เทคโนโลยีโทรคมนาคม

โทรคมนาคม (Telecommunication) หมายถึงการสื่อสารระยะไกล โดยใช้เทคโนโลยีต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งผ่านทางสัญญาณไฟฟ้า หรือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เนื่องจากเทคโนโลยีที่แตกต่างกันจำนวนมากที่เกี่ยวข้องกับคำนี้ จึงมักใช้ในรูปพหูพจน์ เช่น Telecommunications

เทคโนโลยีการสื่อสารโทรคมนาคมในช่วงต้นประกอบด้วยสัญญาณภาพ เช่น ไฟสัญญาณ, สัญญาณควัน, โทรเลข, สัญญาณธงและ เครื่องส่งสัญญาณด้วยกระจกสะท้อนแสงจากดวงอาทิตย์ ตัวอย่างอื่นๆของการสื่อสารโทรคมนาคมก่อนช่วงที่ทันสมัยได่แก่ข้อความเสียงเช่นกลอง, แตรและนกหวีด เทคโนโลยีการสื่อสารโทรคมนาคมด้วยไฟฟ้าและแม่เหล็กไฟฟ้าได้แก่โทรเลข, โทรศัพท์และ โทรพิมพ์, เครือข่าย, วิทยุ, เครื่องส่งไมโครเวฟ, ใยแก้วนำแสง, ดาวเทียมสื่อสารและอินเทอร์เน็ต

การติดต่อสื่อสารด้วยการรับส่งข้อมูลข่าวสารระหว่างตัวประมวลผล โดยผ่านสื่อกลางที่เชื่อมต้นทางและปลายทางที่ห่างกัน โดยใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หลายรูปแบบ ตามกฎเกณฑ์ หรือระเบียบวิธีการที่กำหนดขึ้นในแต่ละอุปกรณ์ การนิยามและการให้ความหมายของคำว่า “โทรคมนาคม” โดยทั่วไปนั้นอยู่บนมูลเหตุพื้นฐานหลักสองด้าน คือภาษาศาสตร์และเทคโนโลยีร่วมสมัย

ความหมายโดยรวมของสารานุกรมโทรคมนาคมไทย พ.ศ. ๒๕๕๑ คือ

       “การสื่อสาร ที่ช่วยลดระยะทางระหว่างบุคคล อุปกรณ์หรือระบบอัตโนมัติที่สร้างขึ้น เพื่อใช้สำหรับการส่ง แพร่กระจายหรือนำพา ด้วยวิธีการทาง

กลไฟฟ้า แสง คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า หรือคุณสมบัติพิเศษอื่นๆ ทางควอนตัมสำหรับการสื่อสัญญาณ ข้อความ เสียงภาพหรือสื่อประสมให้ผู้รับหรือระบบ สามารถเข้าใจได้”ซึ่งวิวัฒนาการของการโทรคมนาคมนั้นเริ่มต้นจากการใช้มนุษย์ เป็นผู้ส่งสารและพัฒนามาเป็นการส่งสาร ด้วยสิ่งประดิษฐ์ จากธรรมชาติ โดยใช้สัญลักษณ์ต่างๆ เช่น สัญญาณควัน สัญญาณไฟ หรือสัญญาณเสียง ซึ่งมีขอบเขตจำกัด ดังนั้นมนุษย์จึงได้มีการพัฒนาและคิดค้นสิ่งประดิษฐ์ ทาง ด้านโทรคมนาคมขึ้น เพื่อก้าวข้ามขอบเขตนั้นๆด้วยเหตุนี้ จึงทำให้เกิดเทคโนโลยี ที่ใช้สำหรับการสื่อสารโทรคมนาคมขึ้นมากมาย ซึ่งทำให้สามารถสื่อสาร กันได้อย่างรวดเร็ว และได้ระยะทางที่ไกลมากขึ้น เริ่มต้นการพัฒนาจากการสื่อสารระหว่างบุคคล กลายเป็นการสื่อสารระดับเครือข่ายระหว่างประเทศ และ และครอบคลุมทั่วโลกในที่สุด

การสื่อสารแบบแอนะล็อกและแบบดิจิทัล

สัญญาณที่ใช้ในการสื่อสารสามารถเป็นได้ทั้งแอนะล็อกหรือดิจิทัล สำหรับสัญญาณแอนะล็อกสัญญาณจะแปรอย่างต่อเนื่องไปตามข้อมูล ในสัญญาณดิจิทัลข้อมูลจะถูกเข้ารหัสเป็นชุดของค่าที่ไม่ต่อเนื่อง (เช่นชุดของหนึ่งและศูนย์) ในระหว่างที่สัญญาณของข้อมูลถูกส่งออกไปและรับเข้ามา ข้อมูลที่มีอยู่ในสัญญาณแอนะล็อกหลีกเลี่ยงไม่ได้ที่จะถูกลดสภาพลงเนื่องจากการรบกวนทางกายภาพที่ไม่พึงประสงค์ (สัญญาณที่ถูกส่งออกจากเครื่องส่งในทางปฏิบัติจะไม่มีเสียงรบกวน) ปกติแล้วเสียงรบกวนในระบบการสื่อสารสามารถเป็นได้ทั้งเพิ่มเข้าหรือลบออกจากสัญญาณที่พึงประสงค์ในการสุ่มที่สมบูรณ์ รูปแบบของเสียงรบกวนนี้จะเรียกว่าเสียงเติมแต่งด้วยความเข้าใจว่าเสียงรบกวนจะเป็นลบหรือบวกแล้วแต่จังหวะที่แตกต่างกันของเวลา

ในทางตรงกันข้าม ถ้าเสียงรบกวนเติมแต่งมีไม่เกินกว่าเกณฑ์ที่กำหนด ข้อมูลที่มีอยู่ในสัญญาณดิจิทัลจะยังคงเหมือนเดิม ความต้านทานในเสียงรบกวนของระบบดิจิทัล ทำให้เป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญของสัญญาณดิจิทัลเหนือกว่าสัญญาณแอนะล็อก.

เครือข่ายโทรคมนาคม

เครือข่ายการสื่อสารประกอบด้วยเครื่องส่งสัญญาณ, เครื่องรับและช่องทางที่ใช้ส่งข้อความ บางเครือข่ายการสื่อสารมีมากกว่าหนึ่งเราต์เตอร์(route=ทาง, router=ตัวส่ง, ตัวสร้างทาง)ที่ทำงานร่วมกันในการส่งข้อมูลไปยังผู้ใช้ที่ถูกต้อง นอกจากเราเตอร์แล้ว ยังมีสวิตช์ เพื่อใช้ต่อผู้ใช้หลายตัวเข้าด้วยกันด้วย

ช่องทางการสื่อสาร

คำว่า "ช่องทาง" มีสองความหมายที่แตกต่างกัน

ในความหมายแรกคือช่องทางที่เป็นสื่อทางกายภาพที่ใช้ส่งสัญญาณระหว่างเครื่องส่งและรับ ตัวอย่างเช่น อากาศในการส่งสัญญาณด้วยเสียง, ใยแก้วนำแสงสำหรับส่งสัญญาณด้วยแสง, สาย coaxial สำหรับส่งสัญญาณด้วยกระแสไฟฟ้าและ อากาศสำหรับส่งสัญาณด้วยแสงที่มองเห็นได้ หรือเป็นคลื่นอิน​​ฟราเรด แสงอัลตราไวโอเลต และคลื่นวิทยุ ช่องทางสุดท้ายนี้เรียกว่า "free space channel" หมายถึงที่ว่างใดๆ ที่อาจเป็นอากาศหรือสุญญากาศก็ได้ เช่นการส่งคลื่นวิทยุผ่านทาง free space channel นั่นคือ การส่งไปในที่ว่างใดๆ เพราะคลื่นวิทยุเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่สามารถเดินทางได้ดีในสุญญากาศเท่าๆกับเดินทางในอากาศ หมอก เมฆ หรือแก๊สบางชนิดที่ไม่ใช่อากาศ

