobile IP

บทนำ
การใช้งานอินเทอร์เน็ตเพื่อเป็นแหล่งสืบคืนและบริการข้อมูลได้มีบทบาทอย่างมากในชีวิตปัจจุบัน รวมทั้ง
การพัฒนาความสามารถของอุปกรณ์สื่อสารไร้สายและคอมพิวเตอร์แบบพกพา ส่งผลให้มีการเพิ่มความสามารถในการ
ใช้งานอินเทอร์เน็ตบนอุปกรณ์เหล่านี้ จึงเป็นที่มาของการวิจัยพัฒนาวิธีการเชื่อมต่อและรักษาสภาพการต่อ
อินเทอร์เน็ตขณะคอมพิวเตอร์เคลื่อนที่ไร้สายเคลื่อนที่ และโพรโทคอลที่สนับสนุนการเคลื่อนที่ของผู้ใช้งาน (Mobility
Protocol)

Mobile IP เป็นโพรโทคอลหนึ่งในโพรโทคอลที่สนับสนุนการเคลื่อนที่และถูกคิดค้นก่อนโพรโทคอลชนิด
อื่น ดังนั้นจึงมีอายุมากที่สุด Mobile IP ถูกขึ้นกำหนดมาเพื่อแก้ปัญหาในชั้นโครงข่าย (Network Layer) ตาม
เนื้อหาใน RFC 2002 ของ IETF (Internet Engineering Task Force)และเอกสารเฉพาะที่เกี่ยวข้อง RFC 2003-2006 โดย Mobile IP เสนอให้ผู้ใช้บริการสามารถเปลี่ยนจุดของการติดต่อ (point of attachment) บนโครงข่ายแบบ
ไอพี (IP- Network) และทำการส่งผ่านแอปพลิเคชั่นแบบ Seamless Roaming เพื่อความต่อเนื่องของการส่งผ่าน
บทความนี้อธิบายถึงปัญหาของการใช้ไอพีในโครงข่ายที่มีคอมพิวเตอร์ไร้สายเคลื่อนที่ เป้าหมายของ Mobile
IP Terminology ของ Mobile IP ภาพรวมและขั้นตอนการทำงานของโพรโทคอล โดยที่ลักษณะเฉพาะของ Mobile
IP จะถูกอธิบายใน Protocol Message ซึ่งเป็นส่วนขยายจากไอพีที่ทำให้เพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานของไอพี ส่วน
ต่อมาคือ Route Optimization และงานวิจัยพัฒนา Mobile IP ในปัจจุบัน สุดท้ายจะเป็นการสรุปเนื้อหาที่กล่าวมา
ทั้งหมด

IP และ Mobile IPไอพีเป็นโพรโตคอลแกนของทีซีพี/ไอพี (TCP/IP) ไอพีทำหน้าที่กำหนดรูปแบบของแอดเดรสประจำเครื่อง
เพื่อใช้ในการลำเลียงข้อมูลจากเครื่องต้นทางไปยังปลายทาง นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เลือกเส้นทางที่ส่งข้อมูล ตลอดจน
แบ่งขนาดข้อมูลให้เหมาะกับฮาร์ดแวร์ระดับล่าง
ไอพีแอดเดรสถูกใช้ในอินเทอร์เน็ตเพื่อแยกแยะระบบปลายทาง (End system) ในตอนแรกไอพีแอดเดรสถูก
พิจารณาให้เท่ากับ Domain Name’s Server (DNS) Fully Qualified Domain Name (FQDN) ทำหน้าที่แยกโหนดที่
เกี่ยวข้องออกจากคอมพิวเตอร์ 10 ล้านตัวที่รวมขึ้นมาเป็นอินเทอร์เน็ต
ไอพียังถูกใช้สำหรับหาเส้นทางระหว่างต้นทางและปลายทาง (Endpoint) เส้นทางที่ถูกสร้างขึ้นในแต่ละครั้ง
อาจไม่ใช่เส้นทางเดิมตลอด เนื่องจากเส้นทางที่ใช้ลำเลียงดาตาแกรมนี้จะสร้างมาจากไอพีปลายทาง ไอพีปลายทางของ
ทิศทางหนึ่งจะเป็นไอพีต้นทางสำหรับดาตาแกรม (datagram) ในทิศทางตรงข้าม ปัจจัยของการสร้างเส้นทางคือ ความ
คับคั่งในโครงข่าย (Network Congestion) เพราะเส้นทางจะถูกปรับเปลี่ยนด้วยเราเตอร์ระหว่างทาง

การนำไอพีมาประมวลผลในระบบการเคลื่อนที่ไร้สายทำให้มีความขัดแย้งเกิดขึ้นคือ คอมพิวเตอร์เคลื่อนที่ไร้
สายต้องมีแอดเดรสที่แน่นอนเพื่อใช้แยกแยะในการสื่อสารอินเทอร์เน็ต เมื่อไอพีแอดเดรสคงที่แสดงว่าเส้นทางของ
ดาตาแกรมจะคงที่ด้วยเช่นกัน ดาตาแกรมที่ถูกส่งมาที่ไอพีแอดเดรสเดิมจะมาสู่ปลายทางที่เดิมตลอด ดังนั้นจะเห็นได้
ว่าไอพีที่ใช้อยู่ในโครงข่ายแบบมีสายยังไม่สามารถนำมาใช้งานในโนดเคลื่อนที่ได้
Mobile IP ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อขยายความสามารถของไอพีให้สนับสนุนการใช้งานอินเทอร์เน็ตบนคอมพิวเตอร์
แบบไร้สาย Mobile IP กำหนดให้คอมพิวเตอร์ไร้สายใช้ไอพีแอดเดรสสองอัน เพื่อใช้ทั้งการแยกแยะ (identification)
และการสร้างเส้นทาง (routing)ก่อนหน้านี้มีการเสนอการทำ Mobile IP อย่างง่าย (less function) เพื่อต้องการให้ไอพีที่ใช้อยู่มีการเปลี่ยนแปลงให้น้อยที่สุด ด้วยการใช้ DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) [3,4] ให้ไอพีแอดเดรสแก่คอมพิวเตอร์ไร้สายทุกครั้งที่เปลี่ยนจุดต่อใหม่ แอดเดรสที่คอมพิวเตอร์ได้จะถูกใช้ในเวลาสั้นและต้องเปลี่ยนทุกครั้ง
เมื่อเข้าสู่โครงข่ายใหม่ แต่ว่าคอมพิวเตอร์จะหยุดการทำงานขณะการเปลี่ยนจุดติดต่อและต้องเริ่มการติดต่ออินเทอร์เน็ตใหม่เมื่อเข้าสู่จุดต่อใหม่ได้แล้ว ดังนั้นวิธีนี้จึงไม่เป็นวิธีที่นำมาปฏิบัติเพราะผู้ใช้บริการย่อมไม่ต้องการให้การเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตขาดตอน


เป้าหมายของการออกแบบ Mobile IPเนื่องจากการเชื่อมต่อ MN และอินเทอร์เน็ตเป็นข่ายเชื่อมโยงไร้สาย ข่ายเชื่อมโยงชนิดนี้มีแถบความถี่ต่ำกว่า
และอัตราความผิดพลาดในการส่งมากกว่าเมื่อเทียบกับข่ายเชื่อมโยงแบบมีสาย การออกแบบยังต้องคำนึงถึงพลังงาน
ของแบตตารี่อุปกรณ์สื่อสารที่ต้องการใช้พลังงานให้ต่ำสุด ดังนั้นจำนวนของ Administration Message จะต้องมี
จำนวนน้อยและมีขนาดเล็ก

Terminology ของ Mobile IP
Mobile IP มีการกำหนดหน้าที่ของ entity ที่แสดงในรูปที่1 ดังนี้ [2]
Mobile Node: MN โฮสต์ (Host) หรือ เราเตอร์ที่เปลี่ยนตำแหน่งการติดต่อจากโครงข่ายหนึ่งไปสู่
โครงข่ายหนึ่ง โดยไม่เปลี่ยนไอพีแอดเดรสที่ใช้ติดต่อกับโหนดอินเทอร์เน็ตอื่น
Home Network: HN โครงข่ายมี home address ตรงกับ home address ของ MN
Foreign Network: FN โครงข่ายที่นอกเหนือจาก HN
Home Agent: HA เราเตอร์ใน HN ทำหน้าที่ส่งดาตาแกรมให้ MN
Foreign Agent: FA เราเตอร์ใน FN ทำงานร่วมกับ HA เพื่อส่งดาตาแกรมได้สมบูรณ์ แม้ว่า MN เคลื่อนที่
ออกจาก HN
Home Address ไอพีแอดเดรสที่ให้แก่ MN เป็นไอพีคงที่ตลอดการเชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ต
Care of Address ไอพีแอดเดรสปลายทางที่ต่อกับ MN ใช้ส่งต่อดาตาแกรมให้ถึง MN
Correspondent Node: CN โฮสต์ที่ MN ติดต่อด้วย อาจจะเป็นโหนดเคลื่อนที่ หรือไม่ใช่ก็ได้



รูปที่ 1 Terminology ของ Mobile IP


5. ภาพรวมของโพรโทคอล (Protocol Overview)

Mobile IP สามารถแสดงหน้าที่ในการทำงานได้ 3 หน้าที่ คือ

• การค้นพบ Agent (Agent Discovery) คือ HA และ FA ประกาศ (advertise) ความใช้สอยได้ (availability)ให้ MN บนข่ายเชื่อมโยงที่ HA และ FA ให้บริการอยู่รับทราบ

• การลงทะเบียน (Registration) เมื่อ MN เคลื่อนที่จาก HN MN จะทำการลงทะเบียนที่อยู่ใหม่หรือ care of
address กับ HA MN อาจจะลงทะเบียนโดยตรงกับ HA หรือจะลงทะเบียนโดยผ่าน FA ที่ต่อการลงทะเบียน
นั้นไปให้ HA ขึ้นกับวิธีการติดต่อของ MN

• การใช้อุโมงค์โครงข่าย (Tunneling) การใช้อุโมงค์โครงข่ายเป็นวิธีที่ดาตาแกรมถูกส่งไป MN เมื่อ MN ออก
จาก HN ซึ่ง HA จะใช้อุโมงค์โครงข่ายส่งดาตาแกรมไปที่ care of address

ขั้นตอนการทำงานของโพรโทคอล Mobile IP

1) Agent ที่ให้บริการจะต้องประกาศสถานะแก่ MN ผ่าน Agent Advertisement Message หรือ MN จะขอ
สถานะจากการส่ง Agent Solicitation Message

2) MN รับ Agent Advertisement และพิจารณาว่าขณะนี้อยู่ที่ HN หรือ FN

3) ถ้า MN พบว่าตำแหน่งที่ติดต่ออยู่ใน HN MN จะทำงานโดยไม่ต้องใช้บริการเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ (Mobility
service)

4) ถ้า MN พบว่าตำแหน่งที่ติดต่ออยู่ใน FN MN จะได้รับ care of address มาจาก Agent Advertisement ของ
FA หรือจากอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่สร้างแอดเดรส เช่น DHCP

5) MN ที่เคลื่อนที่ออกจาก HN จะต้องลงทะเบียนบอก care of address ใหม่กับ HA โดยผ่านการแลกเปลี่ยน
Registration Request Message และ Registration Reply Message

6) ดาตาแกรมที่ส่งมายัง MN ถูกรับโดย HA จากนั้น HA ใช้อุโมงค์โครงข่ายส่งข่าวสารไปที่ care of address
ของ MN ในทางกลับกันดาตาแกรมจาก MN ถูกส่งไปยังปลายทางด้วยวิธีการปกติตามมาตรฐานของไอพีคือ
ทำการส่งดาตาแกรมไปยัง CA ที่ติดต่อด้วยผ่าน FA

Care of Address

Mobile IP ได้จัดหาโหมดของ care of address 2 แบบ ได้แก่

1.) Foreign Agent Care of Address คือแอดเดรสที่จัดหาโดย FA ผ่าน Agent Advertisement Message ทำให้ FA เป็นจุดสิ้นสุดของอุโมงค์โครงข่าย FA จะรับดาตาแกรมแล้วทำ decapsulate ให้ MN โหมดการ
ทำงานนี้นิยมใช้ในทางปฏิบัติมาก เพราะจะให้ MN หลายตัวใช้ care of address ร่วมกันได้ จึงเหมาะกับ
การทำงานในขอบเขตของไอพีรุ่นสี่ (IPv4)

2.) Co-located Care of Address คือแอดเดรสที่จัดหาโดย MN เป็น Local IP address ซึ่งได้มาแบบ
dynamically เป็นแอดเดรสชั่วคราวสำหรับ MN เพื่อใช้ในกรณีที่ MN อยู่ใน FA Network-prefix ของ
Co-located care of address จะมีลักษณะเหมือน Network-prefix ของ FN การใช้ Co-located care of
address ทำให้ MN เป็นจุดสิ้นสุดของอุโมงค์เครือข่าย และ MN จะทำการ decapsulate ดาตาแกรมเอง วิธี
นี้จะมีประโยชน์อย่างมากเพราะ MN จะสามารถทำงานได้โดยปราศจาก FA ในกรณีที่ FA ไม่สามารถใช้สอย
ได้ อย่างไรก็ตาม FN จะต้องมีเนื้อที่เหลือสำหรับพอที่จะเก็บแอดเดรสของ MN ที่เข้ามาขอใช้บริการ ซึ่งยาก
แก่การรักษาสภาพของเนื้อที่เก็บแอดเดรสสำหรับแต่ละซับเน็ต (subnetwork) วิธีสร้างแอดเดรสแบบนี้
ยินยอมให้ MN หนึ่งตัวใช้ Co-located care of address ได้ในหนึ่งเวลา

5.1 การค้นพบ Agent (Agent Discovery)การค้นพบ Agent ของ MN ทำให้ MN ทราบว่ากำลังติดต่ออยู่กับจุดต่อใน HN หรือ FN กระบวนการของตรวจพบ Agent ใน MN มีลักษณะเหมือนกับวิธีที่โหนดอินเทอร์เน็ตตรวจพบเราเตอร์ด้วย ICMP (Internet Control Message Protocol) ตาม RFC 1256 การทำงานพื้นฐานคือ เราเตอร์จะ broadcast ข่าวสารการประกาศตัว(advertisement) ไปสู่ซับเน็ตของมัน Mobile IP ดำเนินการค้นพบ Agent ตามเนื้อหาใน RFC 1256 และสนับสนุนการทำงานใน Agent ที่รองรับ MN ด้วยส่วนขยายจาก ICMP message มาตรฐาน ดังนี้

