Broadband Internet

1. Broadband Internet • บรอดแบนด์อินเทอร์เน็ต คือ เทคโนโลยีใหม่สำหรับงานอินเทอร์เน็ตความเร็วสูง เป็นการรับ – ส่งสัญญารณดิจิตอลความเร็วสูงในรูปแบบอินเทอร์เน็ตโปรโตคอล (IP) ด้วยเทคโนโลยีบรอดแบนด์ทำให้การรับส่งสัญญาณข้อมูล เสียง และภาพ กระทำได้อย่างมีคุณภาพ รวดเร็วและประหยัด ซึ่งเป็นการประยุกต์ใช้งานเทคโนโลยีการสื่อสารมาแก้ไขจุดอ่อนของระบบ • อินเทอร์เน็ตระบบเก่าในสองส่วนหลักคือ 1) ข้อจำกัดของการรับส่งข้อมูลผ่านสายโทรศัพท์ 2) ข้อจำกัดในเรื่องพื้นที่การให้บริการ

2. Home Broadband • เทคโนโลยีการ Access เครือข่ายระบบ บรอดแบนด์ หนทางใหม่ในการสื่อสาร แบบมัลติมีเดียความเร็วสูง ซึ่งสามารถแบ่งเป็นประเภทต่างๆ ตามการใช้งานได้ดังนี้ ♦ ระบบเครือข่าย SOHO และ Home Networking ♦ เป็นระยะเวลายาวนานที่ระบบเครือข่ายแลนถูกนำมาใช้งานในสำนักงานทั่วไป ก่อนที่จะมีเทคโนโลยีการให้บริการสื่อสารแบบ บรอดแบนด์เกิดขึ้น การสื่อสารระหว่างเจ้าหน้าที่ของบริษัทกับเครือข่ายขององค์กรยังเป็นไปในรูปแบบของการใช้โมเด็ม โดยเชื่อมต่อผ่านทางพื้นฐานของการบริการโทรศัพท์ทั่วไป มีอัตราความเร็วสูงสุดคือ 56K หรือ 64K หรือน้อยกว่า ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับคุณภาพของสายโทรศัพท์ และการให้บริการของชุมสายโทรศัพท์

3. Home Broadband (ต่อ) • ปัจจุบันการทำงานมีลักษณะ Work at home ความต้องการที่จะทำงานในบ้านแทนที่จะเข้างานที่บริษัท การสื่อสารจากที่บ้านไปยังบริษัท เราเรียกว่าTelecommuter ซึ่งประกอบไปด้วยเครื่องคอมพิวเตอร์ 1-2 เครื่อง ที่เชื่อมต่อเข้ากับเครื่องพิมพ์และอุปกรณ์อื่นๆ หรืออาจเป็นไปในรูปแบบที่มีเครื่องคอมพิวเตอร์เชื่อมต่อกับอุปกรณ์ต่างๆ เข้าเป็นเครือข่ายเดียวกันด้วยระบบเครือข่ายอีเทอร์เน็ต ส่วนสายสัญญาณที่ใช้เชื่อมต่อมักจะได้แก่ สาย UTP Cat 5 ลักษณะเช่นนี้ เราเรียกว่า Home Network หรือ Small Office/Home Office หรือ SOHO ซึ่งกำลังได้รับความนิยมเป็นอย่างมากในต่างประเทศ

4. Home Broadband (ต่อ) • เครือข่าย Home Networking ลักษณะการเชื่อมต่อเครือข่ายแบบ SOHO ที่ประกอบด้วยเครื่องคอมพิวเตอร์หนึ่งเครื่อง หรือมากกว่า เชื่อมต่อกันโดยทางเครือข่ายอีเทอร์เน็ตที่ใช้สาย UTP โดยเครื่องคอมพิวเตอร์จะเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ต่างๆ โดยผ่าน USB Port ที่สามารถสื่อสารข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ ด้วยความเร็วถึง 40 Mbps หากใช้มาตรฐาน USB 2.0 ส่วนการใช้สายโทรศัพท์กับอุปกรณ์ IP Phone นั้น ให้เป็นไปตามมาตรฐานที่เรียกว่า PNA หรือ Phone Networking Alliance หรือ HomePNA 2000 HomePNA ย่อมาจากองค์กรขื่อว่า Home Phoneline Networking Alliance) อย่างไรก็ตามการเชื่อมต่อระบบเครือข่ายชนิดนี้อาจแทนที่ด้วยเทคโนโลยีระบบไร้สายตามมาตรฐาน IEEE 802.11b ก็ได้

5. Broadband • Broadband แบบที่ใช้สายสัญญาณ • Cable modem • Telephone line • ISDN • XDSL • Broadband แบบที่ไม่ใช้สายสัญญาณ • Satellite Broadband