ในอีกความหมายของ "ช่อง" ในกิจการโทรคมนาคม คือคำว่าช่องสื่อสาร ซึ่งเป็นส่วนย่อยของตัวกลางที่ใช้ส่งหลายๆกระแสข้อมูลไปพร้อมๆกัน ตัวอย่างเช่น สถานีวิทยุหนึ่งสามารถออกอากาศคลื่นวิทยุเข้าไปใน free space ที่ความถี่ในย่าน 94.5 MHz ในขณะที่สถานีวิทยุ อื่นสามารถออกอากาศพร้อมกันด้วยคลื่นวิทยุที่มีความถี่ในย่าน 96.1 MHz แต่ละสถานีจะส่ง คลื่นวิทยุด้วยความกว้างหรือแบนด์วิดท์ประมาณ 180 kHz โดยมีจุดศูนย์กลางอยู่ที่ความถี่ดังกล่าวข้างต้นซึ่งถูกเรียกว่า"ความถี่คลื่นพาห์" แต่ละสถานีในตัวอย่างนี้จะถูกแยกออกจากสถานีที่อยู่ใกล้เคียง ห่าง 200 kHz และความแตกต่างระหว่าง 200 khz และ 180 kHz (20 kHz)เป็นค่ายอมรับได้ทางด้านวิศวกรรมสำหรับความไม่สมบูรณ์ของระบบการสื่อสาร เมื่อมีผู้ใช้ ใช้ตัวกลางในการสื่อสารร่วมกัน ความถี่ของเครื่องส่งของแต่ละผู้ใช้ ในตัวอย่างข้างต้น "free space channel" ถูกแบ่งออกเป็นสองช่องสื่อสารตามความถี่ และแต่ละช่องมีการกำหนดความถี่ของแบนด์วิดท์ให้แยกจากกันในการออกอากาศคลื่นวิทยุ ระบบการแบ่งสื่อกลางให้เป็นช่องทางตามความถี่นี้เรียกว่า การมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งความถี่ (อังกฤษ: Frequency Division Multiplex) หรือ FDM

อีกวิธีหนึ่งในการแบ่งสื่อกลางการสื่อสารให้เป็นหลายๆช่อง คือการจัดสรรเวลาให้แต่ละผู้ส่งข้อมูลให้ออกมาที่สื่อกลางได้เฉพาะในเวลาที่กำหนดให้เท่านั้น (เรียกว่า "time slot" เช่น 20 milliseconds ของทุกๆวินาที) วิธีนี้เรียกว่า การมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งเวลา(อังกฤษ: Time Division Multiplex) หรือ TDM ตัวกลางที่ใช้วิธีนี้คือใยแก้วนำแสง บางระบบการสื่อสารด้วยวิทยุจะใชั TDM ภายในช่อง FDM ที่ถูกจัดสรรให้ ดังนั้นระบบเหล่านั้นจึงเป็นพันธ์ผสมของ TDM และ FDM

การกล้ำสัญญาณ (Modulation)

ในการส่งสัญญาณ ข้อมูลมักถูกรบกวนด้วยอิทธิพลจากภายนอก ทำให้สัญญาณที่เครื่องรับผิดเพี้ยนไป การกล้ำสัญญาณก็เพื่อลดสิ่งรบกวนเหล่านั้น เช่นการส่งสัญญาณเสียง ซึ่งเป็นสัญญาณแบบแอนะลอก มีการกล้ำแบบขนาด (อังกฤษ: Amplitude Modulation) หรือ AM และการกล้ำแบบความถี่ (อังกฤษ: Frequency Modulation) หรือ FM ส่วนการส่งสัญญาณแบบดิจิตอล ก็ต้องเปลี่ยนรูปให้เป็นสัญญาณแอนะลอกก่อน ซึ่งเรียกวิธีการนี้ว่า "keying" (มาจากการใช้สัญญาณมอสในอดีต) เช่น phase-shift keying, frequency-shift keying, and amplitude-shift keying ระบบบลูทูธใช้ phase-shift keying ถ้าใช้ phase-shift keying ผสมกับ amplitude-shift keying เรียกว่า quadrature amplitude modulation (QAM) ใช้ในการส่งข้อมูลดิจิตอลความจุมากๆ

การสื่อสารโทรคมนาคมที่ทันสมัย

โทรศัพท์อัจฉริยะ

การใช้โทรศัพท์เพื่อการสนทนาเพียงอย่างเดียวผ่านโทรศัพท์พื้นฐานจะจำนวนผู้ใช้ลดลง โดยการใช้สำหรับผู้บริโภคส่วนใหญ่ จะใช้แอปพลิเคชันต่อไปนี้มากขึ้น

SMS

Voice over IP

โทรศัพท์มือถือ 3G, 4G หรือ LTE

LINE

Tango เป็นแอปพลิเคชันซอฟแวร์ที่ใช้ในการส่งข้อความข้ามแพลตฟอร์มสำหรับสมาร์ทโฟน ที่ให้บริการพูดคุยแบบเห็นภาพผู้ใช้ทั้งสองด้านผ่านทางเครือข่าย 3G, 4G และ Wi-Fi

วิทยุและโทรทัศน์

มาตรฐานโทรทัศน์ระบบดิจิทัล และการใช้งานทั่วโลก

อุตสาหกรรมสื่อออกอากาศถึงจุดเปลี่ยนที่สำคัญในการพัฒนาของตัวมันเอง หลายประเทศกำลังเปลี่ยนการออกอากาศจากแอนะล็อกมาเป็นดิจิทัล ซึ่งทำได้โดยการผลิตวงจรรวมที่ราคาถูกกว่าเดิม ได้ความเร็วและมีความสามารถที่มากขึ้น ข้อได้เปรียบที่สำคัญของการออกอากาศ แบบดิจิตอลก็คือการหลีกเลี่ยงการร้องเรียนเป็นประจำในการออกอากาศแบบแอนะล็อก ซึ่งได้แก่ปัญหาที่ภาพเต็มไปด้วยหิมะ และเงาสะท้อนเหมือนผีและภาพเพี้ยนอื่น ๆ เหล่านี้อันเกิดขึ้นจากการรบกวนในสัญญาณภาพแอนะล็อก การส่งการจายคลื่นด้วยดิจิทัลจะสามารถเอาชนะปัญหานี้ เพราะสัญญาณดิจิทัลจะลดลงเป็นค่าที่ไม่ต่อเนื่องเมื่อเกิดการรบกวน และด้วยเหตุนี้ การเปลี่ยนแปลงของสัญญาณ ขนาดเล็กๆจะไม่ส่งผลกระทบต่อสัญญาณสุดท้าย ปัญหาที่เกิดกับการส่งสัญญาณแบบดิจิตอลยังสามารถเกิดขึ้นได้ ถ้าการรบกวนมีมากพออย่างมีนัยสำคัญ ก็สามารถปรับเปลี่ยนข้อความหลังถอดรหัสออกมาแล้วได้ ด้วยการแก้ไขข้อผิดพลาดล่วงหน้า เครื่องรับสามารถแก้ไขข้อผิดพลาดของบิตของข้อความที่ถูกส่งมาได้ แต่การรบกวนที่มากเกินไป จะทำให้​​สัญญาณที่ส่งออกไปผิดเพี้ยนไปมาก ซึ่งหมายถึงความล้มเหลวของการส่งการจายคลื่น

อินเทอร์เน็ต

อินเทอร์เน็ตเป็นเครือข่ายทั่วโลกของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่สามารถสื่อสารกันด้วยอินเทอร์เน็ตโพรโทคอล คอมพิวเตอร์บนอินเทอร์เน็ตใด ๆ จะมี IP address ไม่ซ้ำกันที่จะทำให้คอมพิวเตอร์เครื่องอื่น ๆ สามารถหาเส้นทางไปถึงได้ เครื่องที่ส่งจะมี IP address ของผู้ส่ง และ IP address ของผู้รับ ดังนั้น อินเทอร์เน็ตจึงเป็นการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ด้วยกัน

เครือข่ายท้องถิ่นและเครือข่ายบริเวณกว้าง

โทรคมนาคม (Telecommunication) หมายถึงการสื่อสารระยะไกล โดยใช้เทคโนโลยีต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งผ่านทางสัญญาณไฟฟ้า หรือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เนื่องจากเทคโนโลยีที่แตกต่างกันจำนวนมากที่เกี่ยวข้องกับคำนี้ จึงมักใช้ในรูปพหูพจน์ เช่น Telecommunications