5.1.1 การประกาศตัวของ Agent (Agent Advertisement)
การประกาศตัวของ Agent ทำได้โดยที่ Agent จะ broadcast Agent Advertisement Message แบบเป็น
คาบไปในโครงข่าย คาบของการ broadcast จะเท่ากับทุก 1/3 ของเวลา lifetime ที่ตั้งไว้ใน ICMP Header แต่ในทาง
ปฏิบัตินิยมกระจายข่าวแบบแรนดอม (random) เพื่อป้องกันการกระจายข่าวชนกันกับ Agent ที่อยู่ข้างเคียง ฟอร์แมต
ของ ICMP ในส่วนที่เพิ่มเติมจากของเดิมแสดงอยู่ในรูปที่ 2
Type: แสดงความแตกต่างของ ICMP Advertisement กับส่วนขยายอื่น ๆ ในที่นี้จะถูกเซตให้เท่ากับ 3
Length: แสดงความยาวของส่วนขยายทั้งหมด

บิต R: Registration Require บอกความต้องการการลงทะเบียนกับ FA
บิต B: ถูกเซตแสดงว่า FA ไม่สามารถให้บริการได้ (busy)
H: ถูกเซตแสดงว่า Agent นี้เป็น HA
F: ถูกเซตแสดงว่า Agent นี้เป็น FA
M: Minimum Encapsulation
G: GRE Encapsulation
V: Van Jacobson การบีบอัดเฮดเดอร์แบบ Van Jacobson



รูปที่ 2 ฟอร์แมตส่วนขยายของ Agent Advertisement

B ไม่สามารถเซตได้ ถ้า F ไม่มีการเซต B จะถูกเซตเมื่อ FA ไม่ว่างจนจัดหาบริการให้ MN ไม่ได้ Sequence
number ถูกสร้างขึ้นเพื่อ MN จะสามารถแยกความแตกต่างระหว่าง Agent Advertisement ของแต่ละ Agent

5.1.2 การร้องขอการติดต่อกับ Agent (Agent Solicitation)
MN สามารถส่ง ICMP Router Solicitation Message เพื่อที่จะขอการประกาศตัวของ Agent ที่ MN จะ
ติดต่อด้วย

5.2 การลงทะเบียน (Registration)
กระบวนการลงทะเบียนเกิดขึ้นเพื่อให้ MN สื่อสารข่าวสารตำแหน่งปัจจุบันกับ HA นอกจากนี้ยังเป็นวิธี
สำหรับ MN ที่ต้องการ
- ร้องขอการส่งต่อบริการ เมื่อเคลื่อนที่อยู่ใน FN
- แจ้ง care of addressของ MN ปัจจุบันให้ HA
- ทำการลงทะเบียนใหม่ เมื่อหมดอายุของการลงทะเบียนในครั้งที่แล้ว
- ยกเลิกการลงทะเบียน เมื่อ MN กลับมาที่ HN
ในกระบวนการลงทะเบียนนี้จะมี message ที่เกี่ยวข้องอยู่ 2 ชนิด คือ Registration Request Message และ
Registration Reply Message ข้อความทั้งสองชนิดนี้จะทุกส่งไปที่ UDP (User Datagram Protocol) พอร์ต 434 โครงสร้างทั้งหมดของดาตาแกรมในการลงทะเบียนแสดงอยู่ในรูปที่ 3





รูปที่ 3 ฟอร์แมตของดาตาแกรมที่ใช้ในการลงทะเบียน

กระบวนการของการลงทะเบียน มีลักษณะเหมือนกันในทุก MN ขึ้นอยู่กับว่า MN ใช้ care of address แบบ
ใด ถ้า MN ใช้ Foreign Agent Care of Address ที่ได้มาจาก FA แล้ว MN จะลงทะเบียนผ่าน FA แต่ถ้า MN ใช้ Colocated Care of Address แล้วMN จะต้องลงทะเบียนด้วยตัวเอง ขั้นตอนของการลงทะเบียนในแต่ละแบบมีดังนี้

เมื่อ MN ลงทะเบียนผ่าน FA

1) MN ส่ง Registration Request Message เพื่อให้ FA เริ่มกระบวนการลงทะเบียน
2) FA ประมวลผลคำร้องขอลงทะเบียน แล้วส่งต่อให้ HA
3) HA ส่ง Registration Reply Message ให้ FA เพื่อตอบรับหรือปฏิเสธคำร้องขอลงทะเบียน
4) FA ประมวลผลคำตอบรับคำร้องขอการลงทะเบียน และส่งให้ MN เพื่อแจ้งสถานะการตอบรับ

เมื่อ MN ลงทะเบียนด้วยตัวเอง

1) MN ส่ง Registration Request Message ให้ HA
2) HA ส่ง Registration Reply Message ให้ MN เพื่อตอบรับ หรือปฏิเสธคำร้องขอลงทะเบียน


5.2.1 การขอการลงทะเบียน (Registration Request)
MN ลงทะเบียนกับ HA โดยใช้ Registration Request Message เพื่อว่า HA สามารถสร้าง หรือปรับปรุง
การผนวกการเคลื่อนที่ (mobility binding) สำหรับ MN คำร้องจะถูกส่งโดย FA หรือส่งโดย MN แล้วแต่กรณีที่ MN
จะลงทะเบียนด้วย รูปแบบของคำขอลงทะเบียนแสดงตามรูปที่ 4




รูปที่ 4 ฟอร์แมตของคำร้องขอการลงทะเบียน

บิต V, M, G: มีความหมายเช่นเดียวกับความหมายใน Agent Advertisement Message
บิต B: ใช้สำหรับบอก HA ให้ทำการบรอดคาสต์ (broadcast) ดาตาแกรมสำหรับส่งมาที่ care of address
บิต D: ใช้สำหรับบอก HA ว่า care of address ที่ใช้เป็นแบบ Co-located care of address หรือไม่ และใช้เพื่อ
พิจารณาวิธีการส่งดาตาแกรมมายัง MN ว่าจะ บรอดคาสต์หรือมัลติคาสต์ (multicast)

Home address: แอดเดรส HN ของ MN
Home agent: แอดเดรสของ HA ใน HN นอกจากนี้ยังบรรจุ care of address ของ MN ที่จะต้องการให้ HA ส่ง
ดาตาแกรมมาให้
Identification: ใช้สำหรับเป็นการแยกแยะเพื่อรักษาความปลอดภัยของการรับส่งข้อมูล
Lifetime: ในฟอร์แมตบอกระยะเวลาที่ MN จะต้องทำการลงทะเบียนกับ HA อีกครั้ง

5.2.2 การตอบรับการลงทะเบียน (Registration Reply)
HA จะคืน Registration Reply Message ให้ MN ที่ส่ง Registration Request Message ใน Registration

Reply Message มี code เพื่อแจ้ง MN เกี่ยวกับสถานะของคำร้อง ตลอดจน lifetime ที่ HA อนุญาต ซึ่งอาจจะน้อย
กว่า lifetime ที่ขอในการขอลงทะเบียนก็ได้ รูปแบบของคำตอบรับการลงทะเบียนแสดงอยู่ในรูปที่ 5

แต่อย่างไรก็ตาม FA ไม่สามารถเพิ่ม lifetime ให้แก่ MN ถือเป็น Authentication ที่ไม่สามารถแก้ไขได้ และ
HA ก็ไม่สามารถเพิ่ม lifetime เกินเวลาที่ MN ร้องขอมา

- ถ้า lifetime ใน Registration Reply Message มากกว่า lifetime ใน Registration Request Message lifetime ที่ถูกใช้จริง คือ lifetime ใน Registration Request Message

- ถ้า lifetime ใน Registration Request Message มากกว่า lifetimeใน Registration Reply Message lifetime ที่ถูกใช้จริง คือ lifetime ใน Registration Reply Message




รูปที่ 5 ฟอร์แมตของคำตอบรับการลงทะเบียน

5.3 การสร้างเส้นทาง(Routing) และการใช้อุโมงค์โครงข่าย (Tunneling)
หลังจากที่ HA รับการลงทะเบียน HA จะส่งดาตาแกรมไปหา MN โดยสร้างอุโมงค์การส่งข้อมูลไปที่ care of
address ของ MN การใช้อุโมงค์โครงข่ายทำโดยอัลกอริทึมแบบ encapsulation ใน RFC 2003 ได้เสนอการทำ
encapsulation อย่างง่ายคือ วิธี IP-within-IP encapsulation และยังมีทางเลือกอื่นสำหรับการทำ encapsulation คือ วิธี Minimum encapsulation ไว้ใน RFC 2004

5.3.1 วิธี IP-within-IP encapsulation
วิธี IP-within-IP encapsulation สร้างมาสำหรับใช้ใน Mobile IP ของอินเทอร์เน็ตรุ่น4 (IPv4) วิธีนี้มีส่วน
ขยายจากไอพีดาตาแกรมเดิมคือ ไอพีเฮดเดอร์ใหม่ซึ่งจะถูกใส่เพิ่มที่หน้าไอพีดาตาแกรมดั้งเดิมที่จะถูกส่งไปหา MN
HA ทำหน้าที่สร้างไอพีเฮดเดอร์ใหม่ที่บรรจุข้อมูล care of address ของ MN ที่เป็นปลายทางของอุโมงค์โครงข่าย วิธี
IP-within-IP encapsulation ถูกแสดงอยู่ในรูปที่ 6




รูปที่ 6 IP within IP encapsulation

5.3.2 วิธี Minimum encapsulation
การทำ Minimum encapsulation เป็นอีกทางเลือกหนึ่ง เนื่องจากวิธี IP within IP encapsulation ใช้จำนวน
ไบต์ที่มากกว่า และอาจจะก่อให้เกิดการทำ fragment ระหว่างทางได้ ถ้าดาตาแกรมที่ส่งมามีขนาดมากกว่าค่าของ MTU
(Maximum Transmission Units) ดังนั้นวิธี Minimum encapsulation เป็นนำข่าวสารซ้ำซ้อนในเฮดเดอร์ของไอพีดาตาแกรมออกแล้วแทนลงด้วยการใช้ Minimum forwarding header ดังรูปที่ 7



รูปที่ 7 Minimum encapsulation


6. Route Optimizing
จากที่ผ่านมาเมื่อ MN เคลื่อนออกจาก HN ดาตาแกรมที่ส่งไปหา MN จะต้องผ่าน HA เสมอ แต่ดาตาแกรม
จาก MN ที่ส่งไปหา CN สามารถแทนที่ด้วยเส้นทางตรงจาก FA ส่งไปให้ CN โดยตรง เกิดปัญหาที่เรียกว่า Triangular
Routing ตามรูปที่ 8
ปัญหา Triangular Routing ถูกแก้ไขด้วยการทำ Route Optimizing ซึ่งการกำหนดลักษณะโพรโทคอลนี้จะ
อยู่ใน Internet Draft



รูปที่ 8 Triangular routing

ภาพรวมของ Route Optimizing
พื้นฐานของการทำ Route Optimizing คือการปรับปรุงการจัดเส้นระหว่าง MN ไปยัง CN ของมัน โดยมีการ
อัพเดทข้อมูล Mobility Binding ของ MN ในตารางการจัดเส้นทาง (routing table) ของ CN การอัพเดทข้อมูลของ
mobility binding จะทำให้ CN สามารถส่งดาตาแกรม encapsulate ไปที่ care of address ของ MN โดยตรง
การสร้างโพรโทคอลใหม่เพื่อที่จะให้ HA ตอบสนองการจัดหาการอัพเดทไปยัง CN ที่เกี่ยวข้องกับการส่ง
ข้อมูลไปหา MN ที่อยู่ใน FN มีขั้นตอนการทำงาน 4 ขั้นตอนดังนี้

1) Binding Warning Control Message ถูกส่งไปที่ HA เพื่อแจ้ง CN ที่ยังไม่ได้รับ care of address ของ
MN ทำให้ HA รู้ว่าโหนดเป้าหมายสามารถมีประโยชน์จากการได้รับการทำ Binding ของ MN

2) CN อาจจะส่ง Binding Request Message เพื่อขอการอัพเดท และแจ้ง identification เพื่อความ
ปลอดภัยของการส่งข้อมูล

3) HA ส่ง Binding Update Message มาให้ CN ซึ่งจะบรรจุ care of address ของ MN

4) สำหรับการทำ Smooth Handoff MN จะส่ง Binding และจะต้องแน่ใจว่าข้อมูลที่ส่งไปนั้นถึงผู้ที่
ต้องการให้รับ ดังนั้นจึงต้องมีการตอบรับกลับมาจากผู้รับด้วย Binding Acknowledge Message

การทำ Smooth Handoff

ขณะที่ MN เคลื่อนที่ออกจากจุดต่อหนึ่งไปยังอีกจุดต่อหนึ่งระหว่างการติดต่อกับอินเทอร์เน็ต MN จะทำงาน
ได้ดีถ้าการเปลี่ยนสถานะ หรือที่เรียกว่าการทำแฮนออฟ (handoff) มีความต่อเนื่อง (smooth) มากที่สุดเท่าที่ทำได้ สิ่ง
เหล่านี้จะเกิดปัญหาขึ้นถ้าดาตาแกรมที่ส่งไปยังจุดต่อถูกดรอป (drop) เพราะว่า MN เพิ่งจะเคลื่อนที่ออกจากจุดต่อนั้น
และกำลังเข้าสู่อีกจุดหนึ่งที่ใกล้เคียง การทำ Route Optimizing ที่กล่าวมายังไม่พอที่จะแก้ปัญหาได้ เนื่องจาก CN ไม่
สามารถอัพเดทข้อมูลได้ทันขณะ MN กำลังเปลี่ยนจุดต่อดังนั้นการส่งข้อมูลให้ถึงปลายทางที่ถูกต้องถึงแม้ว่าจะเป็น care of address ที่ผิดจึงเป็นสิ่งสำคัญ การปรับปรุง Route Optimizing ให้เป็นทางออกของปัญหานี้ด้วยการยินยอมให้ FA ก่อนหน้ายังคงรักษาข้อมูล binding ของ MN ที่มาใช้บริการก่อนหน้าไว้ เพื่อข่าวสารที่ถูกส่งไปให้ FA ก่อนหน้าจะได้ถูก encapsulate อีกครั้ง และส่งไปให้ MN วิธีนี้ MN จะต้องยอมให้ FA จัดการทำ Smooth Handoff ก่อนการลงทะเบียนกับ HA เพื่อการป้องกันการดรอปในการส่งดาตาแกรม ดังนั้นเมื่อ MN เคลื่อนที่มาที่จุดต่อใหม่ MNจะสั่งให้ FA ในจุดต่อใหม่ส่งข้อมูลไปอัพเดท Binding ของ FA ก่อนหน้า ถ้า FA ก่อนหน้าไม่ได้รับการอัพเดทข้อมูลใหม่จาก MN FA จะตัดสินใจส่งดาตาแกรมไปให้ HA จัดการแทน และดาตาแกรมส่วนนั้นจะถูกส่งไปหา MN โดยการจัดเส้นทางตามปรกติ ที่ HA ทำการ encapsulate แล้วส่งให้ MN เมื่อ MN ส่ง care of address มาให้ การลงทะเบียนแบบแบ่งเขต (Regionalized Registration)
ถ้า MN มีจำนวนมากขึ้น ทราฟฟิก (traffic) ระหว่าง HA กับ FA ที่ถูกสร้างขึ้นในกระบวนการลงทะเบียนก็จะ
เพิ่มมากขึ้นด้วย ดังนั้นปัญหาทราฟฟิกที่เพิ่มมากขึ้นเนื่องจากการลงทะเบียนถี่ถูกแก้ไขได้โดยการจัดกลุ่มของ FA ให้ทำงาน
ร่วมกันได้กลุ่มมัลติคลาสต์ (multicast group) และยินยอมให้ MN ใช้ multicast IP address เป็น care of address ได้ การทำงานแบบนี้ทำให้ FA แต่ละตัวต้องทำการบัฟเฟอร์ (buffer) ดาตาแกรมของแต่ละตัวเอาไว้ เมื่อ MN เคลื่อนที่ จาก FA ตัวแรกมาที่ FA อีกตัว FA อีกตัวสามารถส่งดาตาแกรมที่บัฟเฟอร์ไว้ให้ MN ได้ นอกจากนี้มีการเสนอการแก้ปัญหานี้อีกวิธีด้วยการสร้าง FA แบบลำดับขั้น (hierarchical) และการประกาศ Agent แบบประกาศทีละหลาย ๆ ตัวของ FA ดังนั้นการลงทะเบียนจะบอกเพียง FA ที่อยู่ล่างสุดของลำดับชั้นให้เป็น care of address ของ MN และ MN ดังรูปที่ 9




