IEEE 802.7 บรอดแบนด์(Broadband)
1. อภิธานศัพท์ (Glossary)
การสื่อสารบรอดแบนด์ (Broadband
Communications)
การสื่อสารบรอดแบนด์หรือการสื่อสารแบบแถบความถี่กว้างเป็นคำที่ใช้ทั้งในระบบสื่อสารโทรคมนาคม
และระบบสื่อสารข้อมูลคอมพิวเตอร์เพื่อเรียกกลุ่มของเทคโนโลยีที่ใช้แถบความถี่กว้างในการสื่อสารหรือใช้ช่องสัญญาณสื่อสารข้อมูลที่มีความสามารถในการส่งข้อมูลปริมาณมากมีลักษณะการใช้งานช่องสัญญาณสื่อสารเพียงหนึ่งช่องหรือหลายช่องสัญญาณได้พร้อมกัน
โดยทั่วไปแล้วเทคโนโลยีบรอดแบนด์มีความสามารถในการส่งข้อมูลแบบดิจิทัลด้วยอัตราการส่งข้อมูลความเร็วสูง
และสามารถให้บริการสื่อสารข้อมูลได้หลายรูปแบบ เช่นทั้งภาพและเสียงพร้อมกัน
การบริการบรอดแบนด์ (Broadband
Services)
การให้บริการสื่อสารด้วยอัตราการส่งข้อมูลความเร็วสูง
และสามารถรองรับ การส่งข้อมูลปริมาณมาก โดยรูปแบบการให้บริการสื่อสารข้อมูล ได้แก่
เสียง ภาพ วีดิทัศน์ ข้อมูลอักษร ตัวเลข
หรือข้อมูลทุกประเภทดังกล่าวพร้อมกันในลักษณะของสื่อประสม
บริการอินเทอร์เน็ตความเร็วสูงคือรูปแบบหนึ่งของบริการบรอดแบนด์ เป็นต้น
การเข้าถึงบรอดแบนด์ (Broadband
Access)
ความสามารถของอุปกรณ์สื่อสารที่ทำให้ผู้ใช้งานสามารถเชื่อมต่อเข้ากับระบบสื่อสารทั้งโทรคมนาคมและคอมพิวเตอร์เพื่อใช้บริการรูปแบบต่างๆ
เช่น อินเทอร์เน็ต เสียง ภาพ วีดิทัศน์
การส่งข้อมูลความเร็วสูงหรือข้อมูลในลักษณะสื่อประสมได้
เครือข่ายบรอดแบนด์ (Broadband
Network)
ระบบเครือข่ายโทรคมนาคมหรือเครื่อข่ายสื่อสารข้อมูลคอมพิวเตอร์ที่เป็นตัวกลางที่สามารถให้บริการบรอดแบนด์ให้แก่ผู้ใช้ที่มีการเชื่อมต่อกับระบบผ่านทางอุปกรณ์การเข้าถึง
ซึ่งบนเครือข่ายดังกล่าวสามารถส่งข้อมูลทุกประเภทด้วยความเร็วสูง
โดยเทคโนโลยีเครือข่ายบรอดแบนด์มีจุดเด่นในด้านความสามารถที่จะจัดสรรคุณภาพการให้บริการให้แก่ผู้ใช้แตกต่างกันไปตามความต้องการของผู้ใช้แต่ละราย
2. บทคัดย่อ
การสื่อสารบรอดแบนด์หรือการสื่อสารแบบแถบความถี่กว้างใช้ในการเรียกระบบสื่อสารทั้งในสาขาโทรคมนาคมและสาขาสื่อสารข้อมูลคอมพิวเตอร์
ที่มีความสามารถในการให้บริการสื่อสารข้อมูลดิจิทัลด้วยอัตราการส่งข้อมูลความเร็วสูง
หรือข้อมูลที่มีปริมาณมากมีความสามารถในการสื่อสารข้อมูลประเภทต่างๆ
ได้มากกว่าหนึ่งชนิดเช่น เสียง ภาพ วีดิทัศน์
หรือข้อมูลอักษรในเวลาเดียวกันในลักษณะที่เรียกว่าสื่อประสม
ระบบสื่อสารบรอดแบนด์ถูกใช้เพื่อเปรียบเทียบให้ทราบถึงความแตกต่างจากระบบสื่อสารแถบความถี่แคบ
ทั้งในด้านการใช้งานแถบความถี่ของสัญญาณที่กว้างกว่า
อัตราการส่งข้อมูลด้วยความเร็วที่สูงกว่าหรือปริมาณข้อมูลมากกว่า
และการนำไปประยุกต์ใช้ สำหรับรองรับในการให้บริการสื่อสารข้อมูลประเภทต่างๆได้หลายรูปแบบ
เทคโนโลยีการสื่อสารบรอดแบนด์ สามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่มคือ แบบส่งข้อมูลผ่านสายนำสัญญาณชนิดต่างๆ
และแบบไร้สายผ่านคลื่นวิทยุของเทคโนโลยีต่างๆ เช่น ไอเอสดีเอ็น เอทีเอ็ม
บริการบรอดแบนด์ผ่านสายไฟฟ้า โซเน็ตและเอสดีเอช ไวแมกซ์
