fbpx

มาทำความรู้จักกับสายสัญญาณกันเถอะ Part 1 (Coaxial Cable & LAN )

มาทำความรู้จักกับสายสัญญาณกันเถอะ Part 1 (Coaxial Cable & LAN )

มาทำความรู้จักกับสายสัญญาณกันเถอะ Part 1 (Coaxial Cable & LAN )

Coaxial Cable

เมื่อกล่าวถึงสายสัญญาณทุกคนคงเคยพบเคยเห็นกันมาบ้างแล้ว แต่บางทีอาจจะยังไม่ทราบชื่อของมัน สายสัญญาณที่เราคิดว่าจะคุ้นเคยกันที่สุด ก็เพราะสายสัญญาณชนิดนี้เราพบได้ที่เสาอากาศจากโทรทัศน์เก่าๆ หรือเรียกว่า สาย Coaxial Cable นั่นเอง หรือคุณอาจจะคุ้นหูกับที่ช่างไฟเรียกว่าสายโคแอ๊ก

ซึ่งก็แบ่งออกเป็นสายประเภทต่างๆ ที่เรียกว่า RG (ย่อมาจาก Radio Guide) ไม่ว่าจะเป็น RG6, RG8, RG11, RG58, RG59  แต่ละแบบก็มีสเปกที่แตกต่างกันออกไป

โครงสร้างพื้นฐานของสาย Coaxial Cable

(โครงสร้างของสาย Coaxial Cable นั้นมีความแตกต่างกันแล้วแต่ประเภทซึ่งคุณสมบัติก็แตกต่างเช่นกัน)

Coaxial Cable

1. Copper Wire อยู่ที่ศูนย์กลางเป็นลวดทองแดงที่ทำหน้าที่เป็นสื่อนำสัญญาณ

2. Insulation เป็นส่วนห่อหุ้มด้วยชั้นของฉนวนที่ไม่เป็นสื่อนำไฟฟ้า เช่น พลาสติกพีวีซี

3. Copper Mesh คือชั้นที่ถัดจากชั้นของฉนวนจะเป็นส่วนที่ทำหน้าที่ปกป้องสายนำสัญญาณ โดยมีลักษณะเป็นโลหะทองแดง หรืออะลูมิเนียมถักเป็นตะแกรง ชั้นนี้จะเป็นชั้นที่ป้องกันสัญญาณรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า หรือที่เรียกว่า Noise ซึ่งจะทำให้สัญญาณถูกบิดเบือน

4. Outside Insulation เป็นชั้นนอกสุดเป็นสิ่งห่อหุ้มภายนอก หรือแจ๊คเก็ต ทำจาก PVC หรือวัสดุอื่นๆ ที่มีความทนทานต่อไฟฟ้า

ตัวอย่างสาย Coaxial Cable ที่พบเจอบ่อย

แต่ละแบบก็มีสเปกที่แตกต่างกันออกไป  

1.) สาย RG6 ในปัจจุบันมีอยู่หลายเกรดด้วยกัน ส่วนมากจะนำมาใช้งานในระบบกล้องวงจรปิด แต่ควรจะเป็นสาย RG6 ที่มีคุณภาพสูง มีชิลด์ป้องกันสัญญาณสูง 95% เพราะหากนำสายที่มีคุณภาพต่ำ ชิลด์แค่ 60%-80% มาใช้ อาจทำให้คุณภาพของภาพออกมาไม่ดี  

สาย RG6 จะมีทั้งแบบที่เป็นชิลด์ทองแดงและชิลด์อลูมิเนียม ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสถานที่ และตำแหน่งที่จะใช้ในการติดตั้ง ว่าอยู่ ณ จุดใด หากเป็นจุดที่เดินสายในระยะประมาณ 500 เมตรขึ้นไป ก็ควรจะใช้สายที่เป็นชิลด์ทองแดง แต่ถ้าหากกล้องวงจรปิดในจุดนั้นเดินสายใกล้ๆไม่เกิน 300 เมตร ก็ใช้แค่สายที่เป็นชิลด์อลูมิเนียมได้