รูปที่ 9 Hierarchical foreign agents

เมื่อพิจารณาตามรูปที่ 9 ขณะที่ MN ใช้บริการของ FA7 MN จะได้รับการประกาศจาก FA7, FA4, FA2, FA1
HA จะเข้าใจว่า MN ติดต่ออยู่กับ FA1 เพราะ HA ได้ FA1 เป็น care of address ของ MN และ FA1 เข้าใจว่า MN อยู่
ในพื้นที่ของ FA2 และต่อมาจนถึง FA7 ซึ่งเป็นผู้ติดต่อกับ MN โดยแท้จริง เมื่อ MN เคลื่อนที่ออกจาก FA7 ไปที่ FA8
MN แค่ทำการลงทะเบียนกับ FA4 เพียงอย่างเดียวเท่านั้น และเมื่อ MN เคลื่อนที่ออกจาก FA4 ไปยัง FA9 MN จะได้รับ
การประกาศของ FA9, FA6, FA3, FA1 เมื่อนำมาเปรียบเทียบกับการลงทะเบียนก่อนหน้าจะเห็นว่าการลงทะเบียนของ
MN จะจบอยู่ที่ FA1 โดยไม่จำเป็นต้องแจ้งไปยัง HA ตลอด

7. ประเด็นการค้นคว้าปัจจุบันของ Mobile IP

ปัจจุบันนี้การออกแบบ Mobile IP มีความสนใจบนไอพีรุ่นหก (IPv6) เนื่องจากว่าไอพีรุ่นหกถูกสร้าง
ให้เป็นส่วนประกอบสำคัญในสถาปัตยกรรมยุคที่สาม (Third-Generation) และไอพีรุ่นหกนี้สามารถรองรับการใช้งาน
ได้มากกว่าหนึ่งพันล้านโหนดด้วยแอดเดรสที่เพิ่มขึ้นจาก 32 บิตในไอพีรุ่นสี่มาเป็น 128 บิต
Mobile IP ในไอพีรุ่นหก [13-14] ใช้ entity ของโครงข่ายเหมือนกันไอพีรุ่นสี่ เว้นแต่อาจจะไม่มีความจำเป็น
ในการใช้ FA (Foreign Agent) เนื่องจาก MN (Mobile Node) ในไอพีรุ่นหกสามารถจัดหา care of address ได้เองและมีสภาพเป็นจุดสิ้นสุดของอุโมงค์โครงข่ายที่ส่งมาจาก HN (Home Network) นอกจากนี้การส่งดาตาแกรมให้ MN
จะถูกปรับปรุงด้วยแนวคิดของ Route Optimization จาก Mobile IP ในไอพีรุ่นสี่
Mobile IP ในไอพีรุ่นหก ต้องการการแฮนด์โอเวอร์แบบเวลาจริง (real time) เพราะต้องให้บริการ Voice
over IP ซึ่ง Mobile IP ในไอพีรุ่นสี่ยังไม่สามารถทำได้ ไอพีรุ่นหกต้องการการทำแฮนออฟแบบรวดเร็ว (fast handoff)
คือเราเตอร์ต้องจัดการทุกอย่างพร้อมและเสร็จก่อนที่ MN จะมาขอใช้บริการ และต้องทำให้ MN ได้ QOS (Quality Of
Service) ตามที่ตกลงไว้ พร้อมกับการเข้าถึงเราเตอร์ของ MN ด้วยความปลอดภัยของการรับส่งข้อมูล การบีบอัดเฮด
เดอร์เพื่อการทำแพ็กเก็ตเสียง (voice packet) สิ่งเหล่านี้เป็นหัวข้อที่จะต้องทำการค้นคว้าและวิจัยเพื่อปรับปรุงให้
Mobile IPสามารถทำงานได้บรรลุเป้าหมายที่ตั้งไว้

8. สรุป

จากเนื้อหาที่กล่าวมาทั้งหมดได้แสดงให้เห็นถึงรายละเอียดของเทคนิคใน Mobile IP ในส่วนขยายที่เพิ่มจาก
ไอพี (IP: Internet Protocol) ซึ่งทำให้ MN (Mobile Node) สามารถเคลื่อนที่จากที่หนึ่งไปยังที่หนึ่งได้ขณะใช้งาน
อินเทอร์เน็ตโดยที่ปราศจากการขัดจังหวะในบริการที่ได้รับ Mobile IP ทำให้การสร้างเส้นทางของดาตาแกรมใน
อินเทอร์เน็ตมีประสิทธิภาพจากวิธี encapsulation ด้วยการใช้อุโมงค์โครงข่าย (Tunneling) ระหว่าง HN (Home
Network) ของ MN และการใช้ care of address เพื่อแยกแยะจุดติดต่อ (point of attachment) ปัจจุบัน โพร
โทคอลของการประกาศ (Advertisement) และการลงทะเบียน (Registration) ได้ถูกอธิบายขึ้น นอกจากนี้ยังได้แสดง
การเปลี่ยนแปลงของโพรโทคอลการใช้อุโมงค์โครงข่าย
การใช้อุโมงค์โครงข่ายจาก HA ทำให้เกิดข่ายเชื่อมโยงในช่วงการสื่อสารระหว่าง MN และ CN
(Correspondent Node) ดังนั้นจึงเกิดการสร้างเส้นทางอย่างเหมาะสมในโพรโทคอล Route Optimizing เพื่อการ
ทำงานร่วมกันของ CN ด้วยการอัพเดท Binding (Binding Update) จาก MN ให้ทั้ง HN และ CN การอัพเดท
Binding ทำให้ CN สามารถส่งข่าวสารไปที่ care of address ของ MN โดยไม่ต้องผ่าน HA นอกจากนี้ยังทำให้เกิด
Smooth Handoff ซึ่งทำให้ปราศจากการสูญหายของดาตาแกรมใด ๆ ถึงแม้ว่า MN จะเคลื่อนที่ออกจาก care of
address ที่จะต้องรับดาตาแกรมนั้น ๆ ในท้ายสุดได้กล่าวถึงหัวข้อที่จะสามารถทำการค้นคว้าวิจัยต่อไป เนื่องจากการ
นำไอพีรุ่นหกมาใช้ใน Mobile IP

------
อ้างอิงจาก นางสาวณัฐต์ศุภางค์ ปิตะคาพันธ์,รศ.ดร.วาทิต เบญจพลกุล: ห้องปฏิบัติการวิจัยระบบโทรคมนาคม
~The End~

wcs 15 Satellite Systems

บทนี้ต้องขอบคุณอ้อจังค่ะที่หาชีทภาษาไทยที่ตรงกับเนื้อหาที่เรียน มาพร้อมรูปสวยๆ เริ่มกันเลยค่ะ
แล้วก็บทนี้อ่านกันเยอะๆนะคะ

-------------
ความรู้ทั่วไปของการสื่อสารผ่านดาวเทียม

1 ประวัติความเป็นมาของดาวเทียม
“ดาวเทียม” เป็นวิวัฒนาการที่มนุษย์ได้ประดิษฐ์ขึ้นมาใช้ประโยชน์ในด้าน
การทหาร และได้พัฒนามาใช้ ทางด้านการพยากรณ์อากาศ การค้นหาทรัพยากรธรณี และการ
สื่อสาร ซึ่งในปัจจุบันนี้ได้มีการส่งดาวเทียมโคจรรอบโลกเป็นจำนวนมาก และที่จะกล่าวถึงในที่นี้
คือ “ดาวเทียมสื่อสาร” ที่ใช้ในกิจการระบบโทรทัศน์


รูป 1 ภาพวงโคจรของดาวเทียมไทยคม 1 , 2 และ 3

---
ดาวเทียมสื่อสาร

ผู้ริเริ่มให้แนวคิดการสื่อสารดาวเทียม คือ “อาเธอร์ ซี คลาร์ก” (ARTHUR C. CLARKE)
นักเขียนนวนิยาย และสารคดีวิทยาศาสตร์ผู้มีชื่อเสียงในปลายคริสต์ศตวรรษที่ 20 เขาได้สร้างสรรค์
จินตนาการของการสื่อสาร ดาวเทียมให้เราได้รับรู้ ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1945 โดยเขียนบทความเรื่อง
“EXTRA TERRESTRIAL RELAYS” ใน นิตยสาร “WIRELESS WORLD” ฉบับเดือนตุลาคม ปี
ค.ศ. 1945 ซึ่งบทความนั้นได้กล่าวถึง “ การเชื่อมระบบ สัญญาณวิทยุจากมุมโลกหนึ่งไปยังอีกมุม
โลกหนึ่ง ให้สามารถติดต่อสื่อสารกันได้ตลอด 24 ชั่วโมง โดยใช้สถานี ถ่ายทอดวิทยุที่ลอยอยู่ใน
อวกาศเหนือพื้นโลกขึ้นไปประมาณ 35,786 กิโลเมตร จำนวน 3 สถานี ”





รูป 2 ภาพการเชื่อมต่อ สัญญาณวิทยุตามจินตนาการของอาเธอร์ ซี คลาร์ก

ปัจจุบันดาวเทียมสื่อสารนั้น จะถูกส่งขึ้นไปในช่วงของอวกาศเข้าสู่วงโคจรโดยมีความ
ห่างจากพื้นโลกโดยประมาณ 35,786 KM. ซึ่งความสูงในระดับนี้จะเป็นผลทำให้เกิดแรงดึงดูด
ระหว่างโลก และดาวเทียม ในขณะที่โลกหมุนก็จะส่งแรงเหวี่ยง ทำให้ดาวเทียมเกิดการโคจรรอบ
โลกตามการหมุนของโลก (ยกตัวอย่างเหมือนเราเอาเชือกผูกลูกตุ้ม แล้วหมุนตัวเหวี่ยงไปโดยรอบ
ๆ) ซึ่งถ้าเราอยู่บนพื้นโลกก็จะเห็นดาวเทียมอยู่กับที่ ดาวเทียมสื่อสารที่ส่งขึ้นไป ครั้งแรกเมื่อปี
2 5 0 8 โ ด ย อ ง ค์ก า ร โ ท ร ค ม น า ค ม ร ะ ห ว่า ง ป ร ะ เ ท ศ (INTERNATIONAL
TELECOMMUNICATIONS SATELLITE ORGANIZATION) หรือเรียกย่อว่า INTELSAT
หลังจากนั้น INTELSAT ก็ได้ทำการส่งดาวเทียม ในปีต่าง ๆ ต่อไปเรื่อย ๆตาม ลำดับ

วันที่ 4 ตุลาคม ค.ศ. 1957
ข้อคิดในบทความของอาเธอร์ ซี คลาร์ก เริ่มเป็นจริงขึ้นมาเมื่อ
สหภาพโซเวียตรัสเซียได้ส่งดาวเทียม “สปุทนิก 1” (SPUTNIK 1) ซึ่งเป็นดาวเทียมดวงแรกของโลก
ที่ขึ้นสู่อวกาศได้สำเร็จแล้วในเดือนต่อมาก็ได้ส่ง “สปุทนิก 2” ดาวเทียมดวงที่ 2 ขึ้นสู่ห้วงอวกาศ
โดยมีสุนัขชื่อ “ไลก้า” (LAIKA) ขึ้นไปด้วย

วันที่ 31 มกราคม ค.ศ. 1958
สหรัฐอเมริกาก็ส่งดาวเทียมชื่อ “เอ็กซ์พลอเรอ 1”
(EXPLORER 1) ขึ้นสู่อวกาศได้สำเร็จเป็นประเทศที่ 2 หลังจากนั้นเป็นต้นมาทั้งรัสเซีย และ
สหรัฐอเมริกาต่างก็ส่ง ดาวเทียมขึ้นสู่อวกาศอีกหลายดวง แต่ดาวเทียมเหล่านั้นเป็นดาวเทียมเพื่อ
การสำรวจบรรยากาศทั้งสิ้น

วันที่ 18 ธันวาคม ค.ศ. 1958
สหรัฐอเมริกาได้ส่งดาวเทียมเพื่อการสื่อสารดวงแรก มีชื่อว่า
“สกอร์” (SCORE) ขึ้นสู่อวกาศ และได้บันทึกเสียงสัญญาณที่เป็นคำกล่าวอวยพรของท่าน
ประธานาธิบดี ไอเซนฮาร์ว เนื่องในเทศกาลคริสต์มาสจากสถานีภาคพื้นดิน แล้วถ่ายทอดสัญญาณ
จากดาวเทียมลงมาสู่ชาวโลก นับเป็นการส่งวิทยุกระจายเสียงจากดาวเทียมมายังพื้นโลกได้เป็นครั้ง
แรก

วันที่ 20 สิงหาคม ค.ศ. 1964
ประเทศสมาชิกสหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ (ชื่อเดิม
คือ ITU) จำนวน 11 ประเทศ ร่วมกันจัดตั้งองค์การโทรคมนาคมทางดาวเทียมระหว่างประเทศ หรือ
เรียกว่า “อินเทลแซท” (INTELSAT INTERNATIONAL TELECOMMUNICATIONS
SATELLITE ORGANIZATION) ขึ้นที่กรุงวอชิงตันดี.ซี. สหรัฐอเมริกา โดยให้ประเทศสมาชิกเข้า
ถือหุ้นดำเนินการใช้ดาวเทียมเพื่อกิจการโทรคมนาคมพาณิชย์แห่งโลก INTELSAT ตั้ง
คณะกรรมการ INTERIM COMMUNITIONS SATTELITE COMMITTEE (ICSC) เป็นผู้จัดการ
ในธุรกิจต่าง ๆ ตามนโยบายของ ICSC ได้แก่การจัดสร้างดาวเทียม การปล่อยดาวเทียม การกำหนด
มาตรฐานสถานีภาคพื้นดิน การกำหนดค่าเช่าใช้ช่องสัญญาณดาวเทียม เป็นต้น

