ระบบการสื่อสารโทรคมนาคมคืออะไร

โทรคมนาคม คือการขยายขอบเขตของการสื่อสารให้มีผลในระยะไกล ในทางปฏิบัติแล้ว เรายอมรับว่าเมื่อมีการขยายขอบเขตดังกล่าวแล้ว อะไรบางอย่างอาจต้องมีการสูญเสียไป ดังนั้นคำว่า โทรคมนาคม นั้น จะรวมถึงรูปแบบทั้งหมดของการสื่อสารดั้งเดิม ที่มีการดัดแปลงหรือปรับปรุงให้สามารถสื่อสารได้ระยะไกล ซึ่งรวมถึง วิทยุ โทรเลข โทรทัศน์ โทรศัพท์ การสื่อสารข้อมูล และเครือข่ายคอมพิวเตอร์

ระบบโทรคมนาคม ได้คิดค้นและพัฒนาโดยวิศวกรโทรคมนาคม และผู้ที่มีชื่อเสียงในแวดวงโทรคมนาคมนี้ ได้แก่ อเล็กซานเดอร์ เบลล์ (Alexander Bell) ผู้คิดค้นโทรศัพท์, จอห์น โลกี้ แบรด (John Logie Baird) ผู้คิดค้นโทรทัศน์ และ กูลเลียโม มาโคนี่ (Guglielmo Marconi) ผู้คิดค้นวิทยุสื่อสาร ในไม่นานมานี้ใยแก้วนำแสงถูกใช้เพิ่มแบนวิทด์ให้กับการเชื่อมต่อกันระหว่างระบบสื่อสาร ซึ่งทำให้ระบบสื่อสารรวดเร็วขึ้น ระบบอินเทอร์เน็ตมีความรวดเร็ว สามารถให้บริการโทรทัศน์ดิจิตอลออนไลน์ได้ ซึ่งจะให้ภาพคมชัดกว่าแบบเดิม

การสื่อสารโทรคมนาคม อาจแบ่งได้เป็นสองประเภทใหญ่ๆ ดังนี้

1. การสื่อสารที่เชื่อมต่อด้วยสาย (Wired) ยกตัวอย่าง เช่น โครงข่ายโทรศัพท์พื้นฐาน โครงข่ายโทรเลข เป็นต้น

2. การสื่อสารที่เชื่อมต่อแบบไร้สาย (Wireless) ยกตัวอย่าง เช่น โครงข่ายโทรศัพท์มือถือ โครงข่ายดาวเทียม เป็นต้น

และเป็นกิจการสาธารณะที่สามารถเปิดให้บริการได้อย่างเสรีรวมไปถึงการเชื่อมต่อระบบอินเตอร์เนตกับประเทศอื่นๆในภูมิภาคด้วย จะนำมาซึ่งการให้บริการที่หลากหลายในด้านการสื่อสารข้อมูล โดยเฉพาะการสร้าง ถนนสายด่วนข่าวสาร (Information Super-Highway) เช่น การโทรคมนาคมผ่านเครือข่ายสื่อสารระบบดิจิตอลความเร็วสูง ที่สามารถให้บริการทางการศึกษา ค้นคว้าวิจัย สันทนาการ และการร่วมมือกันทางเศรษฐกิจในระดับชาติ ระดับภูมิภาค ตลอดจนระดับโลก และจะเป็นส่วนหนึ่งของการดำรงชีวิตในทศวรรษหน้า

องค์ประกอบและหน้าที่ของระบบโทรคมนาคม

ระบบโทรคมนาคม (Telecommunications Systems) คือระบบที่ประกอบด้วยฮาร์ดแวร์และซอฟท์แวร์จำนวนหนึ่งที่สามารถทำงานร่วมกันและถูกจัดไว้สำหรับการสื่อสารข้อมูลจากสถานที่แห่งหนึ่งไปยังสถานที่อีกแห่งหนึ่ง ซึ่งสามารถถ่ายทอดข้อความ ภาพกราฟฟิก เสียงสนทนา และวิดีทัศน์ได้ มีรายละเอียดของโครงสร้างส่วนประกอบดังนี้

1. เครื่องคอมพิวเตอร์หรือเครื่องมือเปลี่ยนปริมาณใดให้เป็นไฟฟ้า (Transducer) เช่น โทรศัพท์ หรือไมโครโฟน