6. XDSL (Digital Subscriber Line) • XDSL ย่อมาจาก Digital Subscriber Line โดย x ตัวแรก คือลักษณะหรือประเภทของเทคโนโลยีการให้บริการ • DSL คือ เทคโนโลยี Modem ที่ทำให้คู่สายทองแดงธรรมดา ให้กลายเป็นสื่อสัญญาณ Digital ความเร็วสูง โดยใช้เทคนิคการ เข้ารหัสสัญญาณข้อมูล (Modulation) ในย่านความถี่ที่สูงกว่า การใช้งานโทรศัพท์โดยทั่วไป ทำให้เราสามารถส่งข้อมูล ในขณะเดียวกับการใช้งานโทรศัพท์ได้

7. ประเภทของเทคโนโลยี XDSL • HDSL : High bit rate Digital Subscriber Line • SDSL : Symmetric Digital Subscriber Line • IDSL : ISDN Digital Subscriber Line • ADSL : Asymmetric Digital Subscriber Line • RADSL: Rate Adaptive Digital Subscriber Line • VDSL : Very high bit rate Digital Subscriber Line

8. เทคโนโลยี DSL (Digital Subscriber Line)

9. ตารางเปรียบเทียบคุณสมบัติของแต่ละเทคโนโลยี

10. คุณสมบัติและเทคโนโลยีต่างๆ ในตระกูล DSL • ความเร็วในการรับ (Down) และ ส่ง (Up) ข้อมูล แต่ละเทคโนโลยีจะไม่เท่ากัน • Mode ของการรับส่งข้อมูล หากเทคโนโลยีใดมีอัตราความเร็วในการ รับ-ส่ง ข้อมูลเท่ากันจะเรียกว่า Symmetric(ความสมมาตร) หากอัตราความเร็วในการ รับ-ส่ง ข้อมูลไม่เท่ากันจะเรียกว่า Asymmetric(ความไม่สมมาตร) เช่น ADSL มีอัตราเร็วในการรับข้อมูลสูงถึง 8 Mbps และมีอัตราเร็วในการส่งสูงสุดเพียง 1 Mbps แต่โดยทั่วไป เรามักมีการ Download หรือรับข้อมูล มากกว่า Upload หรือส่งข้อมูล ดังนั้น ADSL จึงสามารถรองรับการใช้งานได้เป็นอย่างดี

11. คุณสมบัติและเทคโนโลยีต่างๆ ในตระกูล DSL • ระยะทางที่สามารถ รับ-ส่ง ข้อมูล (Distance) ระยะทางที่สามารถทำงานได้ของแต่ละเทคโนโลยีจะไม่เท่ากัน โดยที่เทคโนโลยีที่มีความเร็วสูงขึ้น มักจะมีระยะสามารถทำงานได้สั้นลง เช่น VDSL ซึ่งมีความเร็วสูงมากคือ 52 Mbps แต่จะสามารถทำงานได้ในระยะทางไม่เกิน 1 km เท่านั้น • จำนวนสายที่ใช้ (Wire) โดยในช่วงต้นของการพัฒนานั้น HDSL ถูกคิดค้นให้ใช้ถึง 2 คู่สายหรือสายทองแดง 4 เส้น แต่ระยะต่อมาสามารถพัฒนาให้สามารถ รับ-ส่ง ข้อมูลได้บนคู่สายทองแดงเพียง 1 คู่เท่านั้น และยังสามารถมีอัตราความเร็วในการ รับ-ส่ง ข้อมูลสูงขึ้นด้วย • ความสามารถในการใช้โทรศัพท์ระหว่าง รับ-ส่ง ข้อมูล (Voice Service) เทคโนโลยี DSL ที่เกิดขึ้นในระยะหลังจะถูกพัฒนาขึ้น ให้สามารถใช้งาน โทรศัพท์ได้ด้วยระหว่างที่มีการ รับ-ส่ง ข้อมูล เช่น ADSL และ VDSL

12. VDSL ( Very high bit rate Digital Subscriber Line ) • VDSL เป็นเทคโนยีของโมเด็ม ที่ทำให้ผู้ให้บริการโทรศัพท์สามารถให้บริการที่มีอัตราเร็วในการส่งข้อมูล VDSL ย่อมาจาก Very high bit rate Digital Subscriber Line เป็นเทคโนโลยีของโมเด็มที่ทำให้ผู้ให้บริการโทรศัพท์สามารถให้บริการที่มีอัตราเร็วในการส่งข้อมูลได้ในระดับหลาย เมกกะบิดต่อวินาทีได้ โดยส่งไปยังผู้ให้บริการผ่านทางข่ายสายทองแดง ไฟเบอร์ออฟติกที่มีอยู่แล้วได้ VDSL จะคล้ายเทคโนโลยี xDSL อื่นๆ ในลักษณะที่จะเพิ่มความสามารถของสายโทรศัพท์ที่เป็นสายทองแดงให้สามารถส่งข้อมูลบรอดแบนด์และเสียงได้