รวมทั้งการนำเทคโนโลยีการสื่อสารบรอดแบนด์ไปประยุกต์ใช้งานเพื่อให้บริการต่างๆ
แก่ผู้ใช้งาน
3. บทนำ(Introduction)
การสื่อสารบรอดแบนด์หรือการสื่อสารแถบความถี่กว้าง
(Broadband communications) คือการสื่อสารที่มีการใช้แถบความถี่หรือสเปกตรัมที่ใช้ในการสื่อสารที่มีช่วงความถี่กว้าง
(Broad or wide bandwidth) ในการส่งและรับข้อมูล
ข้อมูลส่วนใหญ่จะอยู่ในรูปแบบข้อมูลดิจิทัลและมีความต้องการอัตราความเร็วในการส่งข้อมูลสูง
(High speed data) หรือเป็นข้อมูลที่มีปริมาณมากและมีการส่งข้อมูลโดยใช้ช่องความถี่หรือช่องสื่อสารหลายช่องสัญญาณพร้อมกันเพื่อเพิ่มอัตราการส่งข้อมูลความเร็วสูง
และมีปริมาณมากโดยใช้แถบความถี่ในการสื่อสารที่อยู่ข้างเคียงกัน
ในการสื่อสารผ่านแถบความถี่เหล่านี้สามารถใช้สำหรับคู่สนทนาเพียงสองรายหรืออาจเป็นการใช้บริการร่วมกันโดยผู้ใช้หลายราย
การสื่อสารบรอดแบนด์มักถูกเปรียบเทียบกับการสื่อสารในแบบแถบความถี่แคบ
(Narrowband communications) ซึ่งสามารถส่งข้อมูลได้ในปริมาณที่น้อยกว่าหรือด้วยความเร็วในการส่งข้อมูลที่ช้ากว่าเมื่อเปรียบเทียบกับระบบสื่อสารบรอดแบนด์
โดยการสื่อสารในแถบความถี่แคบมักจะหมายถึงการสื่อสารโทรคมนาคมของข้อมูลเสียงหรือข้อมูลดิจิทัลผ่านช่องสัญญาณเสียงของระบบโทรศัพท์แบบพื้นฐาน
(Plain old telephone system: POTS) ซึ่งข้อมูลเสียงจะมีการใช้แถบความถี่ในการส่งสัญญาณแบบแอนะล็อกที่มีความกว้างของแถบความถี่เพียง
๔ กิโลเฮิรตซ์ และเทคโนโลยีการใช้โมเด็มเรียกเลขหมายผ่านสายโทรศัพท์ (Dial-up
modem) ในการส่งข้อมูลดิจิทัลที่มีอัตราเร็วในการสื่อสารข้อมูลสูงสุดที่
๕๖ กิโลบิตต่อวินาที
ข้อมูลที่สื่อสารผ่านการสื่อสารบรอดแบนด์มักเป็นข้อมูลประเภทสื่อประสม
(Multimedia) ซึ่งได้แก่การสื่อสารข้อมูลเสียง (Voice)
ภาพนิ่ง (Still picture) ภาพเคลื่อนไหวหรือวิดีทัศน์
(Motion picture or video) และอักษรหรือข้อความทั่วไป (Text
data) ซึ่งข้อมูลสื่อประสมเช่นข้อมูลวีดิทัศน์ที่ถูกบีบอัดแล้ว (Compressed
video) มีความต้องการใช้แบนด์วิดท์หรือความกว้างแถบความถี่ (Bandwidth)
ที่สามารถรองรับการสื่อสารข้อมูลในระดับหลายร้อยเมกกะบิตต่อวินาทีหรือมากกว่านั้น
ในทางสาขาสื่อสารข้อมูลคอมพิวเตอร์ (Data communications) เรียกระบบสื่อสารที่สามารถถ่ายโอนข้อมูลข้ามเครือข่ายได้มากกว่าหนึ่งชนิดว่าเป็นระบบสื่อสารข้อมูลบรอดแบนด์เช่นเดียวกันนอกจากนั้นยังรวมไปถึงการสื่อสารที่เชื่อมต่อเข้ากับเครือข่ายอินเทอร์เน็ตด้วยสัญญาณดิจิทัลที่เรียกว่าการเข้าถึงอินเทอร์เน็ตบรอดแบนด์
(Broadband Internet access)
เทคโนโลยีเครือข่ายบรอดแบนด์ถูกออกแบบเพื่อให้สามารถจัดสรรคุณภาพของบริการ
หรือที่เรียกว่าคุณภาพของการบริการ (Quality of
Service: QoS)ซึ่งทำให้เครือข่ายบรอดแบนด์สามารถแบ่งระดับความสำคัญ(Priority)ของข้อมูลที่ถูกส่งผ่านเครือข่ายได้ตามความต้องการของการใช้งานและความต้องการของผู้ใช้งานเครือข่าย
