แบบฝึกหัดท้ายบทที่ 2

แบบฝึกหัดท้ายบทที่ 2 

 

1.องค์ประกอบของระบบการสื่อสารข้อมูลประกอบด้วยอะไรบ้าง พร้อมอธิบายความหมายแต่ละส่วยประกอบ

องค์ประกอบของระบบการสื่อสารข้อมูล

โดยปกติในการส่งข่าวสารจากที่แห่งหนึ่งไปยังอีกแห่งหนึ่ง จะต้องมีองค์ประกอบของระบบอย่างน้อย 3 ประการ คือ

                1 ผู้ส่ง (Source) : สร้างข้อมูลและส่งข้อมูล

                2 ผู้รับ (Receiver) : ปลายทางของการส่งข่าวสาร

                3 ตัวกลางในการส่ง (Transmission Medium) : นำข้อมูลจากผู้ส่งไปให้ผู้รับ

 

 

 

 

 

ตัวอย่างเช่น ในการอ่านหนังสือ ผู้ส่งก็คือผู้เขียน ผู้รับก็คือผู้อ่าน และตัวกลางก็คือหนังสือ ในการสนทนาระหว่างบุคคล ผู้ส่งคือผู้ที่กำลังพูด ผู้รับก็คือผู้ที่กำลังฟัง และตัวกลางในการสื่อสารก็คือ อากาศหรือ คลื่นเสียง

4         ข้อมูลข่าวสาร (Message) คือสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ที่ส่งผ่านไปในระบบสื่อสาร ซึ่งอาจถูกเรียกว่า สารสนเทศ (Information) โดยแบ่งเป็น 5รูปแบบ ดังนี้
         4.1 ข้อความ (Text) ใช้แทนตัวอักขระต่าง ๆ ซึ่งจะแทนด้วยรหัสต่าง ๆ เช่น รหัสแอสกี เป็นต้น
         4.2 ตัวเลข (Number) ใช้แทนตัวเลขต่าง ๆ ซึ่งตัวเลขไม่ได้ถูกแทนด้วยรหัสแอสกีแต่จะถูกแปลงเป็นเลขฐานสองโดยตรง
         4.3 รูปภาพ (Images) ข้อมูลของรูปภาพจะแทนด้วยจุดสีเรียงกันไปตามขนาดของรูปภาพ
         4.4 เสียง (Audio) ข้อมูลเสียงจะแตกต่างจากข้อความ ตัวเลข และรูปภาพเพราะข้อมูลเสียงจะเป็นสัญญาณต่อเนื่องกันไป
         4.5 วิดีโอ (Video) ใช้แสดงภาพเคลื่อนไหว ซึ่งเกิดจากการรวมกันของรูปภาพหลาย ๆ รูป

      5. โปรโตคอล (Protocol) คือ วิธีการหรือกฎระเบียบที่ใช้ในการสื่อสารข้อมูลเพื่อให้ผู้รับและผู้ส่งสามารถเข้าใจกันหรือคุยกันรู้เรื่อง โดยทั้งสองฝั่งทั้งผู้รับและผู้ส่งได้ตกลงกันไว้ก่อนล่วงหน้าแล้ว ในคอมพิวเตอร์โปรโตคอลอยู่ในส่วนของซอฟต์แวร์ที่มีหน้าที่ทำให้การดำเนินงาน ในการสื่อสารข้อมูลเป็นไปตามโปรแกรมที่กำหนดไว้ ตัวอย่างเช่น X.25, SDLC, HDLC, และ TCP/IP เป็นต้น

 

ปัจจัยที่มีความสัมพัน์กับการสื่อสาร

นอกจากทราบถึงองค์ประกอบของการสื่อสารแล้ว ก็ควรทราบถึงสิ่งที่สัมพันธ์กับการทำงานของ ระบบการสื่อสารด้วย ซึ่งจะทำให้ ระบบการสื่อสารนั้นดีหรือเลวอย่างไร ได้แก่

