Week 7:Data Link Layer

Data link layer - ย้ายข้อมูลจากเครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่อง

Major functions of data link layer photocol

-Medai Access control
เป็นเลเยอร์ย่อยที่อยู่ล่างสุดของดาต้าลิงค์เลเยอร์ ซึ่งจะทำหน้าที่เชื่อมต่อกับฟิสิคอลเลเยอร์ และรับผิดชอบในการรับส่งข้อมูลให้สำเร็จและถูกต้อง
-Error control
คือกลไลในการป้องกันและหาข้อผิดพลาดในการสื่อสาร
-Message Delineation
ระบุจุดเริ่มต้นและสิ้นสุดของข้อความ

Media Access Control (MAC)
ตรวจสอบให้แน่ใจว่า 2 ปาร์ตี้ไม่ส่งในเวลาเดียวกัน

-Point to point half duplex links
ไม่สามารถส่งและรับได้ในเวลาเดียวกัน

-Multipoint configuration
ลิงค์คอมได้มากกว่า 1 เครื่อง

Main approaches
- controlled access
1 device that control point, to allow another device send data (Ex. token)
- contention based access
ตรวจสอบกลางที่สามารถใช้งานได้หรือไม่ก่อนที่จะส่งข้อมูล
Polling
-Roll call polling
ใช้ใน mainframe คอมพิวเตอร์สามารถส่งข้อมูลเมื่อมีการถามโดยเซิร์ฟเวอร์และส่งข้อมูลไปยังเซิร์ฟเวอร์
-Hub polling
เชื่อมต่อกันเป็นวงแหวน

Error Control
-Corrupted
ข้อมูลถึงแต่ปลายทางไม่ถูกต้อง
-Lost data
ข้อมูลไม่ถึงปลายทางแต่บางทีก็มีการสูญเสียข้อมูล

Major function
-Preventing errors
งานที่มนุษย์ตรวจสอบด้วยตัวเอง
-Detecting and Correcting errors
ลิงค์ข้อมูลเลเยอร์ใช้หลังจากที่มนุษย์ไม่สามารถหาข้อผิดพลาดได้

Error Detection
-Parity Checking
เป็นวิธีการตวจสอบความผิดพลาดของข้อมูลที่ไม่ยุ่งยาก
นับจํานวน 1 เพื่อตรวจสอบว่าคี่หรือเลขคู่
Even parity: มีเลข 1 เป็นจำนวน คู่
Odd parity : มีเลข 1 เป็นจำนวน คี่
-Longitudinal Redundancy Checking (LRC)
เป็นการนำบล็อกของบิตข้อมูลมาจัดในตาราง(จัดเป็นแถวและหลัก) โดยการนำบล็อกของข้อมูล 32 บิตมาจัดในตารางให้เป็น 4 แถวและ 8 หลัก แล้วทำการตรวจสอบพาริตี้บิตของหลักทุกหลักแล้วจะได้แถวของข้อมูล 8 บิตขึ้นมาใหม่ 1 แถว การทำพาริตี้บิต บิตที่ 1 ในแถวที่ 5 ได้จากการทำพาริตี้คู่ของบิตแรกในทุกๆ แถว, พาริตี้บิต บิตที่ 2 ในแถวที่ 5 ได้จากการทำพาริตี้คู่ของบิตที่ 2 ในทุกๆ แถว และเป็นเช่นนี้จนถึงบิตที่ 8 จากนั้นทำการส่งพาริตี้บิต 8 บิตนี้ต่อจากข้อมูลเดิมส่งไปยังผู้รับ

Polynomial Checking
ปกติแล้วในการแทนบิตข้อมูลของตัวหารจะไม่ใช้รูปของเลขฐานสอง เนื่องจากค่อนข้างยาวและจำไดยากแต่จะเขียนให้อยู่ในรูปแบบของโพลิโนเมียลในการเลือกตัวหารเพื่อที่จะนำมาใช้ในกับวิธีแบบ CRC นั้น ควรจะต้องต้องมีคุณสมบัติอย่างน้อยที่สุดเป็นดังนี้
- ไม่ควรที่จะถูกหารด้วย x ลงตัว
- ควรที่จะถูกหารด้วย x+1 ลงตัว

Checksum วิธีการตรวจสอบแบบ checksum
1.ข้อมูลจะถูกแบบออกเป็นเซ็กเมนต์ย่อย เซ็กเมนต์ละ n บิต
2.นำข้อมูลของทุกเซ็กเมนต์มาบวกันด้วยวิทีการแบบ 1's Complement
3.นำผลรวมของทุกเซ็กเมนต์มาทำคอมพลีเมนต์
4.ส่งบิตตรวจสอบไปพร้อมกับข้อมูล