หรือตามคุณสมบัติของข้อมูลประเภทต่างๆที่มีความต้องการใช้ทรัพยากรหรือการตอบสนองของเครือข่ายที่แตกต่างกัน
เช่น อัตราความเร็วในการส่งข้อมูลขั้นต่ำ ค่าหน่วงเวลาที่ยอมรับได้ในการส่งข้อมูล
และอัตราการสูญเสียที่เกิดจากความผิดพลาดในการสื่อสารข้อมูลที่สามารถยอมรับได้
ระบบโทรคมนาคมและระบบสื่อสารข้อมูลโดยทั่วไปถูกสร้างขึ้นเพื่อใช้งานเฉพาะอย่าง
เช่นระบบโทรศัพท์จะมีการใช้งานเพื่อการส่งข้อมูลข่าวสารในรูปของเสียงเท่านั้น
ซึ่งใช้การถ่ายโอนข้อมูลแบบสลับวงจร (Circuit
switching) ระบบโทรสาร (Telegraph) ซึ่งใช้สำหรับส่งข่าวสารในรูปแบบข้อความอักษรจะใช้เพื่อส่งข้อความสั้นๆได้เพียงอย่างเดียวแต่เมื่อมีการพัฒนาเทคโนโลยีการส่งข้อมูลแบบดิจิทัล
ข้อมูลข่าวสารรูปแบบต่างๆ
ทั้งเสียงและข้อความได้ถูกแปลงให้กลายเป็นข้อมูลดิจิทัลซึ่งมีหน่วยย่อยของข้อมูลเป็นเลขฐานสอง
คือข้อมูลข่าวสารถูกแทนด้วยศูนย์หรือหนึ่งการแปลงข้อมูลประเภท แอนะล็อกเช่น เสียง
ให้เป็นข้อมูลดิจิทัลจะมีการสูญเสียคุณภาพของข้อมูลต้นฉบับไปบางส่วนแต่เป็นที่ยอมรับได้
หลังจากนั้นจึงเกิดการพัฒนาเทคโนโลยีการถ่ายโอนข้อมูลแบบสลับกลุ่ม
(Packet switching) ทำให้สามารถส่งข้อมูลดิจิทัลเป็นกลุ่มย่อยหรือมีขนาดจำกัดที่เกิดจากผู้ใช้หลายคนผ่านช่องสัญญาณสื่อสารเดียวกันได้
โดยที่มีการผลัดกันส่งเป็นการประหยัดการใช้ช่องสัญญาณสื่อสาร
ทำให้การใช้งานเครือข่ายมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น
จนกระทั่งเกิดการสร้างระบบสื่อสารเพียงระบบเดียว ที่สามารถใช้งานสื่อสารได้หลายรูปแบบ
เพื่อเป็นการประหยัดการลงทุนติดตั้งระบบสื่อสารหลายประเภทที่ต้องติดตั้งแยกจากกัน
หรือในอีกนัยหนึ่งคือมีความต้องการรวมเทคโนโลยีถ่ายโอนข้อมูลแบบสลับกลุ่มข้อมูลเข้ากับการถ่ายโอนข้อมูลแบบสลับวงจร
(Circuit switching) ให้อยู่บนระบบเครือข่ายเดียวกัน
แรงผลักดันสำคัญที่ทำให้เกิดการพัฒนาเทคโนโลยีบรอดแบนด์
ได้แก่ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีระบบสื่อสารผ่านเส้นใยนำแสง (Optical fiber transmission systems) ที่ทำให้มีค่าใช้จ่ายที่ถูกลงในการส่งข้อมูลปริมาณมาก
รวมทั้งเทคโนโลยีสื่อสารไร้สายที่สามารถสื่อสารข้อมูลความเร็วสูงได้ทำให้เกิดการใช้งานบริการบรอดแบนด์มากกขึ้นเนื่องจากสามารถประหยัดค่าใช้จ่ายในการวางสายเคเบิล
แรงผลักดันที่สองที่สำคัญก็คือ
ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีของวงจรไมโครอิเล็กทรอนิกส์ ที่สามารถสร้างอุปกรณ์สำคัญ เช่นวงจรรวมสำหรับประมวลผลสัญญาณดิจิทัล
(Digital signal processing integrated circuit) ที่มีราคาถูกทำให้เกิดชุมสาย
(Switching office) และอุปกรณ์ของผู้ใช้ (Subscriber
equipment) ที่มีราคาถูกแต่สามารถส่งข้อมูลความเร็วสูงได้
และแรงผลักดันอีกประการหนึ่งคืออุปกรณ์ฮาร์ดแวร์รุ่นใหม่ที่สามารถแสดงผลหรือส่งผ่านข้อมูลความเร็วสูงเช่นกล้องโทรทัศน์และจอภาพความละเอียดสูง
ทำให้เกิดการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีรูปแบบใหม่ ๆ
