บทที่1 หลักการเบื้องต้นของการสื่อสาร

ความหมายของการสื่อสารข้อมูล
                               

การติดต่อสื่อสารเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นควบคู่มากับมนุษย์ เนื่องจากมนุษย์ต้องอยู่รวมกันเป็นกลุ่มเป็นก้อน โดยมนุษย์ใช้

ภาษาเป็นสื่อในการส่งข้อมูล แลกเปลี่ยนข้อมูลซึ่งกันและกัน โดยมีอากาศเป็นตัวกลาง ซึ่งในภาษาที่มนุษย์ใช้

สื่อสารกันนั้น จะต้องมีข้อตกลงกันว่าแต่ละสัญลักษณ์ หรือคำพูด แทนหรือหมายถึงสิ่งใด มนุษย์ได้คิดค้นวิธีการ

และเครื่องมือที่ใช้ในการติดต่อสื่อสารกันมาตั้งแต่สมัยโบราณแล้ว ยกตัวอย่างเช่น การใช้สัญญาณควันไฟของชาว

อินเดียแดง หรือการใช้ม้าเร็วในการส่งสาส์น จนกระทั่งพัฒนามาเป็นการใช้โทรเลข วิทยุ โทรทัศน์ โทรศัพท์ และ

อินเทอร์เน็ต
  
     ความหมายของการสื่อสารข้อมูล เกิดจากคำสองคำ คือ การสื่อสาร (Communication) ซึ่งหมายถึง การส่ง

เนื้อหาจากฝ่ายหนึ่งไปยังอีกฝ่ายหนึ่ง และคำว่าข้อมูล (Data) หมายถึง ข้อเท็จจริงหรือสิ่งที่ถือหรือยอมรับว่าเป็น

ข้อเท็จจริงสำหรับใช้เป็นหลักอนุมานหาความจริงหรือการคำนวณ [17] ซึ่งในที่นี้เราจะหมายถึงข้อมูลที่เกิดขึ้น

จากเครื่องคอมพิวเตอร์ในรูปตัวเลข 0 หรือ 1 ต่อเนื่องกันไป ซึ่งเป็นค่าที่เครื่องคอมพิวเตอร์เข้าใจ นั่นคือ การ

สื่อสารข้อมูล หมายถึง การส่งเนื้อหาที่อยู่ในรูปตัวเลขฐานสองที่เกิดจากอุปกรณ์หรือเครื่องคอมพิวเตอร์ตั้งแต่ 2 

เครื่องขึ้นไป โดยมีจุดประสงค์เพื่อต้องการติดต่อ แลกเปลี่ยนข้อมูลข่าวสาร ตลอดจนแบ่งปันการใช้ทรัพยากรที่มี

อยู่ให้เกิดประโยชน์สูงสุด

บทที่1 หลักการเบื้องต้นของการสื่อสาร

พื้นฐานของการสื่อสารข้อมูล

การสื่อสารข้อมูล (Data Communication) 
หมายถึง การส่งข้อมูลข่าวสารจากจุด ๆ หนึ่ง ชึ่งเรียกว่า จุดเริ่มต้นหรือจุดส่งสัญญาณไปยังจุดปลายทางหรือจุดรับข่าวสารโดยอาศัยตัวกลางหรือพาหะนำสัญญาณ 


พื้นฐานการสื่อสารข้อมูล 
การสื่อสารข้อมูลมีส่วนประกอบ 3 ส่วนคือ 
1). ตัวส่งสัญญาณหรือแหล่งกำเนิด (Source) 
2). ตัวกลางหรือพาหะนำสัญญาณ (Medium)
3). ตัวรับหรือผู้รับ (Sink) 

รูปแบบทิศทางของการส่งสัญญาณสื่อสารมี 3 รูปแบบ 
1). การส่งสัญญาณแบบทางเดี่ยว (Simplex) 
หมายถึง ผู้ส่งสามารถส่งข้อมูลข่าวสารผ่านตัวกลางไปให้ผู้รับได้ฝ่ายเดียวซึ่งผู้รับข่าวสารไม่สามารถโต้ตอบกลับไปได้ เช่น วิทยุกระจายเสียง , TV , ข่าวสารทางนิตยสารต่าง ๆ 
2). การส่งสัญญาณแบบกึ่งทางคู่ (Half – Duplex) 
หมายถึง ผู้ส่งสามารถส่งข่าวสารผ่านตัวกลางไปให้ผู้รับได้และผู้รับก็สามารถโต้ตอบกลับไปให้ผู้ส่งได้แต่ต้องผลัดกัน รับ – ส่ง เช่น วิทยุมือถือ , FAX 

3). การส่งสัญญาณแบบทางคู่ (Full – Duplex) 
หมายถึง การส่งสัญญาณที่ผู้รับและผู้ส่งสามารถโต้ตอบกันได้โดยทันทีทันใด เช่น การคุยโทรศัพท์ , สนทนา
สัญญาณ (signal) 
ก่อนจะอธิบายถึงช่องสัญญาณ เรามาทำความเข้าใจสัญญาณ (signal) ที่ใช้เป็นพาหนะสำหรับส่งข้อมูลสัญญาณที่ใช้แทนข้อมูล และนำพาข้อมูลผ่านสายส่ง มี 2 รูปแบบ คือ 
• สัญญาณดิจิตอล (digital) 
• สัญญาณอะนาล็อค (Analog) 
.1 . สัญญาณดิจิตอล (digital) 
สัญญาณดิจิตอล จะอยู่ในรูปของพัลส์ไฟฟ้าสี่เหลี่ยมบนช่องสัญญาณ ข้อมูลที่ถูกแปลงเป็นช่องสัญญาณดิจิตอล จะถูกนำเข้าช่องสัญญาณในอนุกรมของบิท 0 หรือ 1 ซึ่งแสดงด้วยค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าสูง หรือต่ำบนช่องสัญญาณ เช่น สัญญาณดิจิตอลบนช่องสัญญาณหนึ่งในช่วงเวลาหนึ่ง บิท 1 แสดงโดยค่าความต่างศักย์ไฟฟ้า 5 voltsขณะที่ บิท 0 แทนด้วย 0 volts 



ในทางอุดมคติแล้ว การส่งสัญญาณดิจิตอลน่าจะเป็นวิธีการการส่งข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์ผ่านสายสัญญาณที่ดีที่สุด เนื่องจากข้อมูลที่เก็บในคอมพิวเตอร์จะอยู่ในรูปของไบนารี คืออนุกรมของเลข 0 หรือ 1 อยู่แล้ว 
แต่ในทางปฏิบัติแล้ว เรายังเผชิญปัญหาความผิดเพี้ยนของสัญญาณที่ผกผันไปตามระยะทางมากขึ้นเมื่อเดินทางบนสายสัญญาณที่ความเร็วสูงขึ้น กล่าวคือ เมื่อสัญญาณถูกส่งด้วยความเร็วสูงขึ้น มันหมายความว่า ช่องว่างระหว่างพัลส์ไฟฟ้ายิ่งแคบน้อยลง ยิ่งระยะทางไกลโอกาสที่กำลังของสัญญาณไฟฟ้าอ่อนลงยิ่งมีมาก เป็นผลให้ตัวรับสัญญาณไฟฟ้าไม่สามารถแยกสัญญาณได้ถูกต้อง 
เพื่อจัดการกับปัญหาการลดลงของระดับสัญญาณ เราจะติดตั้งอุปกรณ์ทวนสัญญาณ (Repeater) อยู่เป็นระยะ ๆ บนสายส่งระหว่างอุปกรณ์ปลายทางและต้นทาง เมื่ออุปกรณ์ทวนสัญญาณตรวจรู้ว่าระดับคุณภาพของสัญญาณลดลง (Degrade) เมื่อนั้นอุปกรณ์ทวนสัญญาณจะสร้างสัญญาณที่รับเข้ามาใหม่ก่อนส่งต่อไปบนช่องสัญญาณ 
2.สัญญาณอะนาล็อค (Analog) 
สัญญาณอะนาล็อคใช้ค่าต่อเนื่องของความต่างศักย์ไฟฟ้าบนช่องสัญญาณแทนข้อมูล เราสามารถใช้สัญญาณอะนาล็อคส่งข้อมูลด้วยบิท 0 หรือ 1 หรือส่งสัญญาณหลากหลาย เช่น สัญญาณเสียงและภาพ 
แสง เสียง คลื่นวิทยุ และสัญญาณอะนาล็อคอื่น ๆ สามารถเดินทางผ่านอากาศในรูปของคลื่นความถี่ได้เหมือนเดินทางผ่านสาย 
ลักษณะของคลื่นจะกำหนดโดยขนาด หรือ แอมปลิจูด (amplitude) และความถี่ (frequency) 



