เอกสารที่เกี่ยวข้อง

1. Wireless LAN

Wireless LAN ระบบเครือข่ายไร้สาย (Wireless Local Area Network)
คือ ระบบการสื่อสารข้อมูลที่มีความคล่องตัวมาก ซึ่งอาจจะนำมาใช้ทด-
แทนหรือเพิ่มต่อกับระบบเครือข่ายและใช้สายแบบดั้งเดิมโดยใช้การส่ง
คลื่นความถี่วิทยุในย่านวิทยุ RF และคลื่นอินฟราเรด ในการรับและส่ง
ข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องสามารถผ่านอากาศ,ทะลุกำแพง,
เพดานหรือสิ่งก่อสร้างอื่นๆโดยปราศจากความต้องการของการเดินสาย
นอกจากนั้นระบบเครือข่ายไร้สายก็ยังมีคุณสมบัติครอบคลุมทุกอย่าง
เหมือนกับระบบ LAN แบบใช้สายการทำงานของระบบไร้สายนั้นใช้เทค-
โนโลยี IEEE 802.11 จะทำงานภายใต้คลื่นวิทยุ 2.4 GHz ซึ่งอุปกรณ์
ทุกตัวต่างยี่ห้อกันนั้นมันสามารถสื่อสารกันได้โดยไม่มีปัญหา ภายใต้
มาตรฐานเดียวกัน โดยจะมีการออกเป็น WIFI certified ซึ่งเป็นอันรู้กัน
ดีว่าอุปกรณ์ชิ้นนี้สามารถติดต่อสื่อสารกับอุปกรณ์ตัวอื่นที่มีตรา WIFI
certified นี้ได้เช่นกัน

รูปแบบเครือข่ายของ Wireless LAN

ตารางคุณสมบัติของเครือข่ายไวร์เลสแลนมาตรฐานต่างๆ

2. ลักษณะการเชื่อมต่ออุปกรณ์ IEEE 802.11 WLAN

มาตรฐาน IEEE 802.11 ได้กำหนดลักษณะการเชื่อมต่อของอุปกรณ์ภาย
ในเครือข่าย WLAN ไว้ 2 ลักษณะ คือ โหมดInfrastructure และโหมด
Ad-Hoc หรือ Peer-to-Peer

2.1 โหมด Infrastructure
โดยทั่วไปแล้วอุปกรณ์ในเครือข่าย IEEE 802.11 WLAN จะเชื่อมต่อกัน
ในลักษณะของโหมด Infrastructure ซึ่งเป็นโหมดที่อนุญาตให้อุปกรณ์
ภายใน WLAN สามารถเชื่อมต่อกับเครือข่ายอื่นได้ โหมด Infrastructure
นี้เครือข่าย IEEE 802.11 WLAN จะประกอบไปด้วยอุปกรณ์ 2 ประเภท
ได้แก่ สถานีผู้ใช้(Client Station) ซึ่งก็คืออุปกรณ์คอมพิวเตอร์(Desktop,
Laptop, หรือ PDA ต่างๆ) ที่มีอุปกรณ์ Client Adapter ใช้รับส่งข้อมูลผ่าน
IEEE 802.11 WLAN และสถานีแม่ข่าย(Access Point) ซึ่งทำหน้าที่ต่อ
เชื่อมสถานีผู้ใช้เข้ากับเครือข่ายอื่น การทำงานในโหมด Infrastructure
มีพื้นฐานมาจากระบบเครือข่ายโทรศัพท์มือถือ กล่าวคือสถานีผู้ใช้จะ
สามารถรับส่งข้อมูลโดยตรงกับสถานีแม่ข่ายที่ให้บริการแก่สถานีผู้ใช้นั้น
อยู่เท่านั้น ส่วนสถานีแม่ข่ายจะทำหน้าที่ส่งต่อ (forward) ข้อมูลที่ได้รับ
จากสถานีผู้ใช้ไปยังจุดหมายปลายทางหรือส่งต่อข้อมูลที่ได้รับจากเครือ
ข่ายอื่นมายังสถานีผู้ใช้