เทคโนโลยีการสื่อสารโทรคมนาคมในช่วงต้นประกอบด้วยสัญญาณภาพ เช่น ไฟสัญญาณ, สัญญาณควัน, โทรเลข, สัญญาณธงและ เครื่องส่งสัญญาณด้วยกระจกสะท้อนแสงจากดวงอาทิตย์[4] ตัวอย่างอื่นๆของการสื่อสารโทรคมนาคมก่อนช่วงที่ทันสมัยได่แก่ข้อความเสียงเช่นกลอง, แตรและนกหวีด เทคโนโลยีการสื่อสารโทรคมนาคมด้วยไฟฟ้าและแม่เหล็กไฟฟ้าได้แก่โทรเลข, โทรศัพท์และ โทรพิมพ์, เครือข่าย, วิทยุ, เครื่องส่งไมโครเวฟ, ใยแก้วนำแสง, ดาวเทียมสื่อสารและอินเทอร์เน็ต

การปฏิวัติ ในการสื่อสารโทรคมนาคมไร้สายเริ่มต้นขึ้นในปี 190X กับการเป็นผู้บุกเบิกพัฒนาใน การสื่อสารทางวิทยุโดย Guglielmo มาร์โคนี ที่ได้รับรางวัลโนเบลในสาขาฟิสิกส์ในปี 1909 สำหรับความพยายามของเขา นักประดิษฐ์ผู้บุกเบิกและนักพัฒนาอื่นๆที่น่าทึ่งมากๆในด้านการ สื่อสารโทรคมนาคมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์รวมถึง ชาร์ลส์ วีทสโตน และ ซามูเอล มอร์ส (โทรเลข) , Alexander Graham Bell (โทรศัพท์), เอ็ดวิน อาร์มสตรอง และลี เดอ ฟอเรสท์ (วิทยุ) เช่นเดียวกับที่ จอห์น โลจี แบร์ด และ Philo Farnsworth (โทรทัศน์)

กำลังการผลิตที่มีประสิทธิภาพของโลกในการแลกเปลี่ยนข้อมูลผ่านทางเครือข่ายการสื่อสารโทรคมนาคมสองทางเพิ่มขึ้นจาก 281 เพตาไบต์ของข้อมูล (ที่ถูกบีบอัดอย่างดีที่สุด) ในปี 1986 เป็น 471 petabytes ในปี 1993 และ 2.2 (บีบอัดอย่างดีที่สุด ) เอ็กซาไบต์ ในปี 2000 และ 65 (บีบอัดอย่างดีที่สุด) exabytes ในปี 2007[5] นี่คือเทียบเท่าข้อมูลของสองหน้า หนังสือพิมพ์ต่อคนต่อวันในปี 1986 และ หกเต็มหน้าหนังสือพิมพ์ต่อคนต่อวันในปี 2007[6] ด้วยการเจริญเติบโตขนาดนี้, การสื่อสารโทรคมนาคมมีบทบาทสำคัญมากขึ้นในเศรษฐกิจโลกและอุตสาหกรรมโทรคมนาคมทั่วโลกประมาณ$ 4.7 ล้านล้านภาคเศรษฐกิจในปี 2012[7][8] รายได้จากการให้บริการของอุตสาหกรรมโทรคมนาคมทั่วโลกถูกประเมินไว้ที่ $1.5 ล้านล้านในปี 2010 สอดคล้องกับ 2.4% ของผลิตภัณฑ์มวลรวมของโลก (GDP)[9]

นิรุกติศาสตร์

การติดต่อสื่อสารด้วยการรับส่งข้อมูลข่าวสารระหว่างตัวประมวลผล โดยผ่านสื่อกลางที่เชื่อมต้นทางและปลายทางที่ห่างกัน โดยใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หลายรูปแบบ ตามกฎเกณฑ์ หรือระเบียบวิธีการที่กำหนดขึ้นในแต่ละอุปกรณ์ การนิยามและการให้ความหมายของคำว่า “โทรคมนาคม” โดยทั่วไปนั้นอยู่บนมูลเหตุพื้นฐานหลักสองด้าน คือภาษาศาสตร์และเทคโนโลยีร่วมสมัย

ความหมายโดยรวมของสารานุกรมโทรคมนาคมไทย พ.ศ. ๒๕๕๑ คือ

       “การสื่อสาร ที่ช่วยลดระยะทางระหว่างบุคคล อุปกรณ์หรือระบบอัตโนมัติที่สร้างขึ้น เพื่อใช้สำหรับการส่ง แพร่กระจายหรือนำพา ด้วยวิธีการทาง

กลไฟฟ้า แสง คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า หรือคุณสมบัติพิเศษอื่นๆ ทางควอนตัมสำหรับการสื่อสัญญาณ ข้อความ เสียงภาพหรือสื่อประสมให้ผู้รับหรือระบบ สามารถเข้าใจได้”ซึ่งวิวัฒนาการของการโทรคมนาคมนั้นเริ่มต้นจากการใช้มนุษย์ เป็นผู้ส่งสารและพัฒนามาเป็นการส่งสาร ด้วยสิ่งประดิษฐ์ จากธรรมชาติ โดยใช้สัญลักษณ์ต่างๆ เช่น สัญญาณควัน สัญญาณไฟ หรือสัญญาณเสียง ซึ่งมีขอบเขตจำกัด ดังนั้นมนุษย์จึงได้มีการพัฒนาและคิดค้นสิ่งประดิษฐ์ ทาง ด้านโทรคมนาคมขึ้น เพื่อก้าวข้ามขอบเขตนั้นๆด้วยเหตุนี้ จึงทำให้เกิดเทคโนโลยี ที่ใช้สำหรับการสื่อสารโทรคมนาคมขึ้นมากมาย ซึ่งทำให้สามารถสื่อสาร กันได้อย่างรวดเร็ว และได้ระยะทางที่ไกลมากขึ้น เริ่มต้นการพัฒนาจากการสื่อสารระหว่างบุคคล กลายเป็นการสื่อสารระดับเครือข่ายระหว่างประเทศ และ และครอบคลุมทั่วโลกในที่สุด

การสื่อสารแบบแอนะล็อกและแบบดิจิทัล[แก้]

สัญญาณที่ใช้ในการสื่อสารสามารถเป็นได้ทั้งแอนะล็อกหรือดิจิทัล สำหรับสัญญาณแอนะล็อกสัญญาณจะแปรอย่างต่อเนื่องไปตามข้อมูล ในสัญญาณดิจิทัลข้อมูลจะถูกเข้ารหัสเป็นชุดของค่าที่ไม่ต่อเนื่อง (เช่นชุดของหนึ่งและศูนย์) ในระหว่างที่สัญญาณของข้อมูลถูกส่งออกไปและรับเข้ามา ข้อมูลที่มีอยู่ในสัญญาณแอนะล็อกหลีกเลี่ยงไม่ได้ที่จะถูกลดสภาพลงเนื่องจากการรบกวนทางกายภาพที่ไม่พึงประสงค์ (สัญญาณที่ถูกส่งออกจากเครื่องส่งในทางปฏิบัติจะไม่มีเสียงรบกวน) ปกติแล้วเสียงรบกวนในระบบการสื่อสารสามารถเป็นได้ทั้งเพิ่มเข้าหรือลบออกจากสัญญาณที่พึงประสงค์ในการสุ่มที่สมบูรณ์ รูปแบบของเสียงรบกวนนี้จะเรียกว่าเสียงเติมแต่งด้วยความเข้าใจว่าเสียงรบกวนจะเป็นลบหรือบวกแล้วแต่จังหวะที่แตกต่างกันของเวลา

ในทางตรงกันข้าม ถ้าเสียงรบกวนเติมแต่งมีไม่เกินกว่าเกณฑ์ที่กำหนด ข้อมูลที่มีอยู่ในสัญญาณดิจิทัลจะยังคงเหมือนเดิม ความต้านทานในเสียงรบกวนของระบบดิจิทัล ทำให้เป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญของสัญญาณดิจิทัลเหนือกว่าสัญญาณแอนะล็อก.