แอมปลิจูด คือ ความสูงของคลื่น แอมปลิจูดของคลื่น ขึ้นอยู่กับช่วงของความต่างศักย์ไฟฟ้าบนสายสัญญาณ เช่น ช่วงกว้างความต่างศักย์ไฟฟ้า ระหว่าง -5 ถึง +5 volts จะสร้างคลื่นที่มีขนาดใหญ่กว่า ช่วงกว้างความต่างศักย์ -3 กับ +3 volts 
ความถี่ (frequency) หมายถึง จำนวนครั้งที่เกิดคลื่นซ้ำ ในรูปแบบเดิมในช่วงเวลาหนึ่ง คลื่นจะถูกแกว่งตามความถี่ที่กำหนด หน่วยของจำนวนครั้งที่คลื่นแกว่ง ในเวลาหนึ่งวินาทีเรียกว่า เฮิร์ทซ์ (Hertz: Hz) ตัวอย่างเช่น ถ้าคลื่นแกว่งซ้ำไปมาในรูปแบบเดิม 30 ครั้งในหนึ่งวินาที หมายความว่าคลื่นแกว่งที่ 30 รอบต่อ 1 วินาที หรือ 30 Hz ถ้าคลื่นแกว่งด้วยความถี่สูงในหลักพันรอบต่อวินาที จะมีหน่วยวัดเป็น กิโลเฮิร์ทซ์ (KHz) ถ้าเป็นหลักล้านรอบ หน่วยวัดเป็น เมกกะเฮิร์ทซ์ (MHz) และหลักพันล้านรอบมีหน่วยวัดเป็น กิกะเฮิร์ทซ์ (GHz) 
โหมดของการส่งผ่านข้อมูล (Tranmission Mode) 
สามารถแบ่งวิธีการส่งผ่านข้อมูลได้ 2 รูปแบบ 
1). การส่งข้อมูลแบบขนาน (Parallel Transmistion)
ในการส่งข้อมูลแบบขนานทุกบิตที่เข้ารหัสแทนข้อมูลจะถูกส่งผ่านไปตามสายขนานกันและพร้อมกัน จำนวนสายส่งจะสองเท่ากับจำนวนบิตที่นำมาเข้ารหัส เช่น 8 บิต ต้องมีสายส่ง 8 เส้น เช่น ถ้าใช้รหัส ASCII 1 ตัวอักษรถูกแทนด้วย 8 บิต 



2). การส่งผ่านข้อมูลแบบเรียงลำดับ (Serial Transmission) 
การส่งข้อมูลแบบนี้ ทุกบิตที่ถูกเข้ารหัสจะถูกส่งออกไปเรียงกันตามลำดับก่อนหลังตามกันไปโดยใช้สายเส้นเดียว 
การส่งผ่านข้อมูลแบบเรียงลำดับแบ่งออกเป็น 2 ประเภท
1). การชิงโคนัส (Synchronization) 
การส่งแบบชิงโดนัสจะส่งข้อมูลไปพร้อมกันโดยไม่มีช่องว่างแต่ต้องมีสัญญาณนำเพื่อให้ผู้รับทราบว่าจะเริ่มทำการส่งข้อมูล 


2). การส่งข้อมูลแบบอะชิงโคนัส (Asynchronous) 
การส่งข้อมูลแบบนี้จะต้องมีสัญญาณ Start ตามด้วยข้อมูลและ Stop ปิดท้ายข้อมูล 


รหัสข้อมูล ( Data Code ) จากที่ผ่านมา เราได้เรียนรู้การส่งข้อมูลดิจิตอลที่ใช้บนเครื่องคอมพิวเตอร์ไป

บนสายสัญญาณ ด้วยเทคนิคการเข้าสัญญาณแบบต่าง ๆ ข้อมูลจะต้องถูกแปลงเป็นชุดของตัวเลขบิท 0 

และ 1 


หน่วยของข้อมูลเช่น อักขระ ( character ) จะถูกแทนด้วยชุดของบิท 0 และ 1 จำนวนหนึ่ง เราเรียกชุด

ของบิท 0 และ 1 นี้ว่า รหัส 


รหัสที่นิยมใช้กันในระบบสื่อสารข้อมูลมี 2 แบบ คือ 


• รหัส ASCII 


• รหัส EBCDIC 


1. รหัส ASCII 


ASCII ( American Standard Code for Information Interchange ) หรือ ที่รู้จักกันในนาม International 

Alphabet Number 5 


ASCII ใช้รหัส 7 บิท แทนอักษรและอักขระควบคุม เพื่อให้อุปกรณ์ปลายทางสามารถสื่อสารกับ

คอมพิวเตอร์ได้ 


ตัวอย่างเช่น อักษร “B” ASCII = 66 แปลงเป็นฐานสอง แทนด้วยบิท 1000010 


ตัวเลข “ 1 ” แทนด้วย บิท 0110001 เป็นต้น 


ASCII ใช้เลข 7 บิท แทนตัวอักขระ และเติมบิทที่ 8 สำหรับควบคุมการผิดพลาด หรือตรวจสอบพาริตี้ ( 

parity ) ในระบบสื่อสารข้อมูล สามารถใช้พาริตี้คู่ หรือ พาริตี้คี่ เพื่อตรวจสอบว่าข้อมูลถูกส่งผ่านไปถึง

ผู้รับที่ปลายทางเหมือนกับที่ต้นทางทุกประการ


การส่งรหัสข้อมูลลงบนช่องสัญญาณ จะส่งจากขวาไปซ้าย คือ บิท b 1 อยู่ขวาสุดถูกส่งก่อนตามด้วย b 

2 จนถึง b 7 จากนั้นจะเต็มบิทที่ 8 สำหรับควบคุม กรณีเลือกพาริตี้คี่ ( add parity ) บิทที่ 8 จะถูกเติมด้วย

บิท 0 หรือ 1 ที่ทำให้ผลรวมของจำนวนบิท “ 1 ” ในอักขระที่เป็นเลขคี่ 


ตัวอย่างเช่น เลข 7 บิทที่แทนอักษร “B” คือ 1000010 ดังนั้น บิทที่ 8 นี้จะทำให้ผลรวมของทุกบิท

สำหรับรหัสนี้เป็นพาริตี้คี่ ต้องเป็น “ 1 ” นั้นคือ เติม “ 1” ที่ซ้ายสุดของรหัสชุดนี้ 11000010 


เมื่อสถานีรับรหัส ASCII ที่ใช้พาริตี้บิทคี่เข้ามา จะตรวจผลรวมของเลข “ 1” ของชุดรหัสที่แทนอักขระนั้น

ว่าเป็นเลขคี่หรือไม่ ถ้าไม่ถูกต้อง ก็จะถือว่ามีข้อผิดพลาดจากการส่งสัญญาณ จากนั้นกระบวนการแก้ไข

ระดับความผิดพลาด ( link level error recovery ) เพื่อส่งให้มีสัญญาณใหม่อีกครั้ง กรณีพาริตี้คู่ พาริตี้

บิทเติมด้วยเลข “ 0” หรือ “ 1” เพื่อทำให้ผลการรวมของจำนวนบิท “ 1” ของรหัสที่แทนอักขระนั้นเป็นเลข

คู่ เช่น อักษร “B” พาริตี้บิทจะถูกเติมด้วย “ 0” 

การตรวจสอบพาริตี้บิท เป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการตรวจหาความผิดพลาดของการส่งสัญญาณ ถึงแม้ว่าไม่

สามารถคลอบคลุมได้ทุกข้อผิดพลาดก็ตาม 

2. รหัส EBCDIC


EBCDIC ( Extended Binary Coded Decimal lnterchange ) IBM เป็นผู้คิดค้นรหัสนี้ขึ้นใช้กับเครื่อง 

