Wireless: Definition, Standard and Troubleshoot

Wireless#1: Definition and standard

Wireless คืออะไร?

Wireless คือการสื่อสารไร้สายด้วยคลื่นความถี่วิทยุทุกประเภทรวมถึง วิทยุ FM, AM, วิทยุสื่อสาร, Microwave (Fiber optic ใช้ลำแสงเป็นตัวนำสัญญาณ) แต่ในยุคปัจจุบัน คำว่า Wireless โดยทั่วไปจะเข้าใจในความหมายของการสื่อสารไร้สายของอุปกรณ์เครือข่าย คอมพิวเตอร์

Tips:

ถนนวิทยุในกรุงเทพฯ เดิมใช้ชื่อ Wireless ต่อมาใช้ชื่อตามเสียงอ่านว่า Witthayu

ชื่อ ถนนสายนี้มาจากการตัดถนนผ่านสถานีวิทยุแห่งแรกของประเทศไทยที่ตั้งอยู่ใน บริเวณสวนลุมไนท์บาซาร์ในปัจจุบัน โดยเสาที่ตั้งเด่นสง่าในสวนลุมไนท์บาซาร์คือเสาติดตั้งสายอากาศวิทยุนั่นเอง

 

Hotspot & WiFi

คำ จำกัดความของคำว่า Hotspot เป็น Wireless Access Point ที่ให้บริการสาธารณะ โดยผู้ให้บริการอินเตอร์เน็ตจะจำหน่ายเวลาให้กับผู้ใช้บริการ เพื่อนำไปใช้ในการ Log-in เข้าสู่ระบบของผู้ให้บริการผ่าน Hotspot ของรายนั้นๆ ซึ่งสามารถใช้งานได้กับอุปกรณ์ทุกตัวที่รองรับการเชื่อมต่อเข้าระบบด้วย Web browser ผ่าน Wireless ซึ่งจะไม่เกี่ยวข้องกับการใช้งานเครือข่ายโทรศัพท์มือถือค่ายใดๆ

 

คลื่นความถี่วิทยุ (Radio frequency)

คลื่น ความถี่วิทยุที่ใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เป็นตัวรับ-ส่ง จะครอบคลุมตั้งแต่ความถี่ 3 กิโลเฮิร์ต (Kilo Hertz: kHz) ถึง 300 กิกกะเฮิร์ต (Giga Hertz: GHz)

โดยความถี่ช่วง 3 - 30 กิโลเฮิร์ต จะเป็นความถี่ที่มนุษย์สามารถได้ยิน เป็นความถี่ของการสนทนาปกติ

ส่วนความถี่ที่สูงกว่า 300 กิกกะเฮิร์ต จะเป็นความถี่ที่มีความเข้มสูงมาก จนเราสามารถมองเห็นได้เป็นแสงต่างๆ นั่นเอง

ความยาวคลื่น (Wavelength) จะเป็นค่าแปรผันกับความถี่ ยิ่งความถี่สูงขึ้น ความยาวคลื่นจะยิ่งสั้นลง

สูตรคำนวณค่าความยาวคลื่นคือ λ (Lamda) = 29980 / ความถี่(MHz) ค่าที่ได้มีหน่วยเป็นเซนติเมตร

ค่าที่ได้นี้สามารถนำไปสร้างสายอากาศได้ทันที

 

ย่านความถี่ Frequency Band

ความถี่ Frequency

ความยาวคลื่น Wave Length

ย่านความถี่ต่ำมาก Very Low Frequency (VLF)

3 - 30 kHz

100 - 10 Km

ย่านความถี่ต่ำ Low Frequency (LF)

30 - 300 kHz

10 - 1 Km

ย่านความถี่กลาง Medium Frequency (MF)

300 - 3000 kHz

1000 - 100 M

ย่านความถี่สูง High Frequency (HF)

3 - 30 MHz

100 - 10 M

ย่านความถี่สูงมาก Very High Frequency (VHF)

30 - 300 MHz

10 - 1 M

ย่านความถี่สูงยิ่ง Ultra High Frequency (UHF)

300 - 3000 MHz

1000 - 100 mm

ย่านความถี่สูงยิ่งยวด Super High Frequency (SHF)

3 - 30 GHz

100 - 10 mm

ย่านความถี่สูงสุด Extra High Frequency (EHF)

30 - 300 GHz

10 - 1 mm

 