การตรวจสอบความผิดพลาดของข้อมูลเมื่อข้อมูลมาถึงผู้รับ จะมีขั้นตอนการตรวจสอบดังนี้
1.รวบรวมข้อมูลแต่ละเซ็กเมนต์ๆ ละ n บิต
2.นำข้อมูลของทุกเซ็กเมนต์มาบวกกันด้วยวิธีการแบบ 1's Complement
3.นำผลรวมของทุกเซ็กเมนต์มาทำคอมพลีเมนต์
4.ถ้าผลลัพธ์ที่ไดเท่ากับ 0 แสงว่าข้อมูลชุดนั้นถูกต้อง

Error CorrectionRetransmission
ถ้ารับข้อมูลมาเกิดความผิดพลาด ก็จะส่งข้อมูลไปบอกทางผู้รับให้ส่งกลับมาใหม่

Forward Error Correction (FEC) จะทำให้ผู้รับข้อมูลที่เกิดความผิดพลาดนั้นสามารถที่จะแก้ไขความผิดพลาดของข้อมูลได้โดยอัตโนมัติ

cyclic redundancy check
ถ้าต้องการกี่บิท นับจำนวน 0 เช่น 4 บิท 0000

Week 6 : week 6 : Physical Layer cont.

Digital subscriber line

ADSL (Asymmetrical DSL)

• ADSL จะคล้ายกับโมเด็ม 56K คือ อัตราเร็วที่ใช้ในการส่งข้อมูลออกไปยังอินเทอร์เน็ตจะมีอัตราเร็วที่ใช้ในการส่งข้อมูลออกไปยังอินเทอร์เน็ต (upstream) จะมีค่าน้อยกว่าอัตราเร็วของการส่งข้อมูลจากอินเทอร์เน็ต (downstream) มายังผู้ใช้ ซึ่งไม่เหมาะสมกับลูกค้าระดับองค์กรที่ต้องการทั้งการส่งและการรับข้อมูลด้วยความเร็วสูง
• สาเหตุที่ADSL มีอัตราเร็วที่สูงกว่าการใช้โมเด็ม เพราะระบบโทรศัพท์นั้นได้มีการใช้ตัวกรองสัญญาณ (filter) เพื่อที่จะจำกัดแบนด์วิดธ์ของผู้ใช้แต่ละรายให้อยู่ที่ 4 KHz ทั้งๆที่สายโทรศัพท์มีแบนด์วิดธ์ที่กว้างถึง 1.1 MHz ดังนั้นถ้าตัดตัวกรองสัญญาณออกไปแล้ว จะทำให้การส่งข้อมูลสามารถใช้แบนด์วิดธ์ของสายได้อย่างเต็มที่ ในการใช้งานจริงยังมีอีกหลายปัจจัยที่จะทำให้แบนด์วิดธ์มีค่าน้อยกว่า 1.1 MHz เช่น ระยะทางจากบ้านไปยังชุมสายโทรศัพท์ ขนาดของสาย สัญญาณที่ส่ง เป็นต้น ดั้งนั้น ADSL จึงไม่ได้กำหนดตายตัวว่าผู้ใช้จะมีอัตราเร็วในการรับส่งข้อมูลเท่าใด เนื่องจากจะต้องมีการทดสอบผลกระทบต่าง ๆ เสียก่อน แล้วจึงจะทำการกำหนดอัตราเร็วในการรับส่งข้อมูลให้กับผู้ใช้ตอนติดตั้งระบบ

DMT (Discrete multitone technique)

• เทคโนโลยี ADSL จะใช้เทคนิคการมอดูเลชันแบบ DTM ซึ่ง DTM เกิดจากการรวมกันของเทคนิค QAM (quadrature amplitude modulation) และ FDM (Frequency-division multiplexing) โดยเมื่อสายมีแบนด์วิดธ์ 1.104 MHz จะทำการแบ่งออกเป็นช่องสัญญาณสื่อสารได้ 256 ช่อง แต่ละช่องจะมีแบนด์วิดธ์ 4.312 KHz