IBM System/360 ในปี 1960 โดยใช้รหัส 8 บิท แทนอักขระทั้ง 256 ตัว และอักขระควบคุม


ตัวอย่างเช่น อักษร “b” แทนด้วยรหัส 10000010 และ “ 1” แทนด้วยรหัส 11110001 รหัส EBCDIC ไม่

ใช้การตรวจสอบพาริตี้ แต่ใช้วิธีอื่นในการตรวจหาระดับความผิดพลาดของการส่งสัญญาณ ซึ่ง

โปรโตคอลสำหรับระดับการเชื่อมโยง ( Link-Level Protocol ) EBCDIC ไม่ใช้กันแพรหลายนัก แต่ก็มี

ความสำคัญเนื่องจากเป็นรหัสที่ใช้กับเครื่อง IBM 


ช่องสัญญาณสื่อสารหมายถึง สื่อตัวกลางที่ข้อมูลเดินทางผ่านไปมาตัวอย่างได้แก่ สายไฟ , สาย UTP , 

STP , สายโดแอกเชียว , เคเบิลใยแก้วนำแสงและอากาศ เป็นต้น ซึ่งสื่อแต่ละชนิดจะมีสมรรถนะในการ

ส่งข้อมูลแตกต่างกันไป 

บทที่1 หลักการเบื้องต้นของการสื่อสาร

ความรู้พื้นฐานของการสื่อสารข้อมูลทางอิเล็กทรอนิกส์

การสื่อสารข้อมูลทางอิเล็กทรอนิกส์ คือ การแลกเปลี่ยนข้อมูล

ระหว่างต้นทางและปลายทาง โดยใช้อุปกรณ์ทางอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่ง

เชื่อมต่อกันอยู่ด้วยสื่อกลางชนิดใดชนิดหนึ่งระบบเครือข่าย

คอมพิวเตอร์ คือ ระบบการเชื่อมโยงระหว่างคอมพิวเตอร์ตั้งแต่สอง

ตัวขึ้นไป เพื่อให้สามารถทำการสื่อสารแลกเปลี่ยนข้อมูลทาง

อิเล็กทรอนิกส์ระหว่างกันได้

ชนิดของสัญญาณทางอิเล็กทรอนิกส์สามารถแบ่งได้เป็น

1 ชนิดของสัญญาณทางอิเล็กทรอนิกส์ สามารถแบ่งได้เป็น

1.1 สัญญาณอนาล็อก

 

สัญญาณอนาล็อก(Analog Signal) หมายถึง สัญญาณที่เกี่ยวข้อง

กับข้อมูลแบบต่อเนื่อง(Continuous Data) ที่มีขนาดไม่คงที่ มี

ลักษณะเป็นเส้นโค้งต่อเนื่องกันไป โดยการส่งสัญญาณแบบ

อนาล็อกจะถูกรบกวนให้มีการแปลความหมายผิดพลาดได้ง่าย เช่น 

สัญญาณเสียงในสายโทรศัพท์ เป็นต้น

1.2 สัญญาณดิจิตอล

สัญญาณดิจิตอล(Digital Signal) หมายถึง สัญญาณที่เกี่ยวข้อง

กับข้อมูลแบบไม่ต่อเนื่อง(Discrete Data) ที่มีขนาดแน่นอนซึ่ง

ขนาดดังกล่าวอาจกระโดดไปมาระหว่างค่าสองค่า คือ สัญญาณ

ระดับสูงสุดและสัญญาณระดับต่ำสุด ซึ่งสัญญาณดิจิตอลนี้เป็น

สัญญาณที่คอมพิวเตอร์ใช้ในการทำงานและติดต่อสื่อสารกัน

2 ทิศทางการสื่อสารข้อมูล

สามารถแบ่งทิศทางการสื่อสารข้อมูลได้เป็น 3 แบบ คือ

2.1 แบบทิศทางเดียว(Simplex) ข้อมูลจะถูกส่งจากทิศทางหนึ่ง

ไปยังอีกทิศทางหนึ่ง โดยไม่สามารถส่งย้อนกลับมาได้ เช่น ระบบ

วิทยุ หรือโทรทัศน์

2.2 แบบกึ่งสองทิศทาง(Half Duplex) ข้อมูลสามารถส่งสลับกัน

ได้ทั้ง 2 ทิศทาง โดยต้องผลัดกันส่งครั้งละทิศทางเท่านั้น ตัวอย่าง

เช่น วิทยุสื่อสารแบบผลัดกันพูด

2.3 แบบสองทิศทาง(Full Duplex) ข้อมูลสามารถส่งพร้อมๆ กัน

ได้ทั้ง 2 ทิศทางอย่างอิสระ ตัวอย่างเช่น ระบบโทรศัพท์

3. การสื่อสารข้อมูลแบบอนุกรมและแบบขนานการสื่อสารข้อมูลแบบ

อนุกรมจะเป็นการส่งข้อมูลทีละบิตต่อครั้งผ่านสายสื่อสาร ขณะที่การ

สื่อข้อมูลแบบขนานจะส่งข้อมูลเป็นชุดของบิตพร้อมๆ กันในแต่ละ

ครั้ง ซึ่งทำให้การส่งข้อมูลแบบขนานสามารถทำได้เร็วกว่า แต่จะเสีย

ค่าใช้จ่ายสูงกว่าเช่นกัน เนื่องจากสายที่ใช้จะต้องมีช่องสัญญาณ

จำนวนมาก เช่น 8 ช่อง เพื่อให้สามารถส่งข้อมูลได้ 8 บิตพร้อมกัน

แบบอนุกรม

บทที่1 หลักการเบื้องต้นของการสื่อสาร

ชนิดของสัญญาณทางอิเล็กทรอนิกส์

สัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ในการสื่อสารสามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภทคือ สัญญาณ อนาล็อก และสัญญาณดิจิตอล (รูปที่ 2.4) สัญญาณอนาล็อกได้แก่ สัญญาณเสียง และสัญญาณในธรรมชาติทั้งหมด ปัญหาที่สำคัญของสัญญาณ อนาล็อกก็คือเรื่องสัญญาณรบกวน ซึ่งในบางครั้งอาจทำให้ระบบไม่สามารถใช้งานได้เลย ดังนั้นจึงมีการนำสัญญาณดิจิตอลเข้ามาแทนที่

1. สัญญาณแบบอนาล็อก (Analog Signal) จะเป็นสัญญาณแบบต่อเนื่องที่ทุกๆ ค่า ที่เปลี่ยนแปลงไปของระดับสัญญาณจะมีความหมาย การส่งสัญญาณแบบนี้จะถูกรบกวนให้มีการแปลความหมายผิดพลาดได้ง่าย เนื่องจากค่าทุกค่าถูกนำมาใช้งาน ซึ่งสัญญาณแบบอนาล็อกนี้จะเป็นสัญญาณที่สื่อกลางในการสื่อสารส่วนมากใช้อยู่เช่น สัญญาณเสียงในสายโทรศัพท์ เป็นต้น

2. สัญญาณแบบดิจิตอล (Digital Signal) จะประกอบขึ้นจากระดับสัญญาณเพียง 2 ค่าคือ สัญญาณระดับสูงสุด และสัญญาณระดับต่ำสุด ดังนั้นจะมีประสิทธิภาพ และความน่าเชื่อถือสูงกว่าแบบอนาล็อกเนื่องจากมีการใช้งานค่าสองค่า เพื่อนำมาตีความหมายเป็น on/off หรือ0/1 เท่านั้น ซึ่งเป็นสัญญาณที่คอมพิวเตอร์ใช้ในการติดต่อสื่อสารกัน 

      