เครือข่ายโทรคมนาคม

เครือข่ายการสื่อสารประกอบด้วยเครื่องส่งสัญญาณ, เครื่องรับและช่องทางที่ใช้ส่งข้อความ บางเครือข่ายการสื่อสารมีมากกว่าหนึ่งเราต์เตอร์(route=ทาง, router=ตัวส่ง, ตัวสร้างทาง)ที่ทำงานร่วมกันในการส่งข้อมูลไปยังผู้ใช้ที่ถูกต้อง นอกจากเราเตอร์แล้ว ยังมีสวิตช์ เพื่อใช้ต่อผู้ใช้หลายตัวเข้าด้วยกันด้วย

ช่องทางการสื่อสาร

คำว่า "ช่องทาง" มีสองความหมายที่แตกต่างกัน

ในความหมายแรกคือช่องทางที่เป็นสื่อทางกายภาพที่ใช้ส่งสัญญาณระหว่างเครื่องส่งและรับ ตัวอย่างเช่น อากาศในการส่งสัญญาณด้วยเสียง, ใยแก้วนำแสงสำหรับส่งสัญญาณด้วยแสง, สาย coaxial สำหรับส่งสัญญาณด้วยกระแสไฟฟ้าและ อากาศสำหรับส่งสัญาณด้วยแสงที่มองเห็นได้ หรือเป็นคลื่นอิน​​ฟราเรด แสงอัลตราไวโอเลต และคลื่นวิทยุ ช่องทางสุดท้ายนี้เรียกว่า "free space channel" หมายถึงที่ว่างใดๆ ที่อาจเป็นอากาศหรือสุญญากาศก็ได้ เช่นการส่งคลื่นวิทยุผ่านทาง free space channel นั่นคือ การส่งไปในที่ว่างใดๆ เพราะคลื่นวิทยุเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่สามารถเดินทางได้ดีในสุญญากาศเท่าๆกับเดินทางในอากาศ หมอก เมฆ หรือแก๊สบางชนิดที่ไม่ใช่อากาศ

ในอีกความหมายของ "ช่อง" ในกิจการโทรคมนาคม คือคำว่าช่องสื่อสาร ซึ่งเป็นส่วนย่อยของตัวกลางที่ใช้ส่งหลายๆกระแสข้อมูลไปพร้อมๆกัน ตัวอย่างเช่น สถานีวิทยุหนึ่งสามารถออกอากาศคลื่นวิทยุเข้าไปใน free space ที่ความถี่ในย่าน 94.5 MHz ในขณะที่สถานีวิทยุ อื่นสามารถออกอากาศพร้อมกันด้วยคลื่นวิทยุที่มีความถี่ในย่าน 96.1 MHz แต่ละสถานีจะส่ง คลื่นวิทยุด้วยความกว้างหรือแบนด์วิดท์ประมาณ 180 kHz โดยมีจุดศูนย์กลางอยู่ที่ความถี่ดังกล่าวข้างต้นซึ่งถูกเรียกว่า"ความถี่คลื่นพาห์" แต่ละสถานีในตัวอย่างนี้จะถูกแยกออกจากสถานีที่อยู่ใกล้เคียง ห่าง 200 kHz และความแตกต่างระหว่าง 200 khz และ 180 kHz (20 kHz)เป็นค่ายอมรับได้ทางด้านวิศวกรรมสำหรับความไม่สมบูรณ์ของระบบการสื่อสาร เมื่อมีผู้ใช้ ใช้ตัวกลางในการสื่อสารร่วมกัน ความถี่ของเครื่องส่งของแต่ละผู้ใช้ ในตัวอย่างข้างต้น "free space channel" ถูกแบ่งออกเป็นสองช่องสื่อสารตามความถี่ และแต่ละช่องมีการกำหนดความถี่ของแบนด์วิดท์ให้แยกจากกันในการออกอากาศคลื่นวิทยุ ระบบการแบ่งสื่อกลางให้เป็นช่องทางตามความถี่นี้เรียกว่า การมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งความถี่ (อังกฤษ: Frequency Division Multiplex) หรือ FDM

อีกวิธีหนึ่งในการแบ่งสื่อกลางการสื่อสารให้เป็นหลายๆช่อง คือการจัดสรรเวลาให้แต่ละผู้ส่งข้อมูลให้ออกมาที่สื่อกลางได้เฉพาะในเวลาที่กำหนดให้เท่านั้น (เรียกว่า "time slot" เช่น 20 milliseconds ของทุกๆวินาที) วิธีนี้เรียกว่า การมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งเวลา(อังกฤษ: Time Division Multiplex) หรือ TDM ตัวกลางที่ใช้วิธีนี้คือใยแก้วนำแสง บางระบบการสื่อสารด้วยวิทยุจะใชั TDM ภายในช่อง FDM ที่ถูกจัดสรรให้ ดังนั้นระบบเหล่านั้นจึงเป็นพันธ์ผสมของ TDM และ FDM

การกล้ำสัญญาณ (Modulation)

ในการส่งสัญญาณ ข้อมูลมักถูกรบกวนด้วยอิทธิพลจากภายนอก ทำให้สัญญาณที่เครื่องรับผิดเพี้ยนไป การกล้ำสัญญาณก็เพื่อลดสิ่งรบกวนเหล่านั้น เช่นการส่งสัญญาณเสียง ซึ่งเป็นสัญญาณแบบแอนะลอก มีการกล้ำแบบขนาด (อังกฤษ: Amplitude Modulation) หรือ AM และการกล้ำแบบความถี่ (อังกฤษ: Frequency Modulation) หรือ FM ส่วนการส่งสัญญาณแบบดิจิตอล ก็ต้องเปลี่ยนรูปให้เป็นสัญญาณแอนะลอกก่อน ซึ่งเรียกวิธีการนี้ว่า "keying" (มาจากการใช้สัญญาณมอสในอดีต) เช่น phase-shift keying, frequency-shift keying, and amplitude-shift keying ระบบบลูทูธใช้ phase-shift keying ถ้าใช้ phase-shift keying ผสมกับ amplitude-shift keying เรียกว่า quadrature amplitude modulation (QAM) ใช้ในการส่งข้อมูลดิจิตอลความจุมากๆ

การสื่อสารโทรคมนาคมที่ทันสมัย

โทรศัพท์อัจฉริยะ

ใยแก้วนำแสงให้แบนด์วิธในราคาถูกสำหรับการสื่อสารทางไกล

โทรศัพท์มือถือมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญในเครือข่ายโทรศัพท์ สมาชิกโทรศัพท์มือถือในขณะนี้มีจำนวนมากกว่าสมาชิกพื้นฐานอยู่กับที่ในหลายตลาด ยอดขายของโทรศัพท์มือถือในปี 2012 รวม 1,495 ล้านเครื่อง โดยแบ่งเป็นประเทศในแอฟริกา 56 ล้าน, เอเซีย/แปซิฟิก 652 ล้าน, ทวีปอเมริกา 358 ล้าน และยุโรป 366 ล้าน[31] โทรศัพท์เหล่านี้จะได้รับการบริการโดยระบบเสียงที่มีเนื้อหาและมีการส่งแบบดิจิทัล เช่น GSM หรือ W- CDMA ที่มีการตลาดจำนวนมากเลือกที่จะลดลงของระบบอนาล็อก เช่น AMPS

การใช้โทรศัพท์เพื่อการสนทนาเพียงอย่างเดียวผ่านโทรศัพท์พื้นฐานจะจำนวนผู้ใช้ลดลง โดยการใช้สำหรับผู้บริโภคส่วนใหญ่ จะใช้แอปพลิเคชันต่อไปนี้มากขึ้น

SMS

Voice over IP

โทรศัพท์มือถือ 3G, 4G หรือ LTE

LINE

Tango เป็นแอปพลิเคชันซอฟแวร์ที่ใช้ในการส่งข้อความข้ามแพลตฟอร์มสำหรับสมาร์ทโฟน ที่ให้บริการพูดคุยแบบเห็นภาพผู้ใช้ทั้งสองด้านผ่านทางเครือข่าย 3G, 4G และ Wi-Fi