2. เครื่องเทอร์มินอลสำหรับการรับข้อมูลหรือแสดงผลข้อมูล เช่น เครื่องคอมพิวเตอร์หรือโทรศัพท์

3. อุปกรณ์ประมวลผลการสื่อสาร (Transmitter) ทำหน้าที่แปรรูปสัญญาณไฟฟ้าให้เหมาะสมกับช่องสัญญาณ เช่น โมเด็ม (MODEM) มัลติเพล็กเซอร์ (multiplexer) แอมพลิไฟเออร์ (Amplifier) ดำเนินการได้ทั้งรับและส่งข้อมูล

4. ช่องทางสื่อสาร (Transmission Channel) หมายถึงการเชื่อมต่อรูปแบบใดๆ เช่น สายโทรศัพท์ ใยแก้วนำแสง สายโคแอกเซียล หรือแม้แต่การสื่อสารแบบไร้สาย

5. ซอฟท์แวร์การสื่อสารซึ่งทำหน้าที่ควบคุมกิจกรรมการรับส่งข้อมูลและอำนวยความสะดวกในการสื่อสาร

หน้าที่ของระบบโทรคมนาคม

ทำหน้าที่ในการส่งและรับข้อมูลระหว่างจุดสองจุด ได้แก่ ผู้ส่งข่าวสาร (Sender) และ ผู้รับข่าวสาร (Receiver) จะดำเนินการจัดการลำเลียงข้อมูลผ่านเส้นทางที่มีประสิทธิภาพที่สุด จัดการตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูลที่จะส่งและรับเข้ามา สามารถปรับเปลี่ยนรูปแบบข้อมูลให้ทั้งสองฝ่ายสามารถเข้าใจได้ตรงกัน ซึ่งที่กล่าวมานี้ส่วนใหญ่ใช้คอมพิวเตอร์เป็นตัวจัดการ ในระบบโทรคมนาคมส่วนใหญ่ใช้อุปกรณ์ในการรับส่งข้อมูลข่าวสารต่างชนิด ต่างยี่ห้อกัน แต่สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างกันได้เพราะใช้ชุดคำสั่งมาตรฐานชุดเดียวกัน กฎเกณฑ์มาตรฐานในการสื่อสารนี้เราเรียกว่า “โปรโตคอล (Protocol)” อุปกรณ์แต่ละชนิดในเครือข่ายเดียวกันต้องใช้โปรโตคอลอย่างเดียวกัน จึงจะสามารถสื่อสารถึงกันและกันได้ หน้าที่พื้นฐานของโปรโตคอล คือ การทำความรู้จักกับอุปกรณ์ตัวอื่นที่อยู่ในเส้นทางการถ่ายทอดข้อมูล การตกลงเงื่อนไขในการรับส่งข้อมูล การตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูล การแก้ไขปัญหาข้อมูลที่เกิดการผิดพลาดในขณะที่ส่งออกไปและการแก้ปัญหาการสื่อสารขัดข้องที่อาจเกิดขึ้นโปรโตคอลที่รู้จักกันมาก ได้แก่ โปรโตคอลในระบบเครือข่ายอินเตอร์เนต เช่น Internet Protocal ; TCP/IP , IP Address ที่เราใช้กันอยู่ทุกวันนี้

ประเภทของสัญญาณ

- สัญญาณแอนะล็อก(analog signal)

- สัญญาณดิจิทัล(digital signal)

ตัวกลางหรือช่องทางการสื่อสาร

- ช่องสื่อสาร(communication channels) หมายถึง รูปแบบใดๆ ที่สามารถนำมาใช้ในการถ่ายทอดสัญญาณข้อมูลจากอุปกรณ์ตัวหนึ่งในระบบเครือข่ายไปยังอุปกรณ์อีกตัวหนึ่ง

- สื่อต่างๆ ที่ใช้ได้แก่ สายคู่บิดเกลียว สายโคแอ็กเซียล สายใยแก้วนำแสง สัญญาณไมโครเวฟ สัญญาณผ่านดาวเทียม และสัญญาณไร้สายแบบต่างๆ

ความเร็วในการถ่ายทอดข้อมูล

- ปริมาณข้อมูลที่ส่งผ่านช่องสื่อสารใดๆ มีหน่วยวัดเป็น บิตต่อวินาที(bits per second : bps)