องค์กรที่ควบคุมข้อกำหนดการใช้งานคลื่นความถี่วิทยุ

ความ ถี่วิทยุถูกตั้งข้อกำหนดในการใช้งานในแต่ละย่านความถี่โดย ITU (International Telecommunication Union) ซึ่งเป็นองค์กรสากลที่ตั้งมาตรฐานการใช้ความถี่วิทยุในแต่ละภูมิภาคของโลก โดยความถี่ที่ ITU กำหนดให้ใช้ในกิจการเครือข่ายคอมพิวเตอร์ไร้สายคือ 2.4 GHz และ 5 GHz (อาจจะมีความถี่ย่านอื่นที่ได้ถูกกำหนดไว้ให้ใช้ในกิจการนี้แล้ว เพียงแต่ยังไม่มีอุปกรณ์ออกมารองรับ)

ส่วนหน่วยงานในประเทศไทยที่ควบ คุมการใช้งานความถี่ คือ กสทช. (สำนักงานคณะกรรมการกิจการกระจายเสียง กิจการโทรทัศน์และกิจการโทรคมนาคมแห่งชาติ)

 

ความถี่วิทยุในกิจการโทรศัพท์มือถือ

ในปัจจุบันมีความถี่ใช้งานในกิจการโทรศัพท์มือถือดังนี้

GSM/HSPA 850/900/1700/1800/1900/2100 MHz

CDMA 800 MHz

ซึ่งจะถูกจัดสรรให้กับผู้ให้บริการในแต่ละราย

 

ความถี่วิทยุในกิจการ WiMax

เบื้องต้นมีอยู่ 2 ช่วงความถี่คือ 2.5 และ 3.5 GHz

 

ความถี่วิทยุในกิจการเครือข่ายคอมพิวเตอร์ไร้สาย

ความ ถี่วิทยุย่าน 2.400-2.500 GHz อยู่ในมาตรฐาน 802.11b/g/n และความถี่วิทยุย่าน 5.150-5.350, 5.470-5.725, 5.725-5.850 GHz อยู่ในมาตรฐาน 802.11a/n เป็นความถี่ free band ไม่ต้องขออนุญาตใช้งาน แต่ต้องอยู่ในขอบข่ายของกฎหมายในแต่ละภูมิภาคของโลกและของประเทศต่างๆ (ถ้ามี)

ตารางต่อไปนี้แสดงมาตรฐานการใช้งานคลื่นความถี่ในกิจการเครือข่ายคอมพิวเตอร์ไร้สายตามกฎหมายของไทย

 

ความถี่ (GHz)

มาตรฐาน 802.11

หมายเหตุ

2.400-2.500

b/g/n*

 

5.150-5.350

a/n*

Lower band (ใช้ในอาคารเท่านั้น)

5.470-5.725

a/n*

Middle band

5.725-5.850

a/n*

Upper band

 

การ ใช้งานในความถี่เหล่านี้เป็นกิจการรองไม่ได้รับความคุ้มครองในการถูกรบกวน แต่ถ้าการใช้งานไปรบกวนกิจการหลักอย่างรุนแรงจะต้องระงับการใช้งานทันที

 