ADSL modem

• ADSL ตามบ้านเรือนของผู้ใช้ จะเชื่อมโยงกับชุมสายโทรศัพท์ที่ใกล้ที่สุด ซึ่งเราเรียกกันโดยทั่วไปว่า โลคอลลูป(Local loop) โลคอนลูปจะเชื่อมต่อกับตัวกรองสัญญาณซึ่งจะทำหน้าที่แยกสัญญาณเสียงและสัญญาณข้อมูล ส่วนโมเด็ม ADSL จะใช้หลักในการมอดูเลชันแบบ DMT เพื่อสร้างช่องสื่อสารสัญญาณสำหรับการส่งข้อมูลออกไปและรับข้อมูลเข้ามา

DSLAM (Digital subcriber line access multiplexer)

• นอกจากโมเด็ม ADSL ที่ต้องติดตั้งตามบ้านของผู้ใช้แล้ว ที่ชุมสายโทรศัพท์จะต้องติดตั้งอุปกรณ์ที่มีลักษณะการทำงานที่คล้ายกับโมเด็ม ADSL ซึ่งเรียกกันว่า DSLAM อุปกรณ์นี้จะทำหน้าที่ส่งข้อมูลที่ได้รับมาออกไปยังอินเทอร์เน็ตต่อไป

Multiplexing

• Multiplexing เป็นเทคนิคที่ใช้ในการรวมสัญญาณหลาย ๆ สัญญาณเข้าด้วยกันและส่งออกไปพร้อมกันภายในเส้นทางที่ใช้ในการสื่อสารเพียงเส้นทางเดียว

FDM (Frequency-division multiplexing)

• FDM การผสมสัญญาณโดยแบ่งความถี่ เป็นการรวมสัญญาณอะนาล็อกจากหลายๆที่เข้าด้วยกัน แล้วส่งไปทางเดียวกัน โดยที่แบนด์วิดธ์ของเส้นทางที่ใช้ในการสื่อสารนั้นจะต้องกว่างพอ ซึ่งต้องมากกว่าแบนด์วิดธ์ของทุกสัญญาณที่นำมารวมกัน สัญญาณอะนาล็อกที่ถูกส่งมาจากแต่ละอุปกรณ์นั้น จะต้องผ่าย Modulator โดยที่ Modulatr แต่ละตัวนั้น จะมีคลื่นพาห์ (Carrier) ที่มีความถี่ที่แตกต่างกัน จะทำหน้าที่ในการกล้ำสัญญาณ (Modulate) จากอุปกรณ์เข้ากับคลื่นพาห์
  Minimum bandwidth of the link = Channel x Bandwidth(KHz) + Guard band x KHz for Guard band

WDM (Wave-division multiplexing)

• WDM การผสมสัญญาณโดยแบ่งความยาวคลื่น ได้ถูกออกแบบให้ใช้กับสายไฟเบอร์ออปติกจะมีแบนด์วิดธ์ที่กว้างมากและมีอัตราการส่งข้อมูลที่สูง WDMจะมีหลักการเหมือนกับFDM แตกต่างกันที่ WDM นั้นจะใช้แสงเป็นตัวนำส่งสัญญาณ ดังนั้นในวิธีการผสมสัญญาณ (Multiplexing) และการแยกสัญญาณ(Demultiplexing)จึงแตกต่างกัน

TDM (Time-division multiplexing)

• TDM เป็นเทคนิคที่ใช้กับสัญญาณดิจิตอล โดยจะทำการแบ่งเวลาในการส่งข้อมูลให้กับอุปกรณ์ ตามลำดับ เมื่อครบทุกเครื่องแล้วก็จะวนกลับไปที่เครื่องเริ่มต้น และเรียงตามลำดับจนถึงเครื่องสุดท้ายเพื่อทำการส่งข้อมูลอีกครั้ง ข้อมูลที่ถูกส่งมากจากทุกเครือ่งจะถูกนำมารวมกันเป็นเฟรม (Frame) และช่วงเวลาที่แบ่งให้กับแต่ละเครื่องเรียกว่า ช่องเวลา (Time slot)

STDM (Statistical time-division multiplexing)

• STDM ใน synchronous จะมี slot เท่ากันทุกตัวและจะสร้าง slot ตามความต้องการของข้อมูล จะมีMultiplexing คอยตรวจสอบข้อมูลใน line และส่งข้อมูลจน frame เต็ม จะมีอัตรการข้อมูลที่ส่งต่ำกว่าอุปกรณ์ที่จะส่ง

IMUX (Inverse Multiplexing)

• IMUX เป็นวิธีการส่งสัญญาณจากสื่อที่มีความเร็วสูง แยกลงสื่อที่มีความเร็วต่ำกว่าหลายๆเส้น
  

