1. การถ่ายทอดสัญญาณข้อมูล
-Data Transmission-
Nittaya Wongyai

2. การถ่ายทอดสัญญาณข้อมูล
• การเคลื่อนย้ายข้อมูลที่อยูในรูปแบบของสัญญาณผ่าน
่
สื่อกลาง ไม่วาจะเป็นข้อมูลชนิดตัวเลข ตัวอักษร ภาพ
่
นิ่ง รวมถึงภาพเคลื่อนไหว ซึงไม่สามารถส่งผ่านระบบ
่
สื่อสารได้โดยตรง จึงจำาเป็นต้องแปลงข้อมูลดังกล่าว
ให้อยู่ในรูปของสัญญาณ เพื่อให้สามารถส่งผ่านสื่อ
กลางของระบบสื่อสารไปยังปลายทางที่ตองการต่อไป
้
• สัญญาณที่ใช้ในระบบสื่อสารได้แก่ กระแสไฟฟ้า หรือ
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เช่น คลื่นวิทยุ คลื่นแสง เป็นต้น

3. Analog Versus Digital
• ข้อมูลสามารถเป็นได้ทงข้อมูลแบบแอนาล็อกหรือข้อมูล
ั้
แบบดิจิตอล
• ข้อมูลทังสองแบบสามารถถูกแทนค่าด้วยสัญญาณ ซึง
้ ่
อาจเป็นได้ทงสัญญาณแอนาล็อกหรือสัญญาณดิจิตอล
ั้

4. Analog Signal
• สัญญาณ Analog เป็นสัญญาณพาหะ (Carrier Signal
)ที่มรูปคลื่นในลักษณะต่อเนืองกล่าวคือ สัญญาณจะ
ี ่
แกว่งขึ้นลงอย่างต่อเนื่องและราบเรียบตลอดเวลา ไม่มี
การเปลี่ยนแปลงแบบทันทีทนใด ค่าระดับสัญญาณ
ั
สามารถอยูในช่วงระหว่างค่าตำ่าสุดและค่าสูงสุดของ
่
คลื่นได้ โดยค่าตำ่าสุดและค่าสูงสุดจะแทนหน่วยแรงดัน
(Voltage)

5. Analog Signal
• ตัวอย่างสัญญาณ Analog เช่น เสียงพูดของมนุษย์
เสียงดนตรี หรือเสียงอื่นๆ ทีได้ยนตามธรรมชาติ
่ ิ

6. • สัญญาณ Analogสามารถถูกรบกวนได้ง่ายจาก
สัญญาณที่ไม่พงประสงค์ทเรียกว่า “สัญญาณรบกวน”
ึ ี่
ซึ่งหากมีสัญญาณรบกวนปะปนมากับสัญญาณ Analog
แล้ว นอกจากจะส่งผลให้การส่งข้อมูลช้าลง ยังทำาให้
การจำาแนกหรือตัดสัญญาณรบกวนออกจากข้อมูล
ต้นฉบับนันเป็นไปได้ยาก
้

7. Analog Signal
• การแก้ไขปัญหาระดับสัญญาณ Analog ทีถูกลดทอนลง
่
จำาเป็นต้องใช้อุปกรณ์ทเรียกว่า Amplifier ซึ่งเป็น
ี่
อุปกรณ์เพิ่มกำาลังหรือความเข้มให้แก่สัญญาณ ทำาให้
สามารถส่งสัญญาณในระทางทีไกลออกไปได้อีก
่

8. Analog Signal: Amplitude Modulation: AM
• ใช้วิธีการเปลี่ยนขนาดความสูงของคลื่นให้แตกต่างไปจากเดิม
เพื่อใช้แทนความหมายข้อมูลบิต 0 หรือ 1 ความสูงของคลื่นที่ใช้
แทนข้อมูลบิต 1 นั้นสูงกว่าคลื่นที่ใช้แทน บิต 0
• ถ้าใช้สัญญาณนี้เป็นสัญญาณเสียง คลื่นที่มีความสูงมากกว่าคือ
คลื่นที่ใช้แทนบิต 1 จะมีเสียงดังมากกว่าคลืนที่ใช้แทนบิต 0
่

9. Analog Signal: Frequency Modulation: FM
• การเปลี่ยนแปลงความถี่คลื่น ซึ่งก็คือจำานวนลูกคลื่นต่อหนึ่งหน่วย
เวลา (Cycle) เพื่อใช้แทนข้อมูล
• เวลาที่ใช้สำาหรับ การส่งสัญญาณแต่ละบิตเป็นหนึ่งหน่วย การส่ง
ข้อมูลบิต 0 จะมีลูกคลื่นจำานวน 1 ลูกในหนึ่งหน่วยเวลา ส่วนการ
ส่งบิต 1 จะมีลูกคลื่นจำานวน 2 ลูกในหนึ่งหน่วยเวลา

10. Analog Signal: Phase Modulation: PM
• Phase เป็นการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณ3 ่งจะวัดจากตำาแหน่ง
1 2 ซึ 4
องศาของสัญญาณเมื่อเวลาผ่านไป โดยเมื่อเฟสมีการ
เปลี่ยนแปลง (Phase oShift)ในลักษณะเลื่อนไปข้างหน้า หรือถอย
หลัง +90
180 o 0o
o
0
-270o

11. Analog Signal

12. Analog Signal:
Quadrature Amplitude Modulation : QAM
• เป็นการปรับปรุงวิธีการส่งสัญญาณโดยการเปลี่ยนแปลง
ทังเฟสและความสูงของคลื่น ทำาให้สามารถส่งข้อมูลออก
้
ไปได้ครั้งละ 4 บิตพร้อมกันต่อบอด