Wireless#2: Antenna system and tower

สายนำสัญญาณ

การเลือกใช้สายนำสัญญาณ ต้องดูจากคุณสมบัติต่างๆ ของสายนำสัญญาณ เช่น

  • ค่า Impedance โดยมาตรฐานแล้วการส่งอย่างเดียวจะอยู่ที่ 30 โอห์ม ส่วนการรับอย่างเดียวจะอยู่ที่ 75 โอห์ม (สายอากาศโทรทัศน์ เป็นต้น) มาตรฐานการรับและส่งจึงถูกกำหนดอยู่ที่ 50 โอห์ม
  • ค่าการลดทอนสัญญาณ สายนำสัญญาณแต่ละแบบจะมีค่าการลดทอนที่ต่างกัน ตามความถี่ที่สูงขึ้นและระยะที่ยาวขึ้น จะมีค่าการลดทอนสูงขึ้น ทำให้กำลังของคลื่นวิทยุลดลงไปด้วย ซึ่งระยะที่ใช้งานจะเป็นตัวพิจารณาแบบของสายนำสัญญาณที่นำมาใช้
  • ตัวนำภายใน ตัวนำทางไฟฟ้าที่ดีที่สุดคือ แร่เงิน แต่ราคาสูงมาก ทำให้สายนำสัญญาณส่วนใหญ่ทำมาจากทองแดงที่นำไฟฟ้าได้รองลงมาจากแร่เงิน แต่ราคาถูกและอ่อนตัว
  • ตัวนำภายในสายจะมีทั้งแบบถักหลายเส้น และแบบเส้นเดียว ซึ่งแบบหลังจะให้ประสิทธิภาพในการนำสัญญาณดีกว่า
  • ฉนวน และชีลด์ วัสดุที่ทำเป็นตัวฉนวนกั้นระหว่างตัวนำและชีลด์ อาจจะเป็นปัจจัยในการเลือกสายนำสัญญาณส่วนหนึ่ง เพราะถ้าฉนวนไม่มีความแข็งแรงและยืดหยุ่นพอ อาจทำให้เวลาทำการดัดงอสาย ชีลด์ที่อยู่บนฉนวนด้านนอกอาจจะขูดฉนวนจนกระทั่งสัมผัสตัวนำภายใน ทำให้เกิดการลัดวงจรขึ้น
  • ส่วนของชีลด์นั้น ส่วนใหญ่จะทำมาจากใยเหล็กถัก เป็นตัวกักสัญญาณวิทยุไม่ให้สูญเสียออกไปจากสายนำสัญญาณมากเกินไป ซึ่งประสิทธิภาพของการลดการสูญเสียสัญญาณก็ขึ้นอยู่กับชีลด์ด้วย
  • เปลือกหุ้ม เป็นส่วนที่สัมผัสกับสภาพแวดล้อมภายนอก ซึ่งต้องพิจารณาจากพื้นที่ที่นำไปใช้งานด้วย

แต่ ในการใช้งานขั้นสูง ความยาวของสายนำสัญญาณจะมีความสัมพันธ์กับความยาวคลื่น ซึ่งจะใช้ในกรณีการต่อสายอากาศหลายต้นจากแหล่งกำเนิดเดียวกัน (การคำนวณมีความซับซ้อนพอสมควร)

 

สายอากาศ

หรือ เสาอากาศที่เรียกกันโดยทั่วไป เป็นส่วนที่ใช้แพร่กระจายคลื่นความถี่วิทยุออกไปตามการออกแบบใช้งานของสาย อากาศ ส่วนความถี่ใช้งานนั้นจะถูกออกแบบให้ใช้ตามย่านความถี่นั้นๆ เฉพาะ ไม่สามารถใช้งานร่วมกันได้เช่น อุปกรณ์ที่ใช้ความถี่ 2.4 GHz ต้องใช้กับสายอากาศ 2.4 GHz เท่านั้น (ยกเว้นอุปกรณ์ภาครับอย่างเดียวเช่น วิทยุ FM-AM)

 

ทำไมเรียกว่า สายอากาศ?

เนื่องจากสมัย ก่อน การสื่อสารวิทยุที่ความถี่ต่ำ จะมีความยาวคลื่นยาวมาก ซึ่งการนำเหล็กหรือตัวนำโลหะอื่นๆ มาใช้แพร่กระจายคลื่น จะทำให้มีน้ำหนักมาก ออกแบบยากและการเก็บรักษาทำได้ช้าและลำบาก โดยเฉพาะในช่วงภาวะสงครามที่ความถี่วิทยุมีอิทธิพลต่อประสิทธิภาพในการรบ สายอากาศจะทำมาจากเส้นลวดทองแดง ที่มีน้ำหนักเบา ออกแบบง่ายและเก็บรักษาได้ง่ายและรวดเร็ว ทำให้เรียกเส้นลวดที่ใช้แพร่สัญญาณว่า สายอากาศ

 

ลักษณะการแพร่กระจายของคลื่นวิทยุ

คุณสมบัติของสายอากาศในทางทฤษฎีจะมีรูปลักษณะการกระจายคลื่นสองแบบคือ

  • แนวตั้ง (Vertical) จะมองการแพร่กระจายคลื่นจากมุมมองด้านข้างของสายอากาศ
  • แนวนอน (Horizontal) จะมองการแพร่กระจายคลื่นจากมุมมองด้านบนของสายอากาศ

แต่ ในความเป็นจริงการกระจายคลื่นมีหลายรูปแบบทั้งแบบแนวสายตา สะท้อนวัตถุ สะท้อนผิวโลกหรือชั้นเมฆ ขึ้นอยู่กับระยะทาง สิ่งกีดขวาง ฯลฯ

 