Week 5 : Physical Layer(2) & Error Detection and Correction

Physical Layer (2)

Noiselless Channel : Nyquist Bit Rate

เป็นการคำนวณอัตราการส่งบิตโดยที่ช่องสื่อสารไม่มีสัญญาณรบกวน ซึ่งเรียกได้ว่าเป็นอัตราเร็วสูงสุดของการส่งข้อมูล ใช้สมการดังนี้
- Bitrate = 2*bandwidth *log2L
bandwidth หมายถึง bandwidthของช่องสื่อสาร
L หมายถึง จำนวนระดับของสัญญาณที่ใช้แทนข้อมูล

Noisy Channel : Shannon Capacity

ในความเป็นจริงแล้วมันเป็นไปไม่ได้ที่ช่องสื่อสารจะไม่มีสัญญาณรบกวนเลย จึงพัฒนาสมการใหม่สามารถคำนวณหาอัตราการส่งบิตข้อมูลภายในช่องสื่อสารที่มีสัญญาณรบกวน
- Capacity = bandwidth * log2(1+SNR)
Capacity เป็นความสามารถของการส่งข้อมูลภายในช่องสื่อสารที่มีสัญญาณรบกวน
bandwidth หมายถึง bandwidth ของช่องสื่อสาร
SNR (Signal-to-noise ratio) เป็นอัตราส่วนระหว่างพลังงานของสัญญาณที่ใช้ในการส่งข้อมูลพลังงานของสัญญาณรบกวน

Error Detection and CorrectionNetwork
- Network errors
- Human errors

Categories of Network Errors
- Corrupted (data changed)
- Lost data

Type of Error
- Single-Bit Error
- Burst error

Major functions
- Preventing errors
- Detecting errors
- Correcting errors

Differential Manchester

คือ จะมีการเปลี่ยนสัญญาณช่วงตรงกลางบิตข้อมูล แต่จะแตกต่างจากวิธี manchester ตรงที่วิธีการแบบนี้จะไม่สนใจว่าแรงดันไฟฟ้าจะเป็นบวกหรือลบ การเปลี่ยนสัญญาณจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อบิตมีค่าเป็น "0" เท่านั้น ถ้าบิตข้อมูลมีค่าเป็น "1" ไม่ต้องมีการเปลี่ยนแปลงสัญญาณ

Pulse Amplitude Modulation (PAM)

วิธีการหนึ่งที่ใช้สำหรับแปลงสัญญาณอะนาล็อกเป็นสัญญาณดิจิตอล คือ pulse amplitude modulation (PAM) ซึ่งเทคนิคแบบนี้จะทำการสุ่มสัญญาณอะนาล็อกตามช่วงเวลาต่าง ๆ โดยจะแบ่งแต่ละช่วงเวลาของการสุ่มให้เท่าๆ กัน ผลที่ได้จากการสุ่มจะเป็นลักษณะลำดับของ pulse และ ขนาดของ pulse จะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับสัญญาณอะนาล็อก ดังนั้น pulse ที่ได้จะแทนถึงสัญญาณอะนาล็อกเป็นสัญญาณดิจิตอลและเป็นพื้นฐานของวิธีแบบ Pulse code modulatio (PCM)

Pulse Code Modulation (PCM)

PAM นั้นยังไม่ได้สร้างเป็นสัญญาณดิจิตอลที่แท้จริง ดังนั้นจึงมีการดัดแปลงPAM ใหม่ โดยเรียกว่า Pulse code modulation (PCM) เพื่อนที่จะให้เป็นการแปลงสัญญาณอะนาล็อกเป็นสัญญาณดิจิตอลได้โดยสมบูรณ์
การแปลงสัญญาณแบบ PCM สัญญาณอะนาล็อกจะถูก Quantization หรือ กำหนดค่าตัวเลขให้กับ pulse ตัวเลขที่กำหนดให้กับ pulse นั้นจะได้มาจากขนาดของสัญญาณอะนาล็อกที่ถูกสุ่มสัญญาณ
ขนาดของ pulse ที่ได้จาการสุ่มสัญญาณ จะถูกเปลี่ยนให้อยู่ในรูปของเลขฐานสอง
เมื่อได้กลุ่มตัวเลขที่เป็นบิตของข้อมูลแล้วก็จะสามารถที่จะแปลงให้เป็นสัญญาณดิจิตอลได้ โดยการใช้เทคนิคของ line coding จะแสดงตัวอย่างของผลที่ได้จาก PCM โดยใช้วิธีการแบบ unipolar ในการแปลงบิตข้อมูลให้เป็นสัญญาณดิจิตอล