วิทยุและโทรทัศน์

มาตรฐานโทรทัศน์ระบบดิจิทัล และการใช้งานทั่วโลก

อุตสาหกรรมสื่อออกอากาศถึงจุดเปลี่ยนที่สำคัญในการพัฒนาของตัวมันเอง หลายประเทศกำลังเปลี่ยนการออกอากาศจากแอนะล็อกมาเป็นดิจิทัล ซึ่งทำได้โดยการผลิตวงจรรวมที่ราคาถูกกว่าเดิม ได้ความเร็วและมีความสามารถที่มากขึ้น ข้อได้เปรียบที่สำคัญของการออกอากาศ แบบดิจิตอลก็คือการหลีกเลี่ยงการร้องเรียนเป็นประจำในการออกอากาศแบบแอนะล็อก ซึ่งได้แก่ปัญหาที่ภาพเต็มไปด้วยหิมะ และเงาสะท้อนเหมือนผีและภาพเพี้ยนอื่น ๆ เหล่านี้อันเกิดขึ้นจากการรบกวนในสัญญาณภาพแอนะล็อก การส่งการจายคลื่นด้วยดิจิทัลจะสามารถเอาชนะปัญหานี้ เพราะสัญญาณดิจิทัลจะลดลงเป็นค่าที่ไม่ต่อเนื่องเมื่อเกิดการรบกวน และด้วยเหตุนี้ การเปลี่ยนแปลงของสัญญาณ ขนาดเล็กๆจะไม่ส่งผลกระทบต่อสัญญาณสุดท้าย ตัวอย่างเช่นถ้าข้อความเป็น ไบนารี 1011 ถูกส่งด้วยสัญญาณ แอมพลิจูด [ 1.0 0.0 1.0 1.0 ] และได้รับ สัญญาณที่มี แอมพลิจูด [ 0.9 0.2 1.1 0.9 ] ก็ยังคงถูกถอดรหัสได้ข้อความ ไบนารี 1011 เหมือนกับที่มันถูกส่งมา จากตัวอย่างนี้ ปัญหาที่เกิดกับการส่งสัญญาณแบบดิจิตอลยังสามารถเกิดขึ้นได้ ถ้าการรบกวนมีมากพออย่างมีนัยสำคัญ ก็สามารถปรับเปลี่ยนข้อความหลังถอดรหัสออกมาแล้วได้ ด้วยการแก้ไขข้อผิดพลาดล่วงหน้า เครื่องรับสามารถแก้ไขข้อผิดพลาดของบิตของข้อความที่ถูกส่งมาได้ แต่การรบกวนที่มากเกินไป จะทำให้​​สัญญาณที่ส่งออกไปผิดเพี้ยนไปมาก ซึ่งหมายถึงความล้มเหลวของการส่งการจายคลื่น

ในการแพร่ภาพโทรทัศน์ระบบดิจิทัล มีสามมาตรฐานที่ มีแนวโน้มที่จะถูกนำมาใช้ในการแข่งขัน ทั่วโลก ได้แก่มาตรฐาน ATSC , DVB และ ISDB; ทั้งสามมาตรฐาน ใช้ MPEG -2 สำหรับการบีบอัดภาพวิดีโอ, ATSC ใช้ Dolby Digital AC- 3 สำหรับการบีบอัดเสียง, ISDB ใช้ การเข้ารหัสเสียงขั้นสูง ( MPEG-2 ส่วนที่ 7 ) และ DVB ไม่มีมาตรฐานสำหรับการบีบอัดเสียง แต่ทั่วไปมักจะใช้ MPEG - 1 ส่วนที่ 3 Layer 2. ทางเลือกของการมอดูเลชั่นยังแตกต่างกันไปหลายรูปแบบ ในการกระจายเสียงระบบดิจิตอล มาตรฐานเป็นอันหนึ่งอันเดียวกันมาก แทบทุกประเทศเลือกที่จะพัฒนามาตรฐาน Digital Audio Broadcasting (รู้จักกันดีว่าคือมาตรฐาน ยูเรก้า 147) ยกเว้นประเทศสหรัฐอเมริกาที่เลือกที่จะพัฒนาวิทยุ HD ซึ่งแตกต่างจาก ยูเรก้า 147, ที่ขึ้นอยู่กับวิธีการส่งที่เรียกว่าการส่งแบบ in-band on-channel ที่ยอมให้ ข้อมูลดิจิทัล " ขี่หลัง " ไปบนสัญญาณแอนะล็อก AM หรือ FM ปกติ

อย่างไรก็ตาม แม้จะอยู่ในระหว่างเปลี่ยนผ่านไปเป็นดิจิทัล, โทรทัศน์แบบแอนะล็อกยังคงได้รับการถ่ายทอดในประเทศส่วนใหญ่ ข้อยกเว้นคือสหรัฐอเมริกา ที่สิ้นสุดการส่งโทรทัศน์แอนะล็อก (ทั้งหมด แต่ไม่รวมสถานีโทรทัศน์พลังงานต่ำมากๆ) ตั้งแต 12 มิถุนายน 2009 หลังจากที่ต้อง ล่าช้าจากเส้นตายถึงสองครั้ง สำหรับโทรทัศน์แบบแอนะล็อก มีสามมาตรฐานในการการแพร่ภาพโทรทัศน์สี ที่รู้จักกันดีได้แก่ PAL (เยอรมันออกแบบ), NTSC (อเมริกาเหนือออกแบบ) และ SECAM (ฝรั่งเศสออกแบบ) (ไม่เกี่ยวกับมันมาตรฐานทีวี ขาวดำ ซึ่งแตกต่างกันไปในแต่ละประเทศ.) สำหรับวิทยุแอนะล็อก การเปลี่ยนเป็นดิจิทัลทำได้ยากกว่าโดยความจริงที่ว่า เครื่องรับแอนะล็อกจะขายในราคาเศษเสี้ยวของราคาเครื่องรับดิจิตอล. ทางเลือกของการมอดูเลชั่นของวิทยุแอนะล็อกปกติจะเป็นระหว่าง AM หรือ FM เท่านั้น. เพื่อให้บรรลุการเล่นสเตอริโอ subcarrier ของ AM ถูกนำมาใช้สำหรับ FM สเตอริโอ ปัจจุบัน โทรทัศน์ความละเอียดสูงได้รับความนิยมมากยิ่งขึ้น

อินเทอร์เน็ต

อินเทอร์เน็ตเป็นเครือข่ายทั่วโลกของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่สามารถสื่อสารกันด้วยอินเทอร์เน็ตโพรโทคอล คอมพิวเตอร์บนอินเทอร์เน็ตใด ๆ จะมี IP address ไม่ซ้ำกันที่จะทำให้คอมพิวเตอร์เครื่องอื่น ๆ สามารถหาเส้นทางไปถึงได้ เครื่องที่ส่งจะมี IP address ของผู้ส่ง และ IP address ของผู้รับ ดังนั้น อินเทอร์เน็ตจึงเป็นการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ด้วยกัน

คาดกันว่า 51% ของข้อมูลที่ไหลผ่านเครือข่ายโทรคมนาคมสองทางในปี 2000 มีการไหล ผ่านทางอินเทอร์เน็ต (ส่วนที่เหลือ(42%)โดยผ่านทางโทรศัพท์พื้นฐาน) โดยในปี 2007 อินเทอร์เน็ตครอบงำอย่างชัดเจนโดย 97% ของข้อมูลทั้งหมดที่อยู่ในเครือข่ายการสื่อสารโทรคมนาคม (ส่วนที่เหลือ(2 %) ผ่านทางโทรศัพท์มือถือ)[32] ขณะที่ในปี 2013 ประมาณ 39 % ของประชากรโลกที่มีการเข้าถึงกับอินเทอร์เน็ตที่มีอัตราการเข้าถึง สูงสุด(วัดเป็นเปอร์เซ็นต์ของประชากร) ในทวีปอเมริกา (61%), เอเซียแปซิฟิก (32%) และยุโรป (75%)[33] ในแง่ของการเข้าถึงอินเทอร์เน็ตความเร็วสูงด้วย landline ในปี 2012, ลิคเทนสไตน์ (80,4%) โมนาโค (45.5%) และ สวิสเซอร์แลนด์ ( 41.9%)[34] การเข้าถึงอินเทอร์เน็ตความเร็วสูงด้วยโทรศัพท์มือถือ สิงคโปร์ (123.3%), ญี่ปุ่น (113.1%), ฟินแลนด์ (106.5%), เกาหลีใต้ (106%)[35]