วันที่ 10 ตุลาคม 1964
ได้มีการถ่ายทอดโทรทัศน์พิธีเปิดงานกีฬาโอลิมปิกครั้งที่ 18 จาก
กรุงโตเกียว ผ่านดาวเทียม “SYNCOM II” ไปสหรัฐอเมริกานับได้ว่าเป็นการถ่ายทอดสัญญาณ
โทรทัศน์ผ่านดาวเทียมครั้งแรกของโลก

วันที่ 6 เมษายน ค.ศ. 1965
COMSAT ส่งดาวเทียม “TELSAT 1” ที่รู้จักกันอย่างดีในชื่อว่า
EARLY BIRDส่งขึ้นเหนือมหาสมุทรแอตแลนติก นับได้ว่าเป็นดาวเทียมเพื่อการสื่อสาร เพื่อการ
พาณิชย์ดวงแรกของโลก

ในระยะหลังมีหลายประเทศที่มีดาวเทียมเป็นของตนเอง (DOMSAT) เพื่อใช้ในการสื่อสาร
ภายในประเทศ เช่น PALAPA ของอินโดนีเซีย, SAKURA ของญี่ปุ่น, COMSTAR ของอเมริกา,
THAICOM ของประเทศไทย แต่การติดต่อสื่อสารระหว่างประเทศยังใช้ดาวเทียม INTELSAT
เป็นหลักในการสื่อสารอยู่

-----

2 ระบบการสื่อสารผ่านดาวเทียม
ในระบบสื่อสัญญาณผ่านดาวเทียมนั้น จะประกอบด้วยส่วนประกอบที่สำคัญคือ ตัว
ดาวเทียม กับสถานีภาคพื้นดิน โดยดาวเทียมจะทำหน้าที่ เป็นสถานีทวนสัญญาณ(Repeater) เพื่อส่ง
ต่อสัญญาณระหว่างสถานีภาคพื้นดิน 2 สถานี หรือหลาย ๆ สถานีทั้งนี้ขึ้นอยู่กับลักษณะการใช้งาน
ที่ตัวดาวเทียม นั้น จะประกอบไปด้วยจานสายอากาศ (Antenna) ซึ่งจะใช้เป็นตัวติดต่อกับทางสถานี
ภาคพื้นดิน หรือดาวเทียมดวงอื่น เช่นเดียว กับสถานีภาคพื้นดินที่ จะมีจานสายอากาศไว้ใช้ติดต่อ
กับดาวเทียม





รูปที่ 3 ภาพลักษณะการติดต่อสื่อสารระหว่างสถานีภาคพื้นดินโดยใช้ดาวเทียม

สิ่งที่ควรทราบสำหรับระบบการสื่อสัญญาณผ่านดาวเทียม
ทรานสปอนเดอร์(Transponder) - ทำหน้าที่กรอง และขยายสัญญาณที่รับได้จากสถานี
ภาคพื้นดินด้านหนึ่ง และทำการเปลี่ยนความถี่ที่จะส่งออก ให้เป็นความถี่ที่เหมาะสมเพื่อส่งต่อไป
ยังอีกสถานีภาคพื้นดินหนึ่ง
สถานีภาคพื้นดิน (Earth Station) - ในอดีตสถานีภาคพื้นดินส่วนใหญ่จะเป็นทั้งภาครับ
และภาคส่ง โดยมีเสาอากาศขนาดใหญ่ มักจะเกิน 30 เมตร โดยมีกำลังส่งสูงกว่า 5 กิโลวัตต์ และ
เครื่องรับที่ต้องการระบบทำความเย็น แต่ในปัจจุบันเมื่อเทคโนโลยีต่าง ๆ พัฒนาขึ้นสถานี
ภาคพื้นดิน สามารถที่ จะใช้เสาอากาศที่เล็กกว่า กำลังงานที่ต่ำกว่า และเครื่องรับที่ไม่ต้องการระบบ
ทำความเย็นที่ยุ่งยาก
วงโคจรดาวเทียม (Satellite Orbits) - วงโคจรของดาวเทียมนั้นสามารถแบ่งได้ 2 แบบคือ
แบ่งตามลักษณะของการโคจร และแบ่งตามความสูงของการโคจร

แบ่งตามลักษณะของการโคจร- วงโคจรระนาบขั้วโลก(Polar Orbit) จะมีลักษณะของวงโคจรเป็นวงกลมอยู่ใน
แนวของขั้วโลก ไม่ได้ถูกนำมาใช้ในงานด้านโทรคมนาคม แต่จะใช้ในงานด้าน
อุตุนิยมวิทยา และการสำรวจทรัพยากรธรณี






รูปที่ 4 แสดงการโคจรของดาวเทียมแบบระนาบขั้วโลก


- วงโคจรระนาบเอียง(Inclined Orbit) จะมีวงโคจรอยู่เป็นจำนวนมากแตกต่างกัน
ไปตามความเอียง และความรีของวงโคจร จะถูกนำมาใช้สำหรับให้บริการบริเวณละติจูด
สูง หรือต่ำมาก ๆ ที่ซึ่งวงโคจรระนาบศูนย์สูตรไม่สามารถให้บริการครอบคลุมไปถึงได้






รูป 5 แสดงลักษณะการโคจรของดาวเทียมแบบวงโคจรระนาบเอียง

- วงโคจรระนาบเส้นศูนย์สูตร(Equatorial Orbit) จะคล้ายกับทั้ง 2 ลักษณะที่
กล่าวมาแล้วแต่จะมีวงโคจรอยู่ในแนวของเส้นศูนย์สูตรแทน


แบ่งตามความสูงของการโคจร

- วงโคจรระดับต่ำ(Low Earth Orbit, LEO) จะมีความสูงอยู่ในช่วง 750 ถึง 1500
กม. โดยลักษณะของ วงโคจรระดับต่ำนี้จะมีข้อได้เปรียบวงโคจรระดับปานกลาง(Medium
Earth Orbit, MEO) และวงโคจรค้างฟ้า(Geostationary Orbit, GEO) คือ จะมีความ
ต้องการกำลังงาน และขนาดของเสาอากาศบนดาวเทียมที่น้อยและเล็กกว่า รวมทั้งจะมีการ
หน่วงเวลาเนื่องมากจากการเดินทางของคลื่น(Propagation Delay)ที่สั้นกว่า ตัวอย่างของ
ดาวเทียมวงโคจรระดับต่ำ คือ IRIDIUM ที่จะให้บริการโทรศัพท์เคลื่อนที่ และการสื่อสาร
ข้อมูล ซึ่งโครงการ IRIDIUM นี้จะใช้วงโคจรระดับต่ำโคจรตามแนวขั้วโลก (Polar LEO
Orbit)






รูป 6 แสดงลักษณะการโคจรของดาวเทียมแบบวงโคจรระดับต่ำ

- วงโคจรระดับปานกลาง(Medium Earth Orbit, MEO) จะมีความสูงอยู่ระหว่าง
10,000ถึง20,000กม.โดยประมาณ
- วงโคจรค้างฟ้า(Geostationary Orbit, GEO) เป็นวงโคจรวงกลมในระนาบเส้น
ศูนย์สูตรของโลกมีคาบของการโคจรเท่ากับคาบการหมุนของโลกทำให้ดาวเทียมแบบนี้ดู
เสมือนลอยนิ่ง เหนือจุด ๆ หนึ่งบนเส้นศูนย์สูตรของโลก วงโคจรค้างฟ้าจะอยู่ที่ระดับ
35,786 กม. เหนือเส้นศูนย์สูตร ตัวอย่างของดาวเทียมวงโคจรค้าง ฟ้าก็คือ ดาวเทียมไทย
คมนั่นเอง

ปัจจุบันดาวเทียมมีมากมายหลายประเภท สามารถแบ่งประเภทการใช้งานได้ 11 ประเภท
ดังนี้
1. ดาวเทียมเพื่อการสื่อสารระหว่างจุดต่อจุด เช่น ดาวเทียมปาลาปา, ดาวเทียมไทยคม
2. ดาวเทียมเพื่อการสื่อสารระหว่างดาวเทียม เช่น ดาวเทียม TDRS
3. ดาวเทียมเพื่อการสื่อสารเคลื่อนที่บนบก, ในน้ำและในอากาศ เช่น ดาวเทียมอิน
มาร์แซท
4. ดาวเทียมเพื่อการสื่อสารวิทยุกระจายเสียงและวิทยุโทรทัศน์ เช่น ดาวเทียม
ASTRA
5. ดาวเทียมเพื่อการสำรวจโลกสำรวจทรัพยากรธรรมชาติ เช่น ดาวเทียม LANDSAT
6. ดาวเทียมเพื่อการสำรวจอวกาศ เช่น ดาวเทียม METEOR, ดาวเทียม EXPLORER
7. ดาวเทียมเพื่อการพยากรณ์อากาศ เช่น ดาวเทียม GMS, ดาวเทียม NOVA 6-9
8. ดาวเทียมเพื่อการปฏิบัติในห้วงอวกาศ เช่น ดาวเทียม SPAS, ดาวเทียม SKYLAB
9. ดาวเทียมเพื่อกิจการวิทยุสมัครเล่น เช่น ดาวเทียม JAS-1 หรือ ดาวเทียม FUJI
10. ดาวเทียมเพื่อการกำหนดตำแหน่ง เช่น ดาวเทียม NAVSTAR
11. ดาวเทียมเพื่อการนำร่องเรือ และอากาศยาน เช่น ดาวเทียม TRANSIT, ดาวเทียม
COSMOS

ฟุตปริ้นท์ (Footprint)

ถ้าแปลตรง ๆ แปลว่า “รอยเท้า” แต่ความหมายของระบบดาวเทียม
มีความหมายว่า “ขอบเขตของบริเวณที่สัญญาณดาวเทียมครอบคลุมถึง” ฟุตปริ้นท์จะมีเส้นเป็นวง
ชั้นจากเล็กไปใหญ่วงในสุดจะมีความเข้มของสัญญาณ (EIRP: Effective Isotropic Radiated Power)
สูงที่สุด หมายความว่าถ้าใช้จานรับสัญญาณดาวเทียมจานที่ใช้ก็มีขนาดเล็ก สัญญาณจะอ่อนลง
ตามลำดับในชั้น 2-3 และ 4 ซึ่งขนาดของจานรับสัญญาณก็ต้องมีขนาดใหญ่ขึ้นตามไปด้วย
ดาวเทียมแต่ละดวงนั้นจะมีพื้นที่ครอบคลุมแตกต่างกันไป





รูป 7 แสดงฟุตปริ้นท์(footprint) ของดาวเทียม

(A) THAICOM-1A
C-Band Regional Beam
(B) THAICOM-2
C-Band Regional Beam
[C] THAICOM-1A
Ku-Band Spot Beam (Thailand)
[D] THAICOM-2
Ku-Band Spot Beam (Thailand)

----
3 หลักการทำงานของดาวเทียม

ดาวเทียมที่ใช้ในการสื่อสารจะมีอุปกรณ์การรับ-ส่งคลื่นวิทยุ ภายในตัวดาวเทียม และอาศัย
ดาวเทียม ทำหน้าที่ถ่ายทอดทวนสัญญาณ (Repeater) ไปยังสถานีภาคพื้นดินที่ทำการส่งสัญญาณ
และรับสัญญาณ การส่งสัญญาณความถี่คลื่นไมโครเวฟจากสถานีภาคพื้นดินที่ส่งสัญญาณขาขึ้น เรา
เรียกว่า “การเชื่อมโยงขาขึ้น” (Up-link) ซึ่งจานรับสัญญาณบนตัวดาวเทียมจะรับคลื่นสัญญาณ
ข้อมูลภาพ, เสียง, คอมพิวเตอร์ไว้แล้ว นำไปขยายให้มีความแรงของสัญญาณมากขึ้น แล้วจึงส่งลง
มายังสถานีภาคพื้นดินที่ต้องการ ซึ่งการส่งสัญญาณ จากดาวเทียมลงมายังสถานีภาคพื้นดินเรา
เรียกว่า “การเชื่อมโยงขาลง” (Down-link) โดยความถี่คลื่นไมโครเวฟขาขึ้นจะแตกต่างกับความถี่
ขาลงซึ่งเป็นไปตามหลักของระบบการถ่ายทอดความถี่ และหลีกเลี่ยงการรบกวนของสัญญาณ โดย
ความถี่ขาขึ้นจะสูงกว่าความถี่ขาลงจากดาวเทียมเสมอ ซึ่งการส่งจะยากกว่าการรับสัญญาณ






รูป 8 การถ่ายทอดทวนสัญญาณจากดาวเทียม


ช่องสัญญาณรับส่งบนดาวเทียม ซึ่งจะรับสัญญาณจากสถานีภาคพื้นดินแล้วขยายสัญญาณ
ให้แรงขึ้น และส่งกลับมายังสถานีรับบนพื้นโลก โดยใช้ความถี่ขาขึ้น (Up-link) และความถี่ขาลง
(Down-link) แตกต่างกัน ในหนึ่งช่องของสัญญาณภาพจะมีความกว้างของช่องคลื่น (Bandwidth)
40 MHz ต่อ 1 ทรานสปอนเดอร์ โดยทรานสปอนเดอร์ของดาวเทียมจะมี 2 แนวคือ “V (Vertical)”
และ “H (Horizontal)”






รูป 9 แสดงระบบสื่อสัญญาณผ่านดาวเทียม
---
4 ระบบการส่งสัญญาณ

การแบ่งย่านความถี่ใช้งานของดาวเทียม







ระบบการส่งสัญญาณมี 2 ย่านความถี่ ที่สำคัญ คือ

1. แบบ C-BANDจะส่งคลื่นความถี่กลับมายังโลกอยู่ในช่วงความถี่ 3.4-4.2 GHz แบบนี้จะมีฟุตปริ้นท์
กว้างสามารถส่งสัญญาณครอบคลุมพื้นที่ได้หลายประเทศ

2. แบบ KU-BAND
ส่งความถี่ 10-12 GHz สูงกว่าความถี่ C-BAND สัญญาณที่ส่งจะครอบคลุมพื้นที่ได้น้อย จึง
เหมาะสำหรับการส่งสัญญาณเฉพาะภายในประเทศ เป็นที่นิยมใช้ในประเทศสหรัฐอเมริกา ใน
ยุโรป และประเทศญี่ปุ่น
---

5 การรับสัญญาณโทรทัศน์ตรงจากดาวเทียม (Television Receive Only หรือ TVRO)
เมื่อประมาณ 40 ปีที่ผ่านมา เริ่มมีโทรทัศน์เข้ามาในประเทศไทย จนปัจจุบันเกือบทุกบ้าน
จะมีโทรทัศน์อยู่ประจำบ้าน การแพร่ภาพสัญญาณโทรทัศน์ในประเทศไทยใช้ความถี่วิทยุ VHF คือ
ความถี่ตั้งแต่ 30-300 MHz ตามมาตรฐาน CCIR ซึ่งแบ่งออกเป็นช่อง 2-12 (VHF)