13. Digital Signal
• มีลักษณะการแบ่งสัญญาณเป็นช่วงๆ อย่างไม่ต่อเนือง มีรูปแบบ
่
ของระดับแรงดันไฟฟ้าเป็นคลื่นสี่เหลียม (Square Wave)
่
สัญญาณสามารถเปลี่ยนแปลงจาก 0 เป็น 1 หรือจาก 1 เป็น 0
ได้ทกเมื่อ Digital Signal มีความทนทานต่อสัญญาณรบกวนได้
ุ
ดีกว่า Analog Signal แต่สัญญาณอาจถูกลดทอนลงเมื่อถูกส่ง
ในระยะทางไกลๆ ต้องใช้ Repeater ในการทวนสัญญาณให้คง
รูปเดิม

14. Converting Data into Signals
• Digital Data to Analog Signal
• Analog Data to Digital Signal
• Digital Data to Digital Signal

15. Digital Data > Analog Signal
• ข้อมูล Digital จะต้องถูกแปลงเป็นรูปแบบ Analog ก่อน
ทีจะถูกส่งออกไปทางสื่อกลางแบบ Analog
่
• เทคนิคการ Modulated สัญญาณ Digital จะมีความ
คล้ายคลึงกับการส่งสัญญาณ Analog เนืองจาก
่
สัญญาณ Digital มีคุณสมบัติของสัญญาณที่มระดับแรง
ี
ดันแน่นอน การ Modulated ก็จะเปลี่ยนไปตาม
Amplitude, Frequency, Phase

16. Modem
Digital
Analog
Digital
Modem
Analog

17. Digital Data > Analog Signal
• Amplitude - Shift Keying: ASK/OOK*

18. Digital Data > Analog Signal
• Frequency - Shift Keying: FSK

19. Digital Data > Analog Signal
• Phase - Shift Keying: PSK

20. Differential Phase Shift Keying: DPSK
แนวความคิดเดียวกันกับการแปลงสัญญาณแบบPM(Analog) แต่
ได้เพิ่มข้อกำาหนดให้การเปลียนเฟส 180 องศาจะเกิดขึ้นเมื่อส่ง
่
ข้อมูลบิต 1 เท่านั้น ถ้าข้อมูลเป็นบิต 0 จะไม่มีการเปลียนเฟสไม่
่
ว่าบิตข้างหน้าจะเป็น 0 หรือ 1 ก็ตาม ในทางกลับกันแม้ว่าบิต
ข้างหน้าจะเป็นบิต 1 อยู่แล้ว แต่ถ้าบิตที่ตามหลังเป็นบิต 1 ก็จะ
ต้องเปลี่ยนเฟสเสมอ

21. Analog Data > Digital Signal
• การแปลงข้อมูล Analog ให้เป็นสัญญาณ Digital ใช้
เทคนิค Pulse Amplitude Modulation หรือ Pulse
Code Modulation ใช้รูปคลื่นของสัญญาณ Analog
มาแปลงเป็น Digital โดยการวัดความสูงของลูกคลื่น
จากหลายตำาแหน่ง เรียกว่า Sampling จากนันจึงสร้าง
้
สัญญาณ Digital จากความสูงทีวัดได้
่

22. Analog Data > Digital Signal

23. Analog Data > Digital Signal
ในปัจจุบันการแปลงสัญญาณ Analog เป็น Digital ใช้วธีเรียกว่า
ิ
Pulse Code Modulation: PCM ซึ่งแบ่งออกเป็น 4 ขันตอนคือ
้
3. นำาเทคนิค PAM มาใช้ทำา Sampling สัญญาณ
4. จัดการแปลงค่าสัญญาณตามความสูงที่ได้ให้เป็นค่าตัว
เลขจำานวนเต็ม ตั้งแต่ 0-255
5. แปลงค่าตัวเลขเหล่านี้เป็นเลขฐานสอง (Binary Number)
6. นำาเลขฐานสองแต่ละตัวไปเข้ารหัสที่เหมาะสมกับสื่อที่เลือก

24. Analog Data > Digital Signal

25. Analog Data > Digital Signal

26. Digital Data > Digital Signal
• การส่งข้อมูล แม้ว่าจะอยู่ในรูปแบบดิจิทัลระบบเลขฐานสองแล้ว
ก็ตาม ข้อมูลนั้นก็ยังคงจะต้องถูกแปลงให้เป็นสัญญาณดิจิทัล
ก่อนที่จะส่งออกไปอยู่ดี วิธการแปลงสัญญาณที่นิยมใช้มี 3 วิธี
ี
คือ Unipolar, Polar และ Bipolar

27. Unipolar Encoding
• Polar หมายถึงขั้วบวกหรือขั้วลบ (Polarity) ของ Pulse หรือลูก
คลื่นในสายสัญญาณ ระดับความสูงของลูกคลื่นจะถูกกำาหนด
เป็นสองระดับที่แตกต่างกันเพื่อใช้แทนเลข 0 และเลข 1
• ในระบบนี้จะกำาหนดระดับไว้เพียงระดับเดียวเพื่อใช้แทนเลข 1
ส่วนเลข 0 จะแทนด้วยสัญญาณระนาบ (ไม่มีสัญญาณหรือความ
สูงของสัญญาณเป็น 0)