- ช่วงคลื่นสัญญาณที่รวมกันอยู่ในช่องสื่อสารหนึ่งช่อง เรียกว่า ความกว้างของช่องสื่อสาร(bandwidth) ช่วงคลื่นที่กว้างมากหมายถึงช่องสัญญาณที่กว้างมาก สามารถส่งข้อมูลปริมาณมากได้ในเวลาอันรวดเร็ว

- มัลติเพล็กเซอร์เป็นอุปกรณ์ที่ช่วยให้การใช้สื่อหรือช่องสื่อสารขนาดใหญ่มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น

ระบบเครือข่ายสื่อสาร

Topology หมายถึงโครงสร้างของเครือข่าย แบ่งออกเป็น

- ระบบเครือข่ายดาว

- ระบบเครือข่ายบัส

- ระบบเครือข่ายวงแหวน

PBX-- LAN--WAN

- PBX(Private Branch Exchange) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ชนิดพิเศษที่ออกแบบมาสำหรับจัดการบริหารการเชื่อมต่อวงจรโทรศัพท์จากสายนอกเข้ากับสายโทรศัพท์ภายในองค์กรอย่างอัตโนมัติ

- ระบบเครือข่ายเฉพาะที่(Local Area Network:LAN)เป็นระบบเครือข่ายบริเวณไม่กว้างมากนัก เชื่อมต่อเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กและอุปกรณ์ต่อพ่วง และอุปกรณ์สื่อสารเข้าด้วยกันโดยมีช่องทางสื่อสารเป็นของตนเอง มีซอฟต์แวร์เครือข่ายเป็นของตนเองเฉพาะเรียกว่า NOS(Network Operating System)

PBX-- LAN--WAN

- ระบบเครือข่ายบริเวณกว้าง(Wide Area Network:WAN) เป็นระบบที่มีขอบเขตการใช้งานกว้างขวางมาก เช่นการเชื่อมต่อระบบระหว่างสาขาของธนาคาร เป็นต้น

บริการอื่นบนระบบเครือข่าย

- Package Switching

- Frame Relay

- Integrated Services Digital Network : ISDN

- DSL

Package Switching

การแบ่งข้อมูลออกเป็นส่วนเล็กๆ มีขนาดเท่ากันทั้งหมดเรียกว่า packet แต่ละแพ็กเก็ตจะมีข้อมูลอยู่ และถูกส่งออกไปหลายๆ เส้นทางภายในอินเทอร์เน็ตจนกว่าจะถึงปลายทาง เมื่อถึงปลายทางแล้วจะมีซอฟต์แวร์ในการรวมแพ็กเก็ตต่างๆ เข้าด้วยกันเหมือนข้อมูลก่อนส่งทุกประการ

Frame Relay

- เป็นบริการที่ใช้งานระบบเครือข่ายร่วมกันแบบหนึ่งที่มีความเร็วในการทำงานสูง มีค่าใช้จ่ายต่ำกว่าระบบแพ็กเก็ตสวิตซ์ ส่วนมากมักจะใช้ร่วมกับสายใยแก้วนำแสง

- ระบบนี้จัดข้อมูลเป็นขนาดเล็กๆ คล้ายแพ็กเก็ตแต่ไม่มีข้อมูลที่ใช้ในการตรวจสอบขณะที่ส่งและแก้ไขข้อผิดพลาด

Integrated Services Digital Network : ISDN

- มาตรฐานใหม่สำหรับการเชื่อมต่อผ่านระบบเครือข่ายโทรศัพท์ที่รวมให้บริการทั้ง เสียง ข้อมูล กราฟิก และวิดีโอ ในสายโทรศัพท์เดียงคู่สายเดียว

- ระดับพื้นฐานสามารถส่งข้อมูลได้ที่ความเร็ว 128 kbps

บริการโทรคมนาคม (Telecommunication Service)