และในปัจจุบันมีการเปิดสถานีที่ใช้ความถี่ย่าน UHF คือความถี่ 300-3,000 MHz
การส่งสัญญาณโทรทัศน์ด้วยระบบ VHF และ UHF จะส่งสัญญาณเป็นเส้นตรงในแนว
ระดับสายตา (Line of Sight) ทำให้การรับชมโทรทัศน์ได้ไม่ชัดเจนเมื่ออยู่ห่างไกลจากสถานีส่ง เช่น
ในต่างจังหวัดที่ถูกภูมิประเทศที่เป็นภูเขาและส่วนโค้งของโลกบดบัง แม้ในกรุงเทพฯ เองปัจจุบัน
บางพื้นที่ก็รับสัญญาณบางช่องได้ไม่ชัดเจน เนื่องจากถูกตึกสูงบังสัญญาณจากสถานีส่ง ดังนั้นใน
ปัจจุบันสถานีโทรทัศน์ช่องต่าง ๆ จึงได้นำการแพร่ภาพผ่านดาวเทียมมาใช้ โดยสร้างสถานี
เครือข่ายขึ้นตามจังหวัดใหญ่ ๆ เพื่อพยายามออกอากาศให้ได้ทั่วประเทศ

จากการที่ได้มีการนำเอาดาวเทียมมาใช้ในการแพร่ภาพสัญญาณโทรทัศน์ จึงได้มีการ
พัฒนาสถานีรับสัญญาณดังกล่าว ซึ่งเทคโนโลยีในปัจจุบันสามารถทำให้สถานีรับสัญญาณจาก
ดาวเทียมดังกล่าวราคาถูกลง พร้อมทั้งมีขนาดเล็กลงสามารถผลิตเป็นสินค้าอุปโภคที่ใช้ตาม
บ้านเรือนทั่วไปได้

ส่วนประกอบของจานรับสัญญาณโทรทัศน์ตรงจากดาวเทียม (TVRO) มีดังนี้

1. จานสายอากาศ (Dish Antenna) มีลักษณะโค้งคล้ายกระทะเป็นรูปพาราโบลิคมีหลาย
ขนาด เช่น 6 ฟุต 8 ฟุต หรือ 10.5 ฟุต มีลักษณะทึบหรือเป็นแผ่นตะแกรงโลหะและสามารถแบ่งได้
อีก 2 แบบ

1.1 แบบ Fixed Mount จะติดตั้งรับสัญญาณดาวเทียมดวงใดดวงหนึ่งโดยเฉพาะทำ
ให้รับชมรายการโทรทัศน์ได้เฉพาะรายการที่ส่งผ่านดาวเทียมดวงนั้น ๆ

1.2 แบบ Polar Mount สามารถรับสัญญาณดาวเทียมได้หลายดวงเพราะมีอุปกรณ์
ขับเคลื่อนจานที่เรียกว่า Actuator สามารถโปรแกรมจานให้หมุนหาดาวเทียมได้ตาม
ต้องการ ดังนั้นราคาของแบบ Polar Mount จึงสูงกว่าแบบ Fixed Mount

2. กรวยรับสัญญาณ (Feedhorn) ทำหน้าที่รวมสัญญาณดาวเทียมที่สะท้อนจากด้านหน้า
ของจานสายอากาศ กรวยรับสัญญาณจะเลือกสัญญาณที่มี Polarization ที่ต้องการ

3. เครื่องขยายสัญญาณที่มีการรบกวนต่ำ (Low Noise Block Down Converter หรือ LNB)
จะรับสัญญาณจาก Feedhorn มาขยายสัญญาณให้แรงขึ้น แล้วส่งสัญญาณไปเปลี่ยนความถี่ให้ต่ำลง
(Down Converter) เพื่อส่งเข้าเครื่องรับสัญญาณ (TVRO Receiver) ต่อไป

4. เครื่องรับสัญญาณจากดาวเทียม (TVRO Receiver) ภายในจะมีอุปกรณ์เปลี่ยนความถี่ให้
ต่ำลงคือ เปลี่ยนความถี่ที่ใช้ในระบบดาวเทียม คือ 3,700-4,200 MHz ให้ต่ำลงเหลือประมาณ 70
MHz หรือ 950-1,450 MHz แล้วแต่ระบบที่ใช้ สัญญาณนี้จะถูกขยายและแยกเป็นสัญญาณภาพและ
เสียงส่งเข้าเครื่องส่งโทนทัศน์กำลังต่ำ (RF Modulator) เพื่อเปลี่ยนให้เป็นสัญญาณโทรทัศน์ช่องต่าง
ๆ ตามต้องการ เช่น ช่อง 2, 3, ... , 12 ในย่าน VHF หรือช่อง 21-65 ในย่าน UHF ช่องใดช่องหนึ่ง

ปัจจุบันทางราชการอนุญาตให้ประชาชนทั่วไปสามารถติดตั้งจานรับสัญญาณโทรทัศน์ตรง
จากดาวเทียมที่เรียกว่า TVRO เป็นของตนเองได้ โดยเปรียบเทียบจานรับสัญญาณโทรทัศน์ตรงจาก
ดาวเทียมเหมือนเสาอากาศอย่างหนึ่งที่รับสัญญาณโดยตรงจากดาวเทียม
จานรับสัญญาณดาวเทียมที่ใช้อยู่ในประเทศไทยปัจจุบันนี้ สามารถรับสัญญาณจาก
สถานีโทรทัศน์ของต่างประเทศ โดยในบริเวณประเทศไทยสามารถรับสัญญาณดาวเทียมได้หลาย
ดวง เช่น จากดาวเทียม ASIASAT I จะสามารถชมรายการสตาร์ทีวี ออกอากาศตลอด 24 ชั่วโมง มี
รายการให้เลือกรับชม 5 ช่อง ได้แก่ รายการบันเทิง กีฬา รายการเพลง รายการข่าวจาก BBC และมิว
สิควีดีโอ หรือจากดาวเทียม PALAPA ก็สามารถรับชมรายการข่าวจาก CNN รายการโทรทัศน์ช่อง
5 และช่อง 7 ของประเทศไทย หรือรายการของประเทศมาเลเซีย ฟิลิปปินส์ อินโดนีเซีย เป็นต้น

ข้อได้เปรียบของการใช้ดาวเทียม เมื่อเทียบกับเทคโนโลยีการสื่อสัญญาณแบบอื่น ๆ คือ

1. สามารถส่งข้อมูลไปยังอุปกรณ์ปลายทาง (End-Terminal) ที่มีการเคลื่อนย้าย (Mobile
Terminal) ได้อย่างสะดวก

2. สามารถส่งข้อมูลไปยังอุปกรณ์ปลายทางที่ยังไม่ทราบตำแหน่งล่วงหน้าได้

3. สามารถส่งผ่านพื้นที่ ๆ ยากต่อการติดตั้งระบบสื่อสัญญาณทางสายได้แต่

ข้อเสียของระบบสื่อสัญญาณผ่านดาวเทียม ก็คือ
1. ราคาของอุปกรณ์ หรือค่าเช่าอุปกรณ์, วงจรที่แพงกว่าสื่อสัญญาณอื่น ๆ

2. เกิดการหน่วงทางเวลา (Delay) ของสัญญาณ เนื่องจากระยะทางที่สัญญาณเดินทางมี
ระยะไกล

-------------------------------------------------------------------
~The End~

wsc14 contents of Final Examination

ตอนนี้มาคุยกันก่อนค่ะ ตอนนี้ชีทที่มีอยู่มีดังนี้
1. RFID
2. Satellite Systems
3. Mobile IP
4. Chapter 7 Low-Speed Wireless Local Area Networks
5. Wireless Metropolitan Area Networks
6. Multiple Access Control Protocols
7. Chapter 8 High-Speed WLANs and WLAN Security
8. Mobile Cellular Networks
9. Mobile Cellular Systems

ก็รวบรวมมาได้เท่านี้ค่ะ ถ้าตามรายชื่อนี้ยังไม่ครบก็บอกกันก้วยนะคะ
ดังนั้น ตอนนี้จะสรุป/แปล เฉพาะที่มีเท่านี้นะคะ (แค่นี้ก็เหนื่อยละ)

~The End~
Reference : Wireless# Guide to Wireless Communications Second Edition By: Jorge Olenewa and Mark Ciampa

wsc 13 Solutions 9

From Dr Chalermpol.

Chapter 9 Solutions
Review Questions

1. The term fixed wireless is generally used to refer to Building .

2. What is the connection that begins at a fast service provider, goes through the local neighborhood, and ends at the home or office?
Answer: Last Mile.

3. All of the following are last mile connections for home users except baseband.

4. A leased special high-speed connection from the local telephone carrier for business users that transmits at 1.544 Mbps is T1.

5. The transmission that treats the entire transmission medium as if it were only one channel is baseband.

6. WiMAX can communicate at speeds of up to 120 Mbps in the 10 to 66 GHz bands, over short distances.

7. The convergence sublayers in the WiMAX MAC protocol allow it to support T1,ATM, voice and video.

8. In the uplink direction, 802.16 transmits using TDMA.

9. LMDS has an advantage over MMDS in that the signals can travel up to 35 miles from the transmitter.False

10. One of the limitations of LMDS and MMDS is that these systems operate at frequencies that require line of sight.True

11. Devices in a WiMAX network must transmit in half-duplex only.False

12. The WiMAX base station controls all transmissions in a WiMAX network. True

13. Non-line-of-sight transmissions in the 802.16 standard are only supported in the 2 to 11 GHz bands.True

14. Sometimes called fiberless optical, Free Space Optics or FSO uses no medium like a fiber optic cable to send and receive signals; instead, transmissions are sent by low-powered infrared beams through the open air.

15. The maximum coverage area for a Local Multipoint Distribution Service (LMDS) network is five miles.

16. A single WiMAX base station can communicate with hundreds of terminals simultaneously.

17. WirelessHUMAN stands for the wireless high-speed unlicensed metro area network. This transmission mechanism is specific to 5 GHz U-NII band(s).

18. What is the significance of the fact that the distances in a WiMAX network are measured in miles (or kilometers)?
Answer: When compared to 802.11 networks, WiMAX will free users from the limitation of having to be within 300 ft. of an AP and increase user mobility.

19. What is the purpose of adaptive modulation in WiMAX?
Answer: It enables WiMAX to dynamically adjust the signal to reduce or eliminate errors and maintain the connection and communications with a subscriber station (remote device), within the coverage area, albeit at a reduced data rate.

20. List three modulation techniques used in 802.16.
Answer: BPSK, QPSK, 16-QAM, 64-QAM are all correct. Students may also reply OFDM, OFDMA, TDM, TDMA although these are transmission and access techniques and not modulation techniques. However, most texts refer to OFDM and OFDMA as modulations.

~The End~

Reference : Wireless# Guide to Wireless Communications Second Edition By: Jorge Olenewa and Mark Ciampa

wsc12 - Chapter 7 Low-Speed Wireless Local Area Networks

Chapter 7 Low-Speed Wireless Local Area Networks
2. Objectives- อธิบายได้ว่าใช้ WLANs อย่างไร, บอกส่วนประกอบและประเภท WLAN ได้, อธิบายว่า RF WLAN ทำงานอย่างไร, อธิบายความแตกต่างระหว่าง IR, IEEE 802.11 และ IEEE 802.11 WLANs,ลักษณะ โครงสร้างของผู้ใช้ที่เคลื่อนที่ นำเสนอโดย IEEE 802.11 NT
3. WLAN Applications-กำลังได้รับความนิยมเพิ่มมากขึ้น เนื่องจากการติดตั้งสายเคเบิ้ลไม่สะดวกและมีราคาแพง จึงนำ Wireless NT มาแก้ปัญหานี้ นอกจากนั้น Wireless NT ช่วยให้ผู้ใช้หลายคนสามารถเชื่อมต่อกันได้ในวงอินเตอร์เน็ตเดียวกัน, เกตเวย์ ประกอบด้วย เครื่องที่หมายรวมถึง เร้าเตอร์ อีเธอร์เน็ต สวิตซ์ และไวร์เลสแอคเซสพอยนต์
* ผู้ใช้หลายคนใช้ AP ตัวเดียวกันได้ เป็นเหมือน NT ทั่วไปแต่ใช้ผ่านเครือข่ายไร้สาย
** เวลาผ่านเข้า downtown พบว่าเกือบทุกที่มี wireless accidential gateway ผ่านถึงผู้ใช้แถวนั้นได้
4. WLAN Components-ฮาร์ดแวร์อย่างน้อยที่จำเป็นต้องมีใน WLAN คือ คอมพิวเตอร์, ISP, Wireless NIC และ AP
* AP ทำให้ wireless LAN ได้รับความนิยมมาก
5. Wireless Network Interface Card-
NIC-ยอมให้คอมพิวเตอร์เชื่อมต่อกับระบบเครือข่ายได้
*ปัจจุบันอยู่ในเมนบอร์ด เมื่อก่อน NIC เสียบ PCM SA Slot
W NIC – เชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายได้โดยไม่ใช้สายเคเบิ้ล ส่วนมาอยู่ในรูปแบบการ์ดที่แยกต่างหาก
Mini PCI เป็นการโขนาดเล็กที่ทำหน้าที่เทียบเท่าการ์ด PCI มาตรฐาน ใช้ในคอมพิวเตอร์โน๊ตบุ๊ค
6. Wireless Network Internet Card รูป mini PCI wireless NIC (รุ่นเก่า)
7. Wireless Network Interface Card เครื่องที่มีขนาดเล็กกว่ามีสองทางเลือกใช้ Wi NICs
7.1 Optional Sled ประกอบด้วย Type II PC Card Slot และ แบตเตอร์รี่
7.2 การ์ด Computer Flash (CF) หรือ การ์ด Secure Digital (SD) ที่มีขนาดเล็กและใช้พลังงานน้อยกว่า, ส่งและรับด้วยพลังงานระดับต่ำ
Intel Centrino chipset รวมฟังก์ชันการใช้งานทั้งหมดของ Wireless NIC ใช้ใส่ในเมนบอร์ดโดยตรง
8. Wireless Network Internet Card รูป CF Card wireless NIC and SD card wireless NIC
9. Access Points
เป็นศูนย์กลางของ Wireless LAN ด้วยการเชื่อมต่อกับ Wired Network มีส่วนต่างๆ ดังนี้ radio transceiver,Antenna,สาย RJ-45 พร้อมพอร์ต หน้าที่คือ เป็น BS ของการสื่อสารไร้สาย และเป็นสะพานเชื่อมต่อระหว่าง wireless และ wired networks
10. รูป 7-3 สังเกตว่าอุปกรณ์ไร้สายและมีสายไม่ได้คุยกันโดยตรงแต่คุยผ่านแอคเซสพอยนต์
11. ระยะรัศมี AP ประมาณ 115 เมตร อ.บอกว่าขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อม ถ้าอยู่ในอาคารอาจสั้นแต่ภายนอกอาคารอาจไปได้ไกล
11.1 Dynamic rate selection : AP สามารถปรับเรทการส่งดาต้าให้มีค่าสูงสุดโดยอัตโนมัติ ขึ้นอยู่กับความแรงและคุณภาพของสัญญาณ
11.2 สามารถสนับสนุนผู้ใช้ได้มากกว่า 100 เครื่อง
11.3 Power over Ethernet (PoE) : DC Power ถูกส่งไปที่ AP ผ่านสายที่ไม่ได้ใช้ด้วยมาตรฐานเคเบิ้ล UTP Ethernet