วิธีการของ PCM นั้นสรุปกระบวนการทำงานได้ดังนี้
1. PAM
2. Quantization
3. Binary encoding
4. Line coding

Sampling Rate
Highest frequency = x Hz
Sampling rate = 2x samples/s

Transmission Modes

- Parallel mode
เป็นการส่งข้อมูลออกไปพร้อมๆกันได้คราวละหลายบิต ทำให้ส่งขอ้มูลได้เร็ว แต่ค่าใช้จ่ายสูง เพราะจะต้องใช้จำนวนของสายมาก นอกจากนั้นแล้วการส่งข้อมูลภายในสายอาจจะไปถึงปลายทางไม่พร้อมกัน ทำให้เกิดความผิดพลาดของการรับส่งข้อมูลได้

- Serial mode
เป็นการส่งข้อมูลที่ใช้สายส่งเพียงเส้นเดียว บิต่ถูกส่งออกจะเรียงตามลำดับกันไป การติดต่อกับอุปกรณ์ภายนอกเครื่องคอมพิวเตอร์ต้องใช้การส่งข้อมูลแบบอนุกรมแล้ว จะต้องทำการแปลงข้อมูลจากแบบขนานไปเป็นแบบอนุกรม (Parallel-to-serial) เสียก่อน ส่วนเครื่องคอมพิวเตอร์ฝั่งรับก็จะต้องแปลงข้อมูลแบบอนุกรมจากสายส่งไปแบบขนานด้วย (Serial-to-parallel)

Types of Serial Transmission

- Asynchronous
ส่งข้อมูลครั้งละไบต์ (1 Byte = 8 bit) ในแต่ลไบต์ที่ถูกส่งออกไปจึงต้องมีบิตเริ่มต้น (Start bit) ซึ่งจะกำหนดค่าเป็น "0" และบิตสิ้นสุด (Stop bit) ซึ่งจะกำหนดค่าใหเป็น "1"

- Synchronous
ใช้การนับจำนวนบิตของข้อมูลที่เข้ามาให้ได้อย่างถูกต้องและแม่นยำ การส่งแบบ Synchronous จะมีความเร็วของการรับส่งข้อมูลได้เร็วกว่าแบบ Asynchronous เนื่องจากไม่ต้องมีบิตพิเศษเพิ่มเติมเข้ามา และไม่มีช่องว่างเกิดขึ้นระหว่างไบต์ของข้อมูลอีกด้วย

- Isochronous

Digital to analog conversion

- Bit rate คือ จำนวนของบิตข้อมูลที่สามารถส่งได้ใน 1 วินาที มีหน่วยเป็น bps

- Baud rate คือ อัตราการเปลี่ยนแปลงสัญญาณใน 1 วินาที มีหน่วยเป็น baud/s

Amplitude Shift Keying (ASK)

เป็นเทคนิคในการแปลงบิตข้อมูลให้เป็นสัญญาณอะนาล็อก โดยหลักการ Modulat บิตข้อมูลกับสัญญาณคลื่นพาห์แบบ ASK นั้นจะให้ความถี่ และเฟสคงที่ แต่จะให้แอมพลิจูดเปลี่ยนไปตามบิตข้อมูล

Phase Shift Keying (PSK)

เป็นเทคนิค Modulat บิตข้อมูลกับสัญญาณคลื่นพาห์แบบ PSK นั้นจะให้เฟสของสัญญาณเปลี่ยนแปลงไปตามบิตข้อมูล โดยให้แอมพลิจูด และความถี่คงที่ ดังนั้นเทคนิคแบบ PSK นี้บิตข้อมูลจะเป็นตัวกำหนดว่าจะให้เฟสของสัญญาณมีค่าเท่าไหร่

Week 4 : Physical Layer

Composite signal - ในคลื่นซายน์จะมีค่าที่เท่าเดิมตลอด ซึ่งไม่เพียงพอต่อการใช้งาน จึงมีการผสมคลื่นรูปซายน์หลายๆแบบ โดยคลื่นที่นำมาผสมจะมีค่าแอมพลิจูด ความถี่ และเฟส ที่ต่างกัน แล้วเกิดคลื่นใหม่
Frequencies, Phases - เฟสของสัญญาณอะนาล็อกจะเป็นค่าที่แสดงถึงต่ำแหน่งต่างๆ ของคลื่นรูปซายน์ ถ้าเลื่อนแกน y ไปทางขวาหรือซ้ายจะเห็นถึงเฟสที่มีความแตกต่างกันไป
Bandwidth - ความแตกต่างระหว่างความถี่สูงและความถี่ต่ำที่อยุ่ในSignal

log2L = N
L - number of level
N - number of bits that can send in period
8 Kbps - 8 kilo bits per sec
8 KBps - 8 kilo byte per sec
1 byte - 8 bits