28. Unipolar Encoding
รหัสขั้วเดี่ยวไม่คืนศูนย์ > Unipolar NRZ (non return to zero)
รหัสขั้วเดี่ยวคืนศูนย์ > Unipolar RZ (return to zero)

29. Polar Encoding
• ใช้สัญญาณทั้งสองขั้วคือขั้วบวกและขั้วลบ
• วิธการแบบนี้มีรายละเอียดมากและมีอยู่หลายแบบ เช่น
ี
Non–Return to Zero Encoding (NRZ) คือสัญญาณขึ้นอยู่กบั
สถานะของบิต เช่น หากบิตมีค่าเป็นบวกจะใช้แทนเลข 1 และค่า
ลบใช้แทนเลข 0

30. polar Encoding
รหัสมีขวไม่คืนศูนย์ > polar NRZ (non return to zero)
ั้
รหัสมีขวคืนศูนย์ > polar RZ (return to zero)
ั้

31. Bipolar Encoding
• วิธนี้ใช้ระดับความสูงสามระดับคือค่าบวก ค่าลบและค่า 0
ี
• ข้อมูลที่เป็นเลข 0 จะใช้สัญญาณค่า 0 ส่วนข้อมูลเลขที่ 1 จะใช้
สัญญาณสลับระหว่างค่าบวกและค่าลบ

32. Bipolar Encoding
รหัสสองขั้วไม่คืนศูนย์ > Bipolar NRZ (non return to zero)
รหัสสองขั้วคืนศูนย์ > Bipolar RZ (return to zero)

33. ทิศทางการถ่ายทอดสัญญาณ
1. แบบทิศทางเดียว (Simplex) เป็นทิศทางการสื่อสารข้อมูลแบบที่
ข้อมูลจะถูกส่งจากทิศทางหนึ่งไปยังอีกทิศทาง โดยไม่สามารถส่ง
ข้อมูลย้อนกลับมาได้

34. ทิศทางการถ่ายทอดสัญญาณ
2. แบบกึงสองทิศทาง (Half duplex) เป็นทิศทางการสื่อสารข้อมูล
่
แบบที่ขอมูลสามารถส่งกลับกันได้ 2 ทิศทาง แต่จะไม่สามารถส่ง
้
พร้อมกันได้ โดยต้องผลัดกันส่งครั้งละทิศทางเท่านั้น

35. ทิศทางการถ่ายทอดสัญญาณ
3. แบบสองทิศทาง (Full duplex) เป็นทิศทางการสื่อสารข้อมูลแบบที่
ข้อมูลสามารถส่งพร้อม ๆ กันได้ทั้ง 2 ทิศทาง ในเวลาเดียวกัน เช่น
ระบบโทรศัพท์ทั่ว ไป

36. Transmission Model
Parallel Transmission
• กลไกการส่งข้อมูลแบบขนานเป็นการนำาบิตหลายๆ บิตมารวมกัน
เป็นกลุ่มจำานวน n บิต และสามารถส่ง n บิตเหล่านั้นไปพร้อมๆ กัน
ในหนึ่งรอบสัญญาณนาฬิกา โดยแต่ละบิตจะถูกส่งไปยังแต่ละช่อง
สัญญาณ (Channel) ขนานกันไป ซึ่งแต่ละบิตจะมีสายสื่อสารเป็น
ของตนเอง ตัวอย่างการส่งข้อมูลแบบขนานเช่น การสั่งพิมพ์จาก
คอมพิวเตอร์ไปยังเครื่องพิมพ์ผ่าน Port LPT เป็นต้น

37. Parallel Transmission
• Parallel Port เป็นพอร์ตแบบตัวเมียมีรู 25 รู สำาหรับต่อสาย
พรินเตอร์หรือสแกนเนอร์ที่มีพอร์ตแบบParallel ซึ่งส่วนใหญ่ จะ
ใช้ต่อกับเครื่องพรินเตอร์มากกว่า ซึ่งบางคนจะเรียกว่าพรินเตอร์
พอร์ต โดยส่วนใหญ่พอร์ตParallel จะมีกับเครื่อง พรินเตอร์รุ่น
เก่า หรือในเครื่องพรินเตอร์ระดับกลางๆ ขึนไป
้

38. การส่ ง ผ่ า นข้ อ มู ล แบบขนาน
(Parallel Transmission)

39. Parallel Transmission
• ข้อดี
– มีความรวดเร็วในการส่งสัญญาณ เนื่องจากสามารถส่งบิตไปยังปลาย
ทางพร้อมกันได้จำานวนหลายๆ บิต
• ข้อเสีย
– ต้นทุนสูง เนื่องจากต้องมีสายสัญญาณเพื่อใช้ส่งข้อมูลจำานวนเท่ากับ
จำานวนบิตที่ต้องการส่ง
– มีข้อจำากัดเรื่องระยะทางในการส่ง เนื่องจากหากมีการส่งข้อมูลระยะไกล
ด้วยวิธีนี้ จะเสี่ยงต่อความผิดพลาดของสัญญาณ หรือสัญญาณไปถึงจุด
หมายไม่พร้อมกัน

40. Transmission Model
Serial Transmission
• การส่งข้อมูลแบบอนุกรม สัญญาณข้อมูลจะทยอยส่งไปตามสาย
สื่อสารเพียงเส้นเดียว ด้วยการส่งทีละบิตในหนึ่งรอบสัญญาณ
นาฬิกา โดยใช้สายสื่อสารเพียงเส้นเดียวเท่านัน
้
• การรับ – ส่งข้อมูลแบบนี้จะสามารถส่งไปได้ในระยะทางที่ไกล
ๆ จึงนิยมใช้ในการสื่อสารข้อมูลผ่านทางสายโทรศัพท์และที่
พบเห็นกันอยู่เสมอก็คือผ่านทางการใช้ Mouse และ COM Port

