ระบบโทรคมนาคม

โทรคมนาคม (Telecommunications) หมายถึง การสื่อสารข้อมูลระยะทางไกลในรูปแบบสัญญาณอีเล็กทรอนิกส์ ซึ่งในอดีตระบบโทรคมนาคมให้บริการในรูปแบบของสัญญาณเสียงผ่านสายโทรศัพท์ที่เรียกกันว่าสัญญาณในระบบ  อนาลอก (Analog Signal) แต่ในปัจจุบันสัญญาณโทรคมนาคมกำลังจะกลายเป็นการถ่ายทอดสัญญาณในรูปแบบ  ดิจิตอล (Digital Signal) ทั้งหมด

            ระบบโทรคมนาคมเป็นระบบใหญ่ที่มักผูกขาดโดยองค์กรของรัฐในเกือบทุกประเทศทั่วโลก  ดังเช่น ในประเทศไทย ได้แก่ องค์การโทรศัพท์แห่งประเทศไทย  ซึ่งได้แปรรูปกิจการมาเป็นบริษัท ทศท.คอร์เปอเรชั่น จำกัด (มหาชน) แล้ว  เพื่อให้เกิดการแข่งขันที่เสรีกับองค์กรผู้ให้บริการโทรคมนาคมเอกชนอื่นๆ    ที่เติบโตขึ้นมาโดยลำดับ เพื่อการขยายตัวที่ดีขึ้นในภูมิภาค   และเป็นกิจการสาธารณะที่สามารถเปิดให้บริการได้อย่างเสรีรวมไปถึงการเชื่อมต่อระบบอินเตอร์เนตกับประเทศอื่นๆในภูมิภาคด้วย     จะนำมาซึ่งการให้บริการที่หลากหลายในด้านการสื่อสารข้อมูล  โดยเฉพาะการสร้าง ถนนสายด่วนข่าวสาร  (Information Super-Highway)    เช่น การโทรคมนาคมผ่านเครือข่ายสื่อสารระบบดิจิตอลความเร็วสูง   ที่สามารถให้บริการทางการศึกษา ค้นคว้าวิจัย    สันทนาการ และการร่วมมือกันทางเศรษฐกิจในระดับชาติ  ระดับภูมิภาค  ตลอดจนระดับโลก และจะเป็นส่วนหนึ่งของการดำรงชีวิตในทศวรรษหน้า

องค์ประกอบและหน้าที่ของระบบโทรคมนาคม

            ระบบโทรคมนาคม (Telecommunications Systems) คือระบบที่ประกอบด้วยฮาร์ดแวร์และซอฟท์แวร์จำนวนหนึ่งที่สามารถทำงานร่วมกันและถูกจัดไว้สำหรับการสื่อสารข้อมูลจากสถานที่แห่งหนึ่งไปยังสถานที่อีกแห่งหนึ่ง    ซึ่งสามารถถ่ายทอดข้อความ  ภาพกราฟฟิก เสียงสนทนา และวิดีทัศน์ได้   มีรายละเอียดของโครงสร้างส่วนประกอบดังนี้

            1. เครื่องคอมพิวเตอร์หรือเครื่องมือเปลี่ยนปริมาณใดให้เป็นไฟฟ้า (Transducer) เช่น โทรศัพท์ หรือไมโครโฟน

            2. เครื่องเทอร์มินอลสำหรับการรับข้อมูลหรือแสดงผลข้อมูล  เช่น เครื่องคอมพิวเตอร์หรือโทรศัพท์

            3. อุปกรณ์ประมวลผลการสื่อสาร (Transmitter) ทำหน้าที่แปรรูปสัญญาณไฟฟ้าให้เหมาะสมกับช่องสัญญาณ เช่น โมเด็ม (MODEM) มัลติเพล็กเซอร์ (multiplexer) แอมพลิไฟเออร์ (Amplifier) ดำเนินการได้ทั้งรับและส่งข้อมูล

            4. ช่องทางสื่อสาร (Transmission Channel) หมายถึงการเชื่อมต่อรูปแบบใดๆ เช่น สายโทรศัพท์  ใยแก้วนำแสง สายโคแอกเซียล  หรือแม้แต่การสื่อสารแบบไร้สาย

            5. ซอฟท์แวร์การสื่อสารซึ่งทำหน้าที่ควบคุมกิจกรรมการรับส่งข้อมูลและอำนวยความสะดวกในการสื่อสาร