Baseband transmission - ใช้ความจุเต็มที่ของchannel ในการส่งข้อมูล
low-pass channel - ความถี่ต่ำสุดคือ 0
wide bandwidth - ความถี่สูงมาก
narrow bandwidth - ความถี่ไม่สูงมาก
Bandpass channel - ไม่ต้องเริ่มจาก 0

Mediumanalog bandwidth - hertz
digital bandwidth - bits per second

Nyquist Bit คือ การคำนวณอัตราการส่งบิตข้อมูลโดยที่ช่องสื่อสารไม่มีสัญญาณรบกวน ซึ่งเรียกได้ว่าเป็นอัตราเร็วสูงสุดของการส่งข้อมูล จะใช้สมการ ดังนี้

RateBitrate = 2 * bandwidth * log2L

L = จำนวนระดับของสัญญาณที่ใช้แทนข้อมูล
Bandwidth = bandwidth ของช่องสื่อสาร

Nyquist Bit Rate คือ การคำนวณหาอัตราการส่งบิตข้อมูลภายในช่องสื่อสารที่มีสัญญาณรบกวน จะใช้สมการดังนี้

Bitrate = 2 * bandwidth * log2L

Capacity - เป็นความสามารถของการส่งข้อมูลภายในช่องสื่อสารที่มีสัญญาณรบกวน
Bandwidth - bandwidth ของช่องสื่อสาร
SNR (signal to noise ratio) - เป็นอัตราส่วนระหว่างพลังงานของสัญญาณที่ใช้ในการส่งข้อมูลกับพลังงานของสัญญาณรบกวน

Week 3 : Data and Signals

Physical media : Radio

Radio link types :


- Terrestrial microwave เป็นการส่งสัญญาณข้อมูลไปกับคลื่นไมโครเวฟเป็นการส่งสัญญาณข้อมูลแบบรับช่วงต่อ ๆ กันจากหอ(สถานี) ส่ง-รับสัญญาณหนึ่งไปยังอีกหอหนึ่ง


- Lan (Wifi ,Wimax e.g.)


- Wide-area (Cellular, e.g.)


- Satellite ดาวเทียม



Geosynchronous orbit

Data
- Analog data เช่น เสียงคน เมื่อคนพูดออกมาคลื่นอะนาล็อกจะถูกส่งออกไปในอากาศ เมื่อไมโครโฟนได้รับคลื่นนี้แล้ว ก็สามารถที่จะทำการแปลงคลื่นนี้ให้เป็นสัญญาณอะนาล็อก หรือสัญญาณดิจิตอลได้
-Digigtal data เช่น ข้อมูลที่ถูกจัดเก็ฐอยู่ในหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์ซึ่งข้อมูลนี้จะอยู่ในรูปของ 0 หรือ 1

Periodic analog signals

Peridic singnal เป็นสัญญานที่มีลักษณะรูปแบบของสัญญาณซ้ำรูปแบบเดิมทุกคาบเวลา
Aperiodic signal เป็นสัญญาณที่มีการเปลี่ยนแปลงได้โดยไม่ต้องมีรูปแบบหรือจำเป็นต้องเป็นลูกคลื่น

Analog signal

- Sine wave คลื่นรูปซาย์นั้นจะเริ่มจากค่าของสัญญาณที่เป็น 0 แล้วค่อยๆ เพิ่มขึ้นตามระยะเวลาจนถึงจุดสูงสุด จากนั้นจะเริ่มลดลงมาจนถึง 0 อีกครั้งหนึ่ง และจะลดลงไปเรื่อยๆ จนกระทั่งถึงจุดต่ำสุดแล้วจึงจะเพิ่มขึ้นจนมาถึง 0 อีกครั้ง
- Time and Frequency Domain
- Time-domain กราฟที่สามารถแสดงถึงค่าของแอมพลิจูด ความถี่และเฟส
- Frequency-domain กราฟที่แสดงถึงแอมพลิจูดและความถี่