อัตราขยายของสายอากาศ (Gain: dB)

เป็น ตัวบ่งบอกอัตราขยายของสายอากาศนั้นๆว่า สามารถขยายกำลังที่ถูกส่งเข้ามาที่สายอากาศและแพร่กระจายออกไปได้ไกลเท่า ไหร่ โดยหน่วยของอัตราขยายจะแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทคือ

dBi เป็นหน่วยของอัตราขยายเทียบกับสายอากาศแบบ Isotropic

dBd เป็นหน่วยของอัตราขยายเทียบกับสายอากาศแบบ Dipole

โดยที่ 2.15 dBi = 0 dBd

อัตราขยายยิ่งสูง ระยะทางยิ่งไปได้ไกลขึ้น แต่องศาในการกระจายคลื่นจะยิ่งแคบลง

 

ประเภทของสายอากาศ

สายอากาศรอบตัว (Omni-directional) จะออกอากาศในแนวนอน 360 องศา (เป็นค่าตายตัวของสายอากาศประเภทนี้) ส่วนแนวตั้งขึ้นอยู่กับอัตราขยาย อัตราขยายยิ่งมาก การกระจายคลื่นแนวตั้งจะยิ่งแคบลง โดยส่วนใหญ่จะอยู่ที่ 2 – 18 dBi

สายอากาศทิศทาง (Directional) จะมีทั้งแบบกึ่งทิศทางและแบบทิศทาง

แบบ กึ่งทิศทาง (Dipole, Patch panel, Sector) การแพร่กระจายคลื่นจะออกมารอบทิศทาง แต่จะเน้นออกไปทิศทางด้านหน้าของสายอากาศ ซึ่งระยะทางและมุมการกระจายคลื่นขึ้นอยู่กับอัตราขยาย

แบบทิศทาง (Yagi-Uda, Helical (Helix), Grid, Parabolic Dish) จะเน้นทิศทางด้านหน้ามากกว่าแบบอื่นๆ และสัญญาณด้านหลังและด้านข้างจะแพร่กระจายออกมาน้อยมาก ส่วนใหญ่อัตราขยายจะสูงกว่า 20 dBi

สายอากาศแบบ Helical (Helix) หรือสายอากาศก้นหอย จะมีความพิเศษอยู่ตรงที่ ลักษณะของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่แพร่กระจายออกมา จะมีทั้งแนวตั้งและแนวนอน ทำให้สายอากาศภาครับไม่จำเป็นต้องทำแนวเดียวกับสายอากาศต้นทางที่เป็น helical และค่าสัดส่วนอัตราขยายหน้า/หลัง (Front/back ratio) มีอัตราที่ดีมาก แต่ก็เป็นสายอากาศที่สร้างยากอีกด้วย

Tips:

สาย อากาศแบบยากิ-อูดะ (Yagi-Uda) ออกแบบโดย ศจ. ฮิเดจุกุ ยากิ และ ศจ. ชินทาโร อูดะ แห่งมหาวิทยาลัยโตเกียวอิมพีเรียล จึงตั้งชื่อสายอากาศแบบนี้เพื่อเป็นเกียรติแก่ท่านทั้งสอง แต่ปัจจุบันจะเรียกติดปากกันเหลือแค่สายอากาศยากิ

 

ค่า SWR (Standing Wave Ratio) หรือ VSWR (Voltage Standing Wave Ratio)

เป็น ส่วนสำคัญที่สุดในการตรวจสอบว่า สายอากาศที่ใช้อยู่ มีประสิทธิภาพเพียงใด โดยค่ามาตรฐานจะอยู่ที่ 1.1:1 – 1.5:1 กรณีเลวร้ายสุดไม่ควรเกิน 2:1

สัดส่วนนี้เป็นสัดส่วนระหว่างกำลังส่งที่ถูกส่งออกไปต่อกำลังส่งที่ถูกสะท้อนกลับมา ตัวอย่างเช่น

สาย อากาศใช้ในความถี่ 2.4 – 2.5 GHz ต้องใช้ค่ากึ่งกลางมาคำนวณการทำสายอากาศคือ 2.45 GHz ซึ่งจะได้ค่าออกมาเป็น 29980 / 2450 = 12.2367 เซนติเมตร

และถ้าคำนวณความถี่ปลายจะได้ค่าเป็น 2.4 GHz = 12.4917 ซม. และ 2.5 GHz = 11.992 ซม.