	รูปที่ 2.4 สัญญาณแบบอนาล็อกและดิจิตอล

บทที่1 หลักการเบื้องต้นของการสื่อสาร

ความหมายของคำที่ใช้ในการสื่อสาร

ความรู้พื้นฐานเรื่องการสื่อสาร

การสื่อสารเป็นปัจจัยสำคัญในการดำรงชีวิต  มนุษย์จำเป็นต้องติดต่อสื่อสารกันอยู่ตลอดเวลา  การสื่อสารจึงเป็นปัจจัยสำคัญอย่างหนึ่งนอกเหนือจากปัจจัยพื้นฐานในการดำรงชีวิตของมนุษย์  การสื่อสารมีบทบาทสำคัญต่อการดำเนินชีวิตของมนุษย์มาก   การสื่อสารมีความสำคัญอย่างยิ่งในปัจจุบัน ซึ่งได้ชื่อว่าเป็นยุคโลกาภิวัตน์ เป็นยุคของข้อมูลข่าวสาร  การสื่อสารมีประโยชน์ทั้งในแง่บุคคลและสังคม การสื่อสารทำให้คนมีความรู้และโลกทัศน์ที่กว้างขวางขึ้น   การสื่อสารเป็นกระบวนการที่ทำให้สังคม เจริญก้าวหน้าอย่างไม่หยุดยั้ง   ทำให้มนุษย์สามารถสืบทอดพัฒนา เรียนรู้ และรับรู้วัฒนธรรมของตนเองและสังคมได้  การสื่อสารเป็นปัจจัยสำคัญในการพัฒนาประเทศ  สร้างสรรค์ความเจริญก้าวหน้าแก่ชุมชน และสังคมในทุกด้าน                

ความหมายของการสื่อสาร 
            คำว่า  การสื่อสาร (communications)  มีที่มาจากรากศัพท์ภาษาลาตินว่า  communis หมายถึง  ความเหมือนกันหรือร่วมกัน   การสื่อสาร (communication)    หมายถึงกระบวนการถ่ายทอดข่าวสาร  ข้อมูล ความรู้ ประสบการณ์  ความรู้สึก ความคิดเห็น ความต้องการจากผู้ส่งสารโดยผ่านสื่อต่าง ๆ ที่อาจเป็นการพูด การเขียน สัญลักษณ์อื่นใด การแสดงหรือการจัดกิจกรรมต่าง ๆ ไปยังผู้รับสาร ซึ่งอาจจะใช้กระบวนการสื่อสารที่แตกต่างกันไปตามความเหมาะสม หรือความจำเป็นของตนเองและคู่สื่อสาร  โดยมีวัตถุประสงค์ให้เกิดการรับรู้ร่วมกันและมีปฏิกิริยาตอบสนองต่อกัน  บริบททางการสื่อสารที่เหมาะสมเป็น ปัจจัยสำคัญที่จะช่วยให้การสื่อสารสัมฤทธิ์ผล