12. WLAN Mode
12.1 Adhoc mode
12.2 Infrastructure mode

13. Ad Hoc Mode
รู้จักกันในชื่อ peer to peer mode
ชื่ออย่างเป็นทางการ คือ Independent Basic Service Set (IBSS) mode
โดย Wireless clients สื่อสารโดยตรงด้วยกันเองโดยไม่ผ่าน AP ทำให้มีความรวดเร็วและติดตั้งเครื่องไร้สายได้ง่ายขึ้น

ข้อเสียคือ wireless clients สามารถสื่อสารด้วยกันเองได้เท่านั้น
14. รูป Ad hoc mode

15. Infrastructure mode
รู้จักกันในชื่อ Basic Service Set (BSS) ประกอบด้วย wireless clients และ AP
-Extended Service Set (ESS)คือ BSS ตั้งแต่ 2 ตัวขึ้นไปอยู่ในเครือข่ายเดียวกัน ช่วยให้ผู้ใช้สามารถเคลื่อนที่ได้โดยที่เครือข่ายไม่หลุด
-wireless clients และ AP ทั้งหมด ต้องอยู่ในเครือข่ายเดียวกัน เพื่อให้ผู้ใช้ใช้ได้ต่อเนื่องโดยสัญญาณไม่หลุด
16.รูป ESS

17.จัดการได้ยากกรณีที่เครือข่ายมีขนาดใหญ่ ในเรื่องประสิทธิภาพและความปลอดภัยอาจสวนทางกัน
subnet คือยูนิตเครือข่ายที่ประกอบด้วย คอม 2-3 เครื่อง
การแบ่ง ESS เป็นสับเนต : ผู้ใช้ไม่สามารถเคลื่อนที่จากจุดหนึ่งไปอีกจุดหนึ่งระหว่าง AP ได้ง่ายๆ

18.Wireless LAN Standards and Operation ส่วนใหญ่เป็นมาตรฐาน IEEE 802.11

19.มาตรฐาน IEEE 802.11
กำหนด ว่าเป็น LAN ที่ปราศจากสายเคเบิ้ล ทั้งแบบเคลื่อนที่และนั่งอยู่กับที่ (สรุป เป็นเครือข่ายไร้สายนั่นแหละจ้า)
มีเรทที่ 1 หรือ 2 Mbps โดยใช้ IR แบบกระจาย (ที่เรียนไปก่อนกลางภาค)และ RF
ลักษณะเฉพาะของ WLAN คือต้องไม่เป็นอุปสรรคต่อชั้นสูงๆ ของ TCP/IP protocol stack หรือ OSI protocol model

20.ภาพนี้แสดงว่าเป็น 802.11 ในชั้น data link กะ phy เท่านั้น

21.IEEE 802.11 Infrared WLAN Standard
พูดถึง Infrared พอๆกับ RF WLANs โดยเป็น IR แบบกระจาย
-PHY Layer sublayers มีแบบ PMD กับ PLCP

22. ภาพนี้แสดงว่า (มองล่างขึ้นบน) PMD นั้นทำหน้าที่เตรียมการส่ง แล้ว PLCP ที่อยู่ข้างบนทำหน้าที่ติดต่อระหว่าง MAC Layer กะ PMD ทำหน้าที่แปลงข้อมูลให้เหมาะกับการส่ง

23. procedure ของ IR แบบกระจายในชั้น phy layer
- แปลงข้อมูลที่รับจาก MAC layer ไปเป็นเฟรมที่ชั้น PMD layer สามารถส่งได้
- ขนาดเฟรมวัดแบบ time slots(ไม่ใช่บิท)
- IR เริ่มที่ 1001
- ค่าดาต้าเรทบอกถึง ความเร็วในการส่ง
- การปรับระดับโดยตรง (คือกำหนดความเข้มสัญญาณในการส่ง มีสองค่าคือ 0 หรือ 1ในรูป 24) ประกอบด้วยรูปแบบของจังหวะของ IR และ ยอมให้เครื่องรับกำหนดระดับสัญญาณได้

รูป 24 บอกรหัสของ time slot

25. อ่านตาราง ถ้า data rate = 000 ส่งด้วยอัตราเร็ว 1.0 Mbps DCLA Value จะดูว่าหลักใด และ lavel ใดควรเป็น 0 หรือ 1

26. มาตรฐาน Diffused infrared physical medium dependent
- PDM แปล 1 กะ 0 เป็นจังหวะแสงเพื่อใช้ในการส่ง
- PDM ส่งข้อมูลโดยใช้ จังหวะแสง
- 16 PPM คือ แปลง 4 บิท เป็น 16 จังหวะ
- 4 PPM ใช้ส่ง 2 Mbps
- แต่ละ time slot เท่ากับ 250 ns

27. และ 28 คือรูปของ 16 PPM และ 4 PPM ตามลำดับ

29. มาตรฐาน 802.11b รู้จักกันในชื่อ Wi-Fi
- เพิ่มความเร็วอีก 2 ระดับ คือ 5.5 Mbps และ 11 Mbps
- RF และ DSSS เป็นเพียงเทคโนโลยีการส่ง
- Phy Layer แบ่งเป็น 2 ส่วน (อีกแล้ว) คือ PDM และ PLCP

30. physical layer convergence procedure standards
- ใช้พื้นฐาน DSSS
- แปลงข้อมูลที่รับจาก MAC layer
- PLCP frame สร้างขึ้นจาก 3 ส่วน : preamble, header และ data
- preamble, header ส่งข้อมูลที่ 1 Mbps สื่อสารระหว่างเครื่องที่ slower และ faster

31. รูป PLCP frame

32. physical medium dependent standards
- แปลง 1 กะ 0 ของเฟรมเป็นสัญญาณวิทยุเพื่อใช้ในการส่ง
- มาตรฐาน 802.11b ใช้ในด้านอุตสาหกรรม วิทยาศาสตร์ และการแพทย์ (ย่าน ISM) โดยมี 14 คลื่นความถี่ เริ่มที่ 2.412 GHz และเพิ่มทีละ 0.005 GHz ดังรูปตาราง 14 ช่องสัญญาณของ 802.11b ISM band
- PDM สามารถส่งข้อมูลที่ 11,5.5,2 หรือ 1 Mbps
- ที่ 1 Mbps ใช้ DBPSK 2 ระดับ
- ที่ 2, 5.5, 11 Mbps ใช้ DQPSK
- ในการส่งที่เรทมากกว่า 2 Mbps ใช้ CCK ตามตาราง 64 vode word 8 บิท
- MAC Layer : 802.11b Datalink Layer ประกอบด้วย 2 sublayers คือ LLC และ MAC
- การเปลี่ยนแปลงของ 802.11b จำกัดอยู่ในชั้น MAC Layer
- บน WLAN เครื่องทั้งหมดแชร RF Spectrum เดียวกัน
- Distributed Coordination Function
- Channel access methods สามารถป้องกัน collisions ได้ โดยใช้ CSMA/CA
หน้า 36 รูปแสดงว่าเครื่องบนและเครื่องล่างส่งดาต้ามาชนกันเลยก่อน collision ตรงกลาง

37. Distributed coordination function
- CSMA/CD ได้รับการออกแบบมาเพื่อจัดการ collisions ส่วน CSMA/CA นั้นหลีกเลี่ยง collisions
- ด้วยการยืนยันข้อมูลเพราะ collisions ส่วนใหญ่เกิดขึ้นหลังจากที่แต่ละเครื่องส่งข้อมูลเสร็จแล้ว นิยมใช้วิธีให้เครื่องทั้งหมดรอด้วยเวลาค่าหนึ่ง (ค่านี้สุ่มขึ้นมา) และยังลด collisions ด้วยการใช้ ACK
1.ร้องขอว่าให้ส่งหรือ เคลี่ยร์ เพื่อส่ง (RTS/CTS) protocol และ fragmentation ดูรูปหน้า 40 (RTS/CTS) protocol - นิยมใช้
2.Polling เป็นวิธีหนึ่งของ channel access method โดยให้แต่ละเครื่องต้องถามก่อน ส่งข้อมูล จึงเป็นวิธีกำจัด collisions ที่มีประสิทธิภาพมาก ดูรูป Polling หน้า 41- ไม่นิยม
3. PCF ใช้ AP เป็น Polling Device

42.Association และ Reassociation
- ให้ clients เข้าร่วม WLAN และยังคงติดต่อในเครือข่ายอยู่
Association เริ่มด้วย client สแกนคลื่นในอากาศ ที่มีประเภทการสแกนดังนี้
a)Passive Scanning
client คอยฟังว่าแต่ละช่องเพื่อตั้งช่วงเวลา ฟังสำหรับเฟรมบีคอนถูกส่งจากทุก AP ตัวเฟรมเองประกอบด้วย SSID ของ AP
b)Active Scanning
client ส่งเฟรมเพื่อสอบถามแต่ละ channel แล้วรอ response frame

-Association request frame ประกอบด้วยความจุและอัตราที่ client นั้นรับได้
-Association response frame ส่งโดย AP, บรรจุ status code และเลข client ID สำหรับ client นั้นๆ

Reassociation
-client อาจดร็อปการเชื่อมต่อกับ AP หนึ่งแล้วสถาปนาการเชื่อมต่อกับ connection อื่นๆ
-จำเป็นเมื่อผู้ใช้เคลื่อนที่ไปครอบคลุมพื้นที่หนึ่ง AP
-client ส่ง Reassociation request frame แก่ AP ใหม่
-AP ส่ง Reassociation response frame กลับ
-AP ใหม่ส่ง Disassociation frame แก่ AP เก่า

หน้า 45 รูป Reassociation process ที่ Client G ปล่อย AP1 ไปเกาะ AP2 แทน

46 เรื่องการจัดการพลังงาน อ. บอกว่าไม่สำคัญ ส่วน 47-48 ข้ามไป 49เลย

49 MAC frame format 3 แบบ
- เฟรมจัดการ ใช้ติดตั้งตอนเริ่มการสื่อสาร ดูรูปหน้า 50
- เฟรมควบคุม ช่วยในการส่งเฟรมที่บรรจุข้อมูล ดูรูปหน้า 51
- เฟรมข้อมูล บรรจุข้อมูลเพื่อส่งแก่ client เป้าหมาย ดูรูปหน้า 52

53 กฎการรอเวลา เพื่อหลีกเลี่ยงการชนกันของ CSMA/CA
ประเภท IFS
-SIFS - รอ ack กลับมาในช่วงเวลาที่กำหนด
-DIFS - รอช่วงเวลาหนึ่งแล้วค่อยส่งใหม่

ขนาดของเฟรมประกอบด้วยระยะเวลาที่ใช้ส่งข้อมูลบวก SIFS
หลังจากรับ ACK เริ่มการส่งโดยรอ backoff interval สุ่ม
-ถ้าการส่งครั้งนั้นไม่ได้รับ ACK ภายใน SIFS จะยอมให้ควบคุมสื่อ และถ้าเฟรม ack ถูก เครื่องที่ส่งต้องฟังขณะรอ backoff interval

สรุป
เทคโนโลยีไร้สายที่น่าสนใจในทุกวันนี้ คือ RF WLANs
-Wireless NIC ทำหน้าที่เหมือนกับ wired NIC
-ส่วนต่างๆ ของ AP คือ Antenna , Radio Tranceiver, RJ-45 wired network interface
-การส่งผ่านข้อมูลใน RF WLAN มีทั้งแบบ Ad hoc และ Infrastructure mode
-มาตรฐาน IEEE 802.11 กำหนดให้เครื่อข่าย LAN ส่งข้อมูลแบบไร้สายเคเบิ้ล
-มาตรฐาน 802.11 ใช้วิธีเข้าถึงด้วย DCF เจาะจงด้วยวิธี CSMA/CA
-มาตรฐาน 802.11 หา polling เรียก PCF
-เครื่องมือ mobile WLAN ต้องใช้แบตเตอรี่เป็นหลัก จึงต้องมี sleep mode เพื่อประหยัดแบตเตอรี่
-มาตรฐาน 802.11 มี MAC frame 3 ประเภท คือ MAnagement frames, Control frames และ data frames

~The End~
Reference : Wireless# Guide to Wireless Communications Second Edition By: Jorge Olenewa and Mark Ciampa

wcs11 Wireless Metropolitan Area Networks

1 . The term fixed wireless is generally used to refer to building.

2. What is the connection that begins at a fast service provider, goes through the local neighborhood, and ends at the home or office?
Last Mile.

3. All of the following are last mile connections for home users except satellite.

4. A leased special high-speed connection from the local telephone carrier for business users that transmits at 1.544 Mbps is T1.

5. The transmission that treats the entire transmission medium as if it were only one channel is baseband .

6. WiMAX can communicate at speeds of up to 120Mbps in the 10 to 66 GHz bands, over short distances.

7. The convergence sublayers in the WiMAX MAC protocol allow it to support T1, ATM, voice and video.

8. In the uplink direction, 802.16 transmits using the downlink frame.

9. LMDS has an advantage over MMDS in that signals can travel up to 35 miles from the transmitter. False.

10. One of the limitations of LMDS and MMDS is that these systems operate at frequencies that require line of sight. True.

11. Devices in a WiMAX network must transmit in half-duplex only. False.

12. The WiMAX base station controls all transmissions in a WiMAX network. True.

13. Non-line-of-sight transmissions in the 802.16 standard are only supported in the 2 to 1 1 GHz bands. True.

14. Sometimes called fiberless optical,FSO uses no medium like a fiberoptic cable to send and receive signals; instead, transmissions are sent by low-power infrared beams through the open air.

15. The maximum coverage area for a local multipoint distribution service (LMDS) network is 5 miles.

16. A single WiMAX base station can communicate with multiple terminals
simultaneously

17. Wireless HUMAN stands for Wireless High-Speed unlicensed metro area network .This transmission mechanism is
specific to the 5 GHz U-NII band(s).