แต่ ในหลักความเป็นจริง สายอากาศไม่สามารถยืดหดความยาวตามความถี่ใช้งานได้ จึงต้องใช้ค่ากึ่งกลาง และนำมาคำนวณเพื่อให้สามารถใช้งานได้ตลอดทั้งย่านความถี่ที่จะใช้งาน โดยค่า SWR อาจจะเป็นลักษณะดังนี้

2.400 GHz = 1.5:1

2.425 GHz = 1.3:1

2.450 GHz = 1.1:1

2.475 GHz = 1.3:1

2.500 GHz = 1.5:1

ซึ่งการคำนวณค่า SWR ที่แท้จริงจะซับซ้อนกว่านี้ ในที่นี้จึงเป็นการอธิบายแบบคร่าวๆ เท่านั้น

Tips:

ในหลักความเป็นจริง สายอากาศที่มีค่า SWR เป็น 1.x:1 ตลอดช่วงความถี่ไม่มีอยู่จริงในโลก

อาจ จะมีสายอากาศที่มีค่า SWR (เฉพาะความถี่กึ่งกลาง) เป็น 1:1 อยู่จริง แต่อาจจะเกิดปรากฏการณ์ “หูหนวกตาบอด” รับไม่ได้ส่งไม่ออก เกิดขึ้น เพราะค่าองค์ประกอบอื่นๆ อาจจะเกิดการผันผวนอย่างรุนแรงจนทำให้สายอากาศไร้ประสิทธิภาพไปในที่สุด

 

กำลังส่ง

เป็นกำลังที่ใช้ผลักดันสัญญาณวิทยุให้ออกไปสู่ปลายทาง มีหน่วยเป็นวัตต์ (W)

ส่วนกำลังส่งย่อยลงไปจะมีหน่วยเป็นมิลลิวัตต์ (mW: 1/1000 W)

หน่วยของกำลังส่งอีกแบบหนึ่งคือการแปลงค่าจาก mW เป็น dBm เพื่อให้ง่ายต่อการคำนวณค่า E.I.R.P. และค่า E.R.P.

 

dBm

Watts

 

dBm

Watts

 

dBm

Watts

-50

0.01 µW

 

8

6 mW

 

30

1.0 W

-40

0.1 µW

 

9

8 mW

 

31

1.3 W

-30

0.001 mW

 

10

10 mW

 

32

1.6 W

-20

0.01 mW

 

11

13 mW

 

33

2.0 W

-10

0.10 mW

 

12

16 mW

 

34

2.5 W

-9

0.125 mW

 

13

20 mW

 

35

3.2 W

-8

0.16 mW

 

14

25 mW

 

36

4.0 W

-7

0.20 mW

 

15

32 mW

 

37

5.0 W

-6

0.25 mW

 

16

40 mW

 

38

6.3 W

-5

0.32 mW

 

17

50 mW

 

39

8.0 W

-4

0.40 mW

 

18

63 mW

 

40

10 W

-3

0.50 mW

 

19

79 mW

 

41

13 W

-2

0.64 mW

 

20

100 mW

 

42

16 W

-1

0.80 mW

 

21

126 mW

 

43

20 W

0

1.0 mW

 

22

158 mW

 

44

25 W

1

1.3 mW

 

23

200 mW

 

45

32 W

2

1.6 mW

 

24

250 mW

 

46

40 W

3

2.0 mW

 

25

316 mW

 

47

50 W

4

2.5 mW

 

26

398 mW

 

48

64 W

5

3.2 mW

 

27

500 mW

 

49

80 W

6

4 mW

 

28

630 mW

 

50

100 W

7

5 mW

 

29

800 mW

 

53

200 W

 

กำลัง ส่งยิ่งสูง สัญญาณวิทยุยิ่งไปได้ไกล แต่ต้องอยู่ในความสมดุลของอุปกรณ์ เพราะถ้ากำลังส่งสูงเกินไปจนทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ ในอุปกรณ์ Wireless เสียหายเช่น ภาคกรองความถี่ อาจจะเกินคลื่นวิทยุที่ไม่พึงประสงค์ออกมารบกวนอย่างรุนแรงได้

 