        บริการที่ทำให้ผู้ใช้ต้นทางสามารถติดต่อสื่อสารผ่านอุปกรณ์สื่อสารเช่นโทรศัพท์ไปยังอุปกรณ์สื่อสารของผู้ใช้ปลายทางที่อยู่ห่างไกลออกไปในการ
        บริการโทรคมนาคมนั้น อุปกรณ์สื่อสารของผู้ใช้ ทั้งต้นทางและปลายทาง จะถูกเชื่อมต่อกัน ผ่านทางโครงข่ายโทรคมนาคม (Telecommunication
        Network) ของผู้ให้บริการโทรคมนาคม อย่างเช่น ในกรณีของโทรศัพท์ ก็จะถูกเชื่อมต่อผ่านโครงข่ายโทรศัพท์ ของทีโอที เป็นต้น โครงข่าย
        โทรคมนาคมมีหลายประเภทขึ้นกับประเภทของบริการและอุปกรณ์สื่อสารของผู้ใช้

  โครงข่ายโทรศัพท์พื้นฐาน (Basic Telephone Network)

        โครงข่ายของผู้ให้บริการโทรศัพท์พื้นฐานเพื่อต่อโทรศัพท์บ้านของผู้ใช้ไปยังอุปกรณ์สื่อสารของผู้ใช้ปลายทาง บริการหลักของโครงข่ายนี้จะใช้เพื่อ
         การพูดคุยซึ่งจะเป็นการรับส่งสัญญาณเสียงระหว่างผู้ใช้ต้นทางกับปลายทาง

  โครงข่ายข้อมูล (Data Communication Network)

        โครงข่ายของผู้ให้บริการรับส่งข้อมูล เพื่อต่ออุปกรณ์ในการรับส่งข้อมูล เช่น เครื่องคอมพิวเตอร์ประจำบ้าน หรือสำนักงานของผู้ใช้ ไปยังอุปกรณ์
        ในการรับส่งข้อมูลของปลายทาง บริการหลักของโครงข่ายนี้ เป็นการรับส่งข้อมูลระหว่างผู้ใช้ต้นทางกับปลายทาง เช่น อินเทอร์เน็ตเพื่อค้นหาข้อมูล
        ข่าวสาร หรือการส่งวีดีโอคลิปไปเก็บไว้บนอินเทอร์เน็ต เป็นต้น

  สัญญานควบคุม (Signaling)

         มาตราฐานสัญญานที่ถูกใช้ ในการติดต่อระหว่างกันของโครงข่ายโทรศัพท์ หรือชุมสายโทรศัพท์ โดยในรายละเอียด จะมีการแลกเปลี่ยนข่าวสารที่
         มีข้อมูลที่จำเป็นในการติดต่อสื่อสารเช่นเบอร์โทรศัพท์ต้นทาง ปลายทาง

มัลติคาสต์ (Multicast)

รูปแบบการส่งข้อมูลที่เจาะจงกลุ่มผู้รับ สามารถส่งข้อมูลเพียงครั้งเดียวไปยังผู้รับหลายรายที่สังกัดอยู่ในกลุ่ม

  โพรโตคอลซิป (Protocol SIP)

         โพรโทคอลซึ่งใช้ในการส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายอินเทอร์เน็ต มีลักษณะการแบ่งข้อมูลเป็นขนาดความยาวต่างๆ ซึ่งเรียกว่าแพกเก็ต เพื่อใช้ส่งข้อมูล
         กระจายผ่านเครือข่ายสวิตช์ชิ่ง

  ผู้ให้บริการเสริม (Application Service Provider)

         ผู้ให้บริการด้านสารสนเทศประยุกต์ เช่น การให้บริการเช่าใช้ซอฟต์แวร์

  คุณภาพบริการ (Quality Of Service)

         คุณภาพในการติดต่อสื่อสารด้วยการขนส่งข้อมูลเป็นแพกเกจโดยจะวัดจากความล่าช้าในการส่งข้อมูลจากต้นทางไปปลายทางหรืออัตราส่วนข้อมูล
         ที่สูญหายไประหว่างขนส่งเป็นต้น