13. VDSL ( Very high bit rate Digital Subscriber Line ) • อย่างไรก็ตาม VDSL จะแตกต่างตรงที่สามารถส่งอัตราบิตข้อมูลสูงกว่ามากได้ โดยสูงกว่าแม้แต่อัตราเร็วสูงสุดของ ASDL ที่ทำได้ในปัจจุบัน ตัวอย่างเช่น โมเด็ม VDSL ในปัจจุบันสามารถส่งอัตราข้อมูลในทิศทาง Downstream 52 Mb/s Upstream 13Mb/s ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับระยะทางหรือความยาวสายทองแดงและการจัดการ Configuration ของโมเด็มด้วย VDSL ถูกออกแบบให้ใช้ในระยะทางของสายทองแดงสั้นๆ (ได้มากถึง 1.5km) แต่เรื่องนี้ไม่ใช่เป็นปัญหาอุปสรรคใดๆ VDSL ถูกออกแบบให้ใช้กับบางส่วนของข่ายสายไฮบริดซึ่งประกอบด้วยสายไฟเบอร์ที่เดินจากชุมสายมาตู้ OUN (Optical Network Unit )ที่อยู่ริมถนนหรืออยู่ด้านล่างของอาคาร ซึ่งจะต่อคู่สายทองแดงกระจายไปยังผู้ใช้ปลายทางต่อไป

14. VDSL ( Very high bit rate Digital Subscriber Line ) • เทคโนโลยี VDSL มีการ รับ – ส่ง ข้อมูลด้วยอัตราเร็วสูงโดยใช้สายทองแดงของโทรศัพท์ เปรียบได้กับเสาอากาศที่ใช้คลื่นความถี่เดียวกัน • เทคโนโลยี VDSL นั้นสัญญาณรบกวนต่างๆ (Noise) มีผลกับการใช้งานน้อยมาก แต่จะกระจายคลื่นความถี่วิทยุไปรบกวนระบบอื่น

15. Network topology for VDSL over POTS

16. 26 Mbps fiber wireless NODE (i.e., ONU) 1.0 km Asymmetric VDSL 6-26 Mbps • Higher Speeds, 2,6,13, 26, 52 Mbps • Shorter Distances .5 to 3 km • Symmetric and/or Asymmetric • STANDARDS PROJECT • ANSI T1E1.4 • ETSI TM6 Similar to ADSL, except very low power requirement shorter distances and higher speeds.

17. VDSL ATM: 26 Mbps 10BT: 10 Mbps HDSL: 1.5 Mbps BLDG 2 BLDG 1 I M U X I M U X OLD 300 meters/1000 ft. Symmetric VDSL fiber wireless • Avoid Inverse Mux costs (large) • connect buildings within campus • Symmetric - early market is data com/enterprize net • progress to full service as telco’s evolve

18. Impulse Noise

19. การแก้ปัญหาคลื่นรบกวนการแก้ปัญหาคลื่นรบกวน • วิธีที่จะแก้ปัญหาการแพร่กระจายคลื่นความถี่วิทยุที่ไปรบกวนระบบอื่นก็คือการสร้าง notch ให้เกิดขึ้นในแถบความถี่การส่งของ VDSL ซึ่งจะช่วยป้องกันความถี่เฉพาะนั้นไปแทรกแซงรบกวนคลื่นความถี่เดียวกันที่อื่น การสร้าง notch นี้จะทำที่ระดับ Hardware ของโมเด็มนอกจากนี้ยังมีการป้องกันคลื่นความถี่อื่นเข้ามาแทรกอีกด้วย ด้วยการใช้ RFI (Radio Frequency Ingress) canceller เข้ามาช่วย ปัญหาการแพร่กระจายนี้จะน้อยลงไปเมื่อใช้โทโปโลยีของ FTTB เพราะว่าในส่วนของอาคารส่วนใหญ่สายทองแดงที่เดินอยู่ภายในโครงสร้างของอาคารจะสามารถช่วยป้องกันการรบกวนจากภายนอกอยู่แล้วได้อยู่แล้วส่วนหนึ่ง แต่ก็ไม่สามารถแก้ปัญหาการแพร่กระจายคลื่นความถี่วิทยุที่ไปรบกวนผู้อื่นได้ทั้งหมด