กรณี ที่กำลังส่งเท่ากัน สายอากาศประเภทเดียวกันและอัตราขยายเท่ากัน ความถี่วิทยุที่ต่ำกว่าจะไปได้ไกลกว่า เนื่องจากอัตราการสูญเสียสัญญาณน้อยกว่า และการเดินทางของสัญญาณมีลักษณะกระจายมากกว่า เช่น กำลังส่ง 1 วัตต์ที่ความถี่ 7 MHz เสาสูง 20 เมตร จากไทยสามารถส่งไปได้ถึงหมู่เกาะมัลดีฟส์ ฝั่งทะเลตะวันตกของอินเดีย ส่วนกำลังส่ง 1 วัตต์ที่ความถี่ 2.4 GHz เสาสูง 20 เมตรอาจจะไปได้ 20 กิโลเมตร โดยประมาณ

(ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อม เช่น สภาพอากาศ ความชื้น ตำแหน่งความสูงของสายอากาศ เป็นต้น)

 

ตำแหน่งความสูงของสายอากาศ

ตำแหน่ง ความสูงของสายอากาศจะมีค่าแปรผันตามความถี่วิทยุ ยิ่งความถี่สูงขึ้น ลักษณะการแพร่กระจายจะเข้มข้นขึ้นและกระจายตัวน้อยลง ทำให้ได้รับผลกระทบจากส่วนโค้งของผิวโลกโดยตรง จึงต้องติดตั้งสายอากาศให้สูงขึ้น

 

สิ่งบดบัง

สิ่งบดบังที่อยู่ระหว่างทางจะมีผลกระทบในการรับ-ส่งสัญญาณ โดยเฉพาะความถี่วิทยุที่สูงขึ้นยิ่งเกิดผลกระทบมากขึ้น

วัสดุ ที่ดูดซับหรือบดบังสัญญาณได้มากที่สุด คือ วัสดุที่มีความชื้นสูงหรือความหนาแน่นสูง เช่น ม่านน้ำตก ต้นไม้ที่ขึ้นหนาแน่น คอนกรีตเสริมเหล็กหนา เป็นต้น

 

เสา (Tower)

มีหลายรูปแบบให้เลือกใช้งานตามพื้นที่ที่ต้องการใช้งาน

  • Guy wired ใช้ลวดสลิงเป็นตัวพยุงเสา น้ำหนักเสาเบาแต่จะใช้พื้นที่ค่อนข้างมาก ถ้าใช้แบบท่อเหล็กเดี่ยว ไม่ควรสูงเกิน 12 เมตร เนื่องจากความยากลำบากในการซ่อมบำรุง
  • Self support ใช้ตัวเสาเป็นตัวพยุงเสาของมันเอง ใช้พื้นที่น้อยกว่า แต่น้ำหนักมาก เพราะต้องรักษาระดับด้วยตัวมันเอง

มีทั้งแบบที่ทำจากเหล็กและอลูมิเนียม และการตั้งเสาสูงต้องอยู่ในกฎข้อบังคับของกรมการขนส่งทางอากาศด้วย

 

การรบกวนสัญญาณ

การ รบกวนและการถูกรบกวนสัญญาณ เกิดได้จากหลายสาเหตุ สิ่งที่มีผลกระทบโดยตรงกับ Wireless คือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เพราะเป็นคลื่นประเภทเดียวกัน แม้ว่าความถี่จะไม่ตรงกันหรือห่างกันมาก แต่ถ้าหากความเข้มข้นของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีสูง หรืออุปกรณ์ด้อยประสิทธิภาพในการคัดกรองคลื่นรบกวน โดยเฉพาะอุปกรณ์ส่งสัญญาณที่ส่งกำลังสูงแต่ส่งคลื่นที่ไม่พึงประสงค์ออกมา มาก ยิ่งมีผลกระทบมาก

ส่วนสาเหตุจากธรรมชาติจะเป็นประจุไฟฟ้าในอากาศ เช่น ฟ้าผ่า พายุสุริยะ ขั้วแม่เหล็กโลก เป็นต้น

 

Dynamic Frequency Selection (DFS)

เป็น รูปแบบการเปลี่ยนช่องสัญญาณเองโดยอัตโนมัติ เมื่ออุปกรณ์ตรวจพบสัญญาณรบกวนจากความถี่เรดาร์ภาคพื้นดิน ซึ่งได้รับการยืนยันในหลายพื้นที่ของประเทศไทยแล้วว่าช่วงความถี่ที่ ถูกรบกวนมากที่สุดคือ 5.5 – 5.7 GHz (5 GHz Middle band) โดยจะมีผลกระทบมากกับการเชื่อมต่อสัญญาณระยะไกล

 