นอกเหนือไปจากการสื่อสารข้อมูลเสียงเพียงอย่างเดียวและแรงผลักดันในกลุ่มสุดท้าย
คือ ความก้าวหน้าทางซอฟต์แวร์ประยุกต์ที่ใช้งานที่สามารถประมวลผลข้อมูลจำนวนมาก ๆ ในระยะเวลาสั้นๆได้
4. เทคโนโลยีการสื่อสารบรอดแบนด์
เทคโนโลยีการสื่อสารบรอดแบนด์ได้มีการพัฒนาขึ้นมาหลายรูปแบบทั้งแบบส่งข้อมูลผ่านสายนำสัญญาณและแบบส่งข้อมูลผ่านช่องสัญญาณไร้สาย
สามารถแบ่งกลุ่มของเทคโนโลยีบรอดแบนด์ตามสื่อที่ใช้ในการส่งผ่านข้อมูลและเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้อง
แสดงดังนี้
4.1
เทคโนโลยีสื่อสารบรอดแบนด์ผ่านสายนำสัญญาณ
ก) บีไอเอสดีเอ็นหรือไอเอสดีเอ็นแถบกว้าง (Broadband ISDN: B-ISDN) เป็นเทคโนโลยีโครงข่ายบริการสื่อสารร่วมแบบดิจิทัลซึ่งเป็นเทคโนโลยีบรอดแบนด์ยุคเริ่มแรกที่ถูกออกแบบและพัฒนาขึ้นในปี
ค.ศ.1988 (พ.ศ. 2531) เพื่อให้บริการทั้งข้อมูลเสียง ภาพ และ
ข้อมูลอักษร
เทคโนโลยีบีไอเอสดีเอ็นได้ถูกกำหนดขึ้นเป็นมาตรฐานโดยคณะกรรมการที่ปรึกษาด้านโทรเลขและโทรศัพท์สากล
(International Telegraph and Telephone Consultative Committee: CCITT) และได้เปลี่ยนชื่อเป็นสหพันธ์โทรคมนาคมระหว่างประเทศ
ส่วนงานมาตรฐานโทรคมนาคม (International Telecommunication Union –
Telecommunications Standardization Sector: ITU-T) ได้กำหนดนิยามความหมายของคำว่าบรอดแบนด์
คือบริการหรือระบบที่มีความต้องการช่องสื่อสารข้อมูลที่สามารถรองรับอัตราการส่งข้อมูลที่สูงกว่าอัตราการส่งข้อมูลขั้นพื้นฐาน
(Primary rate) โดยอัตราการส่งข้อมูลขั้นพื้นฐานตามมาตรฐานไอเอสดีเอนคือ
1.544 หรือ 2.048 เมกกะบิตต่อวินาที
ตามมาตรฐานบีไอเอสดีเอ็น
ได้กำหนดให้เครือข่ายเอทีเอ็ม (Asynchronous
Transfer Mode: ATM) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีแบบการสลับกลุ่มข้อมูล (Packet
switching) ประเภทหนึ่งได้รับเลือกให้เป็นเทคโนโลยีหลักในการสร้างเครือข่ายบีไอเอสดีเอ็น
โดยเทคโนโลยีเครือข่ายเอทีเอ็มใช้เทคนิคการส่งกลุ่มข้อมูลที่มีขนาดเล็กและมีขนาดคงที่โดยเรียกว่าเซลล์
(Cell) ทำให้สามารถส่งข้อมูลด้วยอัตราความเร็วสูงและมีค่าใช้จ่ายในการส่งข้อมูลต่ำ
นอกจากนี้เครือข่ายเอทีเอ็มมีการประยุกต์ใช้เทคนิคสำหรับการควบคุมการคับคั่งของการส่งข้อมูล(Congestion
control)และการควบคุมการไหลของข้อมูล (Flow control) ในเครือข่ายและสามารถเลือกใช้สื่อนำสัญญาณในการส่งข้อมูลได้เป็นอิสระ
ซึ่งทำให้สามารถใช้สื่อนำสัญญาณชนิดต่างๆ เช่น สายตีเกลียวคู่ เส้นใยนำแสง
อย่างไรก็ตาม
มาตรฐานบีไอเอสดีเอ็นแม้จะได้มีการกำหนดเป็นมาตรฐาน แต่มีการใช้งานอยู่เฉพาะในระบบเครือข่ายโครงสร้างพื้นฐานของผู้ให้บริการโทรคมนาคมขนาดใหญ่
เช่น
ในประเทศสหรัฐอเมริกา
เนื่องจากเทคโนโลยีเครือข่ายเอทีเอ็มมีความซับซ้อนและราคาค่อนข้างสูง
เมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีอื่นที่มีความสามารถทัดเทียมหรือดีกว่า
ข) ระบบเครือข่ายเส้นใยนำแสง (Fiber optical network) การสื่อสารข้อมูลผ่านช่องสัญญาณชนิดเส้นใยนำแสงเป็นเทคโนโลยีการแปลงสัญญาณข้อมูลดิจิทัลให้เปลี่ยนไปอยู่ในรูปแบบของสัญญาณแสงเพื่อส่งข้อมูลผ่านสื่อนำสัญญาณชนิดเส้นใยนำแสง