20. เทคนิคการเข้ารหัสสัญญาณเทคนิคการเข้ารหัสสัญญาณ • เนื่องจาก VDSL ถูกติดตั้งใช้งานภายในหรือชั้นล่างของอาคาร ซึ่งมีการระบายอากาศไม่ดี แต่โมเด็มVDSLจะต้องมีการกระจายถ่ายเทความร้อนที่ต่ำและใช้กำลังไฟน้อย • โมเด็ม VDSL ที่ใช้ DMT จะต้องการกำลังไฟที่สูงมาก โมเด็มซึ่งต้องต้องการกำลังไฟสูงหรือมีการกระจายความร้อนที่มากจะต้องใช้วิธีการที่ยุ่งยากซับซ้อนและมีค่าใช้จ่ายมากเพื่อให้สามารถใช้งานได้ในสภาพแวดล้อมที่ปิดมิดชิด อากาศถ่ายเทไม่สะดวกได้ • ดังนั้นโมเด็มแบบ QAM (Quadrature Amplitude Modulation ) จึงเหมาะสมกว่าโมเด็มที่ใช้ line-coding แบบ Discrete Multi-Tone (DMT)

21. การวางระบบ VDSL • เนื่องจากระบบ VDSL มีระยะทางของการให้บริการเพียง 4,500 ฟุต (1.5 กิโลเมตร) เท่านั้น • แนวทางการแก้ไขปัญหาเกี่ยวกับระยะทางนั้นสามารถแก้ปัญหาได้โดยผู้ให้บริการสามารถเลือกที่จะติดตั้ง fiber opticไปยังผู้ใช้โดยตรง ซึ่งจะต้องลงทุนแพงมาก • แต่เนื่องจากเทคโนโลยี VDSL นั้นสามารถนำมาประยุกต์ใช้งานกับสายโทรศัพท์ธรรมดา ระยะทางในการให้บริการจึงไม่เป็นปัญหาอีกต่อไป และจะเห็นได้ในอาคารประเภท MXU ทุกแห่ง (MXU ประกอบด้วยอาคารประเภท MTU (Multi-Tenant Units): คืออาคารที่ประกอบไปด้วยสำนักงานหรือองค์กรต่างๆ รวมกันอยู่อย่างหลากหลาย และ MDU (Multi-Dwelling Units): สำหรับอาคารประเภทนี้จะเป็นประเภทอาคารบ้านพักที่ไม่ใช่สำนักงาน ยกตัวอย่าง เช่น พวกหอพัก, คอนโดมิเนียม, โรงแรม เป็นต้น) จะต้องมีการเดินสายโทรศัพท์ภายในอาคารไปตามห้องต่าง ๆ

22. ฉะนั้นเมื่อต้องการเพิ่มเติมระบบอินเทอร์เน็ตให้กับห้องต่างๆ ในภายในอาคารแล้ว จึงไม่จำเป็นต้องทำการเดินสาย fiber opticเพิ่มเติมเลย เพราะด้วยคุณสมบัติการให้บริการสามารถนำเทคโนโลยี VDSL เข้ามาใช้งานร่วมกับระบบสายโทรศัพท์เดิมได้เลย • หลักการทำงานคือสามารถเดิน fiber opticไปยังชั้นล่างสุดของอาคาร ซึ่งจะติดตั้ง OUN (Optical Network Unit ตู้สีเขียวที่อยู่ริมถนนหรืออยู่ด้านล่างของอาคาร) และโมเด็ม VDSL เอาไว้ด้วยกัน หากผู้ใช้ต้องการใช้บริการbroadbandที่มีอัตราเร็วสูงก็เพียงแต่ต่อโมเด็ม VDSL เข้ากับคู่สายทองแดงที่เดินมาจากชั้นล่างของอาคารเท่านั้น • การต่อใช้งานอินเตอร์เน็ตความเร็วสูงและการใช้งานโทรศัพท์จะส่งผ่านคู่สายเพียงคู่เดียวเท่านั้น เทคโนโลยีการเดินสาย fiber optic จากชุมสายมายังตู้ OUN ถูกเรียกว่า Fiber To The Curb (FTTC) หรือ Fiber To The Neighborhood (FTTN) หรือ Fiber To The Basement (FTTB) โดยยิ่งถ้าหากนำมาเทียบกับเทคโนโลยีในตระกูลเดียวกันและใช้กันมาก่อนหน้าเทคโนโลยี VDSL อย่างเทคโนโลยี ADSL แล้วนั้นจะมีความเร็ว เร็วกว่าถึงประมาณ 10 เท่า และมากกว่า 30 เท่าหากเทียบกับเทคโนโลยี HDSL

23. ประโยชน์การนำเทคโนโลยี VDSL ไปใช้งาน • Internet/Intranet Access • Web browsing vs hosting • E-mail • Remote LAN • Transaction processing • IP telephony • Call center services • Video telephony (video conference) • High-definition TV • Video-on-demand • Leased line backup