1 การสื่อสารจะมีประสิทธิผลดี ก็ต่อเมื่อข่าวสารสามารถเข้าใจได้ดี เช่น ในการพูดคุยกันนั้นจะประสบผลสำเร็จก็ต่อเมื่อ ใช้ภาษาที่ทั้งสองฝ่ายเข้าใจ หรือในกรณีของการส่งข้อมูลระหว่างอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ 2 เครื่อง หากฝ่ายส่งส่งข้อมูลด้วยอัตราเร็ว 1,200 bps แต่ฝ่ายรับถูกตั้งให้รับข้อมูลด้วยอัตราเร็ว 9,600 bps การรับข้อมูลนั้นก็จะไม่ประสบผลสำเร็จ

2 คุณลักษณะเฉพาะตัวขององค์ประกอบแต่ละอย่างไม่ว่าผู้ส่ง ผู้รับ หรือตัวกลางจะเป็นตัวกำหนดและจำกัดคุณลักษณะทั้งหมด ของระบบสื่อสารได้ เช่น การพูดคุยกันทางโทรศัพท์ จะไม่สามารถมองเห็นหน้าตาท่าทางของผู้พูดได้ หรือในการส่งข้อมูลนั้น หากฝ่ายส่งสามารถส่งข้อมูลได้ถึง 9,600 bps และฝ่ายรับสามารถรับข้อมูลได้ถึง 19,200 bps แต่ตัวกลางยอมให้ข้อมูลผ่านได้แค่ 2,400 bps ดังนั้นทั้งระบบจะถูกจำกัดให้ส่งข้อมูล ได้แค่ 2,400 bpsหรือในกรณีที่เป็นการส่งข้อมูลระหว่างเครือข่าย อัตราการส่ง ข้อมูลของระบบจะถูกจำกัดด้วย การส่งของเครือข่ายที่ยอมให้ข้อมูลผ่านด้วยอัตราที่ต่ำที่สุด

3 การรบกวน เกิดขึ้นได้เสมอในระบบการสื่อสารใด ๆ ซึ่งหากการรบกวนมีมากก็จะส่งผลให้เกิดความผิดพลาดของการส่ง ข้อมูลได้มาก และทำให้ข้อมูลที่ส่งผ่านระบบการสื่อสารนั้นถูกส่งด้วยอัตราที่ต่ำลง

ลักษณะของการสื่อสารข้อมูล

นอกจากทราบถึงองค์ประกอบของการสื่อสารแล้ว ก็ควรทราบถึงสิ่งที่สัมพันธ์กับการทำงานของ ระบบการสื่อสารด้วย ซึ่งจะทำให้ ระบบการสื่อสารนั้นดีหรือเลวอย่างไร ได้แก่

1 การสื่อสารจะมีประสิทธิผลดี ก็ต่อเมื่อข่าวสารสามารถเข้าใจได้ดี เช่น ในการพูดคุยกันนั้นจะประสบผลสำเร็จก็ต่อเมื่อ ใช้ภาษาที่ทั้งสองฝ่ายเข้าใจ หรือในกรณีของการส่งข้อมูลระหว่างอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ 2 เครื่อง หากฝ่ายส่งส่งข้อมูลด้วยอัตราเร็ว 1,200 bps แต่ฝ่ายรับถูกตั้งให้รับข้อมูลด้วยอัตราเร็ว 9,600 bps การรับข้อมูลนั้นก็จะไม่ประสบผลสำเร็จ

2 คุณลักษณะเฉพาะตัวขององค์ประกอบแต่ละอย่างไม่ว่าผู้ส่ง ผู้รับ หรือตัวกลางจะเป็นตัวกำหนดและจำกัดคุณลักษณะทั้งหมด ของระบบสื่อสารได้ เช่น การพูดคุยกันทางโทรศัพท์ จะไม่สามารถมองเห็นหน้าตาท่าทางของผู้พูดได้ หรือในการส่งข้อมูลนั้น หากฝ่ายส่งสามารถส่งข้อมูลได้ถึง 9,600 bps และฝ่ายรับสามารถรับข้อมูลได้ถึง 19,200 bps แต่ตัวกลางยอมให้ข้อมูลผ่านได้แค่ 2,400 bps ดังนั้นทั้งระบบจะถูกจำกัดให้ส่งข้อมูล ได้แค่ 2,400 bpsหรือในกรณีที่เป็นการส่งข้อมูลระหว่างเครือข่าย อัตราการส่ง ข้อมูลของระบบจะถูกจำกัดด้วย การส่งของเครือข่ายที่ยอมให้ข้อมูลผ่านด้วยอัตราที่ต่ำที่สุด