Week 2 : Introduction & Network Models

Protocols and standards

Protocols ข้อกำหนดหรือกฎของการสื่อสารข้อมูล
- Syntax หมายถึง โครงสร้าง หรือ รูปแบบข้อมูล เช่น กำนหดว่าใน 8 บิตแรกจะหมายถึง address ของผู้ส่ง อีก 8 บิตถัดมา หมายถึง address ผู้รับ ส่วนที่เหลือจึงเป็นข้อมูลจริงๆ
- Semantics หมายถึง ความหมายของข้อมูลที่ได้รับข้อมูลนั้นๆมา จะต้องแปลความหมายของบิตเหล่านั้นก่อน
- Timing หมายถึง ข้อกำหนดเวลาในการรับและส่งข้อมูล เนื่องจาก entity แต่ละตัวนั้นมาความเร็วในการรับส่งที่ไม่เท่ากัน

Standards
- Importance
-Types of standard
- De-facto standards
- Formal standards

Major Standards Bodies
- ISO Based in Geneva, Switzerland (www.iso.ch)
- ITU-T Based in Geneva, Switzerland (www.itu.int)
- ANSI (www.ansi.org)
- IEEE (standards.ieee.org)
- IETF (www.ietf.org)

Layered Tasks
แต่ละชั้นของการทำงานนั้นจะมีหน้าที่ที่แตกต่างกันออกไป ที่ต้นทางจะต้องทำงานจากระดับชั้นบนสุดไปยังระดับชั้นล่างสุด ส่วนที่ปลายทางจะทำงานจากระดับชั้นล่างสุดไปยังระดับชั้นบนสุด โดยที่ในแต่ละระบชั้นจะต้องทำให้เสร็จก่อน จำจะสามารถทำงานในระดับชั้นถัดไปได้

The OSI model
แบบจำลอง OSI ได้ถูกออกแบบมาโดยองค์กร ISO เพื่อเป็นมาตรฐานในการพัฒนาเครือข่ายการสื่อสารข้อมูลและคอมพิวเตอร์ โดยจะแบ่งโครสร้างของเครือข่ายเป็น layer และกำหนดการทำงานของแต่ละ layer
- Application
- Presentation
- Session
- Transport
- Network
- Data link
- Physical

Chapter 1 Introduction

Introduction

Datacom Basics
การสื่อสารข้อมูล(Data Communications)

คือ การโอนถ่าย หรือ แลกเปลี่ยนข้อมูล (Transmission) กันระหว่างต้นทาง และ ปลายทางโดยผ่าน
ทางอุปกรณ์อิเลคทรอนิกส์หรือคอมพิวเตอร์ ด้านการมอง

การสื่อสารโทรคมนาคม(Telecommunication)
คือ การสื่อสารข้อมูลสารสนเทศโดยวิธีการทางอิเลคทรอนิกส์และโดยทั่วไปจะค่อนข้างไกล
จะส่งข้อมูลที่เป็นในรูปแบบเสียง (Voice) และ รูปแบบข้อมูลที่ภาพเคลื่อนไหว (Video)

Data Communication และ Telecommunication ปัจจุบันรวมกันเรียกว่า Broadband Communications

Network Types

Local Area Networks (LANs)

เป็นการใช้งานเครือข่ายในกลุ่มเล็กๆ เชื่อมต่อเครื่องคอมพิวเตอร์ภายในกลุ่ม

Backbone Networks
เป็นเครือข่ายที่รวมเอา ระบบLANหลายๆระบบเข้าด้วยกัน

Metropolitan Area Networks (MAN)

เป็นเครือข่ายที่นำเอา LANs และ BNs มาใช้ร่วมกัน

Wide Area Networks (WANs)

การเอาระบบMANมารวม มีระยะสัญญาณที่กว้าง

5 องค์ประกอบของ การสื่อสารข้อมูล

1.ผู้สื่อสาร

2.ผู้รับสาร

3.สื่อกลาง

4.โปโตคอล

5.ข้อมูล,ข้อความ

Data Flow ประกอบด้วย 3 อย่างนี้

1.Simplex สื่อสารแบบทางเดียว
เป็นการสื่อสารโดยมีผู้สื่อสารเพียงทางเดียวไม่สามารถตอบกลับได้ เช่น โทรทัศน์

2.Half-duplex

เป็นการสื่อสารที่สามรถตอบกลับได้ แต่ไม่สามารถส่งและรับพร้อมกันได้ในเวลาเดียวกัน เช่น วิทยุสื่อสาร