	ความสำคัญของการสื่อสาร  การสื่อสารมีความสำคัญดังนี้ 1.  การสื่อสารเป็นปัจจัยสำคัญในการดำรงชีวิตของมนุษย์ทุกเพศ  ทุกวัย ไม่มีใครที่จะดำรงชีวิตได้ โดยปราศจากการสื่อสาร   ทุกสาขาอาชีพก็ต้องใช้การสื่อสารในการปฏิบัติงาน  การทำธุรกิจต่าง ๆ โดยเฉพาะสังคมมนุษย์ที่มีการเปลี่ยนแปลงและพัฒนาตลอดเวลา   พัฒนาการทางสังคม จึงดำเนินไปพร้อม ๆ กับพัฒนาการทางการสื่อสาร 2.  การสื่อสารก่อให้เกิดการประสานสัมพันธ์กันระหว่างบุคคลและสังคม    ช่วยเสริมสร้างความเข้าใจอันดีระหว่างคนในสังคม   ช่วยสืบทอดวัฒนธรรมประเพณี  สะท้อนให้เห็นภาพความเจริญรุ่งเรือง  วิถีชีวิตของผู้คน  ช่วยธำรงสังคมให้อยู่ร่วมกันเป็นปกติสุขและอยู่ร่วมกันอย่างสันติ 3.  การสื่อสารเป็นปัจจัยสำคัญในการพัฒนาความเจริญก้าวหน้าทั้งตัวบุคคลและสังคม การพัฒนาทางสังคมในด้านคุณธรรม จริยธรรม วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ฯลฯ รวมทั้งศาสตร์ในการสื่อสาร จำเป็นต้องพัฒนาอย่างไม่หยุดยั้ง การสื่อสารเป็นเครื่องมือในการพัฒนาคุณภาพชีวิตของมนุษย์และพัฒนาความเจริญก้าวหน้าในด้านต่าง ๆ   บทที่1 หลักการเบื้องต้นของการสื่อสาร รูปแบบของระบบการสื่อสาร รูปแบบของการสื่อสารข้อมูล (Communications Model)  จุดมุ่งหมายหลักของระบบสื่อสารคือ การแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างสองฝ่าย โดย ฝ่ายหนึ่งอาจรับข้อมูลหรือส่งเพียงอย่างเดียว หรืออาจมีทั้งการรับและส่งได้ทั้งสอง ฝ่าย จาก (รูปที่ 2.2) แสดงการติดต่อสื่อสารกัน ระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เป็น  Workstation กับเครื่อง Server ผ่านระบบเครือข่ายโทรศัพท์สาธารณะ องค์ ประกอบพื้นฐานของโครงสร้างระบบสื่อสารประกอบด้วย 1. อุปกรณ์ต้นทาง (Source) อุปกรณ์นี้ทำหน้าที่สร้างข้อมูลขึ้นมา ที่ใช้ใน การกระจายออกไป 2. อุปกรณ์กระจายข้อมูล (Transmitter) โดยปกติข้อมูลที่สร้างขึ้นมา จาก ต้นทาง ไม่สามารถกระจายหรือส่งข้อมูลในรูปแบบนั้นให้กับผู้รับอื่นได้โดยตรง  จำเป็นต้องอาศัยตัวกระจายข้อมูล (Transmitter) ซึ่งจะทำหน้าที่เปลี่ยนแปลง รูป แบบข้อมูลให้อยู่ ในสภาพที่เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic  Signals) แล้วส่งผ่านเข้าไปในระบบรับส่งข้อมูล (Transmission System)  ตัวอย่างเช่นข้อมูลที่สร้างขึ้นจากอุปกรณ์ต้นทาง (Source) เครื่องคอมพิวเตอร์  ก่อนที่จะส่งออกไปจะต้องมีโมเด็ม (Modem) ทำหน้าที่แปลงสัญญาณดิจิตอล  (Digital Bit Stream) ไปเป็นสัญญาณอนาลอก (Analog Signal) ซึ่งเป็นสถานะ ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ส่งผ่านเข้าไปในระบบเครือข่ายโทรศัพท์ (Telephone  Network) 3. ระบบการส่งสัญญาณ (Transmission) จะทำหน้าที่เป็นตัวนำพาสัญญาณ จากเครื่องส่งหรืออุปกรณ์ส่งสัญญาณไปยังอุปกรณ์รับสัญญาณ ซึ่ง transmission  หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่าเป็นสื่อนำสัญญาณ (media) ซึ่งมีอยู่ด้วยกันหลายลักษณะ ทั้งสื่อนำสัญญาณแบบมีสารและไร้สาย 4. อุปกรณ์รับสัญญาณ (Receiver) อุปกรณ์ที่เป็น receiver จะทำหน้าที่รับ สัญญาณจากระบบกระจายสัญญาณ (transmission system) แล้วเปลี่ยนแปลง สัญญาณกลับเป็นรูปแบบที่เหมือนกับต้นฉบับก่อนที่จะส่งออกมาจากต้นทาง ทำให้ อุปกรณ์ปลายทาง ซึ่งอาจเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์สามารถจัดการกับข้อมูล ที่รับเข้า มาได้ เช่น โมเด็ม (Modem) จะเปลี่ยนสัญญาณอนาลอก (analog) กลับไปเป็น สัญญาณดิจิตอล (digital) ให้เครื่อง คอมพิวเตอร์ปลายทางอ่านข้อมูลหรือจัดการ กับข้อมูลได้ 5. อุปกรณ์ปลายทาง (Destination) รับข้อมูลเข้ามาจาก อุปกรณ์รับสัญญาณ  (receiver) บทที่1 หลักการเบื้องต้นของการสื่อสาร ลักษณะข้อมูลแบบดิจิตอล บิต (Bit) เป็นหน่อยข้อมูลดิจิตอลที่เล็กที่สุด ใช้ระบบคอมพิวเตอร์แบบดิจิตอลและทฤษฎีข้อมูลข้อมูลของบิตมีสถานะที่เป็นไปได้ 2 สถานะคือ บิต     0            (ปิด) บิต      1       (เปิด) เคลาด์อีแชนนอน  เริ่มใช้คำว่า บิต  ในงานเขียนของเขาในปี พ.ศ.2491 โดยย่อจากคำเต็ม ไบต์ (Byte) เป็นกลุ่มของบิตซึ่งเดิมมีหลายขนาน แต่ปัจจุบัน มักเท่ากับ 8 บิต ไบต์ขนาน 8 บิต ไบต์ขนานบิตมีชื่อเรียกว่า  ออกเท็ต สามารถ เก็บค่าได้ เวิร์ด (Word) เป็นมาตรฐานตายตัว บนเครื่องคอมพิวเตอร์สถาปัตยกรรม TA -32   จำนวน16 บิตจะเรียกว่าเวิร์ดในขณะที่32 บิตเรียกว่าดับเบิลเวิร์ด ในขณะที่สถาปัตยกรรมอื่นๆหนึ่งเวิร์ดมีค่าเท่ากับ 32 บิต 64บิตหรือค่าอื่นๆ ในระบบโทรคมนาคม หรือเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ความเร็วในการส่งนิยมใช้หน่วยในรูปของบิตต่อวินาทีบิตเป็นหน่วยวัดข้อมูลเล็กที่สุดที่ใช้กันทั่วไป หน่วยนับ        1กิโลบิต  (Kb)       =1,000 บิต           หรือ  1,024  บิต    1เมกะบิต (Mb)    =1,000กิโลบิต     หรือ     1,024 1จิกะบิต (Gb)       =1,000เมกะบิต     หรือ  1,024    1เทราบิ  (Tb)         =1,000 จิกะบิต      หรือ    1,024 บทที่1 หลักการเบื้องต้นของการสื่อสาร การส่งผ่านข้อมูลแบบอนุกรม  การส่งผ่านข้อมูลแบบอนุกรม (Serial Transimission)รูปแบบการส่งผ่านข้อมูลในลักษณะนี้ทุกบิตที่เข้ารหัสแทนข้อมูลหนึ่งตัวอักษรจะถูกส่งผ่านไปตามสายส่งเรียงลำดับกันไปทีละบิตในสายส่งเพียงเส้นเดียว ดังรูป ต้นทาง ปลายทาง รูปที่ 5 การส่งข้อมูลแบบอนุกรม     จากรูปตัวอักษรจะประกอบด้วย 8 บิต เรียงเป็นลำดับ ข้อมูลจะถูกส่งออกมาทีละบิตระหว่างต้นทาง และปลายทาง และปลายทางจะรวบรวมบิตเหล่านี้ทีละบิตจนครบ 8 บิต เป็น 1 ตัวอักษร จะเห็นว่าการส่งข้อมูลแบบนี้จะช้ากว่าแบบขนาน แต่ค่าใช้จ่ายจะถูกกว่าแบบขนาน ซึ่งเหมาะสำหรับการส่งระยะทางไกลๆ     โดยทั่วไปแล้วการส่งข้อมูลนั้นจะประกอบไปด้วยกลุ่มของตัวอักษร ดังนั้นในการส่งข้อมูลแบบอนุกรมนี้จึงเกิดปัญหาขึ้นว่า แล้วต้นทางและปลายทางจะทราบได้อย่างไรว่า จะแบ่งแต่ละตัวอักษรตรงบิตใด