3 การรบกวนเกิดขึ้นได้เสมอในระบบการสื่อสารใด ๆซึ่งหากการรบกวนมีมากก็จะส่งผลให้เกิดความผิดพลาดของการส่ง ข้อมูลได้มาก และทำให้ข้อมูลที่ส่งผ่านระบบการสื่อสารนั้นถูกส่งด้วยอัตราที่ต่ำลง

ลักษณะของการสื่อสารข้อมูล

การติดต่อสื่อสารเพื่อส่งข้อมูลระหว่างผู้ส่งและผู้รับโดยผ่านตัวกลางนั้น สามารถทำได้ 3 ลักษณะคือ การสื่อสารแบบซิมเพล็กซ์ (Simplex) ฮาล์ฟดูเพล็กซ์ (Halfduplex) และฟูลดูเหล็กซ์ (Full Duplex)

1 การสื่อสารแบบซิมเพล็กซ์ หรือการสื่อสารแบบทางเดียว (One-way communication)
 ตัวกลางในการส่งข้อมูลนั้น อาจพูดได้ว่าประกอบด้วยช่องสัญญาณ (Channel) ซึ่งอนุญาตให้ข้อมูลผ่านได้ช่องเดียวหรือ หลายช่อง ช่องสัญญาณนี้คล้ายกับท่อน้ำ โดยจะไหลผ่านจากแหล่งกำเนิดน้ำไปยัง แหล่งรับน้ำการกระจายเสียงของสถานีวิทยุต่าง ๆ การแพร่ภาพโทรทัศน์ การจราจรระบบทางเดียวเป็นต้น

2 การสื่อสารแบบฮาล์ฟดูเพล็กซ์ หรือการสื่อสารแบบทางใดทางหนึ่ง (Either-way communication) ตัวกลางในการส่งข้อมูลแบบนี้สามารถส่งข้อมูลผ่านช่องสัญญาณส่งไปได้ทั้งสองทางแต่ต้องสลับกัน จะส่งในเวลาเดียวกันไม่ได้ ตัวอย่างเช่น วิทยุสื่อสารในรถตำรวจ ซึ่งเมื่อเวลาผู้พูดพูดจบมักจะต่อท้ายด้วยคำว่า เปลี่ยน ทั้งนี้เพื่อให้ผู้รับสามารถทราบได้อย่าง รวดเร็วว่าข้อมูลที่ส่งมานั้นหมดแล้วสามารถส่งข้อมูลตอบกลับไปได้ นั่นคือเมื่อผู้รับได้รับข้อมูลแล้ว ผู้รับจะใช้ระยะเวลาหนึ่ง ในการ ตีความและทราบว่าข้อมูลจาก ผู้ส่งหมดแล้ว และพร้อมที่จะตอบกลับไป

3 การสื่อสารแบบฟูลดูเพล็กซ์ หรือการสื่อสารแบบสองทาง (Both-way communication)
ตัวกลางในการส่งข้อมูลมีช่องสัญญาณ 2 ช่อง และอุปกรณ์หลายทางทำให้สามารถส่งและรับข้อมูลได้พร้อม ๆ กัน ตัวอย่างเช่น การ จราจร 2 ทาง ข้อสังเกตอย่างหนึ่งสำหรับระบบฟูลดูเพล็กซ์ก็คือถึงแม้ว่าตัวกลางตลอดจนอุปกรณ์หลายทาง ทั้งสองข้างมีความสามารถ รับส่งข้อมูลได้พร้อมกัน แต่ในการใช้งานจริงนั้น ผู้ใช้หลายทางอาจส่งข้อมูลมาแบบฮาล์ฟดูเพล็กซ์ ซึ่งอาจเนื่องมาจาก โอเปอเรเตอร์ไม่ สามารถแปลความหมายของข่าวสารที่เข้ามาและข่าวสารที่ส่งออกไปในเวลาเดียวกันได้แต่จะทำงานแค่อย่างใดอย่างหนึ่ง

 