41. Serial Transmission

42. Serial Port >>>
• พอร์ตแบบตัวผู้ที่มีขาสัญญาณอยู่ 9 ขา เรียกว่าคอมพอร์ต
(COM Port) เป็นพอร์ตที่ใช้สำาหรับต่อโมเด็ม เม้าส์ หรือจอย
สติ๊ก ปัจจุบันอุปกรณ์ที่ใช้พอร์ตนี้แทบไม่มีให้เห็น เนื่องจาก
หันไปใช้พอร์ตแบบ USB เป็นส่วนใหญ่

43. Serial Transmission
• ข้อดี
– ประหยัดสายสื่อสาร เนื่องจากใช้สายสื่อสารเพียงเส้นเดียว
– สามารถส่งข้อมูลทั้งในระยะทางสั้นๆ ไปจนถึงระยะทางไกล
• ข้อเสีย
– ความล่าช้าในการส่งข้อมูล เนื่องจากมีช่องสัญญาณเพียงช่องเดียว
เท่านั้น

44. Serial Transmission
การถ่ายทอดสัญญาณแบบอะซิงโครนัส (Asynchronous Transmission)
• การถ่ายทอดสัญญษณแบบอะซิงโครนัส ฝั่งผู้ส่งจะส่งบิตเริ่ม (Start bit) (0)
จำานวน 1 บิต ณ ช่วงตำาแหน่งเริ่มต้นของข้อมูลและหลังจากที่ได้ส่งบิตข้อมูล
จนครบ byte (5-8 bit) ตามด้วย Parity bit แล้วส่งบิตหยุด (Stop bit) (1)
ซึ่งอาจมีจำานวน 1 บิตหรือมากกว่า เพื่อเข้าปิดท้ายข้อมูลในแต่ละ byte

45. Serial Transmission
การถ่ายทอดสัญญาณแบบซิงโครนัส (synchronous Transmission)
• การถ่ายทอดสัญญาณแบบซิงโครนัสเป็นการส่งกลุ่มข้อมูลแบบต่อเนื่อง โดย
bit ที่ทยอยส่งเข้ามาจะมีการรวมกลุ่มกันให้มีขนาดใหญ่ขึ้น เรียกว่า “เฟรม”
หรือ “บล๊อกข้อมูล” เมื่อข้อมูลส่งมายังปลายทางฝั่งรับจะมีหน้าที่นับจำานวน
bit และจับกลุ่มเป็น byte การถ่ายทอดสัญญาณวิธีนี้จึงไม่มีช่องหว่างและ
ไม่มี Start bit และ Stop bit

46. Serial Transmission
• สรุป
– การถ่ายทอดสัญญาณแบบ Synchronous (ภาพด้านล่าง) จะมีความเร็วในการถ่ายทอด
สัญญาณสูงกว่าแบบ Asynchronous (ภาพด้านบน) เนื่องจากข้อมูลมีการส่งอย่างต่อเนื่อง
ไม่มี bit พิเศษหรือช่องว่าที่ถูกส่งมาจากฝั่งผู้สง ดังนั้นการสือสารด้วยวิธนี้จงมีความเร็วสูง
่ ่ ี ึ
เหมาะสำาหรับการส่งข้อมูลไปมาระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ หรือระบบเครือข่าย นั่นเอง

47. ความผิดเพียนของข้อมูล
้
• ข้อมูลผิดเพี้ยน(error) หมายถึง ข้อมูลที่ผู้รับได้รับไม่เหมือนกับที่ผู้ส่งส่งให้
โดยปกติแล้วในระหว่างการรับ-ส่งข้อมูล หรือระหว่างการถ่ายทอดข้อมูลนั้น
ข้อมูลมักจะถูกทำาให้ผิดเพี้ยนไปจากเดิม เนื่องจากการรบกวนจากสิ่งต่างๆ
ทั้งที่อยู่ภายนอกระบบเครือข่ายและเกิดจากปัญหาภายในระบบเองเช่น
• Impulse Noise
• Gaussian Noise or White Noise
• Attenuation
• Crosstalk
• Delay distortion
• Line Failure/ Line Outages

48. Impulse Noise
การรบกวนที่เกิดขึ้นจากกระแสไฟฟ้า แรงดันสูงภายนอกระบบเครือ
ข่ายเป็นคลื่นสัญญาณโด่ง (Spikes) ขึ้นชั่วขณะ เกิดขึ้นในเวลา
สั้นๆ แล้วหายไป อาจเกิดจาก ฟ้าผ่า ไฟกระชากแหล่งพลังงาน
สูงๆ ทำาให้ข้อมูลบางส่วนเสียหาย หรือ ถ้าส่งข้อมูลทีหนาแน่นก็
่
อาจทำาลายบิตเสียหายมาก แก้ไขได้ยาก

49. Gaussian Noise or White Noise
เป็นสัญญาณรบกวนที่เกิดขึนจากการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของ
้
ลวดทองแดง เนืองจากความร้อนที่เพิมขึ้นในระหว่างการใช้
่ ่
งาน (Thermal Noise) เมื่อกระแสไฟฟ้าเคลื่อนที่ไปตามสาย
สื่อสารจะทำาให้เกิดความร้อนขึน และเปลี่ยนเป็น Noise เหตุที่
้
ความร้อนทำาให้สัญญาณอ่อน ถ้าเกิดขึ้นมากจะทำาให้ผิดเพี้ยน
ไป การหลีกเลี่ยงปัญหาเหล่านี้โดยการควบคุมให้อยู่ใน
อุณหภูมิที่ตำ่า