หน้าที่ของระบบโทรคมนาคม

        ทำหน้าที่ในการส่งและรับข้อมูลระหว่างจุดสองจุด  ได้แก่ ผู้ส่งข่าวสาร (Sender) และ ผู้รับข่าวสาร (Receiver) จะดำเนินการจัดการลำเลียงข้อมูลผ่านเส้นทางที่มีประสิทธิภาพที่สุด     จัดการตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูลที่จะส่งและรับเข้ามา สามารถปรับเปลี่ยนรูปแบบข้อมูลให้ทั้งสองฝ่ายสามารถเข้าใจได้ตรงกัน  ซึ่งที่กล่าวมานี้ส่วนใหญ่ใช้คอมพิวเตอร์เป็นตัวจัดการ ในระบบโทรคมนาคมส่วนใหญ่ใช้อุปกรณ์ในการรับส่งข้อมูลข่าวสารต่างชนิด ต่างยี่ห้อกัน  แต่สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างกันได้เพราะใช้ชุดคำสั่งมาตรฐานชุดเดียวกัน กฎเกณฑ์มาตรฐานในการสื่อสารนี้เราเรียกว่า  “โปรโตคอล (Protocol)”  อุปกรณ์แต่ละชนิดในเครือข่ายเดียวกันต้องใช้โปรโตคอลอย่างเดียวกัน จึงจะสามารถสื่อสารถึงกันและกันได้  หน้าที่พื้นฐานของโปรโตคอล คือ   การทำความรู้จักกับอุปกรณ์ตัวอื่นที่อยู่ในเส้นทางการถ่ายทอดข้อมูล  การตกลงเงื่อนไขในการรับส่งข้อมูล  การตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูล การแก้ไขปัญหาข้อมูลที่เกิดการผิดพลาดในขณะที่ส่งออกไปและการแก้ปัญหาการสื่อสารขัดข้องที่อาจเกิดขึ้นโปรโตคอลที่รู้จักกันมาก ได้แก่ โปรโตคอลในระบบเครือข่ายอินเตอร์เนต เช่น  Internet Protocal ; TCP/IP , IP  Address ที่เราใช้กันอยู่ทุกวันนี้

ประเภทของสัญญาณ

-      สัญญาณแอนะล็อก(analog signal)

- สัญญาณดิจิทัล(digital signal)

ตัวกลางหรือช่องทางการสื่อสาร

- ช่องสื่อสาร(communication channels) หมายถึง รูปแบบใดๆ ที่สามารถนำมาใช้ในการถ่ายทอดสัญญาณข้อมูลจากอุปกรณ์ตัวหนึ่งในระบบเครือข่ายไปยังอุปกรณ์อีกตัวหนึ่ง

- สื่อต่างๆ ที่ใช้ได้แก่ สายคู่บิดเกลียว สายโคแอ็กเซียล สายใยแก้วนำแสง สัญญาณไมโครเวฟ สัญญาณผ่านดาวเทียม และสัญญาณไร้สายแบบต่างๆ

ความเร็วในการถ่ายทอดข้อมูล

- ปริมาณข้อมูลที่ส่งผ่านช่องสื่อสารใดๆ มีหน่วยวัดเป็น บิตต่อวินาที(bits per second : bps)

- ช่วงคลื่นสัญญาณที่รวมกันอยู่ในช่องสื่อสารหนึ่งช่อง เรียกว่า ความกว้างของช่องสื่อสาร(bandwidth) ช่วงคลื่นที่กว้างมากหมายถึงช่องสัญญาณที่กว้างมาก สามารถส่งข้อมูลปริมาณมากได้ในเวลาอันรวดเร็ว

- มัลติเพล็กเซอร์เป็นอุปกรณ์ที่ช่วยให้การใช้สื่อหรือช่องสื่อสารขนาดใหญ่มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น

ระบบเครือข่ายสื่อสาร

Topology หมายถึงโครงสร้างของเครือข่าย แบ่งออกเป็น

-  ระบบเครือข่ายดาว

- ระบบเครือข่ายบัส

- ระบบเครือข่ายวงแหวน

PBX-- LAN--WAN

- PBX(Private Branch Exchange) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ชนิดพิเศษที่ออกแบบมาสำหรับจัดการบริหารการเชื่อมต่อวงจรโทรศัพท์จากสายนอกเข้ากับสายโทรศัพท์ภายในองค์กรอย่างอัตโนมัติ