2. สัญญาณอนาลอกและดิจิตอลต่างกันอย่างไร

         Digital กับ Analog ต่างกันอย่างไร ทุกคนถ้าเกิดคิดเรื่อง Analog ไม่ได้เรามาลองคิดอย่างนี้ก็แล้วกันคลื่นในทะเลเป็นคลื่นความถี่ที่ทุกคนมองเห็นหรือว่าเสียงอะไรต่างๆ มันเป็นแบบ Analog รูปภาพที่ถ่ายโดยใช้แสงการสะท้อนของแสงกลับมาเป็นหน้าของเราอันนั้นเป็น Analog ทีนี้การที่เราจะต้องแปลงจาก Analog เป็น Digital ทีนี้ Digital คือ ตัวเลข เชิงตัวเลขเราต้องย้อนกลับไปถึงสมัยดั้งเดิมของยุคคอมพิวเตอร์เขาใช้ตัวเลขมาแทนสัญลักษณ์ตัวอักษรหรือข้อความหรือรูปภาพได้อย่างไร เขาใช้ 0 กับ 1 หรือเลขฐานสอง ทำไมต้องใช้ตัวเลขด้วย เนื่องจากว่ารากดั้งเดิมคอมพิวเตอร์จริงๆ แล้วเขาใช้หลอดที่เป็นหลอดสูญญากาศหรือสวิตช์ไฟฟ้าใดๆ เราไปเล่นกับไฟที่บ้านเราก็ได้มีเปิดกับปิด เปิดคือ 1 ปิดคือ 0 เราเปิดๆ ปิดๆ สลับกันไปมาเราจะได้ข้อมูลออกมาอันนั้นคือดิจิตอล ตัวเลขที่เกี่ยวข้องเป็นตัวเลขฐานสองไม่ใช่ 1-9 แต่กลายเป็น 0 กับ 1, 0 กับ 1 สลับกันหลายคู่หลายขั้วและก็เอา 0 กับ 1 จำนวนมากมาเรียงร้อยเป็นถ้อยคำเอามาแทนที่เป็นตัวอักษรได้ อย่างทุกวันนี้เราใช้รหัสเขาเรียกว่า ASCII การที่กำลังจะปรับปรุงเป็น Unicode ที่ทำได้หลายภาษานี้ รหัส ASCII นั้นเวลาที่เคาะคีย์บอร์ดบนคอมพิวเตอร์เป็น ก, ข ก็จะออกมาเป็นรหัส 0 กับ 1 จำนวน 8 หลักด้วยกันหรือเรียกว่า 8 บิตซึ่งก็จะไปแทนที่เป็นตัวเลขตัวอักษรทำการบวก ลบ คูณ หารหรือการคำนวณทั้งหลายหมดเลยโดยใช้ตัวเลขหรือที่เรียกว่า Digital ทำไมจะต้องดิจิตอล Digital มันดีกว่า Analog อย่างไร เดิมเราเคยอัดเทปเราใช้ Analog อัด Analog เวลาเราใช้ไปนานๆ สัญญาณจะเพี้ยน คือสัญญาณมีความต้านทานจากคลื่นที่เคยวิ่งเป็นเส้นโค้งๆ สวยๆ พอเราวิ่งผ่านสัญญาณที่มีทั้งทางสายและไร้สายหรือว่าอื่นๆ จะแหว่งพอแหว่งไปแล้วก็จะเกิดอาการเพี้ยนของสัญญาณ อย่างเช่น เราเป็นผู้หญิงพูดไปอาจจะกลายเป็นเสียงผู้ชายอันนั้นคือความผิดพลาดของ Analog ที่เกิดได้ง่ายมาก แต่ถ้าเป็น Digital มันก็จะมีการแปลงสัญญาณ จาก 0 จาก 1 ถึงจะแหว่งอย่างไร สมมติว่าคลื่นแหว่งไปครึ่งหนึ่งสัญญาณก็ยังเป็น 