Basic Service Set (BSS)
Basic Service Set (BSS) หมายถึงบริเวณของเครือข่าย IEEE 802.11
WLAN ที่มีสถานีแม่ข่าย 1 สถานี ซึ่งสถานีผู้ใช้ภายในขอบเขตของ BSS
นี้ทุกสถานีจะต้องสื่อสารข้อมูลผ่านสถานีแม่ข่ายดังกล่าวเท่านั้น

Extended Service Set (ESS)
หมายถึงบริเวณของเครือข่าย IEEE 802.11 WLAN ที่ประกอบด้วย BSS
มากกว่า 1 BSS ซึ่งได้รับการเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน สถานีผู้ใช้สามารถ
เคลื่อนย้ายจาก BSS หนึ่งไปอยู่ในอีก BSS หนึ่งได้โดย BSS เหล่านี้จะ
ทำการ Roaming หรือติดต่อสื่อสารกันเพื่อทำการโอนย้ายการให้บริการ
สำหรับสถานีผู้ใช้ดังกล่าว

2.2 โหมด Ad-Hoc หรือ Peer-to-Peer
เครือข่าย IEEE 802.11 WLAN ในโหมด Ad-Hoc หรือ Peer-to-Peer
เป็นเครือข่ายที่ปิดคือไม่มีสถานีแม่ข่ายและไม่มีการเชื่อมต่อกับเครือข่าย
อื่น บริเวณของเครือข่าย IEEE 802.11 WLAN ในโหมด Ad-Hoc จะถูก
เรียกว่าIndependent Basic Service Set (IBSS) ซึ่งสถานีผู้ใช้หนึ่งสา-
มารถติดต่อสื่อสารข้อมูลกับสถานีผู้ใช้อื่นๆในเขต IBSS เดียวกันได้โดย
ตรงโดยไม่ต้องผ่านสถานีแม่ข่าย แต่สถานีผู้ใช้จะไม่สามารถรับส่งข้อมูล
กับเครือข่ายอื่นๆได้


3. อุปกรณ์สำหรับเชื่อมต่อกับเครือข่าย Wireless LAN
มีอุปกรณ์หลักๆ ได้แก่

3.1 PCI Card
การ์ดอีเทอร์เนตไร้สายแบบนี้นั้นจะมีเสาส่งสัญญาณแบบ Dipole ให้มา

ด้วย 1 เสา ถอดเปลี่ยนได้มาให้พร้อมกัน ซึ่งผู้ใช้งานนั้นสามารถที่จะ

ปรับองศาให้หันไปทิศทางที่ Access Point ตั้งอยู่เพื่อให้ประสิทธิภาพ

การแลกเปลี่ยนสัญญาณระหว่างกันนั้นดีขึ้นได้

3.2 PCMCIA Card

ลักษณะของตัวการ์ดจะมีขนาดเล็กเท่าบัตรเครดิต บางเบาและน้ำหนัก

น้อยจึงสามารถติดตั้งเข้ากับสล๊อตแบบ PCMCIA ของเครื่องคอมพิว-

เตอร์โน้ตบุ๊กได้โดยง่ายทีเดียว

3.3 Access Point

เป็นอุปกรณ์ที่ใช้เป็นตัวกลางในการรับและส่งข้อมูลระหว่างเครื่องคอม-

พิวเตอร์ที่ติดตั้งการ์ดเครือข่ายไร้สายให้สามารถติดต่อสื่อสารกันได้

ลักษณะการทำงานเป็นเช่นเดียวกับ Hub ที่ใช้กับระบบเครือข่ายใช้สาย

โดย Access Point จะมีพอร์ต RJ-45 สำหรับใช้เพื่อเชื่อมโยงเข้ากับ

เครือข่ายใช้สายที่ใช้งานกันอยู่

4. สัญญาณรบกวน (Noise)