ที่มาของโครงข่ายโทรคมนาคมยุคหน้า

จากโครงสร้างของโครงข่ายบริการโทรคมนาคมแบบแยกส่วนดังรูปที่ ๓.๑ โดยมีโครงข่ายโทรคมนาคมหลายชนิดตามประเภทเครื่องของผู้ใช้และบริการ เช่น สำหรับบริการโทรศัพท์พื้นฐาน บริการรับส่งข้อมูลต่างๆ รวมถึงการต่อเข้าอินเทอร์เน็ต ก็มีโครงข่ายข้อมูลของผู้ให้บริการ หรือไอเอสพี (Internet Service Provider: ISP) ประเภทต่างๆรองรับอยู่ ส่วนการติดต่อสื่อสาร ผ่านโทรศัพท์เคลื่อนที่ มีโครงข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่ ทั้งในยุคที่๒ เช่น จีเอสเอ็ม(GSM) จีพีอาเอส(GPRS) เอจ(EDGE) และยุคที่๓ เช่น เอชเอสพีเอ(HSPA) ซีดีเอ็มเอ(CDMA2000) อีวีดีโอ (EVDO) ของผู้ให้บริการ โครงข่ายประเภทต่างๆเหล่านี้จะมีโครงสร้างแบบแนวตั้งหมายถึงแต่ละโครงข่ายจะมีทั้งโครงสร้าง และบริการแยกกันเป็นเอกเทศ ดังนั้นบริการต่างๆ (รวมถึงบริการเสริมดังที่ตัวอย่างในรูปที่๓.๑) บนแต่ละโครงข่ายจึงไม่สามารถใช้ร่วมกันได้ ผลที่ตามมาสำหรับผู้ใช้ก็ คือ ต้องมีการสมัครบริการสำหรับโครงข่ายแต่ละประเภทแยกกันไปจึงทำให้ผู้ใช้รายเดียวต้องมีทั้งหมายเลขโทรศัพท์บ้านหมายเลขโทรศัพท์เคลื่อนที่ และชื่อผู้ใช้สำหรับต่อเข้าอินเทอร์เน็ต(User Name) อีกทั้งบริการเสริมก็ต้องสมัครใช้แยกกันโดยสิ้นเชิง

นอกจากนี้ ผู้ให้บริการโทรคมนาคมต่างๆก็ต้องเผชิญกับความเปลี่ยนแปลงต่อเนื่อง เนื่องจากตลาดโทรศัพท์พื้นฐานซึ่งเป็นธุรกิจหลักได้ลดขนาดลงต่อเนื่อง ตลาดที่ทำรายได้ที่มากขึ้นเช่น โทรศัพท์เคลื่อนที่ก็เข้าสู่จุดอิ่มตัวต่อไป นอกจากนั้นการเปลี่ยนแปลงประเภทของการสื่อสารหลักจากการพูดคุยหรือบริการทางเสียง (Voice Service) ที่เก็บค่าบริการเป็นเวลา มาเป็นการรับส่งข้อมูลที่เก็บเป็นค่าบริการรูปแบบต่างๆ ทำให้การแข่งขันสูงขึ้น ผู้ให้บริการโทรคมนาคมมีความจำเป็นที่ต้องปรับตัวหาโครงข่ายโทรคมนาคมที่สามารถรับกับสถานการณ์ตลาดที่เปลี่ยนไปนั้น ซึ่งก็คือ การรวมโครงข่ายต่างๆเข้าด้วยกันเป็นโครงข่ายเอ็นจีเอ็น (NGN) ดังรูป