การสื่อสารด้วยแสงมีประสิทธิภาพ ในการถ่ายโอนข้อมูลที่มีปริมาณมาก
ด้วยอัตราการส่งข้อมูลที่สูงมากในระดับหลายกิกะบิตต่อวินาที
ซึ่งมากกว่าสายนำสัญญาณชนิดสายตีเกลียวคู่และสายเคเบิลชนิดโคแอกเชียล (Coaxial)
เส้นใยนำแสงมีความเหมาะสมสำหรับใช้ในการเชื่อมต่อระหว่างจุดที่ห่างกันไกลเป็นระยะทางหลายกิโลเมตร
และด้วยวงจรขยายสัญญาณแสงที่เรียกว่าวงจรขยายเส้นใยนำแสงแบบเออเบี่ยมโดป (Erbium-doped fiber amplifier) ทำให้สัญญาณแสงเดินทางไปได้เป็นระยะทางไกลโดยไม่ต้องลงทุนทางด้านอุปกรณ์ทวนสัญญาณจำนวนมาก
ราคาของเส้นใยนำแสงในระยะเริ่มแรกที่มีการนำมาใช้งานนั้นมีราคาสูงจึงยังไม่ถูกนำไปใช้เชื่อมต่อไปยังเครื่องลูกข่ายทั่วไป
ทำให้มีการติดตั้งเครือข่ายเส้นใยนำแสงจำกัดอยู่เฉพาะภายในเครือข่ายหลัก (Backbone
network) ของผู้ให้บริการ (Service provider) เท่านั้น
จนกระทั่งในปี พ.ศ.2551 ได้มีการเชื่อมต่อสายเส้นใยนำแสงไปยังเครื่องลูกข่ายโดยใช้เทคโนโลยีที่เรียกว่าเอฟทีทีเฮช
(Fiber-to-the-home: FTTH) เช่นประเทศญี่ปุ่น และเกาหลีใต้
เส้นใยนำแสงสามารถแบ่งออกเป็นสองชนิด ได้แก่แบบโหมดเดี่ยว
(Single mode fiber) เส้นใยนำแสงชนิดนี้แกนกลางจะมีขนาด
9 ไมโครเมตร และมีการกระจาย(Disperse)ของแสงต่ำทำให้สามารถส่งข้อมูลไปได้ไกลและสามารถสื่อสารข้อมูลได้ด้วยอัตราความเร็วสูง
เนื่องจาก มีความกว้างแถบความถี่มากสำหรับแบบที่สองคือแบบหลายโหมด (Multimode
fiber) มีขนาดของแกนกลางที่มีขนาดใหญ่กว่าเส้นใยนำแสงแบบโหมดเดี่ยวโดยมีขนาด
50 หรือ 62.5 ไมโครเมตร ทำให้สามารถส่งแสงที่ความยาวคลื่นที่แตกต่างกันได้หลายความยาวคลื่นเส้นใยนำแสงในแบบหลายโหมดมีราคาต่ำกว่าเส้นใยนำแสงแบบโหมดเดี่ยว
และมีการกระจายของแสงมากกว่าทำให้สัญญาณถูกลดทอนไปได้มาก
และมีความกว้างแถบความถี่ที่กว้างน้อยกว่าเส้นใยนำแสงแบบโหมดเดี่ยว ทำให้เส้นใยนำแสงแบบหลายโหมดสามารถสื่อสารข้อมูลได้เป็นระยะทางที่น้อยกว่า
โพรโทคอลหลายชนิดรวมไปถึงโพรโทคอลเครือข่ายเอทีเอ็มสามารถสื่อสารผ่านระบบเครือข่ายเส้นใยนำแสงได้
เนื่องจากมีการแปลงสัญญาณไฟฟ้าให้กลายเป็นสัญญาณแสง
โดยในอดีตโพรโทคอลเครือข่ายที่เรียกว่า โครงข่ายเชิงแสงประสานเวลา
หรือโซเน็ตและเอสดีเฮช (SONET/SDH) ได้มีการใช้งานบนเครือข่ายเส้นใยนำแสง
แต่เนื่องจากโพรโทคอลดังกล่าวมีขีดจำกัดในการเพิ่มอัตราการส่งข้อมูลให้สูงขึ้นและมีค่าใช้จ่ายในการขยายเครือข่ายสูง
ทำให้มีการประยุกต์ใช้เทคนิคเพื่อเพิ่มอัตราการส่งข้อมูลขึ้นด้วยวิธีการเพิ่มจำนวนความยาวคลื่นอย่างหนาแน่นเข้าไปในเส้นใยนำแสงที่เรียกว่า
ดีดับบลิวดีเอ็ม (Dense Wavelength Digital Multiplexing: DWDM) ทำให้การเพิ่มอัตราการส่งข้อมูลมีความคล่องตัวมากขึ้นและมีการขยายความจุของการโอนถ่ายข้อมูลได้แทบจะไม่จำกัดในทางทฤษฎี
ซึ่งขีดจำกัดขึ้นอยู่กับความสามารถของเทคโนโลยีในการสร้างแหล่งกำเนิดของแสง