50. Attenuation
การส่งสัญญาณออกไปทางสื่อกลางไม่ว่าจะเป็นลวดทองแดง หรือ
ใย
แก้วนำาแสงหรือส่งออกไปด้วยสัญญาณชนิดใด (ไฟฟ้าหรือ
คลื่นวิทยุ)
สัญญาณนั้นจะอ่อนกำาลังลงตามระยะทางที่เพิ่มขึ้น (Attenuation)
เพราะเดินทางไกลหรือส่งสัญญาณที่มีกำาลังสูงๆไปแต่แรก สามารถ
แก้ปัญหาโดยสร้างสัญญาณขึ้นมาใหม่ โดยใช้ Amplifier เพือ ่
ขยาย
สัญญาณสำาหรับสัญญาณแอนะล็อก และใช้ Repeater สำาหรับ
สัญญาณดิจิตอล

51. Crosstalk
• สัญญาณจากสายสื่อสารต่าง ๆ ที่เกิดการรบกวนกัน เนื่องจาก
การเดินสายหลายๆ เส้นไว้ใกล้กันมากเกินไป
• โดยปกติสายสื่อสารทุกชนิดจะมีฉนวนหุ้มอยู่ ซึ่งจะป้องกัน
สัญญาณรบกวนจากภายนอกและป้องกันไม่ให้สัญญาณ
ภายในสายกระจายออกไปภายนอก ในกรณีที่ฉนวนเกิดการ
ชำารุดก็จะทำาให้เกิดสัญญาณรบกวนขึ้นทั้งสองทางได้
• การใช้สายสื่อสารขนาดเล็กเกินไปหรือใช้สัญญาณที่มีระดับ
ความแรงมากเกินไปก็จะทำาให้เกิดปัญหาได้เหมือนกัน

52. Delay distortion
การที่สญญาณวิงผ่านสายส่งด้วยความเร็วที่ไม่เท่ากัน เนื่องจาก
ั ่
ความเร็วของคลืนสัญญาณทีอยู่ตรงกลาง (ภายในช่วงคลื่นที่
่ ่
ส่งออกมา) จะมีความเร็วสูงสุดในขณะที่คลืนความถีใกล้เคียง
่ ่
จะมีความเร็วลดลงและคลืนที่อยู่ด้านขอบบนและขอบล่างจะมี
่
ความเร็วตำ่าที่สุด ทำาให้ขอมูลที่ถูกส่งผิดเพี้ยนไป หรือไปถึงใน
้
เวลาไม่เท่ากัน วิธแก้ไข ใช้ อุปกรณ์ equalizer ปรับความเร็ว
ี
ให้เท่ากันเพื่อให้ขอมูลเหมือนเดิม
้

53. Line Failure/ Line Outages
สายสื่อสารอาจชำารุดหรือขาดออกจากกัน เรียกว่า Line Failure
ในกรณีนี้ระบบการสื่อสารจะหยุดชะงัก ไม่สามารถใช้การได้
จนกว่าสายสื่อสารที่ชำารุดหรือขาดจะได้รับการซ่อมแซมให้
เหมือนเดิมต่อไป

54. การตรวจหาความผิดเพี้ยนของข้อมูล
1. Parity Checking
– Even Parity
– Odd Parity
2. Cyclic Redundancy Checking: CRC

55. Cyclic Redundancy Checking: CRC
• เป็นวิธีที่นิยมใช้บนเครือข่ายท้องถิ่นและจัดได้ว่าเป็นวิธที่มี
ี
ประสิทธิภาพสูงกว่าวิธีการใช้รหัสตรวจสอบและหาผลรวม
เนื่องจากสามารถตรวจจับข้อผิดพลาดได้มากถึง99.9999%
นิยมใช้บนเครือข่ายอินเตอร์เน็ตโดยการสร้างบิตตรวจสอบ
ข้อมูล เรียกว่า frame check sequence (FCS)
• ใช้ทฤษฎีทางคณิตศาสตร์เข้ามาช่วยตรวจสอบความถูกต้องของ
ข้อมูล คือ ทฤษฎีสมการโพลีโนเมียล (Polynomial Equation)
ซึ่งนำามาใช้คำานวณหาตัวเลขที่เหมาะสมกับข้อมูล

56. วิธีการแก้ไขความผิดเพี้ยนของข้อมูล
• -Forward Error Correction คือข้อมูลที่สงไป แล้วผู้รับตรวจ
่
สอบเจอข้อผิดพลาดผู้รับสามารถแก้ไขข้อมูลได้เอง
-Backward Error Correction คือผู้รับไม่สามารถแก้ไขข้อมูล
ได้เอง ต้องให้ผู้ส่งแก้ไขและส่งกลับมาใหม่

57. Forward Error Correction
• สำาหรับแก้ไขการผิดเพี้ยนข้อมูลที่เกิดขึ้นเพียงบิตเดียว (Single-
bit Error) ต่อข้อมูลหนึ่งบล็อก (Block)
• วิธการแก้ไขที่ได้รับความนิยมอย่างสูงได้แก่ การแก้ไขข้อมูล
ี
แบบแฮมมิ่ง (Hamming Code) ซึ่งนำาวิธีการแบบ Parity มา
ประยุกต์ให้มีความเที่ยงตรงสูงขึ้นโดยการเพิมบิตข้อมูลสำาหรับ
่
ควบคุมเข้าไปด้วย การแก้ไขข้อมูลแบบแฮมมิ่งใช้แพริตี้แบบคู่
(Even Parity) จำานวนหลายบิตในการตรวจสอบข้อมูล