สาย RG6 จะมีทั้งสีดำและสีขาว ซึ่งสายสีขาวจะนิยมใช้งานภายในอาคาร เพราะสายสีขาวไม่ทนทานต่อแสงแดด (สายสีขาวส่วนใหญ่จะเป็นสายเกรดต่ำ) เนื่องจากฉนวนหุ้มสายที่เป็นสีขาวนั้นเปื่อย-ขาดได้ง่าย

ส่วนสาย RG6 ที่เป็นสีดำจะเป็นสายที่มีเกรดสูงกว่าสายสีขาว มีความทนทานสูงกว่าสีขาว สามารถทนต่อแสงแดดและความร้อนได้ดี สายเปื่อย-ขาด ยาก แต่ก็จะมีราคาที่แพงกว่า

และแน่นอนว่าสายสีดำต้องเป็นที่นิยมกว่าสายสีขาว เนื่องมาจากมีความทนทานที่ดีกว่า ทำให้มีความคุ้มค่าในการลงทุนมากกว่า เพราะไม่ต้องเปลี่ยนอุปกรณ์บ่อยให้เสียเวลา แต่ทั้งนี้ก็ขึ้นอยู่กับผู้ใช้ต้องการแบบใด

 2.) สาย RG59 เป็นสายนำสัญญาณภาพเหมือนกันกับสาย RG6 แต่สาย RG59 จะมีขนาดที่เล็กกว่า และมีความยืดหยุ่นสูงกว่า แต่จะนำสัญญาณภาพได้ไม่เกิน 200 เมตร เพราะมีการลดทอนของสัญญาณภาพมากที่สุด เนื่องจากสายมีขนาดเล็ก สาย RG59 จะเหมาะกับใช้งานภายในอาคาร ในลิฟท์หรือแม้แต่ในระบบกล้องมองหลังของรถยนต์ เพราะมีสายมีขนาดเล็กและมีความยืดยุ่นได้ดี

 3.) สาย RG11 เป็นสายที่มีขนาดใหญ่ ซึ่งสามารถนำสัญญาณได้ไกลถึง 1,000 เมตร เพราะมีขนาดใหญ่กว่าสาย RG6 และ RG59 จึงมีแกนกลางที่ใหญ่ จึงนำสัญญาณได้ไกลกว่า เหมาะกับการใช้งานที่ต้องเดินสายระยะไกลๆ เนื่องจากสายมีขนาดใหญ่ และค่อนข้างแข็ง จึงมักนิยมใช้สำหรับการเดินสายเมนเท่านั้น, เดินสายระบบจานดาวเทียมไม่หรือระบบกล้องวงจรปิด ไม่นิยมใช้ในงานบ้านเรือน หรือภายในอาคารที่จะต้องมีการโค้งงอไปมา เนื่องจากสายค่อนข้างแข็ง และบิดตัวยาก

ในกรณีที่ต้องเดินสายไกลเกินกว่า 1,000 เมตร จะต้องใช้อุปกรณเสริมเข้ามาช่วย หรือที่เรียกว่า บูตเตอร์ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ช่วยขยายสัญญาณภาพ และนำสัญญาณภาพไปได้ไกลกว่าเดิม บูตอร์บางรุ่นนำสัญญาณณภาพได้ไกลถึง 1,500 เมตร บางรุ่นนำสัญญาณภาพได้ไกลเกินกว่า 2,000 เมตร

ดั้งนั้น สายแต่ละประเภทมีคุณสมบัติที่แตกต่างกัน ก็อยู่ที่คุณจะเลือกใช้สายแบบไหนให้เหมาะกับงานหรือพื้นที่งานของคุณ การเลือกสายที่เหมาะสมจะทำให้คุ้มค่าต่อเวลา การลงทุน และคุณภาพของงานที่ได้