ค) สายผู้เช่าดิจิทัล หรือดีเอสแอล(Digital Subscriber Line: DSL)เป็นเทคโนโลยีการสื่อสารบรอดแบนด์ที่ใช้สื่อนำสัญญาณชนิดสายตีเกลียวคู่ซึ่งถูกใช้สำหรับให้บริการโทรศัพท์มาให้บริการข้อมูลโดยการส่งข้อมูลจะใช้แถบความถี่ที่อยู่เหนือขึ้นไปจากแถบความถี่เสียงพูดของบริการโทรศัพท์โดยมีความถี่ตั้งแต่
25 กิโลเฮิรตซ์ขึ้นไป ระบบดีเอสแอลสามารถสื่อสารข้อมูลด้วยอัตราความเร็วสูงในระดับเมกกะบิตต่อวินาทีซึ่งมากกว่าการสื่อสารข้อมูลด้วยอุปกรณ์โมเด็มปกติที่ทำงานในแถบความถี่เสียงและส่งข้อมูลได้ไม่เกิน
56 กิโลบิตต่อวินาที
ทำให้ระบบดีเอสแอลเป็นที่นิยมเนื่องจากการติดตั้งระบบดีเอสแอลที่เครื่องลูกข่ายมีความสะดวก
เพราะไม่จำเป็นต้องทำการติดตั้งสายนำสัญญาณใหม่
ระบบดีแอสแอลสามารถให้บริการโทรศัพท์ปกติและการส่งข้อมูลพร้อมกันได้ในเวลาเดียวกัน
เนื่องจากมีการใช้แถบความถี่ที่ใช้ในการส่งเสียงพูดแยกจากข้อมูลทำให้รองรับบริการทั้งสองประเภทพร้อมกันในเวลาเดียวกัน[๓]และเนื่องจากดีเอสเอลเป็นการเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุด(point-to-point) โดยใช้สายตีเกลียวคู่ในการเชื่อมต่อระหว่างเครื่องลูกข่ายกับระบบเครือข่ายทำให้อัตราเร็วในการส่งข้อมูลในแต่ละเครื่องลูกข่ายมีความเร็วคงที่
เทคโนโลยีดีเอสแอลมีอัตราการส่งข้อมูลจากเครื่องลูกข่ายไปยังชุมสาย (Upstream)
น้อยกว่าอัตราการส่งข้อมูลจากชุมสายกลับมาที่ลูกข่าย (Downstream)
ซึ่งเหมาะกับการประยุกต์ใช้กับอินเทอร์เน็ต
เทคโนโลยีดีเอสแอลใช้เทคนิคการผสมสัญญาณที่เรียกว่าดีเอ็มที
(Discrete Multitone: DMT) ซึ่งจะทำการส่งข้อมูลดิจิตอลในแบบขนานโดยใช้ช่องสัญญาณย่อย(Subchannel)
ในการส่งข้อมูล ทำให้สามารถเพิ่มอัตราความเร็วในการสื่อสารข้อมูลได้สูงมากเมื่อเปรียบเทียบกับอัตราความเร็ว
56 กิโลบิต ของโมเด็มแบบแอนะล็อกที่ใช้ในโทรศัพท์ (Analog Modem) อย่างไรก็ตามประสิทธิภาพหรืออัตราการส่งข้อมูลสูงสุดของระบบดีเอสแอลจะขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่างชุมสายโทรศัพท์กับเครื่องลูกข่ายโดยเครื่องลูกข่ายอยู่ใกล้ชุมสายโทรศัพท์มากเท่าใดก็จะทำให้เกิดการลดทอนของสัญญาณน้อยทำให้สามารถรับส่งข้อมูลได้ด้วยอัตราเร็วเต็มที่
ง) ระบบบรอดแบนด์บนสายนำสัญญาณไฟฟ้า (Broadband over power line: BPL) สามารถให้บริการอินเทอร์เน็ตความเร็วสูงผ่านสายนำสัญญาณไฟฟ้าที่ใช้ตามบ้านเรือนและอาคารทั่วไป
ด้วยคุณสมบัติเด่นของอุปกรณ์เรื่องราคาและสะดวกต่อการใช้งาน
โดยใช้โมเด็มของระบบบีพีแอลกับปลั๊กไฟมาตรฐานทั่วไปตามอาคารก็สามารถใช้งานอินเทอร์เน็ตความเร็วสูงผ่านเครือข่ายได้
เทคโนโลยีดังกล่าวทำให้บริษัทที่ให้บริการไฟฟ้าสามารถให้บริการเครือข่ายสำหรับใช้ในการส่งข้อมูลได้
ปัญหาที่อาจพบได้จากการใช้งานเครือข่ายบีพีแอลก็คือสัญญาณของบีพีแอลอาจไปรบกวนการทำงานของอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่นที่ใช้สายส่งพลังงานไฟฟ้าเดียวกัน
หลักการทำงานของบีพีแอลคล้ายคลึงกับระบบดีเอสแอลคือสัญญาณของพลังงานไฟฟ้ากระแสสลับจะอยู่ที่ช่วง