ข้อดีของโครงข่ายโทรคมนาคมยุคหน้า

       จากที่มาดังกล่าว องค์กรโทรคมนาคมระหว่างประเทศ(International Telecommunication Union Telecommunication Standardization sector: ITU-T)รวมถึง สถาบันมาตรฐานโทรคมนาคมแห่งสหภาพยุโรป(European Telecommunications Standards Institute: ETSI) ซึ่งมีโครงการชื่อว่า TISPAN (Telecoms & Internet converged Services & Protocols for Advanced Network) ทำงานด้านโครงข่ายโทรคมนาคมยุคหน้าและกำหนดเป็นมาตรฐานเดียวกันทั่วโลก ภาพรวมโครงข่ายโทรคมนาคมยุคหน้า แสดงดังรูปที่ ๓.๒ โดยมีจุดเด่นและข้อดีต่อผู้ใช้ดังต่อไปนี้
       ก) โครงสร้างของโครงข่ายจะเปลี่ยนไปจากเดิมที่แยกตามบริการแต่ละประเภท เป็นโครงข่ายหลักเดียวสำหรับบริการทุกประเภท ทั้งบริการโทรศัพท์บ้าน บริการต่อเข้าโครงข่ายอินเทอร์เน็ต หรือแม้แต่บริการติดต่อสื่อสารจากโทรศัพท์เคลื่อนที่ โดยข้อมูลจะถูกขนส่งโดยใช้โครงข่ายไอพีเป็นหลัก ซึ่งข้อมูลทุกชนิดจะถูกรับส่งเป็นกลุ่มข้อมูลหรือแพกเกจ (Packet)
       ข) โครงข่ายเอ็นจีเอ็น(NGN) จะมีการแบ่งชั้นทำหน้าที่ต่างๆกันอย่างชัดเจนเป็นโครงสร้างแบบแบ่งเป็นชั้น(Hierarchical) ที่ทำหน้าที่ขนส่งข้อมูลของผู้ใช้ไม่ว่าจะเป็นเสียง ภาพ หรือข้อมูลต่างๆที่ใช้ติดต่อสื่อสารระหว่างกัน เรียกว่าชั้นทำหน้าที่ขนส่ง (Transport Stratum) ชั้นที่อยู่เหนือชั้นทำหน้าที่ขนส่ง เรียกว่า ชั้นควบคุมบริการ(Service Stratum) ทำหน้าที่ควบคุมบริการต่างๆ ที่ผู้ใช้ต้องการใช้งาน เช่น ไอพีเทเลโฟนี(IP Telephony) หรือโทรศัพท์ผ่าน
เครือข่ายไอพี รวมถึงการควบคุมคุณภาพของบริการ(Quality of Service) และความปลอดภัย (Security) ด้วย
       ค) จุดเชื่อมต่อต่างๆ(ระหว่างชั้นภายในโครงข่าย ระหว่างโครงข่ายกับผู้ใช้ หรือระหว่างโครงข่ายกับโครงข่ายอื่น) เป็นจุดเชื่อมต่อด้วยมาตรฐานเปิดที่ถูกกำหนดไว้ชัดเจน ทำให้การเชื่อมต่อและทำงานร่วมกันไม่มีปัญหา

     ข้อดีของโครงข่ายเอ็นจีเอ็น(NGN)จากจุดเด่นดังกล่าวนี้ประการแรกคือบริการทุกประเภทมีอยู่บนโครงข่ายเดียวกันและมีการต่อเชื่อมกันอย่างต่อเนื่อง บริการ ที่รวมทั้งบริการโทรศัพท์พื้นฐาน โทรศัพท์เคลื่อนที่ การสื่อสารข้อมูล และบริการการกระจายสัญญาณ(Broadcast) เข้าด้วยกันโดยไม่ต้องแยกเบอร์โทรศัพท์ผู้ใช้หรือชื่อผู้ใช้ตามประเภทโครงข่ายเหมือนเดิม นอกจากนี้ เนื่องจากข้อมูลถูกขนส่งเป็นแบบใช้ไอพีทั้งหมดจึงสามารถมีบริการใหม่ๆเช่น ผู้ใช้ที่บ้านสามารถพูดคุยโทรศัพท์แบบเห็นหน้าได้ขณะสนทนาหรือโทรศัพท์ภาพ สามารถเลือกชมรายการวีดีโอต่างๆได้เมื่อต้องการ เช่น บริษัทนิปปอนเทเลโฟนแอนด์เทเลกราฟ(Nippon Telephone & Telegraph:NTT)ซึ่งเป็นผู้ใหับริการโทรคมนาคมขนาดใหญ่ของประเทศญี่ปุ่นได้ทดลองใช้บริการ ของโครงข่ายเอ็นจีเอ็น(NGN) ตั้งแต่ปลายปี พ.ศ.๒๕๔๙ และเปิดบริการจริงต้นปี พ.ศ.๒๕๕๑

       ข้อดีถัดมา คือ จากการที่มีจุดเชื่อมต่อด้วยมาตรฐานเปิด ผู้ให้บริการโทรคมนาคมสามารถเปิดโครงข่ายเอ็นจีเอ็น (NGN) ให้ผู้สร้างบริการเสริมหรือเอเอสพี (Application Service Provider: ASP) ต่างๆ มาแข่งขันกันสร้างบริการใหม่ๆ บนโครงข่ายให้กับผู้ใช้บริการได้สะดวกขึ้นโดยผู้ให้บริการโครงข่ายไม่ต้องลงทุนทำเองทั้งหมด ดังนั้นผู้ใช้จะมีบริการประเภทต่างๆให้เลือกใช้ได้มากขึ้นด้วยราคาที่เหมาะสมต่อไป

อุปกรณ์โทรคมนาคม

ดาวเทียมคือ?