- ระบบเครือข่ายเฉพาะที่(Local Area Network:LAN)เป็นระบบเครือข่ายบริเวณไม่กว้างมากนัก เชื่อมต่อเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กและอุปกรณ์ต่อพ่วง และอุปกรณ์สื่อสารเข้าด้วยกันโดยมีช่องทางสื่อสารเป็นของตนเอง มีซอฟต์แวร์เครือข่ายเป็นของตนเองเฉพาะเรียกว่า NOS(Network Operating System)

PBX-- LAN--WAN

- ระบบเครือข่ายบริเวณกว้าง(Wide Area Network:WAN) เป็นระบบที่มีขอบเขตการใช้งานกว้างขวางมาก เช่นการเชื่อมต่อระบบระหว่างสาขาของธนาคาร เป็นต้น

บริการอื่นบนระบบเครือข่าย

- Package Switching

- Frame Relay

- Integrated Services Digital Network : ISDN

- DSL

Package Switching

การแบ่งข้อมูลออกเป็นส่วนเล็กๆ มีขนาดเท่ากันทั้งหมดเรียกว่า packet  แต่ละแพ็กเก็ตจะมีข้อมูลอยู่ และถูกส่งออกไปหลายๆ เส้นทางภายในอินเทอร์เน็ตจนกว่าจะถึงปลายทาง เมื่อถึงปลายทางแล้วจะมีซอฟต์แวร์ในการรวมแพ็กเก็ตต่างๆ เข้าด้วยกันเหมือนข้อมูลก่อนส่งทุกประการ

Frame Relay

-  เป็นบริการที่ใช้งานระบบเครือข่ายร่วมกันแบบหนึ่งที่มีความเร็วในการทำงานสูง  มีค่าใช้จ่ายต่ำกว่าระบบแพ็กเก็ตสวิตซ์ ส่วนมากมักจะใช้ร่วมกับสายใยแก้วนำแสง

- ระบบนี้จัดข้อมูลเป็นขนาดเล็กๆ คล้ายแพ็กเก็ตแต่ไม่มีข้อมูลที่ใช้ในการตรวจสอบขณะที่ส่งและแก้ไขข้อผิดพลาด

Integrated Services Digital Network : ISDN

- มาตรฐานใหม่สำหรับการเชื่อมต่อผ่านระบบเครือข่ายโทรศัพท์ที่รวมให้บริการทั้ง เสียง ข้อมูล กราฟิก และวิดีโอ ในสายโทรศัพท์เดียงคู่สายเดียว

- ระดับพื้นฐานสามารถส่งข้อมูลได้ที่ความเร็ว 128 kbps

           บริการโทรคมนาคม (Telecommunication Service)

        บริการที่ทำให้ผู้ใช้ต้นทางสามารถติดต่อสื่อสารผ่านอุปกรณ์สื่อสารเช่นโทรศัพท์ไปยังอุปกรณ์สื่อสารของผู้ใช้ปลายทางที่อยู่ห่างไกลออกไปในการ
        บริการโทรคมนาคมนั้น อุปกรณ์สื่อสารของผู้ใช้ ทั้งต้นทางและปลายทาง จะถูกเชื่อมต่อกัน ผ่านทางโครงข่ายโทรคมนาคม (Telecommunication
        Network) ของผู้ให้บริการโทรคมนาคม อย่างเช่น ในกรณีของโทรศัพท์ ก็จะถูกเชื่อมต่อผ่านโครงข่ายโทรศัพท์ ของทีโอที เป็นต้น โครงข่าย
        โทรคมนาคมมีหลายประเภทขึ้นกับประเภทของบริการและอุปกรณ์สื่อสารของผู้ใช้

  โครงข่ายโทรศัพท์พื้นฐาน (Basic Telephone Network)

        โครงข่ายของผู้ให้บริการโทรศัพท์พื้นฐานเพื่อต่อโทรศัพท์บ้านของผู้ใช้ไปยังอุปกรณ์สื่อสารของผู้ใช้ปลายทาง บริการหลักของโครงข่ายนี้จะใช้เพื่อ
         การพูดคุยซึ่งจะเป็นการรับส่งสัญญาณเสียงระหว่างผู้ใช้ต้นทางกับปลายทาง

  โครงข่ายข้อมูล (Data Communication Network)