จึงเกิดวิธีการสื่อสารข้อมูลขึ้น 2 แบบคือ การสื่อสารแบบอะซิงโคนัส (Asynchronous Transmission) และการสื่อสารแบบซิงโคนัส (Synchronous Transmission 2.1 การสื่อสารแบบอะซิงโคนัส (Asynchronous Transmission)การสื่อสารแบบอะซิงโคนัส หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่าเป็น การสื่อสารแบบระบุจุดเริ่มต้น และจุดสิ้นสุด (Start-Stop Transmission) ลักษณะของสัญญาณที่ใช้ในการติดต่อสื่อสารกันจะประกอบไปด้วย บิตเริ่มต้น (start bit) บิตของข้อมูลที่สื่อสาร (transmission data) จำนวน 8 บิต บิตตรวจข้อผิดพลาด(parity bit) และบิตสิ้นสุด (stop bit) สำหรับบิตตรวจสอบข้อผิดพลาดจะใช้หรือไม่ใช้ก็ได้ ดังนั้นสัญญาณจึงต้องประกอบด้วยส่วนประกอบอย่างน้อย 3 ส่วน ดังรูป รูปที่ 6 การสื่อสารแบบอะซิงโคนัสที่ไม่ได้ใช้พารีตี้บิต รูปที่ 7 การสื่อสารแบบอะซิงโคนัสที่ใช้พารีตี้บิต    จากรูปจะเห็นว่าขณะที่ไม่มีข้อมูลส่งออกมาสถานะของการส่งจะเป็นแบบว่าง (Idle) ซึ่งจะมีระดับของสัญญาณเป็น 1 ตลอดเวลา เพื่อความแน่ใจว่าปลายทาง หรือฝ่ายรับยังคงติดต่อกับต้นทาง หรือฝ่ายส่งอยู่ เมื่อเริ่มจะส่งข้อมูลสัญญาณของอะซิงโคนัสจะเป็น 0 หนึ่งช่วงสัญญาณนาฬิกา ซึ่งบิตนี้เราเรียกว่าบิตเริ่มต้น ตามหลังของบิตเริ่มต้นจะเป็นบิตข้อมูลสำหรับ 1 ตัวอักษร ตามหลังบิตข้อมูลก็จะเป็นบิตตรวจข้อผิดพลาด แล้วจะตามด้วยบิตสิ้นสุด ถ้าไม่ใช่บิตตรวจข้อผิดพลาด ตามหลังบิตข้อมูลก็จะเป็นบิตสิ้นสุดเลย หลังจากนั้นถ้าไม่มีข้อมูลส่งออกมาสัญญาณจะกลับไปอยู่ที่สถานะแบบว่างอีก เพื่อรอการส่งข้อมูลต่อไป    จะเห็นว่าการสื่อสารแบบอะซิงโคนัสนี้ มีลักษณะเป็นไปทีละตัวอักษร และสัญญาณที่ส่งออกมา มีบางส่วนเป็นบิตเริ่มต้น บิตสิ้นสุด และบิตตรวจข้อผิดพลาด ทำให้ความเร็วในการส่งข้อมูลต่อวินาทีน้อยลงไป เนื่องจากต้อง สูญเสียช่องทางการสื่อสารให้กับ บิตเริ่มต้น บิตสิ้นสุด และบิตตรวจข้อผิดพลาด (ถ้ามีใช้) ตลอดเวลา การสื่อสาร แบบอะซิงโคนัสนี้มักใช้ในการติดต่อระหว่างคอมพิวเตอร์กับอุปกรณ์รอบข้าง 2.2 การสื่อสารแบบซิงโคนัส (Synchronous Transmission) การสื่อสารแบบซิงโคนัส จะทำการจัดกลุ่มของข้อมูลเป็นกลุ่มๆ และทำการส่งข้อมูลทั้งกลุ่มไปพร้อมกันในทีเดียว เราเรียกกลุ่มของข้อมูลนี้ว่า บล็อกของข้อมูล (Block of Data) ซึ่งตัวอักษรตัวแรก และตัวถัดไปที่อยู่ในบล็อกเดียวกันจะไม่มีอะไรมาคั่นเหมือนอย่างแบบอะซิงโคนัส ที่ต้องใช้บิตเริ่มต้น และบิตสิ้นสุดคั่นทุกๆ ตัวอักษร แต่จะมีข้อมูลเริ่มต้นซึ่งเป็นลักษณะของบิตพิเศษที่ส่งมาเพื่อให้รู้ว่านั้นคือ จุดเริ่มต้นของกลุ่มตัวอักษรที่กำลังส่งเรียงกันเข้ามา เช่น อักขระซิง (SYN character) โดยที่อักขระซิงมีรูปแบบบิต คือ 00010110 ตัวอย่างของการส่งแสดงได้ดังรูป    จากรูปเมื่อลายทางตรวจพบอักขระซิง หรือ 00010110 แล้วจะทราบได้ทันทีว่าบิตที่ตามมาคือบิตตัวอักษรแต่ละตัว แต่การใช้อักขระซิงเพียงตัวเดียวอาจเกิดข้อผิดพลาดได้ เช่น ถ้าเราส่งตัวอักษร b และตัวอักษร a ติดต่อกันไป ซึ่งตัวอักษร b มีรูปแบบบิตคือ 01100010 และตัวอักษร a มีรูปแบบบิตคือ 01100001 การส่งจะแสดงได้ดังรูป      จะเห็นว่าเครื่องปลายทางจะตรวจพบอักขระซิงระหว่างบิตของตัวอักษร b และตัวอักษร a ทำให้เข้าใจว่าบิตต่อไปจะเป็นบิตของกลุ่มข้อมูล ซึ่งจะทำให้การรับข้อมูลนั้นเกิดผิดพลาดขึ้นได้ ดังนั้นจึงแก้ปัญหาด้วยการใช้อักขระซิง 2 ตัวต่อกันเป็นลักษณะของบิตพิเศษที่บอกให้ทราบว่าเป็นจุดเริ่มต้นบิตของกลุ่มข้อมูล ตัวอย่างของการใช้อักขระซิง 2 ตัวในการสื่อสารแบบซิงโคนัส และการตัดแถวของบิตข้อมูลออกเป็นกลุ่มทีละ 8 บิต เพื่อแทนข้อมูลแสดงได้ดังรูป    รูปที่ 8 ตัวอย่างการใช้อักขระซิง 2 ตัวในการสื่อสารแบบซิงโคนัส รูปที่ 9 แสดงการตัดแถวของบิตออกเป็นกลุ่มๆ ละ 8 บิต การสื่อสารแบบซิงโคนัสนี้มักใช้ในการติดต่อระหว่างคอมพิวเตอร์ ประสิทธิภาพของการส่งผ่านข้อมูลแบบอะซิงโคนัส และแบบซิงโคนัส รูปที่ 10 การส่งผ่านข้อมูลแบบซิงโคนัส รูปที่ 11 การส่งผ่านข้อมูลแบบอะซิงโคนัส     จากรูปที่ 10 แสดงให้เห็นว่าการส่งผ่านข้อมูลแบบซิงโคนัสนั้นส่วนมากแล้ว ตลอดทางของสายส่งจะใช้ส่งผ่านข้อมูลเต็มตลอดทั้งสาย ส่วนรูปที่ 11 แสดงให้เห็นว่าการส่งผ่านข้อมูลแบบอะซิงโคนัสนั้นสายส่งจะขาดความต่อเนื่องของสัญญาณข้อมูลที่ส่งผ่าน หรือถ้ามีสัญญาณข้อมูลที่ส่งผ่านต่อเนื่องกันเต็มตลอดทั้งสายแล้ว ก็จะสูญเสียช่องทางในการส่งไปกับการส่งบิตเริ่มต้น และบิตสิ้นสุดของแต่ละตัวอักษร    ตัวอย่างเช่น กรณีที่ส่งผ่านข้อมูลที่อยู่ในรูปของรหัส ASCII ซึ่งตัวอักษรหนึ่งตัวถูกแทนด้วย 8 บิต ถ้ามีการส่งกลุ่มของข้อมูล 240 ตัวอักษร ในกรณีการส่งผ่านข้อมูลแบบซิงโคนัสมีการใช้ตัวอักขระซิง 3 ตัว และการส่งผ่าน ข้อมูลแบบอะซิงโคนัสไม่มีการใช้บิตตรวจข้อผิดพลาด ดังนั้นเราสามารถคำนวณหาอัตราส่วนระหว่างการส่งข้อมูลได้ ดังนี้ บิตทั้งหมดของตัวอักษรที่ส่งจะได้ 240 ตัวอักษร x 8 บิต/ตัวอักษร = 1920 บิต แบบซิงโคนัส บิตของตัวอักขระซิงที่ใช้จะได้ SYN 3 ตัว เท่ากับ 3 x 8 บิต = 24 บิต ผลรวมของบิตที่ต้องส่งทั้งหมด = 1920 + 24 = 1944 บิต อัตราส่วนระหว่างการส่งข้อมูลที่ต้องส่งจริง กับจำนวนบิตทั้งหมดที่จำเป็นต้องส่งคือ 1920 หารด้วย 1944 จะได้ประมาณ 99 % แบบอะซิงโคนัส บิตเริ่มต้น และบิตสิ้นสุดที่ใช้จะได้ 2 x 240 = 480 บิต ผลรวมของบิตที่ต้องส่งทั้งหมด = 1920 + 480 = 2400 บิต อัตราส่วนระหว่างการส่งข้อมูลที่ต้องส่งจริง กับจำนวนบิตทั้งหมดที่จำเป็นต้องส่งคือ 1920 หารด้วย 2400 จะได้ประมาณ 80 % การใช้บิตตรวจข้อผิดพลาด    บิตตรวจข้อผิดพลาด หรือพารีตี้บิต จะเป็นบิตที่ใช้เพื่อทำหน้าที่ตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูลที่ส่ง ซึ่งมีอยู่ 2 แบบด้วยกันคือ การตรวจสอบจำนวนคี่ (odd parity) และการตรวจสอบจำนวนคู่ (even parity) การตรวจสอบจำนวนคี่ (Odd parity) หมายถึง