ดาวเทียมคือวัตถุอย่างหนึ่งที่มนุษย์สร้างขึ้น และถูกปล่อยในอวกาศให้มีการหมุนวนรอบโลก เหมือนกับดวงจันทร์ที่หมุนวนรอบโลกของเรา วงโคจรของดาวเทียมอาจเป็นวงกลม หรือเป็นวงรีก็ได้ ที่ลอยไปตามลักษณะพื้นผิวของโลก (ข้อน่าสังเกต: โลกมีสัณฐานเป็นทรงกลมแบน) และขนาดของแรงที่ดึงดูดดาวเทียมเอาไว้

เกร็ดความรู้ดาวเทียมเล็ก ๆ น้อย ๆ

Ø ดาวเทียมเดินทางเป็นวงโคจร (Orbit) ในวงโคจรนั้น วงโคจรที่มีระยะไกลสุดจากโลกเรียกว่า “จุดไกลสุดของวัตถุในอวกาศ (Apogee)” และในทางกลับกัน วงโคจรที่มีระยะใกล้โลกที่สุด เราเรียกกว่า “จุดใกล้สุดของวัตถุในอวกาศ (perigee)”

Ø ในการสร้างดาวเทียมออกมาใช้งาน โดยทั่วไปแล้ว จะไม่ผลิตออกมาเป็นจำนวนมาก จะถูกสร้างตามคำสั่งภารกิจที่ได้ถูกกำหนดไว้ เช่น ดาวเทียมที่ใช้ในภารกิจ GPS ในปัจจุบัน จะมีจำนวนดาวเทียมอยู่มากกว่า 20 ดวงในวงโคจร, ดาวเทียมอิริเดียม (Iridium satellite) ในปัจจุบันมีมากกว่า 60 ดวงในวงโคจร

ภาพดาวเทียมสื่อสารอิริเดียม

Ø ในปัจจุบันมีดาวเทียมที่ใช้งานในอวกาศที่มีรายชื่อในสาระบบ มีเกือบถึง 26,000 ดวงและมีดาวเทียมถูกปลดระวางไม่ได้ใช้งานที่เราเรียกว่า “ขยะอวกาศ (Space junk)” มีประมาณ 23,000 ดวง

ในดาวเทียมจำนวนมากเหล่านี้ได้ถูกแบ่งประเภทเอาไว้ จำแนกตามปฏิบัติการเฉพาะอย่าง หรือภารกิจที่สำคัญ เราอาจเคยได้ยินคำว่า ดาวเทียมตรวจสภาพอากาศ (Weather satellites) ที่ใช้ในการตรวจสภาพ และการพยากรณ์อากาศ, ดาวเทียมสื่อสาร ที่ใช้ในการติดต่อสื่อสารกันทั้งทางโทรทัศน์ผ่านดาวเทียม และทางโทรศัพท์ผ่านดานดาวเทียม, ดาวเทียมทดลองทางวิทยาศาสตร์ที่ใช้เพื่อความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีการแพทย์ เทคโนโลยีทางวิศวกรรมศาสตร์ ฯลฯ

ส่วนประกอบหลักของดาวเทียม

มีส่วนประกอบหลัก ๆ ของดาวเทียมอยู่ 4 ส่วนดังนี้

1.ระบบเสาอากาศส่งและทรานสปอนเดอร์ภาครับ (Transponder and antenna system)

ทรานสปอนเดอร์คือ ภาครับวิทยุความถี่สูง ความถี่เครื่องเปลี่ยนต่ำ และกำลังเครื่องขยาย ซึ่งใช้ส่งสัญญาณดาวลิงค์ (Downlink) ระบบเสาอากาศ มีเสาอากาศ และตำแหน่งกลไกของพวกมันอย่างถูกต้อง เมื่ออยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสม พวกมันจะทำหน้าที่แก้ปัญหาที่ยุ่งยากตลอดอายุของดาวเทียม

2.แหล่งจ่ายกำลังงาน (Power package)

มันทำหน้าที่เป็นแหล่งจ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับดาวเทียม ดาวเทียมต้องได้กำลังไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ หรือระบบพลังงานแสงอาทิตย์ ในกรณีของการสื่อสารดาวเทียมในวงโคจรค้างฟ้า (Clarke orbit)*