Wireless#3: 802.11 Standard and configuration

มาตรฐานต่างๆ ของ Wireless Network

มาตรฐานการเชื่อมต่อข้อมูล

การ เชื่อมต่อข้อมูลบน Wireless คือ Carrier sense multiple access with collision avoidance (CSMA/CA) เนื่องจากใช้อากาศเป็นสื่อกลางในการรับ-ส่งข้อมูล ทำให้ไม่สามารถตรวจจับการชนกันของข้อมูลได้ ต้องทำการรับข้อมูลให้ครบถ้วนก่อน จึงจะส่งข้อมูลตอบกลับได้ และระบบ Wireless ทำงานบนความถี่เดียว การทำงานจึงเป็นแบบผลัดกันรับ-ส่ง (Half duplex)

โดยจะแตกต่างจากการเชื่อมต่อข้อมูลผ่านระบบสาย คือ Carrier sense multiple access with collision detect (CSMA/CD) ซึ่งสามารถตรวจจับการชนกันของข้อมูลได้ จึงรับส่งข้อมูลได้เร็วกว่า และระบบสายมีสองทางพร้อมกันทำให้สามารถรับ-ส่งข้อมูลได้พร้อมกัน (Full duplex)

 

มาตรฐานด้านคลื่นความถี่

มาตรฐานของความถี่หลักๆ จะมีอยู่ 2 มาตรฐานคือ FCC (USA) และ ETSI (Europe)

 

มาตรฐานด้านความเร็วและความสัมพันธ์กับระยะทาง

802.11a (OFDM) ความถี่ 5 GHz ความเร็วในการรับส่งข้อมูลสูงสุดอยู่ที่ 54 Mbps

802.11b (HR-DSSS) ความถี่ 2.4 GHz ความเร็วในการรับส่งข้อมูลสูงสุดอยู่ที่ 11 Mbps

802.11g (ERP-OFDM) ความถี่ 2.4 GHz ความเร็วในการรับส่งข้อมูลสูงสุดอยู่ที่ 54 Mbps

802.11n (HT) ความถี่ 2.4 และ 5 GHz ความเร็ว (ทางทฤษฎี) ในการรับส่งข้อมูลสูงสุดอยู่ที่ 600 Mbps

แต่ โดยทั่วไปแล้ว ในความเร็วระดับ 54 Mbps จะได้ความเร็วในการรับส่งข้อมูลที่แท้จริงอยู่ที่ประมาณ 24 Mbps เนื่องจากเป็นการสื่อสารแบบผลัดกันรับ-ส่ง (Half Duplex) และจะลดลงตามระยะทางระหว่างสถานีกับเครื่องลูก

Tips:

การเชื่อมต่อข้อมูลผ่าน Bluetooth ใช้เทคโนโลยี FHSS บนความถี่ 2.4 GHz ซึ่งการใช้งานบางครั้งอาจจะมีการรบกวนหรือชนกันด้วยความถี่ได้

 

มาตรฐานการต่อกับแหล่งพลังงาน

ใน ปัจจุบันจะมีมาตรฐาน 802.3af (PoE: Power-over-Ethernet) ซึ่งเป็นการจ่ายกระแสไฟฟ้า 48 Volts เข้าไปในสาย LAN UTP เพราะโดยปกติข้อมูลจะวิ่งในสายเพียง 4 เส้น อีก 4 เส้นที่เหลือจะใช้ในการจ่ายกระแสไฟฟ้าตามมาตรฐานนี้ (สามารถใช้กับสาย Cross-over ได้)

อุปกรณ์ Injector ที่ระบุมาตรฐาน 802.3af จะทำการส่งแรงดันไฟฟ้าประมาณ 10V ออกไปตรวจสอบก่อนว่า อุปกรณ์ปลายทางรองรับแรงดันไฟฟ้า 48V ตามมาตรฐาน 802.3af หรือไม่ หากไม่รองรับ อุปกรณ์ Injector จะไม่จ่ายแรงดัน 48V ออกไปให้ เป็นการป้องกันการจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้แก่อุปกรณ์ที่ไม่รองรับ

ซึ่ง อุปกรณ์ปลายทางบางรุ่นที่ยังไม่รองรับแรงดันไฟฟ้า 48V หรือตามมาตรฐานนี้ จะใช้เป็นลักษณะของ Injector ที่ต้นทางและ Splitter ที่ปลายทาง

 