LAN

สายชนิดต่อมาก็เป็นสายสัญญาณที่เราต่างพบเจอได้ง่ายๆทั่วไป ตามอาคารที่เป็นห้องคอมพิวเตอร์หรือห้องที่ดูแลระบบเครือข่ายสัญญาณ Internet เช่น Network Switch, Hub, หรือสั่งเกตุได้ที่ Router ตามบ้านของคุณได้เลย สายสัญญาณชนิดนี้เรียกว่า สาย LAN นั่นเอง

สาย LAN หรือสายคู่บิดเกลียว (twisted pair) แต่ละคู่สายทองแดงจะถูกพันกันตามมาตรฐานเพื่อลดการรบกวนจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากคู่สายข้างเคียงภายในเคเบิลเดียวกันหรือจากภายนอก

สำหรับอัตราการส่งข้อมูลผ่านสายคู่บิดเกลียวจะขึ้นอยู่กับความหนาของสายด้วย กล่าวคือ สายทองแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางกว้าง จะสามารถส่งสัญญาณไฟฟ้าได้แรง ทำให้สามารถส่งข้อมูลด้วยอัตราส่วนสูง

โดยทั่วไปแล้วสำหรับการส่งข้อมูลแบบดดิจิทัล สัญญาณที่ส่งเป็นลักษณะคลื่นสี่เหลี่ยม สายคู่บิดเกลียวสามารถใช้ส่งข้อมูลได้หลายเมกะบิตต่อวินาที ในระยะทางได้ไกลหลายกิโลเมตร เนื่องจากสายคู่บิดเกลียว มีราคาไม่แพงมาก ใช้ส่งข้อมูลได้ดี แล้วน้ำหนักเบาง่ายต่อการติดตั้ง จึงถูกใช้งานอย่างกว้างขวาง

ชนิดของสาย LAN

แบ่งออกเป็น 2 ชนิด

1.) สายคู่บิดเกลียวชนิดหุ้มฉนวน (Shielded Twisted Pair : STP) เป็นสายคู่บิดเกลียวที่หุ้มด้วยฉนวนชั้นนอกที่หนาอีกชั้น เพื่อป้องกันการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า


2.) สายคู่บิดเกลียวชนิดไม่หุ้มฉนวน (Unshielded Twisted Pair :UTP) เป็นสายคู่บิดเกลียวที่หุ้มด้วยฉนวนชั้นนอกที่บาง ทำให้สะดวกในการโค้งงอแต่สามารถป้องกันการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้น้อยกว่า STP

ปัจจุบันสาย LAN มี Cat5E, Cat6, Cat6A, Cat7, Cat8 แต่ที่พบเจอส่วนใหญ่จะเป็น Cat5E และ Cat6 โดยเปรียบเทียบ ดังนี้

Category ความเร็วในการส่งข้อมูลสูงสุด
(Max Transmission Speeds)
แบนด์วิดธ์สูงสุด
(Max Bandwidth)
Cat5E 1,000Mbps – 1Gbps 100MHz
Cat6 10Gbps ระยะ 55 เมตร /
5 Gbps ระยะ 100 เมตร
250MHz
Cat6A 10Gbps สูงสุด 100 เมตร 500MHz
Cat7 10Gbps สูงสุด 100 เมตร 600MHz
Cat8 40Gbps ระยะ 30 เมตร /
10 Gbps ระยะ 100 เมตร
2,000MHz

โครงสร้างพื้นฐานของสาย LAN

(โครงสร้างของสาย LAN นั้นมีความแตกต่างกันแล้วแต่ประเภทซึ่งคุณสมบัติก็แตกต่างเช่นกัน)