บิตตรวจสอบจะต้องนับบิตที่มีค่าของ 1 สำหรับกลุ่มของบิตที่จะส่งและต้องการตรวจสอบอยู่เป็นจำนวนคี่ เช่น ถ้านับบิตที่มีค่าของ 1 ในกลุ่มของบิตที่จะส่ง และต้องการ ตรวจสอบได้เป็นจำนวนคู่ บิตตรวจสอบนี้จะต้องมีค่าเป็น 1 เพื่อที่จะรวมเป็นจำนวนคี่ แต่ถ้าจำนวนนับได้เป็นจำนวนคี่ บิตตรวจสอบก็จะมีค่าเป็น 0 ตัวอย่าง      สมมุติว่าถ้าข้อมูลที่ต้องการส่งมี 7 บิต คือ 0110011 บิตตรวจสอบจำนวนคี่จะต้องมีค่าเป็น 1 เพราะนับบิตที่มีค่าของ 1 ได้เท่ากับ 4 ตัว ซึ่งเป็นเลขคู่ เมื่อรวมกับบิตตรวจสอบจำนวนคี่ที่มีค่าเป็น 1 ก็จะนับได้เป็น 5 ตัว ซึ่งเป็นเลขคี่และการส่งข้อมูลพร้อมบิตตรวจสอบไปจะได้เป็น 10110011 การตรวจสอบจำนวนคู่ (Even parity) หมายถึง บิตตรวจสอบจะต้องนับบิตที่มีค่าของ 1 สำหรับกลุ่มของบิตที่จะส่งและต้องการตรวจสอบอยู่เป็นจำนวนคู่ เช่น ถ้านับบิตที่มีค่าของ 1 ในกลุ่มของบิตที่จะส่งและต้องการ ตรวจสอบได้เป็นจำนวนคู่ บิตตรวจสอบนี้จะต้องมีค่าเป็น 0 เพื่อที่จะรวมเป็นจำนวนคู่ แต่ถ้าจำนวนนับได้เป็นจำนวนคี่ บิตตรวจสอบก็จะมีค่าเป็น 1 ตัวอย่าง       สมมุติว่าถ้าข้อมูลที่ต้องการส่งมี 7 บิต คือ 0110011 บิตตรวจสอบจำนวนคู่จะต้องมีค่าเป็น 0 เพราะนับบิตที่มีค่าของ 1 ได้เท่ากับ 4 ตัว ซึ่งเป็นเลขคู่ การส่งข้อมูลพร้อมบิตตรวจสอบไปจะได้เป็น 00110011     การตรวจสอบความถูกต้องทำได้โดย ระหว่างต้นทางและปลายทางจะต้องตกลงกันว่าจะใช้ตัวตรวจข้อผิดพลาดชนิดใด ถ้าใช้ตัวตรวจข้อผิดพลาดแบบจำนวนคี่แล้วเมื่อปลายทางรับข้อมูลจะตรวจสอบจำนวนบิตที่มีค่าเป็น 1 ว่าเป็นจำนวนคี่หรือไม่ ถ้าไม่เป็นจำนวนคี่แสดงว่าข้อมูลเกิดความผิดพลาดขึ้น ปลายทางจะต้องแจ้งให้ต้นทางทราบ อาจจะให้ต้นทางส่งข้อมูลมาใหม่อีกครั้ง ส่วนการใช้ตัวตรวจข้อผิดพลาดแบบจำนวนคู่ก็จะใช้หลักการคล้ายๆ กัน ทิศทางของการสื่อสารข้อมูล สามารถแบ่งทิศทางการสื่อสารของข้อมูลได้เป็น 3 แบบ คือ 1. แบบทิศทางเดียว (Simplex) เป็นทิศทางการสื่อสารข้อมูลแบบที่ข้อมูลจะถูกส่งจากทิศทางหนึ่งไปยังอีกทิศทางโดยไม่สามารถส่งข้อมูลย้อนกลับมาได้ เช่นระบบวิทยุ หรือโทรทัศน์ 2. แบบกึ่งสองทิศทาง (Half Duplex) เป็นทิศทางการสื่อสารข้อมูลแบบที่ข้อมูลสามารถส่งกลับกันได้ 2 ทิศทาง แต่จะไม่สามารถส่งพร้อมกันได้ โดยต้องผลัดกันส่งครั้งละทิศทางเท่านั้น เช่น วิทยุสื่อสารแบบผลัดกันพูด 3. แบบสองทิศทาง (Full Duplex) เป็นทิศทางการสื่อสารข้อมูลแบบที่ข้อมูลสามารถส่งพร้อม ๆ กันได้ทั้ง 2 ทิศทาง ในเวลาเดียวกัน เช่น ระบบโทรศัพท์ ระบบเครือข่ายแบบเบสแบนด์ และบรอดแบนด์ ระบบเครือข่ายแบบเบสแบนด์ (Baseband) เป็นการสื่อสารข้อมูลที่สายสัญญาณหรือตัวกลางในการส่งผ่านสัญญาณ สามารถส่งได้เพียงหนึ่งสัญญาณในเวลาขณะใดขณะหนึ่งเท่านั้น นั่นคืออุปกรณ์ที่ใช้งานสายสัญญาณขณะนั้นจะครอบครองช่องสัญญาณทั้งหมด โดยอุปกรณ์อื่นจะไม่สามารถร่วมใช้งานได้เลย เช่น ระบบโทรศัพท์ เป็นต้น การสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์ส่วนมากจะเป็นการสื่อสารแบบนี้ รวมทั้งการสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์อื่นๆ ยกเว้นการสื่อสารผ่านระบบเครือข่ายแบบ B-ISDN ซึ่งเป็นแบบบรอดแบนด์ ระบบเครือข่ายแบบบรอดแบนด์ (Broadband) เป็นการสื่อสารข้อมูลที่ตัวกลางในการส่งผ่านสัญญาณ สามารถส่งสัญญาณผ่านได้หลายๆ ช่องทางพร้อมๆ กัน โดยใช้วิธีแบ่งช่องความถี่ออกจากกัน ทำให้อุปกรณ์ต่างๆ สามารถสื่อสารกันโดยใช้ช่องความถี่ของตนเองaผ่านตัวกลางเดียว ตัวอย่างเช่น ระบบเครือข่ายเคเบิลทีวี เป็นต้น บทที่1 หลักการเบื้องต้นของการสื่อสาร รูปแบบสัญญาณข้อมูลไบนารี่ รูปแบบสัญญาณข้อมูลไบนารี่ (Binary Data Signal Formats)                นอกจากความแตกต่างของรหัสอักขระและชนิดของข้อมูล (แบบซิงโครนัสและอะซิงโครนัส) แล้วข้อมูลดิจิตอลสามารถถูกส่งหรือเข้ารหัส (Coded) ให้เป็นรูปแบบสัญญาณไฟฟ้า (Electronic Signal Formats) ที่ต่างกัน รูปแยยต่าง ๆ ที่จะกล่าวต่อไปนั้นมีข้อดีหรือมีการใช้งานต่างกัน ตามที่แสดงภาพที่รูปแบบสัญญาณข้อมูลซึ่งถูกส่งเป็นกระแสข้อมูลแบบอนุกรมอาจแสดงในรูปแบบของสัญญาณคลื่นสี่เหลี่ยม (Square Wave Signal) ซึ่งมีความถี่แปรผันไปตามการเปลี่ยนแปลงของรูปแบบบิต (Bit Pattern) ความถี่ของ "คลื่นสี่เหลี่ยม" ซึ่งขึ้นอยู่กับชนิดของรูปแบบสัญญาณนั้นปกติจะต่ำลงเมื่อ                               1. Non Return to Zero (NRZ)                      สัญญาณแบบ NRZ เป็นรูปสัญญาณแบบไบนารี่ 2 ระดับพื้นฐาน (Basic Two-level Binary Form) โลจิก 1 คือ ที่ระดับหนึ่ง (+V ในรูปที่ 1.12 (a)) และ 0 คือระดับโวลเตจสายดินที่ใช้อ้างอิง (Ground Reference voltage Level) คือ 0 V ในรูปที่ 1.12 (a) ที่แสดงในภาพเป็นไซน์เวฟพื้นฐาน (Fundamental Sine Wave) สำหรับข้อมูลปิดเปิดสูงสุด (Highest Switching data Rate) ที่ใช้สำหรับอัตราข้อมูลแต่ละแบบ แบบ NRZ นั้นอัตรานี้เกิดขึ้นเมื่อข้อมูลประกอบด้วย 1 และ 0 สลับกัน ไซน์เวฟ พื้นฐานนี้เป็นอัตราสูงสุดของการเปลี่ยนแปลงที่ต้องใช้โดยระบบตามแบบข้อมูลที่กำหนดให้และต้องไม่เกินข้อจำกัดขั้นสูง (Upper Limit) ของความกว้างแถบในระบบนั้น โดยทั่วไปรูปแบบสัญญาณข้อมูลไบนารี่แบบนี้เป็นแบบง่ายที่สุด เนื่องจากใช้เพียงเครื่องมือเปิดเพื่อให้เกิดโลจิก 1 หรือ ปิดซึ่งเป็นสายดิน (Ground) หรือ 0V ให้เกิดโลจิก 0 เช่น ระบบซึ่งมีความกว้างแถบ 8,000 Hz ใช้ข้อมูลแบบ NRZ นั้นสามารถหาอัตราบิตสูงสุดได้ดังนี้ ข้อมูล NRZ 2 บิตซึ่งเป็นค่า 1 และ 0 สลับกันนั้นทำให้เกิดความถี่พื้นฐานสูงสุด จำนวน 2 บิต ดังกล่าวทำให้เกิดไซน์เวฟพื้นฐานขึ้น 1 รอบ (Cycle) ดังนั้นอัตราข้อมูล (Data Rate) จึงเป็น 2 เท่าของความถี่พื้นฐานนั้นในที่นี้คือ 8,000 x 2 = 16,000 bps รูปที่ 1.12 รูปแบบข้อมูลไบนารี่                                         2. Non-Return to Zero Bipolar (NRZB)                         