18. What is the significance of the fact that the distances in a WiMAX network are measured in miles (or kilometers)?
Under Ideal, Line of sight Conditions.

wsc10 สรุปเอกสารที่อ้อส่งมา เรื่องแรก อนาลอก จากบทที่ 5 ของ COMPUTER AND COMMUNICATIONS --ขอบคุณคร้าบบบบบ

เรื่อง การส่งผ่านข่าวสารอนาลอก (Analog Transmission)

การส่งผ่านข่าวสารอนาลอก เป็นวิธีส่งสารสนเทศโดยใช้สัญญาณต่อเนื่องที่มีหลายระดับเป็นคุณสมบัติสำคัญ

ข้อด้อยที่สำคัญของการส่งผ่านข้อมูลข่าวสารด้วยระบบดิจิตอล ได้แก่ ต้องใช้ตัวกลางประเภท Low – Pass ซึ่งมี Bandwidth กว้างมาก ซึ่งหาก Bandwidth มีจำกัด การส่งผ่านด้วยระบบอนาลอก ซึ่งมีคุณสมบัติเป็นสัญญาณ Band – Pass เป็นทางเลือกที่น่าสนใจ กระบวนการแปลงสัญญาณดิจิตอล (Low – Pass) ให้เป็นอนาลอก (Band – Pass) เรียกว่า การผสมสัญญาณ (Modulation)

ในบทนี้จะกล่าวถึง
-วิธีการผสมสัญญาณของข้อมูลเลขฐานสอง
-อุปกรณ์ในการผสมสัญญาณ
-การผสมสัญญาณของสัญญาณอนาลอก ประเภท Low - Pass

Modulation of Digital Data
การผสมสัญญาณของข้อมูลเลขฐานสอง หรือ Digital-to-Analog Modulation คือการเปลี่ยนคุณสมบัติ ของสัญญาณอนาลอก ตามข่าวสารที่ปรากฏในสัญญาณดิจิตอล (ตามข้อมูลเลขฐานสอง)
เหตุผลที่ต้องมีการทำการผสมสัญญาณของข้อมูลเลขฐานสอง ที่สำคัญมีดังต่อไปนี้
•ส่วนของสัญญาณดิจิตอล ที่มีนัยสำคัญอยู่ในย่านความถี่ต่ำ มีพลังงานน้อย ไม่สามารถส่งได้ไกลเท่ากับสัญญาณอนาลอก ที่มีปริมาณข่าวสารเท่ากัน
•สัญญาณดิจิตอล มีแถบความถี่ช่วงกว้างมาก ไม่สามารถผ่านไปในตัวกลางได้ทั้งหมด อาจทำให้ด้านรับเกิดข้อผิดพลาดได้
•ออกแบบระบบทวนสัญญาณด้วยอนาลอกได้ง่ายกว่า
•ความถี่สัญญาณอนาลอก ที่ใช้ในการ Modulation ไม่มีเงื่อนไขขอบเขตบน ดังนั้น ยิ่งมีความถี่สูงมาก ก็ออกแบบสายอากาศที่มีขนาดเล็กลงได้มาก (ตามข้อจำกัดทางเทคโนโลยีของอุปกรณ์ครับท่าน)

จากนิยามของการผสมสัญญาณดังกล่าวข้างต้น เราเรียกสัญญาณอนาลอก ว่าสัญญาณพาหะ (Carrier Signal) นั้นต้องมี
-ความถี่สูงกว่า
-อัตราการเปลี่ยนแปลงของข้อมูลเลขฐานสอง ในสัญญาณดิจิตอล จากสมการของ Simple Signal องค์ประกอบ (Characteristics) ที่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ คือ ขนาด (A) ความถี่ (f) เฟส หรือ ทั้งขนาดและเฟส โดยเรียกการผสมสัญญาณเหล่านี้ว่า ASK FSK PSK หรือ QAM ตามลำดับ

นิยามของอัตราบิตและอัตราบอด
การผสมสัญญาณมักกล่าวถึงบิต (Bit) และบอด (Baud)

นิยามต่อไปนี้เปรียบเทียบให้เห็นความแตกต่างระหว่างตัวแปรทั้งสอง
-อัตราบิต (Bit Rate) คือ จำนวนของ Bits ข้อมูลที่ส่งได้ใน 1 หน่วยเวลา (1 วินาที)
-อัตราบอด (Baud Rate) คือ จำนวนของสัญลักษณ์ (Symbols หรือ Signal Units) ที่ส่งได้ใน 1 หน่วยเวลา (1 วินาที) โดยที่ สัญลักษณ์แต่ละหน่วย สามารถใช้นำเสนอข้อมูลได้ตั้งแต่ 1 บิตขึ้นไป ในการสื่อสารมักใช้ Baud Rate เป็นดัชนีชี้วัดประสิทธิภาพในการถ่ายโอนข้อมูลระหว่างจุดสองจุด และพิจารณา Bandwidth ที่จำเป็นในการส่งสัญญาณ ความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรทั้งสองตัว ขึ้นอยู่กับจำนวนของบิตต่อสัญลักษณ์ ดังต่อไปนี้


ความสัมพันธ์ระหว่าง Bit Rate และ Baud Rate

Baud Rate = (Bit Rate) / (Number of Bits per Signal Unit) (Bauds)
Bit Rate = (Baud Rate) x (Number of Bits per Signal Unit) (Bits per Second)


เพื่อให้เข้าใจ จะเปรียบเทียบการสื่อสารกับการขนส่ง
สมมติให้ Baudคือรถโดยสาร
Bit คือผู้โดยสาร
เนื่องจากรถ 1 คันบรรทุกผู้โดยสารได้หลายคน เช่น ถ้ารถ 1 คันบรรทุกได้ 1 คน รถ 1000 คัน จะบรรทุกได้ 1000 คน
แต่ถ้ารถ 1 คันบรรทุกได้ 4 คน รถ 1000 คัน จะบรรทุกได้ 4000 คน
สังเกตว่าปริมาณการจราจรขึ้นอยู่กับ จำนวนรถ ไม่ใช่ จำนวนผู้โดยสาร ขนาดของถนนจึงขึ้นอยู่กับ จำนวนรถ เท่านั้น
ดังนั้น Bandwidth ของการสื่อสารจึงขึ้นอยู่กับ Baud Rate


Amplitude Shift Keying (ASK)
ASK คือการเปลี่ยนความสูง (ระดับ) ของสัญญาณ ตามบิตข้อมูล
เช่น ระดับ A0 เมื่อข้อมูลเป็น 0 (ถ้า A0 = 0 เรียกว่า On/Off Keying - OOK) และ ระดับ A1 เมื่อข้อมูลเป็น 1
จุดเด่นของ ASK คือสามารถออกแบบได้ง่าย เนื่องจากเป็นการคูณกันของฟังก์ชัน 2 ชนิด ดังสมการด้านล่าง ทำให้การคำนวณคุณสมบัติไม่ซับซ้อน
จุดด้อยของ ASK คือ มีภูมิต้านทานต่อสัญญาณรบกวนต่ำ อาจเกิดความผิดพลาดในการสื่อสารได้ง่าย

Frequency Shift Keying (FSK)
FSK คือการเปลี่ยน ความถี่ ของสัญญาณพาหะ ตามบิตข้อมูล

จุดเด่นของ FSK คือ มีภูมิต้านทานต่อสัญญาณรบกวนมากกว่าวิธี Modulation แบบ ASK เนื่องจากอุปกรณ์ด้านรับ มองหา ความถี่เฉพาะ ที่อยู่ในช่วงเวลาหนึ่งๆ โดยไม่สนใจ Noise กระชากระยะสั้น (Transient Noise)

จุดด้อยของ FSK คือ ต้องการ Bandwidth กว้างกว่าวิธี Modulation แบบ ASK เมื่อส่งข้อมูลที่มี Baud Rate เท่ากัน


Phase Shift Keying (PSK)
PSK คือการเปลี่ยน เฟส (ตำแหน่งเริ่มต้น) ของสัญญาณพาหะ ตามบิตข้อมูล

จุดเด่นของ PSK คือสามารถทนทานต่อสัญญาณรบกวนมากกว่า ASK ในขณะที่ใช้แถบความถี่แคบกว่า FSK
นอกจากนี้ยังสามารถแทนสัญลักษณ์ได้มากกว่า 1 บิตต่อหน่วยสัญญาณ

จุดด้อยของ PSK คือ การออกแบบเครื่องรับ/ส่ง และวิเคราะห์ ทำได้ยากกว่า ASK และ FSK
PSK Characteristics (Constellation Diagram)

การผสมสัญญาณแบบ PSK ในรูปแบบต่างๆ สามารถแสดงโดยแผนผัง Constellation ซึ่งบอกตำแหน่ง Phase ของสัญลักษณ์ จากตัวอย่าง 1 Symbol = 1 Bit เรียกว่า Binary PSK

ในการออกแบบ หรือ วิเคราะห์ Modulation PSK มีขั้นตอนดังต่อไปนี้
1.กำหนดจำนวนของบิต (N) ต่อ 1 สัญลักษณ์ (2 = Dibit, 3 = Tribit …)
2.แบ่งเฟส (จากทั้งหมด 360˚) ออกเป็น 2N ช่วง เท่าๆ กัน
3.แทนค่าสัญลักษณ์แต่ละแบบด้วยค่าเฟสแต่ละช่วง
4.แสดงการจับคู่สัญลักษณ์และเฟส ด้วยตาราง หรือแผนผัง Constellation (วาดรูปเอาก็ด้าย)

ในที่สุดก็มาถึงพระเอกของตอนนี้แล้ว
Quadrature Amplitude Modulation (QAM)
จากข้อด้อยของ PSK ได้แก่ การออกแบบอุปกรณ์ที่สามารถจำแนกความแตกต่างของเฟสจำนวนมาก ทำได้ลำบาก ดังนั้นจึงเป็นการเหมาะสมที่จะมีการเสนอให้ใช้ วิธีการ Modulation หลายวิธีรวมกัน เพื่อประสิทธิภาพสูงสุด อย่างไรก็ดี เนื่องจากเงื่อนไขข้อจำกัดทาง Bandwidth จึงทำให้ FSK ไม่สามารถใช้ร่วมกับ Modulation วิธีอื่นได้ วิธีที่เหมาะสม คือ การใช้ ASK ที่มีความแตกต่าง x กรณี ร่วมกับ PSK ที่มีความแตกต่าง y กรณี ดังนั้น ความแตกต่างทั้งหมดที่เป็นไปได้จึงเท่ากับ x คูณ y กรณี เรียกวิธีการ Modulation แบบนี้ว่า Quadrature Amplitude Modulation (QAM) ซึ่งทำให้ความแตกต่างระหว่าง Symbol มีมากที่สุด (ออกแบบอุปกรณ์แยกแยะได้ง่าย) ดังนั้นจำนวนบิตต่อสัญลักษณ์ที่เป็นไปได้เท่ากับ log2 (x * y) บิต การรวม PSK กับ ASK ด้วยวิธี QAM ทำได้หลายรูปแบบ แต่วิธีที่นิยมใช้ ได้แก่ QAM ที่มี จำนวน Amplitude Shift น้อยกว่า Phase Shift เนื่องจาก Phase มีความต้านทานต่อสัญญาณรบกวนมากกว่า Amplitude

เนื่องจาก N – QAM กำหนดเพียงแค่จำนวนของการรวมกันของ Amplitude (A) และ Phase (P) ดังนั้นการปรับโครงสร้างของ A – P Shift เมื่อ N มีค่าเท่ากัน สามารถทำได้ตามความเหมาะสมกับการใช้งานแต่ละประเภท ดังกรณี 16 – QAM สามารถจัดโครงสร้างของ A – P Shift ได้หลายรูปแบบดังนี้
•3A/12P ทนต่อสัญญาณรบกวนมากที่สุด เพราะอัตราส่วน P/A สูง (ITU-T)
•4A/ 8P จำแนกความแตกต่างระหว่างสัญญาณได้ดี การออกแบบอุปกรณ์จึงสามารถทำได้ง่าย เนื่องจากแต่ละค่า A มี P เพียง 4 รูปแบบ (OSI)
•2A/ 8P QAM พื้นฐาน


Telephone MODEM
MODEM หรือ Modulator – Demodulator ทำหน้าที่ 2 ประการ ได้แก่
• Modulation หมายถึง การสร้าง Band – Pass สัญญาณอนาลอกจากข้อมูลดิจิตอล
• Demodulation หมายถึง การกู้คืนข้อมูลดิจิตอลจากสัญญาณที่ผ่านการ Modulation

มาตรฐานของ MODEM
ตามข้อกำหนดของ ITU-T มาตรฐานของ MODEM อยู่บนพื้นฐานของ V-Series กล่าวคือ V.32 ใช้การเข้ารหัสแบบ Trellis Coded Modulation กล่าวคือ
• สัญลักษณ์มีขนาด 5 บิต ประกอบด้วยข้อมูล 4 บิต และ Redundant 1 บิต (Redundant Bit ใช้สำหรับลดความน่าจะเป็นในการถอดรหัสข้อมูลผิดพลาด)
• เข้ารหัสสัญลักษณ์ด้วย 32–QAM ด้วยความเร็ว 2 400 Baud (9 600 bps)

การผสมสัญญาณอนาลอก
จะกล่าวถึง กระบวนการในการผสมสัญญาณอนาลอกชนิด Low–Pass และ Band–Pass ดังกล่าว เพื่อแปลงให้เป็นสัญญาณอนาลอก ชนิด Band–Pass ในช่วงที่เหมาะสม

การผสมสัญญาณเชิงความสูง
การผสมสัญญาณเชิงความสูง (Amplitude Modulation: AM) คือการผสมสัญญาณโดยที่ความสูง (Amplitude) ของสัญญาณพาหะ (Carrier) เปลี่ยนตามความสูงของสัญญาณข่าวสาร (Modulating Signal) ทั้งนี้ ทั้งความถี่ และเฟสของสัญญาณพาหะมีค่าคงที่

Federal Communications Commission (FCC) ได้ระบุข้อกำหนดของการส่งคลื่นวิทยุ AM ให้มี Bandwidth ของสัญญาณ 5 kHz (คลอบคลุมย่านเสียงพูดของมนุษย์) แต่ละสถานีจึงมี Bandwidth เท่ากับ 2  5 = 10 kHz ดังนั้น ความถี่พาหะของแต่ละสถานีจะต้องเว้นช่วง 10 kHz เพื่อป้องกันการรบกวนกัน ตัวอย่างเช่น สัญญาณพาหะของระบบวิทยุ AM อยู่ในช่วง 530 – 1 700 kHz ดังนั้นถ้าสัญญาณพาหะของสถานีหนึ่งมีความถี่ 1 000 kHz สถานีข้างเคียงต้องมีความถี่ 990 และ 1 010 kHz

การผสมสัญญาณเชิงความถี่
การผสมสัญญาณเชิงความถี่ (Frequency Modulation: FM คือการผสมสัญญาณโดยที่ความถี่ ของสัญญาณพาหะ เปลี่ยนตามความสูงของสัญญาณข่าวสาร (Modulating Signal) ทั้งนี้ ทั้งความสูง และเฟสของสัญญาณพาหะมีค่าคงที่