58. Hamming Code
• เป็นวิธีการกำาหนดว่าบิตตรวจสอบควรตรวจตรงไหนบ้าง ไม่
จำาเป็นว่าบิตตรวจสอบจะต้องอยู่ส่วนท้ายของข้อมูล แฮมมิ่งโค้ด
สามารถนำาไปประยุกต์ใช้ได้กับบิตข้อมูลทีมีความยาวเท่าใดก็ได้
่
เช่น

59. • ทฤษฏีของ แฮมมิง (Hamming) สามารถเขียนความสัมพันธ์ระหว่างบิต
ข้อมูลและบิตตรวจสอบได้ดังนี้ 2r >= m + r + 1
• ตัวอย่างเช่น รหัสแอสกี (ASCII code) จะมีข้อมูลเท่ากับ 7 บิต ดังนั้นถ้า
ต้องการส่งแอสกี้หนึ่งตัวอักษร จะต้องมีบิตตรวจสอบ 4 บิต เนื่องจาก
24 >= 7 + 4 + 1 จากตารางจะแสดงถึงความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูล m
และบิตตรวจสอบ r บิต ที่สามารถใช้แก้ไขความผิดพลาดของข้อมูลได้

60. Hamming Code
• Frame ข้อมูลขนาด 11 บิตนี้ กำาหนดให้บิตที่มีนัยสำาคัญตำ่าสุด
หรือบิตขวาสุดเป็นบิตที่ 1 และบิตทีมีนัยสำาคัญสูงสุดหรือบิตซ้าย
่
สุดเป็นบิตที่ 11 และกำาหนดให้บิตที่ 1, 2, 4, 8 หรือ 20, 21, 22,
23 เป็นบิตสำาหรับตรวจสอบชนิด parity ของบิตข้อมูลที่ตำาแหน่ง
ต่างๆ กันดังภาพ

61. • ทำาการกระจายข้อมูลเพื่อจัดเก็บใน frame ตามลำาดับดังนี้
- - - -

62. • เมื่อข้อมูลเข้าไปอยู่ frame แล้ว พิจารณาเฉพาะตำาแหน่งของบิตที่มีค่าเป็น 1 จะ
ได้ตำาแหน่งที่ 11, 7, 6, 3 ทำาการแปลงตำาแหน่งเหล่านี้ให้เป็นเลขฐานสองขนาด
4 บิต และทำาการ eXclusive OR (XOR) เข้าด้วยกัน จะได้บิตตรวจสอบดังนี้

63. Hamming Code
• นำาบิตตรวจสอบบรรจุลงใน frame ตามลำาดับ ผลลัพธ์เป็นดังนี้

64. • หากข้อมูลเดินทางไปถึงผู้รับได้โดยอย่างถูกต้อง (ไม่มีสัญญาณ
รบกวน) ผู้รับสามารถตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูลได้ โดย
การนำาตำาแหน่งของบิตที่มีค่าเป็น 1 ทังหมด แปลงเป็นเลขฐาน
้
สองขนาด 4 บิต และทำาการ eXclusive OR (XOR) เข้าด้วยกัน
หากบิตตรวจสอบทังหมดมีค่าเป็น 0 แสดงว่าข้อมูลที่ได้รับถูก
้
ต้อง

65. • บิตทีมีค่าเป็น 1 ได้แก่ บิตที่ 11, 8, 7, 6, 3, 1 ทำาการตรวจสอบ
่
ดังนี้

66. • ในกรณีที่มีสัญญาณรบกวน อาจมีผลให้บิตใดบิตหนึ่งใน frame
ข้อมูลเปลี่ยนแปลงไปเนื่องจากข้อมูลเป็นเลขฐานสอง หาก
สัญญาณรบกวนจะทำาให้ค่าบิต 1 ผิดไปกลายเป็นบิตที่มีค่าเป็น
0 ในทางกลับกับหากสัญญาณรบกวนทำาให้บิตที่มีค่า 0 ผิดไปก็
จะกลายเป็นบิตที่มีค่า 1
• Hamming code 7/11 จะสามารถแก้ไขความผิดพลากได้
เฉพาะเมื่อสัญญาณรบกวนทำาให้บิตผิดไป 1 บิต ต่อข้อมูล 1
frame เท่านั้น

67. Hamming Code
0
• ผู้รับทำาการตรวจสอบข้อมูลจากบิตที่มีค่าเป็น 1 ได้แก่บิตที่ 8, 7, 6, 3, 1 ดังนี้

68. เนื่องจากบิตตรวจสอบไม่เป็น 0
ทั้งหมด แสดงว่าข้อมูลมีความผิดพลาด
ตรวจสอบบิตที่ผิดพลาดด้วยการแปลง
บิตตรวจสอบเป็นเลขฐานสองจะได้
10112 = 1110
ดังนั้นบิตที่มีความผิดพลาดคือบิตที่ 11
ทำาการเปลี่ยนจาก 0 เป็น 1 จะได้ขอมูล
้
ที่ถูกต้อง