สัญญาณแบบนี่คล้ายกับ NRZ มาก (ดูรูปที่ 1.12 (a)) ที่แตกต่างกันคือ ระดับโลจิก 0 เป็นที่ -V แทนที่จะเป็น 0V สัญญาณแบบนี้ใช้แทน NRZ เมื่อบันทึกข้อมูลบนแถบแม่เหล็ก (Magnetic - Tape) โวลเตจที่ตรงข้ามกันซึ่งทำให้เกิด 1 และ 0 จะทำให้สารแม่เหล็กที่มีทิศทางตรงข้ามกัน นั่นคือสายแม่เหล็กของฟลักซ์ (Manetic Line of Flux) จะอยู่ในทิศทางหนึ่ง สำหรับกระแสที่เคลื่อนผ่านขดลวด (Coil) ในหัวบันทึก (Recording Head) ในทิศทางหนึ่ง และจะอยู่ในทิศทางตรงกันข้ามสำหรับกระแสที่เกิดผ่านขดลวดในหัวในทิศทางตรงข้ามกัน ความถี่ของไซน์เวฟ พื้นฐานของแบบ NRZB เป็นเช่นเดียวกับแบบ NRZ ดังนั้นจึงใช้ความกว้างแถบสำหรับอัตราบิตเช่นเดียวกัน นั่นคืออัตราบิตสูงสุดเป็นสองเท่าของความกว้างแถบ                     3. Return to Zero (RZ)                         สัญญาณแบบ RZ (ตามรูปที่ 1.12(b)) ใช้ระดับ 0V สำหรับ,จิก 0 และ +V สำหรับโลจิก 1 การทำเช่นนี้จะทำให้ข้อมูลบิตโลจิก 1 เปลี่ยนเป็น 0 ในกึ่งกลางเวลาบิต (Bit Time) การส่งแบบ RZ นี้เพื่อป้องกันกระแสข้อมูลไม่ให้อยู่ที่ระดับ +V นานเกินไป เมื่อจำเป็นต้องส่งค่า 1 ติดต่อกันมาก ๆ ความถี่ไซน์เวฟพื้นฐานเกิดขึ้นเฉพาะเมื่อมีการส่งโลจิก 1 มากกว่า 2 ตัวติดต่อกัน เนื่องจากการส่งที่กึ่งกลางบิต (Midbit) และกลับไปยังบิต +V สำหรับบิตต่อไปทำให้เกิดไซน์เวฟ 1 รอบดังนั้นความสัมพันธ์ระหว่างอัตราบิตและอัตราไซน์เวฟพื้นฐานจึงเป็น 1 ต่อ 1 ในความกว้างแถบ 8,000 Hz จึงใช้อัตราบิตสูงสุดเพียง 8,000 bps ซึ่งเป็นเพียงครึ่งหนึ่งของแถบ NRZ สัญญาณรูปแบบนี้ใช้กันมากในระบบที่ใช้จับสัญญาณนาฬิกาจากกระแสข้อมูลดิจิตอลแบบอนุกรม การช่วยจับสัญญาณนาฬิกาทำได้โดยการส่งระดับที่อยู่กึ่งกลางของแต่ละบิตข้อมูลเพิ่มขึ้นเมื่อใช้การส่งสัญญาณแบบ RZ                    4. Return to Zero Bipolar (RZB)                        ข้อมูลดิจิตอลแบบ RZB (รูปที่ 1.12 (c)) นั้นโลจิก 1 และ 0 ใช้โวลเตจตรงข้ามกัน คือ +V และ -V การเปลี่ยนเวลาเช่นนี้ทำให้จุดกึ่งกลาง (Midpoint) ของแต่ละบิตข้อมูลคือโวลเตจลดลงมาที่ 0V ดังนั้นจึงใช้ชื่อว่า Return to Zero Bipolar  เช่นเดียวกัน สัญญาณแบบนี้ไม่เพียงแต่ทำให้เกิดลักษณะของโวลเตจที่ตรงข้ามกันเท่านั้น แต่ยังทำให้เกิดการส่ง (การเปลี่ยนระดับ) ในกึ่งกลางของแต่ละระยะข้อมูล (Data Period) ระบบซิงโครนัสใช้ข้อดีข้อนี้ช่วยในการจับสัญญาณนาฬิกาจากกระแสข้อมูลเพราะว่าระดับมีการเปลี่ยนแปลงอย่างสม่ำเสมอ ดังนั้นวงจรจับสัญญาณนาฬิกาจะทำให้สัญญาณนาฬิกาสอดคล้องกับจุดกลาง (Center) ของแต่ละบิตในกระแสข้อมูล                       ความถี่ไซน์เวฟพื้นฐานสูงสุดของ RZB เกิดขึ้นกับแต่ละบิตไม่ว่าข้อมูลจะเป็นการส่งโลจิก 1 หรือ 0 การส่งถึงระดับ 0 ตามด้วยการกลับไปยังระดับโลจิกก่อนหน้านั้นทำให้เกิดโครงสร้างรอบที่สมบูรณ์ขึ้นจึงทำให้ความถี่พื้นฐานมีค่าเท่ากับอัตราบิต ดังนั้นที่ความถี่กว้างแถบ 8,000 Hz จึงมีอัตราบิตสูงสุด 8,000 bps ในระบบที่มีความกว้างแถบเท่ากันแล้ว นอกจากจะสามารถปรับปรุงการจับสัญญาณนาฬิกาได้ดีขึ้นแล้ว ระบบ RZB สามารถส่งข้อมูลในอัตราบิตสูงสุด เพียงครึ่งหนึ่งของแบบ NRZ                   5. Manchester Encoding (หรือ Biphase)                        แบบ  Manchester Encoding (ตามรูปที่ 1.12 (d)) เป็นรูปแบบรหัสสัญญาณ coding Signal Form) มากกว่ารูปแบบสัญญาณดิจิตอลจริง ๆ กระแสขอมูลถูกป้อนผ่านวงจรที่เสริม (Complement) หรือการกลับ (Invert) ครึ่งแรก (First Half) ของบิตข้อมูลโดยครึ่งหลังจะไม่ถูกกลับจะเห็นว่าโลจิก 1 ตัวแรกจะอยู่ในระดับล่าง (Low Level) ระหว่างครึ่งแรกของช่วงบิตแรกและอยู่ในระดับบน (High Level) ระหว่างครึ่งหลัง ที่ทำเช่นนนี้มีวัตถุประสงค์เช่นเดียวกับแบบ RZ คือการทำให้เกิดการส่งที่มีศูนย์กลางแต่ละบิตข้อมูลอย่างสม่ำเสมอเพื่อช่วยในการจับสัญญาณนาฬิกา จะเห็นได้ว่าสัญญาณนาฬิกาจะทำให้สอดคล้องกับการส่งที่จุดกึ่งกลางของแต่ละบิต และข้อมูลนั้นจะถูกจับได้จากครึ่งหลัง ตามด้วยการส่งสัญญาณนาฬิกาของแต่ละข้อมูล (Data Period)                   6. Differential Manchester Encoding                       รูปแบบนี้ (รูปที่ 1.12 (e)) ได้ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อจะเลื่อนการตรวจจับ (Detection) ของระดับข้อมูลที่เกิดขึ้นจากครึ่งหลังของระยะข้อมูลมาเป็นที่เริ่มต้นของระยะข้อมูล ซึ่งในระบบ Manchester Encoding นั้นแต่ละบิตข้อมูลถูกส่งที่กึ่งกลางของระยะบิต (Bit Period) แต่ในระบบนี้ระดับของโลจิกถูกทำให้เกิดขึ้นโดยการเปรียบเทียบบิตข้อมูลที่อยู่ใกล้กัน ถ้าเปรียบเทียบแล้วพบว่าบิตที่สอง(Second Bit) เป็นโลจิก 1 ระดับของครึ่งแรกของเวลาบิต (Bit Time) ของมันจะเป็นเช่นเดียวกับระดับครึ่งหลังของบิตก่อนหน้านั้น ถ้าบิตที่สองเป็น 0 ครึ่งแรกของเวลาบิตที่สองจะถูกกลับให้เป็นระดับหลัง (Second-half Level) ของบิตแรก ทั้งสองกรณีดังกล่าวครึ่งหลังของระยะเวลาบิตที่สองคือส่วนเสริมของครึ่งแรก                   7. Non-Return to Zero Mark Inversion (NRZI)                       รูปแบบสัญญาณแบบสุดท้ายคือ NRZI (ตามรูปที่ 1.12 (f)) ระดับศูนย์ถูกสำรองไว้สำหรับบิตข้อมูลโลจิก 0 บิตข้อมูลโลจิกระดับ 1 เป็นระดับโวลเตจสลับ (Alternating Voltage Level) ตัวอย่างเช่น โลจิก 1 ตัวแรกเป็น +V แล้วตัวที่สองเป็น -V ตัวที่สามจะเป็น +V สลับกันไปรูปแบบนี้จะเพิ่มความสามรถในการตรวจจับความผิดพลาดได้ ระดับ +V หรือ -V จะเป็นสัญญาณให้เครื่องรับรู้ว่าบิตของโลจิก 1 หนึ่งตัวหรือมากกว่าผิดพลาดหรือไม่ เนื่องจากแต่บิตโลจิก 1 ต้องมีระดับโวลเตจที่ตรงกันข้าม ความถี่ของไซน์เวฟพื้นฐานของรูปแบบนี้จึงแระกอบด้วย 1 สองตัวติดต่อกันและใช้ระยะเวลาเต็ม (Full Time Period) ของบิตข้อมูลทั้งคู่ อัตราบิตสูงสุดของ NRZI จึงเป็นสองเท่าของระบบความกว้างแถบ เช่นเดียวกันกับแบบ NRZ