OSI Model

อินเทอร์เน็ตทำงานได้ด้วยโปรโทคอลที่ควบคุมวิธีการที่เครื่องคอมพิวเตอร์และเราเตอร์ทั้งหลายสื่อสารกันและกัน ธรรมชาติของการสื่อสารเครือข่ายคอมพิวเตอร์ใช้วิธีการแบ่งเป็นชั้นของโพรโทคอล ในแต่ละโพรโทคอลจะทำงานมากขึ้นหรือน้อยลงเป็นอิสระจากโพรโทคอลอื่น ๆ การนี้จะช่วยให้โพรโทคอลระดับต่ำกว่าจะได้รับการปรับแต่งสำหรับสถานการณ์เครือข่ายในขณะที่ไม่เปลี่ยนแปลงวิธีที่ระดับโพรโทคอลที่สูงกว่าทำงาน ตัวอย่างในทางปฏิบัติว่าทำไมสิ่งนี้เป็นสิ่งสำคัญ เพราะมันยอมให้อินเทอร์เน็ตเบราว์เซอร์ที่จะเรียกใช้ รหัสเดียวกันโดยไม่คำนึงถึงว่าเครื่องคอมพิวเตอร์ที่กำลังทำงานจะมีการเชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตผ่านอีเทอร์เน็ตหรือเชื่อมต่อกับ Wi-Fi อยู่ โพรโทคอลมักจะถูกพูดถึงในแง่ของ ตำแหน่งของมันในรูปแบบอ้างอิงกับ OSI (ภาพด้านขวา) ซึ่งเกิดขึ้นในปี 1983 เป็นขั้นตอนแรกในความพยายามที่ไม่ประสบความสำเร็จในการสร้างชุดโพรโทคอลเครือข่ายที่จะนำมาใช้ อย่างกว้างขวาง[36]

สำหรับอินเทอร์เน็ต โพรโทคอลสื่อทางกายภาพและการเชื่อมโยงข้อมูลสามารถแปรผันกัน หลายครั้งในรูปของแพ็กเก็ตที่เดินทางไปรอบโลก นี่เป็นเพราะว่าอินเทอร์เน็ตไม่มีข้อจำกัด ในสื่อทางกายภาพหรือโปรโทคอลในการเชื่อมโยงข้อมูลที่จะถูกนำมาใช้ สิ่งนี้นำไปสู่​​การพัฒนาของสื่อและโพรโทคอลที่เหมาะสมที่สุดกับสถานการณ์เครือข่ายท้องถิ่น ในทางปฏิบัติ การติดต่อสื่อสารระหว่างทวีปส่วนใหญ่จะใช้ Asynchronous Transfer Mode (ATM ) โพรโทคอล (หรือที่ทันสมัยเทียบเท่า​​) บนใยแก้วนำแสง นี้เป็นเพราะการสื่อสารระหว่างทวีปส่วนใหญ่ อินเทอร์เน็ตจะใช้โครงสร้างพื้นฐานร่วมกันกับเครือข่ายโทรศัพท์พื้นฐาน หรือ PSTN

ที่เลเยอร์เครือข่าย หลายอย่างกลายเป็นมาตรฐานที่ Internet Protocol (IP) ถูกนำมาใช้สำหรับการหาที่อยู่แฝง(อังกฤษ: logical addressing) สำหรับเวิลด์ไวด์เว็บ "ที่อยู่ IP" จะสามารถหาได้จากรูปแบบที่มนุษย์สามารถอ่านได้โดยการใช้ระบบชื่อโดเมน(อังกฤษ: domain name system) (เช่น 72.14.207.99 ได้มาจาก www.google.com ) ในปัจจุบัน รุ่นของอินเทอร์เน็ตโพรโทคอลที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมีความจำเป็นที่จะต้องเปลี่ยนแปลงจากรุ่นที่สี่ไปเป็นรุ่นที่หก[37]

ที่เลเยอร์การขนส่ง การสื่อสารส่วนใหญ่จะใช้โพรโทคอลแบบ Transmission Control Protocol (TCP) หรือ User Datagram Protocol (UDP) อย่างใดอย่างหนึ่ง TCP จะใช้เมื่อ มันเป็นสิ่งจำเป็นที่ทุกๆข้อความที่ส่งจะต้องไปถึงคอมพิวเตอร์ปลายทาง ในขณะที่ UDP เป็นเพียงน่าพอใจที่จะนำมาใช้ ด้วย TCP, แพ็กเก็ตจะถูกส่งใหม่หากพวกมันสูญหายไปและจะถูกจัดลำดับก่อนหลังก่อนที่จะถูกนำเสนอให้กับชั้นที่สูงกว่า ด้วย UDP, แพ็คเก็ตจะไม่ได้เรียงลำดับก่อนหลังหรือหากเกิดการสูญหายก็จะไม่มีการส่งไปให้ใหม่ ทั้ง TCP และ UDP แพ็คเก็ตจะพกพาหมายเลขพอร์ตไปด้วยเพื่อระบุแอปพลิเคชันหรือกระบวนการในการประมวลผลที่ แพ็คเก็ตนั้นควรจะได้รับการจัดการ[38] เพราะ โพรโทคอลในระดับโปรแกรมประยุกต์บางโปรแกรมจะใช้พอร์ตบางพอร์ต ผู้บริหารเครือข่าย สามารถจัดการจราจรเพื่อให้เหมาะกับความต้องการเฉพาะอย่าง ตัวอย่างเช่นเพื่อจำกัดการเข้าถึงอินเทอร์เน็ต จะทำโดยการปิดกั้นการจราจรที่มีทิศทางสำหรับพอร์ตเฉพาะพอร์ตหนึ่งหรือเพื่อที่จะให้เกิดผลกระทบต่อประสิทธิภาพการใช้งานบางอย่าง จะทำโดยการกำหนด ลำดับความสำคัญของงาน

เหนือเลเยอร์ของการขนส่ง มีโพรโทคอลบางอย่างที่บางครั้งถูกใช้และเข้ากันได้อย่างหลวมๆในเลเยอร์เซสชั่นและเลเยอร์ presentation ที่สะดุดตาที่สุดคือโพรโทคอล Secure Sockets Layer (SSL) และ Transport Layer Security (TLS ) โพรโทคอลเหล่านี้ให้ความแน่ใจว่า ข้อมูลที่ถ่ายโอนระหว่างสองฝ่ายยังคงเป็นความลับอย่างสมบูรณ์[39] ในที่สุด ที่ชั้น application ผู้ใช้อินเทอร์เน็ตจำนวนมากจะคุ้นเคยกับโพรโทคอลเช่น HTTP (การท่องเว็บ), POP3 (e-mail), FTP (การถ่ายโอนไฟล์) IRC (พูดคุย), BitTorrent (แชร์ไฟล์) และ XMPP (การส่งข้อความโต้ตอบแบบทันที)

Voice over Internet Protocol (VoIP) ช่วยให้แพ็คเก็ตข้อมูลถูกนำไปใช้สำหรับการสื่อสารด้วยเสียงประสานสองทาง แพ็คเก็ตข้อมูลจะถูกกำหนดให้เป็นประเภทเสียงและสามารถถูก จัดลำดับความสำคัญโดยผู้บริหารเครือข่ายเพื่อให้เป็นเวลาจริง การสนทนาที่ประสานกันจะมีการขัดแย้งน้อยกับการจราจรของข้อมูลประเภทอื่นที่สามารถเลื่อนออกไปได้ (เช่นการถ่ายโอนไฟล์หรืออีเมล) หรือบัฟเฟอร์ล่วงหน้าได้ (เช่นเสียงและวิดีโอ) โดยไม่ได้เสียหาย การจัดลำดับความสำคัญแบบนั้นจะดีเมื่อเครือข่ายมีความจุเพียงพอสำหรับทุกการโทร VoIP ที่เกิดขึ้นในเวลาเดียวกันและเครือข่ายมีการเปิดใช้งานสำหรับจัดลำดับความสำคัญ เช่น เครือข่าย รูปแบบขององค์กรภาคเอกชน แต่อินเทอร์เน็ตไม่ได้รับการจัดการโดยทั่วไปในทางนี้และเพื่อให้มีความแตกต่างในคุณภาพของการโทรผ่าน VoIP ที่เหนือกว่าเครือข่ายส่วนตัวและเหนือกว่าอินเทอร์เน็ตสาธารณะ[40] .