สัญญาณที่ไม่พึงประสงค์ที่เข้ามารวมกับสัญญาณเอาท์พุตทำให้ค่าที่

ได้เปลี่ยนแปลงไป โดยทั่วไปสัญญาณรบกวนมีหลายชนิดเกิดจาก

หลายสาเหตุ เราสามารถแบ่งนอยส์ออกได้ 4 ชนิดดังนี้

4.1 นอยส์บรรยากาศ
เกิดขึ้นจากความแปรปรวนของอากาศที่ห่อหุ้มโลก เช่น ฟ้าแลบ หรือ

ฟ้าผ่า ก่อให้เกิดคลื่นวิทยุแผ่กระจายไปรอบโลก นอยส์บรรยากาศ

สามารถที่จะเกิดขึ้นได้ตลอดเวลาแม้จะไม่มีฝนฟ้าคะนองก็ตาม

4.2 นอยส์จากอวกาศ
เกิดจากดวงอาทิตย์และดวงจันทร์นับล้านดวงในจักรวาล ดวงอาทิตย์

จะแผ่พลังงานออกมาโดยมีสเปกตรัมมีความถี่กว้างมาก พลังงานนั้น

ปรากฏออกมาเป็นนอยส์คงที่ อย่างไรก็ตามที่ผิวดวงอาทิตย์ยังมีความ

แปรปรวนอื่นๆอีก เช่น จุดบนดวงอาทิตย์การลุกโชติช่วง ซึ่งก่อให้เกิด

นอยส์ขึ้นอีกนอกจากนี้ดวงอาทิตย์บางดวงที่ไกลออกไปจากระบบ

สุริยะจักรวาล ก็สามารถ ทำให้เกิดนอยส์มายังโลกได้

4.3 นอยส์ที่เกิดจากสิ่งประดิษฐ์ที่มนุษย์สร้างขึ้น
ได้แก่ นอยส์ที่เกิดจากมอเตอร์ไฟฟ้าเช่น พัดลม ที่เป่าผมเครื่องดูดฝุ่น

นอกจากนี้ยังมีนอยส์จากระบบจุดระเบิดของรถยนต์ การรั่วของสายไฟ

แรงสูงหลอดไฟฟูลออเรสเซนส์

4.4 นอยส์ภายในตัวอุปกรณ์ในเครื่องรับ
แยกเป็น 2 ประเภท คือ นอยส์อุณหภูมิ ( Thermal noise ) และ

ช๊อตนอยส์ ( Shot noise ) นอยส์อุณหภูมิเกิดจากการเคลื่อนที่ของ

อิเล็กตรอนในตัวอุปกรณ์ บางครั้งเรียกว่าจอห์นสันนอยส์( Johnson

noise ) ส่วนช๊อตนอยส์ ์เกิดขึ้นใน อุปกรณ์แอกตีฟ( Active device )

ทุกชนิด เนื่องจากการรวมตัวของอิเล็กตรอนกับโฮล ( hole ) เช่น

ในทรานซิสเตอร์ซึ่งไม่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ

5. การลดทอนสัญญาณ

5.1 การลดทอนสัญญาณของคลื่นตามระยะทาง
การลดทอนนี้เกิดจากความแรงของสัญญาณที่ลดลงซึ่งแปรผันกับ

ระยะทาง ที่เกิดขึ้นในสภาวะสุญญากาศ โดยไม่มีตัวแปรอื่นๆ มา

เกี่ยวข้องในสภาวะนี้จะไม่มีสิ่งกีดขวางมาเกี่ยวข้อง เราเรียกค่านี้ว่า

"อัตราลดทอนในสภาวะสุญญากาศ (Free Space Loss)"

5.2 การลดทอนของคลื่นที่เดินทางผ่านตัวกลาง
การลดทอนของคลื่นที่เดินทางผ่านตัวกลางที่มีความสามารถดูด

ซับสัญญาณได้ เช่น ต้นไม้ ผนัง หน้าต่าง กระจก หรือพื้นอาคาร

อัตราการลดทอนนั้นจะขึ้นอยู่กับโครงสร้างของวัตถุ ยิ่งวัตถุนั้นมี

ความหนาก็จะมีอัตราลดทอนที่สูง โดยทั่วไปจะมีค่าดังต่อไปนี้
- ต้นไม้ มีอัตราการลดทอนอยู่ระหว่าง 10-20 dB โดยจะขึ้นอยู่กับ