50 ถึง 60 เฮิรตซ์ แต่สัญญาณข้อมูลของบีพีแอลจะอยู่ในช่วง 30 ถึง 50 เม็กกะเฮิรตซ์
ซึ่งใช้แถบความถี่คนละช่วงความถี่
เทคนิคการผสมสัญญาณหรือมอดูเลชันในบีพีแอลนั้นใช้เทคนิคที่เรียกว่า โอเอฟดีเอ็ม (Orthogonal Frequency Division Multiplexing: OFDM) ซึ่งมีลักษณะการทำงานเช่นเดียวกันกับในระบบดีเอสแอลคือ
ทำการส่งข้อมูลในลักษณะขนานในช่องสัญญาณย่อยที่ใช้ความกว้างแถบความถี่แคบโดยแต่ละช่องสัญญาณความถี่ย่อยจะไม่รบกวนกัน
ปัญหาในระบบสายส่งเนื่องจากระบบสายส่งไฟฟ้ามีการใช้หม้อแปลงไฟฟ้า(Transformer)ที่แปลงแรงดันไฟฟ้าระดับปานกลางให้เป็นไฟฟ้าแรงดันต่ำที่เหมาะสมกับการใช้งานในอาคาร
ในกระบวนการนี้ทำให้สัญญาณข้อมูลของบีพีแอลหายไป
วิธีการแก้ไขทำได้โดยการติดตั้งอุปกรณ์ที่เรียกว่าตัวคู่ต่อ(Coupler) ซึ่งทำการนำสัญญาณข้อมูลบีพีแอลจากสายสัญญาณข้ามตัววงจรของหม้อแปลงไฟฟ้าแล้วใส่สัญญาณกลับเข้าไปในสายไฟฟ้าแรงดันต่ำตามบ้าน
5. การประยุกต์ใช้งานการสื่อสารบรอดแบนด์
การใช้งานระบบบรอดแบนด์ถูกใช้สำหรับการเชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตเป็นหลัก
ซึ่งลักษณะของการสื่อสารข้อมูลเป็นการแลกเปลี่ยนข้อมูลทั้งในระดับประเทศและระหว่างประเทศ
สื่อที่ใช้ในการส่งผ่านข้อมูลมีความหลากหลายเช่น
ชนิดใช้สายนำสัญญาณหรือผ่านคลื่นวิทยุในอากาศแบบไร้สาย
ซึ่งอาจมีการผสมผสานสื่อต่างๆเข้าด้วยกันในการใช้งานบรอดแบนด์เช่น ผู้ส่งข้อมูลอยู่บนเครือข่ายไร้สายในขณะที่ผู้รับข้อมูลอาจอยู่บนเครือข่ายที่ใช้สายนำสัญญาณ
การใช้งานโดยเชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตทำให้เกิดความต้องการในการถ่ายโอนข้อมูลปริมาณมากจากแหล่งข้อมูลต่างๆทั่วโลกไม่ว่าจะเป็นเอกสาร
ข้อมูลภาพ ข้อมูลเสียงและข้อมูลสื่อประสมต่างๆ ผ่านโปรแกรมสำหรับการท่องอินเทอร์เน็ต
คือเว็บบราวเซอร์ (Web browser) หรือโปรแกรมประยุกต์อื่นๆ
เช่นการใช้งานเพื่อการศึกษาโดยการส่งข้อมูลภาพการเรียนการสอนระยะไกล (Distance
learning) หรือการแพทย์ระยะไกล (Telemedicine) เช่นการให้การวิเคราะห์รักษาผู้ป่วยโดยแพทย์จากระยะทางไกลจากผู้ป่วย
ในขณะเดียวกันเทคโนโลยีบรอดแบนด์ได้ถูกใช้ในด้านธุรกิจ เช่นการประชุมวีดิทัศน์ระยะไกล
(Video teleconferencing) ซึ่งตารางที่ 5.1 ได้แสดงการเปรียบเทียบเทคโนโลยีการสื่อสารบรอดแบนด์ชนิดต่างๆพร้อมทั้งชนิดของสื่อ
และอัตราการส่งข้อมูล
ตารางที่ 5.1 การเปรียบเทียบเทคโนโลยีสื่อสารบรอดแบนด์
|
เทคโนโลยี
|
ชนิดของสื่อนำสัญญาณที่ใช้
|
อัตราการส่งข้อมูล(หน่วยต่อวินาที)
|
|
บีไอเอสดีเอ็น( B-ISDN)
|
ไม่เจาะจงแต่เฉพาะกลุ่มที่ใช้สาย
|
155.52 – 622.08 เมกกะบิต
|
|
เครือข่ายเส้นใยนำแสง
(Fiber Optical Network) |
เส้นใยนำแสง
|
เมกกะบิต – เทอราบิต
(ขึ้นอยู่กับโพรโตคอล)
|
|
ดีเอสแอล (DSL)
|
สายตีเกลียวคู่(Twisted pair)
|
128
กิโลบิต – 52 เมกกะบิต (เฉพาะจากชุมสายมายังลูกข่าย)
|
|
บีพีแอล (BPL)
|
สายส่งกำลังไฟฟ้า
|
(มาตรฐานยังไม่สมบูรณ์ ในปี พ.ศ.2008)
|
|
ไวแมกซ์ (WiMax)