เครือข่ายท้องถิ่นและเครือข่ายบริเวณกว้าง

LAN (Local Area Network) : ระบบเครือข่ายระดับท้องถิ่น

 

เป็นระบบเครือข่ายที่ใช้งานอยู่ในบริเวณที่ไม่กว้างนัก     อาจใช้อยู่ภายในอาคารเดียวกันหรืออาคารที่อยู่ใกล้กัน เช่น  ภายในมหาวิทยาลัย  อาคารสำนักงาน  คลังสินค้า หรือโรงงาน เป็นต้น  การส่งข้อมูลสามารถทำได้ด้วยความเร็วสูง และมีข้อผิดพลาดน้อย ระบบเครือข่ายระดับท้องถิ่นจึงถูกออกแบบมาให้ช่วยลดต้นทุนและเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงาน และใช้งานอุปกรณ์ต่าง ๆ ร่วมกัน

MAN (Metropolitan Area Network) : ระบบเครือข่ายระดับเมือง

 

เป็นระบบเครือข่ายที่มีขนาดอยู่ระหว่าง Lan และ Wan เป็นระบบเครือข่ายที่ใช้ภายในเมืองหรือจังหวัดเท่านั้น การเชื่อมโยงจะต้องอาศัยระบบบริการเครือข่ายสาธารณะ จึงเป็นเครือข่ายที่ใช้กับองค์การที่มีสาขาห่างไกลและต้องการเชื่อมสาขาเหล่านั้นเข้าด้วยกัน เช่น ธนาคาร   เครือข่ายแวนเชื่อมโยงระยะไกลมาก จึงมีความเร็วในการสื่อสารไม่สูง เนื่องจากมีสัญญาณรบกวนในสาย เทคโนโลยีที่ใช้กับเครือข่ายแวนมีความหลากหลาย มีการเชื่อมโยงระหว่างประเทศด้วยช่องสัญญาณดาวเทียม เส้นใยนำแสง คลื่นไมโครเวฟ คลื่นวิทยุ สายเคเบิล

WAN (Wide Area Network) : ระบบเครือข่ายระดับประเทศ หรือเครือข่ายบริเวณกว้าง

 

เป็นระบบเครือข่ายที่ติดตั้งใช้งานอยู่ในบริเวณกว้าง เช่น ระบบเครือข่ายที่ติดตั้งใช้งานทั่วโลก เป็นเครือข่ายที่เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์ที่อยู่ห่างไกลกันเข้าด้วยกัน อาจจะต้องเป็นการติดต่อสื่อสารกันในระดับประเทศ ข้ามทวีปหรือทั่วโลกก็ได้ ในการเชื่อมการติดต่อนั้น จะต้องมีการต่อเข้ากับระบบสื่อสารขององค์การโทรศัพท์หรือการสื่อสารแห่งประเทศไทยเสียก่อน เพราะจะเป็นการส่งข้อมูลผ่านสายโทรศัพท์ในการติดต่อสื่อสารกันโดยปกติมีอัตราการส่งข้อมูลที่ต่ำและมีโอกาสเกิดข้อผิดพลาด การส่งข้อมูลอาจใช้อุปกรณ์ในการสื่อสาร เช่น โมเด็ม (Modem) มาช่วย

2. ใช้ลักษณะหน้าที่การทำงานของคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายเป็นเกณฑ์ สามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภทดังนี้

Peer-to-Peer Network หรือเครือข่ายแบบเท่าเทียม

        เป็นการเชื่อมต่อเครื่องคอมพิวเตอร์เข้าด้วยกัน โดยเครื่องคอมพิวเตอร์ แต่ละเครื่อง จะสามารถแบ่งทรัพยากรต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นไฟล์หรือเครื่องพิมพ์ซึ่งกันและกันภายในเครือข่ายได้ เครื่องแต่ละเครื่องจะทำงานในลักษณะที่ทัดเทียมกัน ไม่มีเครื่องใดเครื่องเครื่องหนึ่งเป็นเครื่องหลักเหมือนแบบ Client / Server แต่ก็ยังคงคุณสมบัติพื้นฐานของระบบเครือข่ายไว้เหมือนเดิม การเชื่อมต่อแบบนี้มักทำในระบบที่มีขนาดเล็กๆ เช่น หน่วยงานขนาดเล็กที่มีเครื่องใช้ไม่เกิน 10 เครื่อง การเชื่อมต่อแบบนี้มีจุดอ่อนในเรื่องของระบบรักษาความปลอดภัย แต่ถ้าเป็นเครือข่ายขนาดเล็ก และเป็นงานที่ไม่มีข้อมูลที่เป็นความลับมากนัก เครือข่ายแบบนี้ ก็เป็นรูปแบบที่น่าเลือกนำมาใช้ได้เป็นอย่างดี

Client-Server Network หรือเครือข่ายแบบผู้ใช้บริการและผู้ให้บริการ

          เป็นระบบที่มีเครื่องคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องมีฐานะการทำงานที่เหมือน ๆ กัน เท่าเทียมกันภายในระบบ เครือข่าย แต่จะมีเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่ง ที่ทำหน้าที่เป็นเครื่อง Server ที่ทำหน้าที่ให้บริการทรัพยากรต่าง ๆ ให้กับ เครื่อง Client หรือเครื่องที่ขอใช้บริการ ซึ่งอาจจะต้องเป็นเครื่องที่มีประสิทธิภาพที่ค่อนข้างสูง ถึงจะทำให้การให้บริการมีประสิทธิภาพตามไปด้วย ข้อดีของระบบเครือข่าย Client - Server เป็นระบบที่มีการรักษาความปลอดภัยสูงกว่า ระบบแบบ Peer To Peer เพราะว่าการจัดการในด้านรักษาความปลอดภัยนั้น จะทำกันบนเครื่อง Server เพียงเครื่องเดียว ทำให้ดูแลรักษาง่าย และสะดวก มีการกำหนดสิทธิการเข้าใช้ทรัพยากรต่าง ๆให้กับเครื่องผู้ขอใช้บริการ หรือเครื่องClient

3. ใช้ระดับความปลอดภัยของข้อมูลเป็นเกณฑ์ 

การแบ่งประเภทเครือข่ายตามระดับความปลอดภัยของข้อมูล ซึ่งจะแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภทคือ อินเทอร์เน็ต (Internet) อินทราเน็ต (Intranet) และ เอ็กส์ทราเน็ต (Extranet) อินเทอร์เน็ตเป็นเครือข่ายสาธารณะที่ทุกคนสามารถเชื่อมต่อเข้าได้ เครือข่ายนี้จะไม่มีความปลอดภัยของข้อมูลเลย ถ้าทุกคนสามารถเข้าถึงข้อมูลที่แชร์ไว้บนอินเทอร์เน็ตได้ ในทางตรงกันข้าม อินทราเน็ตเป็นเครือข่ายส่วนบุคคล ข้อมูลจะถูกแชร์เฉพาะผู้ที่ใช้อยู่ข้างในเท่านั้น หรือผู้ใช้อินเทอร์เน็ตไม่สามารถเข้ามาดูข้อมูลในอินทราเน็ตได้ ถึงแม้ว่าทั้งสองเครือข่ายจะมีการเชื่อมต่อกันอยู่ก็ตาม ส่วนเอ็กทราเน็ตนั้นเป็นเครือข่ายแบบกึ่งอินเทอร์เน็ตและอินทราเน็ตกล่าวคือ การเข้าใช้เอ็กส์ทราเน็ตนั้นมีการควบคุม เอ็กส์ทราเน็ตส่วนใหญ่จะเป็นเครือข่ายที่เชื่อมต่อระหว่างองค์กรเพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูลบางอย่างซึ่งกันและกัน ในการแลกเปลี่ยนข้อมูลนี้ต้องมีการควบคุม เพราะเฉพาะข้อมูลบางอย่างเท่านั้นที่ต้องการแลกเปลี่ยน