1 อยู่ สัญญาณ 0 แหว่งไปมีคลื่นมาแทรกนิดหน่อยก็ยังเป็น 0 อยู่ เพราะฉะนั้นการที่จะแปลงสัญญาณจาก Digital กลับมาเป็น Analog ที่ให้เราฟังได้ ทุกวันนี้ที่ท่านผู้ฟังๆ ผมอยู่เป็นสัญญาณ Analog ก็คือคลื่นเสียงเป็น Analog แต่คลื่นที่คอมพิวเตอร์เข้าใจเป็น Digital ถ้าเราสามารถที่จะทำการ Digital และส่งไปแปลงเป็น Analog ที่ปลายทางได้ จะทำให้ความชัดของสัญญาณจะชัดเจนและก็คมชัดขึ้นอีกมากมายทีเดียว อันนี้คือความเป็นมาของ Analog และ Digital ส่วน Digital นั้นต้องแปลงไปแปลงมาแล้วจะเร็วได้อย่างไร ในเมื่อยุ่งอย่างนี้ Analog น่าจะดีกว่า ในเดิมเบื้องต้นนั้น Analog มันดีกว่าอยู่แล้ว อย่างเช่น เราคุยกันสองคนก็คุยกันแบบ Analog มองหน้ามองตาเห็นกันก็เข้าใจ คุยจากปากผมก็เข้าหูคุณก็ชัดเจน แต่ถ้าเป็นคอมพิวเตอร์ซึ่งสามารถประมวลผลได้ เก็บได้ตั้งนาน ข้อมูลเดี๋ยวนี้ที่เก็บข้อมูลคอมพิวเตอร์ถูกลง มีความชัดเจนมากขึ้นและประมวลผลได้เร็ว เพราะ 0 กับ 1 ประมวลผลได้เร็วกว่าคลื่นอยู่แล้ว เพราะฉะนั้นการที่จะจัดแบบ 0 กับ 1 นั้นดีกว่า และเราก็มีคอมพิวเตอร์ที่เร็วขึ้นเรื่อยๆ กลายเป็นว่าวิธีการที่ดูล้าหลังล้าสมัยปรากฏว่าเป็นวิธีการที่ได้ผลและรวดเร็วประมวลผลได้อย่างมาก อย่างเช่น รูปภาพเรา ที่เราถ่ายปกติตรงนี้เดี๋ยวนี้ความชัดสู้รูปภาพแบบ Digitalไม่ได้แล้ว Digital นี่จับทุกจุดบนจอภาพของคุณเป็นจุดๆ เอามาประมวลผลเก็บไปใน Harddisk แล้วก็เอามาใส่หมวกลงไปใส่แว่นตาใส่ backgroung ข้างหลังได้หมด หรือแม้กระทั่งเสื้อผ้า สมัยนี้ดาราบางคนบอกว่าถูกถอดเสื้อผ้า อย่างนี้เป็นต้น ที่ทำได้เพราะว่าระบบความสามารถของ Digital นั่นเอง นอกจากนั้น Digital ยังมีความเร็วสูงอีกด้วย ความเร็วสูงก็อย่างเช่น เราสามารถที่จะ Mail ไปถึงใคร จดหมายอิเล็กทรอนิกส์ ถ้าเราไปแบบ Analog ก็คงจะต้องคอยกันเมื่อยเลย Fax ก็ถือว่าเป็น Digital อย่างหนึ่ง ระบบราชการที่บอกว่าเป็น Analog เพราะว่าอะไร เรากำลังยึดเอกสาร เอกสารนี่กว่าจะไปถึงโต๊ะแต่ละโต๊ะนี่เร็วหรือช้าไม่ต้องอธิบาย แต่ถ้าเปลี่ยนเป็น Digital แล้วทุกอย่างจะรวดเร็วทันใจ