ส่วน มาตรฐาน 802.3at เป็นการจ่ายกำลังไฟฟ้าที่สูงกว่ามาตรฐาน 802.3af โดยส่วนใหญ่จะนำไปใช้กับอุปกรณ์กระจายสัญญาณแบบกระจาย 2 ความถี่พร้อมกัน (Dual concurrent AP)

 

มาตรฐานช่องสัญญาณ (Channel)

 

IEEE802.11b/g/n

 

IEEE802.11a/n

Channel

Frequency (GHz)

 

Channel

Frequency (GHz)

1

2.412

1

36

5.180

2

2.417

2

40

5.200

3

2.422

3

44

5.220

4

2.427

4

48

5.240

5

2.432

5

52

5.260

6

2.437

6

56

5.280

7

2.442

7

60

5.300

8

2.447

8

64

5.320

9

2.452

9

100

5.500

10

2.457

10

104

5.520

11

2.462

11

108

5.540

12

2.467

12

112

5.560

13

2.472

13

116

5.580

14

2.484

14

120

5.600

 

 

15

124

5.620

 

 

16

128

5.640

 

 

17

132

5.660

 

 

18

136

5.680

 

 

19

140

5.700

 

 

20

149

5.745

 

 

21

153

5.765

 

 

22

157

5.785

 

 

23

161

5.805

 

 

24

165

5.825

 

ซึ่งสามารถแบ่งเป็นมาตรฐานของประเทศต่างๆ ดังนี้

 

Channel

USA
(FCC)

Europe
(ETSI)

Japan

Mexico

Israel

France

Spain

b/g/n

 

 

 

 

 

 

 

1

X

X

X

X

 

 

 

2

X

X

X

X

 

 

 

3

X

X

X

X

X

 

 

4

X

X

X

X

X

 

 

5

X

X

X

X

X

 

 

6

X

X

X

X

X

 

 

7

X

X

X

X

X

 

 

8

X

X

X

X

X

 

 

9

X

X

X

X

X

 

 

10

X

X

X

X

 

X

X

11

X

X

X

X

 

X

X

12

 

X

X

 

 

X

 

13

 

X

X

 

 

X

 

14

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FCC

ETSI

Japan

Korea

Israel

Taiwan

Singapore

a/n

 

 

 

 

 

 

 

36

X

X

X

X

X

 

X

40

X

X

X

X

X

 

X

44

X

X

X

X

X

 

X

48

X

X

X

X

X

 

X

52

X

X

DFS

X

X

 

X

56

X

X

DFS

X

X

X

X

60

X

X

DFS

X

X

X

X

64

X

X

DFS

X

X

X

X

100

X

X

DFS

X

 

X

 

104

X

X

DFS

X

 

X

 

108

X

X

DFS

X

 

X

 

112

X

X

DFS

X

 

X

 

116

X

X

DFS

X

 

X

 

120

 

X

DFS

X

 

X

 

124

 

X

DFS

X

 

X

 

128

 

X

DFS

X

 

X

 

132

X

X

DFS

 

 

X

 

136

X

X

DFS

 

 

X

 

140

X

X

DFS

 

China

X

 

149

X

 

 

X

X

X

X

153

X

 

 

X

X

X

X

157

X

 

 

X

X

X

X

161

X

 

 

X

X

X

X

165

X

 

 

X

X

X

X

 

ในประเทศเม็กซิโก ช่องสัญญาณที่ 1-8 ถูกกำหนดให้ใช้ภายในอาคารเท่านั้น

ย่านความถี่ 5 GHz สำหรับประเทศอื่นๆ ให้อ้างอิงตามมาตรฐาน FCC หรือ ETSI (ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของประเทศนั้นๆ)

ช่องสัญญาณบางช่องจะมีข้อกำหนดเพิ่มเติมบางอย่าง ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของประเทศนั้นๆ ด้วย

 

รูปแบบการเชื่อมต่อสัญญาณ

  • AP Client Bridge เป็นการเชื่อมต่อโดยมี AP เป็นตัวต้นทาง และ AP ปลายทางทำหน้าที่เป็น Bridge เชื่อมต่อสัญญาณจาก AP ต้นทาง ซึ่งตัวปลายทางนี้จะไม่กระจายสัญญาณออกมา
    WDS Station เป็นการเชื่อมต่อแบบ Bridge ที่เสริมฟังก์ชั่น WDS เข้าไปด้วย (Transpare

NEWSLETTER SUBSCRIPTION