รูปภาพแสดงแหล่งจ่ายพลังงานให้กับดาวเทียม

3.ระบบควบคุม และระบบสารสนเทศ (Control and information system) ระบบควบคุม และระบบสารสนเทศ ที่เรียก สถานีเก็บรักษา (Station keeping system) หน้าที่ของสถานีเก็บรักษาเพื่อให้ดาวเทียมอยู่ในวงโคจรที่ถูกต้องพร้อมกับวงโคจรที่ถูกต้องกับเสาอากาศที่ชี้ไปทิศทางที่แน่นอนตามต้องการ

4.ระบบขับดัน (Rocket thruster system) มีไอพ่นขับดัน ซึ่งคอยทำหน้าที่รักษาเส้นทางการโคจรรอบโลกให้ลอยไปตามวงโคจร

*อาเธอร์ ซี คลาร์ก (Arthur c. clarke) เป็นนักเขียนนวนิยาย และสารคดีวิทยาศาสตร์ผู้มีชื่อเสียงในปลายคริสต์ศตวรรษที่ 20 เขาได้สร้างจินตนาการของการสื่อสารดาวเทียมให้เราได้รู้ ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1945 (พ.ศ. 2488) โดยเขียนบทความเรื่อง “Extra terestrial relays” ในนิตสาร “Wireless world” ฉบับเดือนตุลาคม ปี ค.ศ. 1945 ซึ่งในบทความได้กล่าวถึงว่า “ถ้ามนุษย์ชาติเรานำเอาสถานีทวนสัญญาณขึ้นไปลอยในอวกาศ เพื่อใช้ในการส่งสัญญาณข่าวสารต่าง ๆ เพื่อใช้ในการสื่อสารระหว่างจุดหนึ่งกับอีกจุดหนึ่ง ในรูปแบบของภาคพื้นดินสู่อวกาศ และจากอวกาศกลับเข้ามาสู่ภาคพื้นดินอีกครั้งหนึ่ง โดยเรียกสถานีทวนสัญญาณนี้ว่า “ดาวเทียม”” โดยดาวเทียมนั้นจะลอยอยู่ในอวกาศ โคจรรอบโลก ในลักษณะการโคจรเป็นแบบวงกลม ที่เรียกว่า “Geostationary orbit” ซึ่งดาวเทียมจะลอยอยู่เหนือเส้นศูนย์สูตร ที่ระดับความสูงประมาณ 35,786 กิโลเมตร วัดจากพื้นโลก ซึ่งวงโคจรนี้จะต้องทำให้ดาวเทียมนั้นโคจรด้วยความเร็วเท่ากับที่โลกหมุนรอบตัวเอง เท่ากับ 24 ชั่วโมง หรือหนึ่งรอบพอดี ดังนั้นเมื่อเรามองไปยังดาวเทียม จึงทำให้เป็นภาพลวงตาซึ่งมองเห็นว่า ดาวเทียมนั้นลอยอยู่กับที่ แท้จริงแล้วมีการเคลื่อนที่อยู่ตลอดเวลา

แนวคิดนี้เองที่ทำให้ส่งสัญญาณรายการโทรทัศน์ และวิทยุได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงมาก และครอบคลุมพื้นที่ได้อย่างกว้างขวาง แต่มีการลงทุนที่ค่อนข้างต่ำเพราะไม่จำเป็นต้องสร้างสถานีทวนสัญญาณ (Repeater) มากเหมือนการสื่อสารภาคพื้นดินอื่น ๆ ซึ่งทำให้สามารถส่งสัญญาณมายังลูกค้าโดยตรงอย่างที่เรียกกันว่า DTH (Direct to Home)

นอกจากนี้นายคลาร์ก ยังให้แนวคิดว่า โลกจะทำการสื่อสารผ่านดาวเทียมโดยทั่วโลกได้นั้นจำเป็นต้องมีการนำเอาสถานีทวนสัญญาณที่เรียกว่าดาวเทียม ไปลอยอยู่ในอวกาศเหนือมากสมุทรทั้งสามมหาสมุทรหลัก ๆ คือมหาสมุทรแอตแลนติก, มหาสมุทรแปซิฟิก และมหาสมุทรอินเดีย ซึ่งดาวเทียมทั้งสามจุดนี้จะต้องลอย และโคจรอยู่ในวงโคจรเหนือเส้นศูนย์สูตร ที่มีชื่อเรียกตามสัญญานามว่า