69. ทดสอบวิธีการแก้ไขความผิดเพี้ยนของข้อมูลแบบ
Hamming code 7/11
กำาหนดให้ข้อมูลที่ต้องการส่งขนาด 7 บิตเป็น 01101112
กำาหนดให้ บิตที่ 20, 21 , 22, 23 เป็นตำาแหน่งบิตตรวจสอบ parity
1. หาข้อมูลผู้ส่งออก
2. ตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูล

70. Backward Error Correction/ Error Detection With
Retransmission
• กำาหนดให้ ผู้ส่งจัดการส่งข้อมูลที่เกิดผิดเพี้ยนมาใหม่
• วิธการที่นิยม เรียกว่า การขอส่งข้อมูลซำ้าโดยอัตโนมัติ
ี
(Automatic Repeat Request; ARQ)
• การขอส่งข้อมูลซำ้ามีอยู่ 3แบบคือ แบบหยุดคอย แบบส่งย้อน
กลับ และแบบต่อเนื่อง

71. การขอส่ ง ข้ อ มู ล ซำ ้ า อั ต โนมั ต ิ แ บบหยุ ด คอย
(Stop-and-wait ARQ)
• กำาหนดให้ขอมูลแต่ละแพ็กเกตมีหมายเลขเฉพาะของตนเองและส่งออกไปทางช่องสื่อสาร
้
แล้วจึงหยุดคอย ข้อมูลทีไปถึงผู้รับจะถูกตรวจสอบความถูกต้อง ถ้าพบว่าถูกต้องผู้รับจะ
่
ส่งข่าวสารเรียกว่า การตอบรับ(Acknowledgement; ACK) กลับมา ผู้ส่งจึงจะส่งแพ็ก
เกตในลำาดับต่อไป
• แต่ถ้าพบว่ามีขอมูลผิดเพี้ยน ผู้รับจะตอบปฏิเสธ (Negative Acknowledgement; NAK)
้
กลับมาแทน ซึงผู้ส่งจะต้องส่งแพ็กเกตเดิมไปยังผู้รับอีกครั้งหนึ่งหรือจนกว่าจะได้รับการ
่
ตอบรับกลับมา
• วิธีการนี้มี ประสิทธิภาพในระดับตำ่ามาก เพราะช่องสื่อสารส่วนใหญ่จะว่างเปล่าคือ ไม่มี
การส่งข้อมูล เนื่องจากเวลาส่วนใหญ่ในการรอคอยระหว่างผูรับและผู้ส่ง
้
• วิธีการนี้ได้รับความนิยมในการใช้งานทังบนเครื่องเมนเฟรมและในระบบเครือข่ายเฉพาะ
้
บริเวณเนื่องจากเป็นวิธีการทีง่ายแก่การนำาไปใช้ง่ายต่อการควบคุม และสามารถไว้
่
วางใจได้ดี

72. การขอส่ ง ข้ อ มู ล ซำ ้ า อั ต โนมั ต ิ แ บบหยุ ด คอย
(Stop-and-wait ARQ)

73. การขอส่ ง ข้ อ มู ล ซำ ้ า อั ต โนมั ต ิ แ บบส่ ง ย้ อ นกลั บ
(Go-back-N ARQ)
• ผู้ส่งสามารถส่งแพ็กเกตข้อมูล (ที่มีการกำาหนดหมายเลขเฉพาะ) ได้อย่างต่อ
เนื่อง
• ทางฝ่ายผู้รับยังคงตรวจสอบข้อมูลทีละแพ็กเกตแล้วจึงส่งการตอบรับสำาหรับ
แพ็กเกตที่ถกต้องหรือตอบปฏิเสธกลับไปสำาหรับแพ็กเกตที่มีขอมูลผิดเพี้ยน
ู ้
• หากแพ็กเกตหมายเลข 1 ผิดเพี้ยนจะต้องย้อนกลับไปส่งแพ็กเกตหมายเลข 1
รวมทั้งแพ็กเกตที่ส่งตามหลังหมายเลข 1 (คือแพ็กเกตหมายเลข 2 ถึง 5) กลับ
มาใหม่ทั้งหมด
• ในกรณีที่แพ็กเกตหมายเลข 1 ถูกต้อง ทั้งผู้รับและผู้ส่งก็จะไม่ต้องเสียเวลาใน
การรอคอย เพราะผู้รับก็จะได้รับแพ็กเกตหมายเลข 2 ในทันที

74. การขอส่ ง ข้ อ มู ล ซำ ้ า อั ต โนมั ต ิ แ บบส่ ง ย้ อ นกลั บ
(Go-back-N ARQ)

75. การขอส่ ง ข้ อ มู ล ซำ ้ า อั ต โนมั ต ิ แ บบต่ อ เนื ่ อ ง
(Continuous ARQ)
• เป็นวิธีที่มี ประสิทธิภาพสูงสุดและได้รับการนำาไปใช้ในการส่งข้อมูลความเร็วสูง
บนเครื่องเมนเฟรมและโพรโทคอล การสำาเนาแฟ้มข้อมูลความเร็วสูงต่าง ๆ
มากมาย
• ทำางานเหมือนกับการส่งข้อมูลแบบย้อนกลับแต่ได้ปรับปรุงการตอบสนองเมื่อ
ข้อมูลผิดเพี้ยนโดยการส่งเฉพาะแพ็กเกตที่เสียหายเท่านั้น
• เมื่อผู้รับส่งการตอบปฏิเสธแพ็กเกตหมายเลข 1 มา ผู้ส่งก็จะส่งเฉพาะแพ็กเกต
หมายเลข 1 กลับไปใหม่เท่านั้น
• อย่างไรก็ตามแพ็กเกตที่ไปถึงผู้รับอาจอยู่ในลำาดับที่ไม่ถูกต้อง เช่น แพ็กเกตทาง
ด้านผู้รับจะเป็น หมายเลข 2,3,4,5,6และ1
• จึงเป็นหน้าที่ของฝ่ายผู้รับที่จะต้องจัดการเรียงลำาดับแพ็กเกต ข้อมูลให้ ถูกต้อง
ก่อนที่จะนำาข้อมูลนั้นไปใช้งานต่อไป