 

3.ทิศทางการส่งข้อมูลมีรูปแบบที่แยกตามจำนวนผู้รับ มีอะไรบ้าง พร้อมอธิบาย

            ทิศทางการส่งข้อมูล สามารถจำแนกทิศทางการส่งข้อมูลได้ 3 รูปแบบ ดังนี้
       1. การส่งข้อมูลแบบทิศทางเดียว (Simplex transmission) เป็นการสื่อสารข้อมูลที่มีผู้ส่งข้อมูลทำหน้าที่ส่งข้อมูลแต่เพียงอย่างเดียว และผู้รับข้อมูลก็ทำหน้าที่รับข้อมูลแต่เพียงอย่างเดียวเช่นกัน การส่งข้อมูลในลักษณะนี้เช่น การส่งข้อมูลของสถานีโทรทัศน์

 

 

 

       2. การส่งข้อมูลแบบสองทิศทางสลับกัน (Half-duplex transmission) เป็นการสื่อสารข้อมูลที่มีการแลกเปลี่ยนข้อมูลทั้งผู้รับและผู้ส่ง โดยแต่ละฝ่ายสามารถเป็นทั้งผู้รับและผู้ส่งข้อมูลได้ แต่จะต้องสลับกันทำหน้าที่ จะเป็นผู้ส่งและผู้รับข้อมูลพร้อมกันทั้งสองฝ่ายไม่ได้ เช่น การสื่อสารโดยวิทยุ

 

 

 

      3. การส่งข้อมูลแบบสองทิศทางพร้อมกัน (Full-duplex transmission) เป็นการสื่อสารข้อมูลที่มีการแลกเปลี่ยนข้อมูลของทั้งผู้ส่งและผู้รับข้อมูล โดยทั้งสองฝ่ายสามารถเป็นทั้งผู้ส่งข้อมูลและผู้รับข้อมูลได้ในเวลาเดียวกัน และสามารถส่งข้อมูลได้พร้อม ๆ กัน เช่น การสื่อสารโดยใช้สายโทรศัพท์

 

 

 

4. .ให้นักศึกษายกตัวอย่างของการสื่อสารโทรคมนาคม ( 10 ตัวอย่าง )

                1. ระบบซื้อขายผ่านไปรษณีย์

                2. ระบบธนาคารแบบกระจาย

                3. การบริหารขนส่งข้ามคืน

                4. วิทยุ

                5. Internet

                6. โทรทัศน์

                7. โทรศัพท์

                8. E-mail

                9. เพจ

               10. ดาวเทียม

 

 

5. ยกตัวอย่างมาตรฐาน ANSI, CCITT IEEE ISO อย่างละ 3 ตัวอย่างขึ้นไป

             ANSI  = คือ มาตรฐาน V และ X เช่น V.29 V.35 ใช้กับโมเด็ม  X.25 ใช้กับเมนเฟรม  โดยส่วนใหญ่เป็นมาตรฐานสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้ในเครือข่ายโทรเลขและโทรศัพท์

CCITT (The Consultative Committee in International Telegraphy and Telephony) เป็นองค์กรสากล  กำหนดมาตรฐานเกี่ยวกับภาษาซี  มาตรฐานการเชื่อมต่อระหว่างประเทศ  ทั้งโครงข่ายโทรเลขและโทรศัพท์ ตัวอย่างมาตรฐานที่กำหนดขึ้นโดย CCITT คือ มาตรฐาน V และ X เช่น V.29 V.35 ใช้กับโมเด็ม  X.25 ใช้กับเมนเฟรม  โดยส่วนใหญ่เป็นมาตรฐานสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้ในเครือข่ายโทรเลขและโทรศัพท์

ISO (The International Standard Organization) CCITT  ตัวอย่างของมาตรฐานที่กำหนดขึ้นโดย ISO คือ OSI (Open System Interconnection) เป็นการกำหนดรูปแบบของสถาปัตยกรรมเครือข่าย โดยแบ่งระดับของมาตรฐานออกเป็น 7 ชั้น หรือ 7 Layer สำหรับการเชื่อมโยงเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่มีความแตกต่างกัน มาตรฐานที่กำหนดโดย ISO ถูกประกาศใช้มากกว่า 5,000 มาตรฐาน

IEEE (The Institute of Electrical and Electronic Engineer) เป็นกลุ่มนักวิชาการและผู้ประกอบการอาชีพทางสาขาไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิสก์  มาตรฐานที่กำหนดส่วนใหญ่เป็นมาตรฐานทางอุตสาหกรรมทางไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์  หน่วยประมวลผล และงานทางด้านการวิจัย  ตัวอย่างมาตรฐานที่กำหนดขึ้นมาคือ IEEE 802.3 สำหรับใช้งานในเครือข่ายคอมพิวเตอร์ท้องถิ่น (LAN) หรือ Ethernet