อินเทอร์เน็ต (Internet) เครือข่ายสาธารณะ

อินเทอร์เน็ตเป็นเครือข่ายที่ครอบคลุมทั่วโลก ซึ่งมีคอมพิวเตอร์เป็นล้านๆเครื่องเชื่อมต่อเข้ากับระบบและยังขยายตัวขึ้นเรื่อย ๆ ทุกปี    อินเทอร์เน็ตมีผู้ใช้ทั่วโลกหลายร้อยล้านคน และผู้ใช้เหล่านี้สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลข่าวสารกันได้อย่างอิสระ   โดยที่ระยะทางและเวลาไม่เป็นอุปสรรค     นอกจากนี้ผู้ใช้ยังสามารถเข้าดูข้อมูลต่าง ๆ  ที่ถูกตีพิมพ์ในอินเทอร์เน็ตได้   อินเทอร์เน็ตเชื่อมแหล่งข้อมูลต่าง ๆ เข้าด้วยกันไม่ว่าจะเป็นองค์กรธุรกิจ มหาวิทยาลัย หน่วยงานของรัฐบาล หรือแม้กระทั่งแหล่งข้อมูลบุคคล องค์กรธุรกิจหลายองค์กรได้ใช้อินเทอร์เน็ตช่วยในการทำการค้า เช่น การติดต่อซื้อขายผ่านอินเทอร์เน็ตหรืออีคอมเมิร์ช (E-Commerce) ซึ่งเป็นอีกช่องทางหนึ่งสำหรับการทำธุรกิจที่กำลังเป็นที่นิยม     เนื่องจากมีต้นทุนที่ถูกกว่าและมีฐานลูกค้าที่ใหญ่มาก   ส่วนข้อเสียของอินเทอร์เน็ตคือ   ความปลอดภัยของข้อมูล   เนื่องจากทุกคนสามารถเข้าถึงข้อมูลทุกอย่างที่แลกเปลี่ยนผ่านอินเทอร์เน็ตได้

อินเทอร์เน็ตใช้โปรโตคอลที่เรียกว่า “TCP/IP (Transport Connection Protocol/Internet Protocol)” ในการสื่อสารข้อมูลผ่านเครือข่าย ซึ่งโปรโตคอลนี้เป็นผลจากโครงการหนึ่งของกระทรวงกลาโหมสหรัฐฯ โครงการนี้มีชื่อว่า ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network) ในปี ค.ศ.1975 จุดประสงค์ของโครงการนี้เพื่อเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ที่อยู่ห่างไกลกัน และภายหลังจึงได้กำหนดให้เป็นโปรโตคอลมาตรฐานในเครือข่ายอินเทอร์เน็ต

ในปัจจุบันอินเทอร์เน็ตได้กลายเป็นเครือข่ายสาธารณะ ซึ่งไม่มีผู้ใดหรือองค์กรใดองค์กรหนึ่งเป็นเจ้าของอย่างแท้จริง การเชื่อมต่อเข้ากับอินเทอร์เน็ตต้องเชื่อมต่อผ่านองค์กรที่เรียกว่า “ISP (Internet Service Provider)” ซึ่งจะทำหน้าที่ให้บริการในการเชื่อมต่อเข้ากับอินเทอร์เน็ต นั่นคือ ข้อมูลทุกอย่างที่ส่งผ่านเครือข่าย ทุกคนสามารถดูได้ นอกเสียจากจะมีการเข้ารหัสลับซึ่งผู้ใช้ต้องทำเอง

อินทราเน็ต (Intranet) หรือเครือข่ายส่วนบุคคล

ตรงกันข้ามกับอินเทอร์เน็ต อินทราเน็ตเป็นเครือข่ายส่วนบุคคลที่ใช้เทคโนโลยีอินเทอร์เน็ต เช่น เว็บ, อีเมล, FTP เป็นต้น อินทราเน็ตใช้โปรโตคอล TCP/IP สำหรับการรับส่งข้อมูลเช่นเดียวกับอินเทอร์เน็ต ซึ่งโปรโตคอลนี้สามารถใช้ได้กับฮาร์ดแวร์หลายประเภท และสายสัญญาณหลายประเภท ฮาร์ดแวร์ที่ใช้สร้างเครือข่ายไม่ใช่ปัจจัยหลักของอินทราเน็ต แต่เป็นซอฟต์แวร์ที่ทำให้อินทราเน็ตทำงานได้ อินทราเน็ตเป็นเครือข่ายที่องค์กรสร้างขึ้นสำหรับให้พนักงานขององค์กรใช้เท่านั้น การแชร์ข้อมูลจะอยู่เฉพาะในอินทราเน็ตเท่านั้น หรือถ้ามีการแลกเปลี่ยนข้อมูลกับโลกภายนอกหรืออินเทอร์เน็ต องค์กรนั้นสามารถที่จะกำหนดนโยบายได้ ในขณะที่การแชร์ข้อมูลอินเทอร์เน็ตนั้นยังไม่มีองค์กรใดที่สามารถควบคุมการแลกเปลี่ยนข้อมูลได้ เมื่อเชื่อมต่อเข้ากับอินเทอร์เน็ต พนักงานบริษัทของบริษัทสามารถติดต่อสื่อสารกับโลกภายนอกเพื่อการค้นหาข้อมูลหรือทำธุรกิจต่าง ๆ การใช้โปรโตคอล TCP/IP ทำให้ผู้ใช้สามารถเข้าใช้เครือข่ายจากที่ห่างไกลได้ (Remote Access) เช่น จากที่บ้าน หรือในเวลาที่ต้องเดินทางเพื่อติดต่อธุรกิจ การเชื่อมต่อเข้ากับอินทราเน็ต โดยการใช้โมเด็มและสายโทรศัพท์ ก็เหมือนกับการเชื่อมต่อเข้ากับอินเทอร์เน็ต แต่แตกต่างกันที่เป็นการเชื่อมต่อเข้ากับเครือข่ายส่วนบุคคลแทนที่จะเป็นเครือข่ายสาธารณะอย่างเช่นอินเทอร์เน็ต การเชื่อมต่อกันได้ระหว่างอินทราเน็ตกับอินเทอร์เน็ตถือเป็นประโยชน์ที่สำคัญอย่างหนึ่ง

ระบบการรักษาความปลอดภัยเป็นสิ่งที่แยกอินทราเน็ตออกจากอินเทอร์เน็ต เครือข่ายอินทราเน็ตขององค์กรจะถูกปกป้องโดยไฟร์วอลล์ (Firewall) ซึ่งอาจจะเป็นได้ทั้งฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่ทำหน้าที่กรองข้อมูลที่แลกเปลี่ยนกันระหว่างอินทราเน็ตและอินเทอร์เน็ตเมื่อทั้งสองระบบมีการเชื่อมต่อกัน ดังนั้นองค์กรสามารถกำหนดนโยบายเพื่อควบคุมการเข้าใช้งานอินทราเน็ตได้

อินทราเน็ตสามารถสนองความต้องการของผู้ใช้ในองค์กรได้หลายอย่าง ความง่ายในการตีพิมพ์บนเว็บทำให้เป็นที่นิยมในการประกาศข่าวสารขององค์กร เช่น ข่าวภายในองค์กร กฎ ระเบียบ และมาตรฐาน การปฏิบัติงานต่าง ๆ เป็นต้น หรือแม้กระทั่งการเข้าถึงฐานข้อมูลขององค์กรก็ง่ายเช่นกัน ผู้ใช้สามารถทำงานร่วมกันได้ง่าย และมีประสิทธิภาพมากขึ้น

เอ็กส์ทราเน็ต (Extranet) หรือเครือข่ายร่วม

เอ็กส์ทราเน็ต (Extranet) เป็นเครือข่ายกึ่งอินเทอร์เน็ตกึ่งอินทราเน็ต กล่าวคือ เอ็กส์ทราเน็ตคือเครือข่ายที่เชื่อมต่อระหว่างอินทราเน็ตของสององค์กร ดังนั้นจะมีบางส่วนของเครือข่ายที่เป็นเจ้าของร่วมกันระหว่างสององค์กรหรือบริษัท การสร้างอินทราเน็ตจะไม่จำกัดด้วยเทคโนโลยี แต่จะยากตรงนโยบายที่เกี่ยวกับการรักษาความปลอดภัยของข้อมูลที่ทั้งสององค์กรจะต้องตกลงกัน เช่น องค์กรหนึ่งอาจจะอนุญาตให้ผู้ใช้ของอีกองค์กรหนึ่งล็อกอินเข้าระบบอินทราเน็ตของตัวเองหรือไม่ เป็นต้น การสร้างเอ็กส์ทราเน็ตจะเน้นที่ระบบการรักษาความปลอดภัยข้อมูล รวมถึงการติดตั้งไฟร์วอลล์หรือระหว่างอินทราเน็ตและการเข้ารหัสข้อมูลและสิ่งที่สำคัญที่สุดก็คือ นโยบายการรักษาความปลอดภัยข้อมูลและการบังคับใช้