76. การขอส่ ง ข้ อ มู ล ซำ ้ า อั ต โนมั ต ิ แ บบต่ อ เนื ่ อ ง
(Continuous ARQ)

77. การขอส่ ง ข้ อ มู ล ซำ ้ า อั ต โนมั ต ิ แ บบต่ อ เนื ่ อ ง
(Continuous ARQ)
• การส่งข้อมูลแบบต่อเนื่องอีกแบบหนึ่งเรียกว่า การส่งข้อมูลแบบหน้าต่างเลื่อนไหล
(Sliding Window)
• จะกำาหนดช่วงหมายเลข (Window) ที่ถูกต้องระหว่างผู้ส่งและผู้รับข้อมูล โดยผู้ส่ง
จะต้องหยุดส่งข้อมูลในเวลาเดียวกัน
• ผู้รับจะรับข้อมูลที่มีหมายเลขในช่วงที่กำาหนดเท่านั้น

78. มาตรฐานการควบคุ ม ความผิ ด เพี ้ ย น
ข้ อ มู ล
• โมเด็มโดยทั่วไปจะมีวธีการควบคุมความผิดเพี้ยนข้อมูลที่
ิ
กำาหนดขึ้นโดยมาตรฐานหลายชนิดรวมเรียกว่า Microcom
Networking Protocols (MNP) มาตรฐานนี้ไม่มีการกำาหนดไว้
อย่างเป็นทางการ แต่ก็ได้รับการยอมรับและนำาไปใช้งานอย่าง
กว้างขวาง

79. การป้องกันความผิดเพี้ยนข้อมูล
• วิธการป้องกันสัญญาณรบกวนแบบที่ง่ายที่สุด คือ การใส่หรือ
ี
เพิ่มฉนวนให้แก่สาย สื่อสาร ซึ่งจะช่วยป้องกันสัญญาณรบกวน
จากแหล่งกำาเนิดภายนอกสายสื่อสาร และช่วยลดหรือขจัด
ปัญหาสัญญาณรบกวนระหว่างสายสื่อสาร เช่น ครอสทอล์ก
หรือสัญญาณอิมพัลล์ได้
• การลดความเร็วในการส่งข้อมูลลง
จะช่วยให้อัตราการเกิดข้อมูลผิดเพี้ยนตำ่าลง
ความเร็วสูงมีโอกาสจะเกิดข้อมูลผิดเพี้ยน
ได้มาก

80. การถ่ายทอดสัญญาณ Digital
• การถ่ายทอดข้อมูล Digital โดยไม่ต้องแปลงสัญญาณ Analog
ก่อนแปลงกลับมาเป็น Digital มีความสามารถในการรับส่งข้อมูล
สูง และมีอตราการเกิดข้อมูลผิดเพี้ยนตำ่า มีความสามารถในการ
ั
ส่งสัญญาณจากข้อมูลหลายประเภทเช่น รูปภาพกราฟิก วีดีโอ
เป็นต้น เรียกการถ่ายทอดสัญญาณลักษณะนี้ว่า ระบบเครือข่าย
Digital แบบรวมการ (Integrated Service Digital Network :
ISDN)

81. การถ่ายทอดสัญญาณ Digital
• สายสื่อสารระบบ Digital อีกแบบหนึ่งเรียกว่า ระบบดีเอสแอล
(Digital Subscriber Line; DSL) โดยใช้คำาย่อสำาหรับการ
อ้างอิงทัวไปว่า xDSL เช่น ADSL เป็นเทคโนโลยีการสื่อสาร
่
ข้อมูลความเร็วสูงผ่านสายโทรศัพท์ โดยใช้ย่านความถี่ที่ไม่มี
การใช้งานในระบบโทรศัพท์ ซึ่งทำาให้สามารถใช้ Internet และ
พูดคุยโทรศัพท์ได้ในเวลาเดียวกันได้
• ระบบนี้ยังคงใช้สายโทรศัพท์ Analogแบบเดิมในขณะที่ผู้ใช้
สามารถสนทนาและรับ-ส่งข้อมูล Digital ไปพร้อม ๆ กัน

82. ADSL

83. การถ่ายทอดสัญญาณ Digital
• สำาหรับสัญญาณ Digital ทีจะส่งผ่านสายสื่อสารแบบ Analog
่
ต้องถูกเปลียนให้เป็นสัญญาณ Analog เมื่อถึงเป้าหมายก็ต้อง
่
เปลี่ยนสัญญาณกลับมาเป็นแบบ Digital
• เสียงสนทนาที่ส่งผ่านสายสื่อสารระบบ Digital นั้นจะต้องใช้
อุปกรณ์เรียกว่า CODEC (Coder/Decoder) CODEC เป็นชิป
ที่ใช้เพื่อเปลี่ยนสัญญาณ Analog ให้เป็นสัญญาณ Digital ส่ง
ผ่านสายสื่อสาร และใช้ CODEC ที่ปลายทางเปลียนกลับเป็น
่
สัญญาณ Analog อีกครั้งหนึ่ง