FCC ได้ระบุข้อกำหนดของการส่งคลื่นวิทยุ FM ให้มี Bandwidth ของสัญญาณ 15 kHz (คลอบคลุมส่วนใหญ่ของเสียงที่มนุษย์ได้ยิน) และกำหนดให้มี Guard Band สถานีละ 50 kHz แต่ละสถานีจึงมี Bandwidth เท่ากับ 10  15 + 50 = 200 kHz ตัวอย่างเช่น สัญญาณพาหะของระบบวิทยุ FM อยู่ในช่วง 88 – 108 MHz ถ้า Carrier สถานีหนึ่ง มีความถี่ 106.5 MHz สถานีข้างเคียงต้องมีความถี่ 106.5 MHz  (อย่างน้อย) 200 kHz ซึ่งในทางปฏิบัติ ได้แก่ 106.25 และ 106.75 MHz ตามลำดับ นอกจากนี้ในบางบริเวณ FCC ได้มีการเผื่อโดย กำหนดให้มีสถานีว่าง (Bandwidth 200 kHz) คั่นระหว่างสถานีที่ติดกัน ซึ่งทำให้ระยะห่างระหว่างสถานีเพิ่มขึ้นเป็น 400 kHz

การผสมสัญญาณเชิงเฟส
การผสมสัญญาณเชิงเฟส (Phase Modulation: PM) คือการผสมสัญญาณโดยที่เฟสของสัญญาณพาหะ เปลี่ยนตามความสูงของสัญญาณข่าวสาร (Modulating Signal) ทั้งนี้ ทั้งความสูง และสัญญาณของสัญญาณพาหะมีค่าคงที่ เนื่องจากระบบรับ-ส่งสามารถออกแบบได้ง่ายกว่า จึงได้มีการนำ PM มาใช้แทน FM ในระบบการสื่อสารบางระบบ สำหรับกระบวนการวิเคราะห์ และผลของสัญญาณที่ผ่านการผสมแล้วของระบบ PM จะคล้ายคลึงกับระบบ FM

wsc09 แบบฝึกหัดบทที่ 3

แบบฝึกหัดบทที่ 3

1. Each of the following is a type of filter except passband.
Each of the following is a type of filter : low-pass, high-pass and bandpass


2. The purpose of a(n) mixer is to combine two inputs to create a single output.

3. A(n) amplier actively increases a signal's intensity or strength.

Reference : Wireless# Guide to Wireless Communications Second Edition By: Jorge Olenewa and Mark Ciampa

wcs08 แบบฝึกหัดบทที่ 2

แบบฝึกหัดบทที่2

1. The Base 10 number system is also known as decimal.

2. With the Base 2 number System, the base number 2 is increased by power(s) of two as you move from one column to the next (right to left).

3. The only digits used to represent a number in binary are the digits 0 and 1 .

4. The reason computers and data transmission equibment use binary is: They are electrical devices and electricity has two states

5. Eight bimary digits grouped together form a byte.

6. The American Standard Code for International Interchange (ASCII) can represent up to 1024 characters. False.

Reference : Wireless# Guide to Wireless Communications Second Edition By: Jorge Olenewa and Mark Ciampa

wcs07 Wireless Communication Chapter01

1. Ultra Wide Band technology is used primarily for connecting devices inside the home at very high speeds.

2. Bluetooth devices communicate using small radio tranceiver calls radio modules that are built onto microprocessor chips.

3. WAP provides a standard way to transmit,format, and display internet data on cell phones.

4. IEEE 802.11g devices can be as far as 300 feet apart and can send and receive data at rates up to 54 million bits per second (Mbps).

5. Each bluetooth device use a link manager, which is special software that helps identity other bluetooth devices.

6. Bluetooth can send data through physical barriers, like walls. True.

7. A Bluetooth device can transmitt data at up to 1Mbps over a distance of 33 feet (10 meters). True.

8. A wireless network interface card performs basically the same functions and looks identical to a tradition network interface card (NIC). True but except that it does not have a cable that connects it to a network jack in the wall.

9. An earth station transmiss to a satellite at one frequency, and the satellite regenerates and transmits the signal back to earth at another frequency.True

10. Eliminating installation costs is a disadvantage of a WLAN. True

11. The automatic connection between various Bluetooth devices creates a network called a(n) link manager.

12. The new third generation (3G) cellular technology will allow data to be transmitted at a maximum speed of up to 2 Mbps.

13. The wireless NIC sends its signals through invisible radio waves to a(n) PC.

14. Ultra Wide Band (UWB)uses wireless transmissions for data communications as much as 35 miles apart.

15. "WAP" stands for Wireless Application Protocol.

16. Q: Explain the role of an access point in a WLAN.
A: The access point (AP) relays data signals between all of the devices inthe network, including file servers, printers, and even other access points and the wireless devices connected to them.

17. Q: Explain how a WAP cell phone works to send and receive Internet data.
A: Example in the Joseph's case.
Joseph uses his cell phone to connect to a Web server. The cell phone connects to the nearest cell tower, which connects to the local telephone company, which in turn calls his local Internet Provider and completes the connection to the Web server. The contents of the Web page are then sent back to Josepg's phone.


18. Q: Explain how a WLAN can be used in a classroom.
A: Please recognize the case: using a WLAN supplies connectivity between the notebooks.

19. Q: Describe how wireless networks can reduce installation time.
A: The time required to install network cabling is generally significant. Installers must pull wires through the ceiling and then drop cables down walls to network cutlets. This can take days or even weeks to complete. During that time, employees must somehow continue their work in the midst of the construction zone, which is often difficult to do.Using a wireless LAN eliminates such disruption.

20. Q: Explain how implementing a wireless networks can be helpful in case of disaster recovery.
A: In the event of a disaster, managers can quickly relocate the office, without needing to find a new facility with network wiring.Instead, the network servers are installed in the building along with the access points, and the laptop computers are distributed to the resettled employees.


Reference : Wireless# Guide to Wireless Communications Second Edition By: Jorge Olenewa and Mark Ciampa

wcs06 High Rate Wireless Personal Area Networks

วัตถุประสงค์
-อธิบาย High Rate Wireless Personal Area Network (WPAN)
-บอกความแตกต่างของมาตรฐาน HR WPAN และแอพพลิเคชันของมันได้
-อธิบายว่า WiMedia และ UWB ทำงานอย่างไร
-ประเด็นที่พบของเทคโนโลยี WPAN
-บรรยายลักษณะการรักษาความปลอดภัยของเทคโนโลยี HR WPAN ได้

มาตรฐาน High Rate WPAN
-ปัจจุบันนี้ IEEE ใช้ สอง มาตรฐานคือ IEEE 802.15.3 และ 802.15.5

มาตรฐาน IEEE 802.15.3 บอกลักษณะเฉพาะของHR WPAN ที่ความเร็ว 11,22,33 และมากกว่า 55 Mbps ใน 2.4 GHz ISM Band

Reference : Wireless# Guide to Wireless Communications Second Edition By: Jorge Olenewa and Mark Ciampa

wcs05 Low Rate Wireless Personal Area Networks

วัตถุประสงค์
-อธิบาย Wireless Personal Area Network (WPAN)
-บอกความแตกต่างของมาตรฐาน WPAN และแอพพลิเคชันของมันได้
-อธิบายว่า Bluetooth, IrDA,Zigbee ทำงานอย่างไร
-บรรยายลักษณะการรักษาความปลอดภัยของเทคโนโลยี low-rate WPAN ได้
WPAN คือ ?
-Wireless Personal Area Network (WPAN)เป็นกลุ่มของเทคโนโลยีที่ถูกออกแบบเพื่อการสื่อสารระยะทางสั้นๆ เพื่อกำจัดสายทองแดงหรือสายเคเบิ้ลที่ต้องใช้ต่อกับเครื่องมือหลายอย่าง
แอพพลิเคชันสำหรับเทคโนโลยี WPAN
-Sync กับ PDAs, มือถือ และ smartphone
-ระบบควบคุใมบ้าน (บ้านอัจฉริยะ)
-โทรศัพท์ไร้สาย
-อุปกรณ์ที่เป็นศูนย์แลกเปลี่ยนข้อมูล
-ระบบควบคุมโรงงานอุตสาหกรรม
-สถานที่- แท็กอัจฉริยะ ถูกใช้บอกตำแหน่งผู้อยู่อาศัยในบ้านหรือสำนักงาน
-ระบบรัษาความปลอดภัย
-ของเล่นที่จอบสนองได้
-การติดตามสินค้าในโรงงาน (Inventory Tracking)
ประโยชน์
-WPAN ใช้พลังงานต่ำมากๆ
-การใช้ในพื้นที่ที่กำหนด (ระยะทางสั้น) ช่วยในการรักษาความปลอดภัยและรักษาความเป็นส่วนตัว

มาตรฐานที่มีอยู่และในอนาคต
-สถาบัน IEEE ปัจจุบันได้พัฒนามาตรฐานสำหรับ WPANs ขึ้นมามากมาย

Reference : Wireless# Guide to Wireless Communications Second Edition By: Jorge Olenewa and Mark Ciampa

wcs04 How Antennas Work

วัตถุประสงค์
-รู้จัก decibels, gain และ loss
-รู้จัก antenna
-บอกความแตกต่างของประเภท antenna, รูปร่างและขนาดและแอพพลิเคชันของมันได้
-อธิบายความแรงและทิศทางของ RF Signal ได้
-บรรยายได้ว่า antenna ทำงานอย่างไร

Gain and Loss
สิ่งที่เกี่ยวข้องกับการส่งสัญญาณ RF คือ
-ความแรงหรือกำลังที่ใช้ส่ง

Reference : Wireless# Guide to Wireless Communications Second Edition By: Jorge Olenewa and Mark Ciampa

wcs03 Understanding Radio Frequncy Communication

วัตถุประสงค์
-รู้จักส่วนประกอบของระบบวิทยุ
-อธิบายถึงปัจจัยต่างๆที่มีผลกระทบต่อการออกแบบระบบวิทยุ
-อธิบายมาตรฐานที่มีประโยชน์และหลักขององค์กรมาตรฐานของการสื่อสาร
-อธิบายคลื่นความถี่วิทยุ

องค์ประกอบของระบบวิทยุ มี ตัวกรองคลื่น, ตัวรวมคลื่น, ตัวขยายคลื่น และเสาอากาศ

1.Filters (ตัวกรองคลื่น) ทำหน้าที่ลบ หรือ กำจัดคลื่นที่ไม่ต้องการออกไป
-RF Filter ช่วยส่งผ่านและกั้นสัญญาณคลื่น
-ประเภทของตัวกรอง
1) Low-pass filter ยอมให้คลื่นความถี่ตัวที่ต่ำกว่า threshold ผ่านไปได้
2) High-pass filter ยอมให้คลื่นความถี่ตัวที่สูงกว่า threshold ผ่านไปได้
3) Bandpass filter ยอมให้คลื่นความถี่ตัวที่ค่าอยู่ระหว่าง threshold ผ่านไปได้
นอกจากนี้ยังพบฟิลเตอร์ในทรานสมิตเตอร์(ตัวรับ/ส่ง)ด้วย ใช้กำจัดคลื่นที่ไม่เกี่ยวข้องออกไป

Reference : Wireless# Guide to Wireless Communications Second Edition By: Jorge Olenewa and Mark Ciampa

wcs02 Wireless Data Transmission

วัตถุประสงค์
-อธิบายว่าข้อมูลได้รับการแสดงโดยเลขฐานสองได้อย่างไร
-อธิบายการส่งข้อมูลแบบไร้สายทั้งสองแบบ
-สาธิตหลักพื้นฐานและเทคนิคที่ข้อมูลถูกส่งโดยคลื่นวิทยุ

นำเสนอข้อมูลได้อย่างไรล
การสื่อสารแบบไร้สายใช้ข้อมูลดิจิตอล

ระบบเลขฐานสิบ
-มีสิบหมายเลขคือ 0 - 9
ระบบเลขฐานสอง
-คอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ส่งข้อมูลเหมาะกับฐาน 2
-โดยใช้เลขฐานสองแทนฐานสิบ
-มีสองหมายเลขคือ 0 และ 1 เรียกบิท มาจาก Binary digITS
- 8 บิท คือ 1 byte
-ASCII code แสดงอักขระและสัญลักษณ์ในระบบฐานสอง

Wireless Signal
-สัญญาณข้อมูลไร้สายเดินทางผ่านคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ผ่านอวกาศด้วยความเร็วแสง
-คลื่นแบ่งเป็นสองแบบ คือแสงอินฟราเรด และคลื่นวิทยุ
ดูรูปสไลด์9

Infrared Light
-ส่งข้อมูลด้วยแสงนั้นง่าย เพราะคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์สื่อสารนั้นใช้เลขฐานสอง โดยเลขหนึ่งแทน เปิดไฟ เลขศูนย์คือดับไฟ
-Light Spectrum เป็นชนิดของแสงที่เดินทางจากดวงอาทิตย์มายังโลก
-Infrared Light นั้นอยู่ใกล้กับแสงที่สามารถมองเห็นได้ (จริงๆ มองไม่เห็นอ่ะ)เป็นสื่อสำหรับส่งผ่านข้อมูลที่ดีมาก ถูกแทรกแซงได้น้อย
-ระบบอินฟราเรดไร้สายนั้นต้องการ ขั้วอีมิทเตอร์ (+ แคโทดของวิทยุ) เป็น LED ใช้ส่งสัญญาณ ส่วนขั้วลบเป็นตัวรับสัญญาณ
-ระบบอินฟราเรดไร้สายส่งข้อมูลโดยใชความเข้มของคลื่นแสง โดยขั้วลบมีความเข้มของการสั่นสะเทือนสูงกว่า และเป็นตัวผลิตไฟฟ้าในปัจจุบัน
-ประเภทการส่งผ่านอินฟราเรดไร้สาย คือแบบตรง เรียก Line-of-sight หรือ LOS และแบบกระจาย
รูปหน้า 13 แสงอินฟราเรดส่งสัญญาณจากขั้วบวกไปลบที่มีจังหวะการสะเทือนอ่อน = 0 ส่วนความเข้มการสั่นมาก = 1
ส่วนหน้า 14 นั้นแสดงแต่ละขั้วของ PC และส่งแบบตรงหรือ Line-of-sight สังเกตที่ PC มี 2 ขั้วโดยวางสลับกัน
และหน้า 15 เป็นการส่งแบบกระจาย สังเกตว่าที่ PC จะติดขั้วเดียวโดยตัวส่งมีขั้ว emitter ส่วนตัวรับมีขั้ว Detector และการปล่อยแสงจะปล่อยเป็นมุมกว้างต่างๆกันเดินทางจากตัวส่ง ไปกระทบจุดสะท้อนที่เพดาน ไปยังตัวรับต่อไป

ข้อดี
-ไม่มีการแทรกแซงจากสัญญาณอื่น


Reference : Wireless# Guide to Wireless Communications Second Edition By: Jorge Olenewa and Mark Ciampa