|
ผ่านอากาศ ไม่ใช้สายนำสัญญาณ
|
2-75 เมกกะบิต
|
|
เซลลูลาร์บรอดแบนด์
(Broadband cellular network) |
ผ่านอากาศ ไม่ใช้สายนำสัญญาณ
|
348 กิโลบิต – 2 เมกกะบิต
|
นอกจากนี้ยังมีเทคโนโลยีบรอดแบนด์อื่น
เช่นเทคโนโลยีการสื่อสารบรอดแบนด์ผ่านดาวเทียม (Satellite
broadband communications) ซึ่งเป็นเทคโนโลยี
ที่สามารถให้บริการอินเทอร์เน็ตผ่านดาวเทียม และเทคโนโลยีเคเบิลโมเด็ม (Cable
modem) ซึ่งให้บริการข้อมูลความเร็วสูงเพื่อเชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตผ่านระบบเครือข่ายของผู้ให้บริการเคเบิลทีวี
โดยส่งข้อมูลความเร็วสูงผ่านสายนำสัญญาณชนิดโคแอกเชียลร่วมกับสัญญาณเคเบิลทีวี (Cable
TV) ทำให้ผู้ใช้งานสามารถรับชมรายการทางบริการเคเบิลทีวีไปพร้อมกับการใช้งานบริการอินเทอร์เน็ต
6. จดหมายเหตุ (Milestones)
เหตุการณ์ที่สำคัญของเทคโนโลยีการสื่อสารบรอดแบนด์ถูกรวบรวมและแสดงดังตารางที่
6.1
ตารางที่
6.1 เหตุการณ์สำคัญของเทคโนโลยีการสื่อสารบรอดแบนด์
|
พ.ศ.
(ค.ศ.) |
เหตุการณ์ |
|
2503
(1960) |
เริ่มต้นการสื่อสารข้อมูลคอมพิวเตอร์เชิงพาณิชย์ผ่านโมเด็มสายโทรศัพท์ในประเทศสหรัฐอเมริกา
|
|
2513
(1970) |
ครั้งแรกในการสื่อสารข้อมูลด้วยแสงผ่านเส้นใยนำแสง
|
|
2523
(1980) |
หลักการทั่วไปของเทคโนโลยีการสื่อสารข้อมูลดิจิทัลของเสียงและข้อมูลที่เรียกว่าไอเอสดีเอ็น
(ISDN) ได้รับการพัฒนาขึ้น
|
|
2527 -2531
(1984-1988) |
มาตรฐานไอซีรีย์ (I-series) ของไอเอสดีเอ็น (ISDN) ได้รับการประกาศโดยซีซีไอทีที (CCITT) หรือ
ที่เปลี่ยนมาเป็นไอทียู-ที (ITU-T)
|
|
2531
(1988) |
เทคโนโลยี เอดีเอสแอล (ADSL) ได้รับการพัฒนาขึ้นโดย โจ เลเชลเดอร์ (Joe Lechleider)
จากบริษัทเบลคอร์ (Bellcore) (และได้เปลี่ยนชื่อเป็น เทลคอร์เดียร์เทคโนโลยี (Telcordia Technologies) |
|
2540
(1997) |
มาตรฐานแรกของโพรโตคอลเครือข่ายเอทีเอ็ม(ATM
)ซึ่งเป็นเครือข่ายสื่อสารข้อมูลความเร็วสูงที่รองรับคุณภาพของการบริการ (QoS) ได้รับการกำหนดโดยเอทีเอ็มฟอรัม(ATM Forum)
|
|
2544
(2001) |
มาตรฐานแรกของเคเบิลโมเด็ม (DOCCIS 1.0)ได้รับการพัฒนาขึ้น
|
|
2547
(2004) |
มาตรฐานไวแมกซ์ (WiMAX)
ได้รับการพัฒนาขึ้นสำหรับใช้งานในช่วงความถี่ 11-66 กิกะเฮิรตซ์
|
|
2548
(2005) |
คณะกรรมการกลางกำกับดูแลกิจการสื่อสาร (FCC)
ของประเทศสหรัฐอเมริการอนุญาตให้มีการให้บริการบรอดแบนด์ผ่านเครือข่ายไฟฟ้ากำลัง
|
|
2551
(2008) |
มาตรฐานไวแมกซ์ IEEE802.16a-2003 ได้รับการพัฒนาขึ้น
เพื่อใช้ในช่วงความถี่ 2-11
กิกะเฮิรตซ์ และมาตรฐานไวแมกซ์ IEEE802.16e พัฒนาสำหรับเครื่องลูกข่ายที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงและสามารถสื่อสารข้อมูลความเร็วสูงได้ในขณะเดียวกัน |
บรรณานุกรม
การสื่อสารบรอดแบนด์(
Broadband Communications )
กมล เขมะรังษี ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ
วันที่ค้นข้อมูล
: 16 มกราคม 2558
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น