  • Conductor: ตัวนำสัญญาณหรือทองแดง มี 8 เส้น (4 คู่)
  • Insulation: ฉนวนหุ้มทองแดง (ต้องทำโค้ดสีตามมาตรฐานสากล)
  • Pair: ลดการรบกวนจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากคู่สายข้างเคียงภายในเคเบิลเดียวกันหรือจากภายนอก
  • Pair shield: เป็นส่วนป้องกันของ Pair ไม่ให้สัญญาณทางไฟฟ้ารบกวนกัน, เป็นกราวด์ทางไฟฟ้า
  • Sheath: เป็นส่วนป้องกันสาย LAN ด้านนอกสุด

ลักษณะการติดตั้ง

ตัวอย่างสาย LAN Indoor And Outdoor

1.) ชนิดติดตั้งภายในอาคาร (Indoor Cable)

สายสัญญาณสำหรับติดตั้งภายในอาคารนั้น เปลือกนอกมักนิยมทำจากวัสดุ PVC เนื่องจากมีความยืดหยุ่นและสามารถป้องกันการลามไฟได้ นอกจากนี้ได้มีข้อกำหนดหรือมาตรฐานป้องกันทางด้านอัคคีภัย จึงต้องมีการใส่สารพิเศษเข้าไป ทำให้สามารถแบ่งชนิดของสายภายในอาคารที่ใช้กันแพร่หลาย 4 ชนิดด้วยกัน

  • CM (Communication Metallic) เป็นสายที่สามารถป้องกันการลามไฟได้ในแนวราบ เหมาะสำหรับการใช้งานทั่วไป เช่นการติดตั้งสายแนวราบภายในชั้นเดียวกัน (Horizontal Wiring)
  • CMR (Communication Metallic Riser) สายชนิดนี้สามารถป้องกันการลามไฟทั้งแนวราบและแนวดิ่ง มักใช้ในการเดินสายสัญญาณระหว่างชั้นในอาคารโดยผ่านช่องเดินสายของตัวอาคาร (Vertical Shaft)
  • CMP (Communication Metallic Plenum) เป็นสายที่เหมาะสำหรับการติดตั้งเดินสายบนฝ้าเพดาน หรือบริเวณช่องว่างเหนือฝ้าที่มีอากาศไหลเวียน (Plenum Space) แต่ไม่สามารถป้องกันการลามไฟในแนวดิ่งได้
  • LSZH (Low Smoke Zero Halogen) สามารถป้องกันการลามไฟได้ทั้งในแนวราบและแนวดิ่งเหมือน CMR แต่มีคุณสมบัติเพิ่มเติมคือเมื่อเกิดอัคคีภัย สายชนิดนี้จะมีควันน้อยและไม่ก่อให้เกิดสารพิษ

2.) ชนิดติดตั้งภายนอกอาคาร (Outdoor Cable)

สายสัญญาณสำหรับติดตั้งภายนอกอาคารนั้น จะมีเปลือกนอกทำจากวัสดุ PE (Polyethylene) ซึ่งมีคุณสมบัติทนทานต่อสภาพแวดล้อมภายนอก ไม่สึกกร่อน แต่จะไม่สามารถป้องกันการลามไฟได้ ดังนั้นเราควรเลือกสายให้ถูกต้องตามชนิดของการใช้งาน

การต่อสาย LAN

มีอยู่ 2 แบบ

1.) การเข้าหัวแบบสายตรง ( Straight Through Cable EIA/TIA 568A & 568B ) TIA 568B พบบ่อยสุด เป็นสายที่ใช้เชื่อมต่ออุปกรณ์ต่างกันเข้าด้วยกันดังนี้

  • Switch กับ Router
  • Switch กับ PC หรือคอมพิวเตอร์เซิร์ฟเวอร์ (Server)
  • Hub กับ PC หรือคอมพิวเตอร์เซิร์ฟเวอร์ (Server)