ขนาดและประเภทของต้นไม้ ที่มีใบมากจะมีอัตราการลดทอนที่สูง
- ผนัง มีอัตราการลดทอนอยู่ระหว่าง 10-15 dB โดยจะขึ้นอยู่กับ

ความหนาและวัสดุที่ใช้ ถ้าเป็นผนังยิปซัมเบาจะมีอัตราการลดทอน

น้อยกว่าผนังปูนและอิฐ
- พื้นอาคาร มีอัตราการลดทอนระหว่าง 12-27 dB โดยจะขึ้นอยู่กับ

ความหนาและวัสดุที่ใช้ หากเป็นพื้นคอนกรีตเสริมเหล็กจำนวนมาก

จะมีอัตราการลดทอนที่สูงกว่าปกติและถ้าเป็นพื้นไม้จะมีอัตราการ

ลดทอนที่ต่ำกว่ามาก

- กระจก มีอัตราการลดทอนไม่มาก แต่ถ้าเป็นกระจกเคลือบปรอท

ป้องกันความร้อนจะมีอัตราการลดทอนที่สูงกว่า

6. เทคโนโลยี Spread Spectrum

การส่งสัญญาณแบบสเปรดสเปกตรัม(Spread Spectrum) คือ

การผสมผสานระหว่างเทคโนโลยีแนโรว์แบนด์และบรอดแบนด์คือ

ช่วงความถี่ที่ใช้จะกว้างแต่จะแบ่งออกเป็นช่องสัญญาณย่อยหลายๆ

ช่อง แล้วส่งสัญญาณโดยใช้ช่องสัญญาณทีละช่อง ระบบเครือข่าย

ไร้สายส่วนใหญ่จะใช้เทคโนโลยีนี้ จุดประสงค์ของการออกแบบเทค

โนโลยีนี้ คือ การใช้ช่องความถี่กว้าง ทำให้สัญญาณมีกำลังมากขึ้น

ทำให้การรับสัญญาณง่ายขี้น เทคโนโลยีนี้แบ่งออกเป็น 4 ประเภท

คือ

6.1 Frequency Hopping : เทคโนโลยีนี้จะใช้สัญญาณแบบแน-

โรว์แบนด์ แต่จะทำการเปลี่ยนความถึ่ตามลำดับที่ทั้งฝั่งรับและฝั่ง

ส่งให้เข้าใจตรงกันซึ่งลำดับนี้จะดูเหมือนกับเป็นแบบสุ่ม(Random)

สำหรับสถานีอื่น

6.2 Direct Sequence : จะใช้ช่วงความถึ่ความกว้างในการส่งสัญ-

ญาณ แต่จะมีวิธีการกู้ข้อมูลด้วยการสร้างบิตเพิ่มเติม ซึ่งจะเริยกว่า

ชิปปิ้งโค้ด (Chipping Code) ขนาดโค้ดนี้ยิ่งยาวเท่าใดยิ่งทำให้

ความเป็นไปได้ในการกู้ข้อมูลสูงมากขึ้น แต่ก็จะใช้ Bandwidth

เพิ่มขึ้น ( Bandwidth คือ ค่าที่แตกต่างระหว่างความถี่ต่ำสุดและ

ความถี่สูงสุดในช่วงความถี่ช่วงความถี่ที่ใช้ส่งสัญญาณ

6.3 High Rate/Direct Sequencing Spread Spectrum :

เทคนิคการส่งจะคล้ายกับ Direct Sequence แต่ส่งในอัตราที่สูง
กว่า

6.4 OFDM :

- Orthogonal Frequency Division Multiplex5(OFDM5) :

จะใช้เทคนิคของการมัลติเพล็กซ์ความถึ่ในการส่งสัญญาณโดย

สัญญาณที่ส่งไปจะมีความถึ่ 5 กิกะเฮิร์ต(GHz)
- Orthogonal Frequency Division Multiplex24 (OFDM24) :

จะใช้เทคนิคของการมัลติเพล็กซ์ความถึ่ในการส่งสัญญาณโดย

สัญญาณที่ส่งไปจะมีความถึ่ 2.4 กิกะเฮิร์ต(GHz)

Read more: http://locationproject.blogspot.com/