3.Full-duplex

เป็นการสื่อสารที่ ผู้ส่งและผู้รับสามารถโต้ตอบได้ในเวลาเดียวกัน เช่น โทรศัพท์

Network คือ ระบบการสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์ตั้งแต่ 2 เครื่องขึ้นไป สะดวกต่อการใช้ข้อมูล, โปรแกรม หรือเครื่องพิมพ์ร่วมกัน

Types of connections

1.Point-to-point คือ จาก station นึงเชื่อมไปยังอีก station นึง
2.Multipoint คือ จาก mainframe เชื่อมไป station ได้มากกว่า 1 station

Networks มีรูปแบบการเชื่อมต่ออยู่ 5 แบบ

(Mesh Network)

1.Mash เป็นระบบที่ป้องกันการผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นกับระบบได้ดีที่สุด เพราะเดินใช้สาย Cable ไปเชื่อม ต่อกับ Station ทุก Station ถ้าสายจาก Station ใดเกิดมีปัญหาขึ้นก็จะยังใช้สายอื่นที่เหลืออีกได้ ระบบนี้ยากต่อการเดินสาย

(Star Network)

2.Star แบบสตาร์ จะคล้ายกับดาวกระจาย มีอุปกรณ์ประเภท Hub หรือ Switch เป็นศูนย์กลางการเชื่อมต่อ มีข้อดีที่เวลามีสายเส้นใดเส้นหนึ่งหลุดหรือเสียก็ยังทำงานได้อยู่ และถ้าต้องการเพิ่มเครื่องคอมพิวเตอร์เข้าไปในเครือข่ายก็ทำได้ทันทีไม่ต้องหยุดการทำงานของเครือข่ายก่อน

(Bus Network)

3.Bus แบบBus เป็นการเชื่อมต่อแบบอนุกรม โดยใช้สายCableเส้นยาวเส้นเดียว มีข้อเสียคือเมื่อคอมพิวเตอร์ตัวใดตัวหนึ่งมีปัญหา ก็จะทำให้เครือข่ายรวน และเมื่อมีการเพิ่มคอมพิวเตอร์เข้าไปในเครือข่าย จะต้องหยุดการใช้งานของระบบเครือข่ายก่อน เพื่อตัดต่อสายเข้าเครื่องใหม่ ข้อดีคือโครงสร้างแบบBusนี้ไม่ต้องมีอุปกรณ์อย่าง Hub หรือ Switch

(Ring Network)

4.Ring แบบริงค์ จะมีการเชื่อมต่อเข้ากับสายCableเส้นเดียวเป็นวงแหวน การส่งข้อมูลจะไปทิศทางเดียวกันตลอดโดยผ่านเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องนึงไปยังเครื่องนึง ถ้ามันไม่ตรงกับผู้รับตามที่เครื่องเริ่มแรกกำหนดมา มันก็จะส่งผ่านไปยังเครื่องถัดไป จนกว่าจะถึงเครื่องสุดท้ายถ้าตรงกับเครื่องนั้นมันก็จะรับไว้ จะไม่ส่งต่อ แบบนี้มีข้อเสียเมื่อสายช่วงใดช่วงหนึ่งขาดจะทำให้ทั้งระบบใช้งานไม่ได้

(Hybrid Network)

5.Hybrid เป็นการรวมเอาระบบเครือข่ายของระบบ Bus, ระบบ Ring และ ระบบ Star มาเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน

Internet

การต่อแบบ Dialup via modem ความเร็วอินเตอร์เน็ต แค่ 56 Kbps และไม่สามารถคุยโทรศัพท์ได้ขณะที่ต่อ อินเตอร์เน็ตอยู่แบบ ADSL นั้น ความเร็วอินเตอร์เน็ตสูงสูดในตอนนี้ 8 Mbps สามารถใช้โทรศัพท์ได้ระหว่างที่ใช้งานอินเตอร์เน็ตอยู่

Intranet Vs. Extranet

Intranet ไม่อนุญาตให้คนนอกองกรณ์เข้ามาร่วมใช้ ใช้ได้แค่คนในองกรณ์เท่านั้น

Extranet อนุญาตให้คนนอกเข้ามาร่วมใช้ได้ แต่อาจจะต้องสมัครเป็นสมาชิก

ขอขอบคุณเจ้าของเว็ปรูปภาพที่นำมาอ้างอิงค์ประกอบครับ

http://www.thaigoodview.com/library/contest2551/tech04/20/mainmenu.html

visual.merriam-webster.com/.../bus-network.php

www.geocities.com/seeis_224/Internet1.htm