การเข้าหัวแบบสายตรง( Straight Through Cable ) มี 2 แบบ ดังภาพ

2.) การเข้าหัวแบบสายไขว้ ( Crossover Cable EIA/TIA 568A & 568B ) เป็นสายที่ใช้เชื่อมต่ออุปกรณ์เหมือนกันเข้าด้วยกันดังนี้

  • Switch กับ Switch หรือ Switch กับ Hub
  • Hub กับ Hub
  • Router กับ Router
  • PC กับ PC

3.) การเข้าหัวแบบม้วน (Rollover Cable) เป็นสายที่ใช้เชื่อมต่ออุปกรณ์เข้าด้วยกันดังนี้

  • Router กับ PC
  • Managed Switch กับ PC

สาย Rollover ไม่ได้มีจุดประสงค์เพื่อส่งข้อมูล แต่สร้างส่วนต่อประสานกับอุปกรณ์ รองรับการเขียนโปรแกรมของอุปกรณ์เครือข่ายจากตำแหน่งศูนย์กลาง การดำเนินการแก้ไขปัญหาสามารถเกิดขึ้นได้ทั้งระบบและส่วนประกอบฮาร์ดแวร์ทั้งหมดในเครือข่ายสามารถอัพเกรดได้ในครั้งเดียว

หน้าที่ของสายแต่ละสีเมื่อเรียงตามมาตรฐาน (EIA/TIA 568A & 568B)

ลำดับเมื่อเรียงตามมาตรฐานหน้าที่ (จากซ้ายไปขวา)
1Transmit+ to Receive+
2Transmit- to Receive-
3Receive+ to Transmit-
4N/A
5N/A
6Receive- to Transmit-
7N/A
8N/A

มาตรฐาน TIA/EIA 568A และ TIA/EIA-568B เป็นตัวกำหนดลำดับของสายไฟในขั้วต่อ RJ45 ในทางปฏิบัติ ไม่มีความแตกต่างระหว่างมาตรฐาน TIA/EIA 568A และ TIA/EIA-568B ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือเปลี่ยนตำแหน่งของสายสีเขียวและสีส้ม

ทำไมถึงมีการเชื่อมต่อสายที่ต่างกัน ?

MDI หรือ Medium Dependent Interface: เป็นชนิดของ Ethernet Port ซึ่งจะถูกใช้อยู่บน Network Interface Card (NIC) หรือที่เราเรียกว่า Card LAN ซึ่ง Card LAN นี้ก็ถูกเสียบอยู่ Computer เช่นกัน นอกจากนี้แล้ว Ethernet port บน Router เองก็เป็นชนิด MDI (Port แบบ MDI ประกอบด้วยอุปกรณ์คือ Router และ Computer )

MDIX หรือ MDI-X ( อักษร X แทนคำว่า “Crossover” ) หรือ Medium Dependent Interface Crossover: เป็นชนิดของ Ethernet Port ที่อยู่บน Hub และ Switch (Port แบบ MDI-X ประกอบด้วยอุปกรณ์คือ Hub กับ Switch)

ดังนั้น

อุปกรณ์เหมือนกัน ต่อกันใช้สาย LAN แบบ Crossover Cable เช่น MDI ต่อกับ MDI หรือ MDI-X ต่อกับ MDI-X

อุปกรณ์ต่างกัน ต่อกันใช้สาย LAN แบบ Straight Through Cable เช่น MDI ต่อกับ MDI-X

หากต่อสายไม่ตรงตามมาตรฐานจะสามารถใช้งานได้ไหม?

เราตอบเลยว่าได้ แต่ว่าการหักล้างกันของสนามแม่เหล็กอาจจะไม่สมบูรณ์ กลายเป็น สัญญาณที่มารบกวนกันเอง ทำให้เกิด loss ภายในสาย และท้ายสุด Card LAN จำเป็นต้องปรับความเร็ว ลงจาก 100 M ให้เป็น 10 M อย่างอัตโนมัติ เพื่อให้เรายังคงสมารถใช้งานได้