        โครงข่ายของผู้ให้บริการรับส่งข้อมูล เพื่อต่ออุปกรณ์ในการรับส่งข้อมูล เช่น เครื่องคอมพิวเตอร์ประจำบ้าน หรือสำนักงานของผู้ใช้ ไปยังอุปกรณ์
        ในการรับส่งข้อมูลของปลายทาง บริการหลักของโครงข่ายนี้ เป็นการรับส่งข้อมูลระหว่างผู้ใช้ต้นทางกับปลายทาง เช่น อินเทอร์เน็ตเพื่อค้นหาข้อมูล
        ข่าวสาร หรือการส่งวีดีโอคลิปไปเก็บไว้บนอินเทอร์เน็ต เป็นต้น

  สัญญานควบคุม (Signaling)

         มาตราฐานสัญญานที่ถูกใช้ ในการติดต่อระหว่างกันของโครงข่ายโทรศัพท์ หรือชุมสายโทรศัพท์ โดยในรายละเอียด จะมีการแลกเปลี่ยนข่าวสารที่
         มีข้อมูลที่จำเป็นในการติดต่อสื่อสารเช่นเบอร์โทรศัพท์ต้นทาง ปลายทาง

  มัลติคาสต์ (Multicast)

         รูปแบบการส่งข้อมูลที่เจาะจงกลุ่มผู้รับ สามารถส่งข้อมูลเพียงครั้งเดียวไปยังผู้รับหลายรายที่สังกัดอยู่ในกลุ่ม

  โพรโตคอลซิป (Protocol SIP)

         โพรโทคอลซึ่งใช้ในการส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายอินเทอร์เน็ต มีลักษณะการแบ่งข้อมูลเป็นขนาดความยาวต่างๆ ซึ่งเรียกว่าแพกเก็ต เพื่อใช้ส่งข้อมูล
         กระจายผ่านเครือข่ายสวิตช์ชิ่ง

  ผู้ให้บริการเสริม (Application Service Provider)

         ผู้ให้บริการด้านสารสนเทศประยุกต์ เช่น การให้บริการเช่าใช้ซอฟต์แวร์

  คุณภาพบริการ (Quality Of Service)

         คุณภาพในการติดต่อสื่อสารด้วยการขนส่งข้อมูลเป็นแพกเกจโดยจะวัดจากความล่าช้าในการส่งข้อมูลจากต้นทางไปปลายทางหรืออัตราส่วนข้อมูล
         ที่สูญหายไประหว่างขนส่งเป็นต้น

ที่มาของโครงข่ายโทรคมนาคมยุคหน้า

      จากโครงสร้างของโครงข่ายบริการโทรคมนาคมแบบแยกส่วนดังรูปที่ ๓.๑ โดยมีโครงข่ายโทรคมนาคมหลายชนิดตามประเภทเครื่องของผู้ใช้และบริการ เช่น สำหรับบริการโทรศัพท์พื้นฐาน บริการรับส่งข้อมูลต่างๆ รวมถึงการต่อเข้าอินเทอร์เน็ต ก็มีโครงข่ายข้อมูลของผู้ให้บริการ หรือไอเอสพี (Internet Service Provider: ISP) ประเภทต่างๆรองรับอยู่ ส่วนการติดต่อสื่อสาร ผ่านโทรศัพท์เคลื่อนที่ มีโครงข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่ ทั้งในยุคที่๒ เช่น จีเอสเอ็ม(GSM) จีพีอาเอส(GPRS) เอจ(EDGE) และยุคที่๓ เช่น เอชเอสพีเอ(HSPA) ซีดีเอ็มเอ(CDMA2000) อีวีดีโอ (EVDO) ของผู้ให้บริการ โครงข่ายประเภทต่างๆเหล่านี้จะมีโครงสร้างแบบแนวตั้งหมายถึงแต่ละโครงข่ายจะมีทั้งโครงสร้าง และบริการแยกกันเป็นเอกเทศ ดังนั้นบริการต่างๆ (รวมถึงบริการเสริมดังที่ตัวอย่างในรูปที่๓.๑) บนแต่ละโครงข่ายจึงไม่สามารถใช้ร่วมกันได้ ผลที่ตามมาสำหรับผู้ใช้ก็ คือ ต้องมีการสมัครบริการสำหรับโครงข่ายแต่ละประเภทแยกกันไปจึงทำให้ผู้ใช้รายเดียวต้องมีทั้งหมายเลขโทรศัพท์บ้านหมายเลขโทรศัพท์เคลื่อนที่ และชื่อผู้ใช้สำหรับต่อเข้าอินเทอร์เน็ต(User Name) อีกทั้งบริการเสริมก็ต้องสมัครใช้แยกกันโดยสิ้นเชิง

       นอกจากนี้ ผู้ให้บริการโทรคมนาคมต่างๆก็ต้องเผชิญกับความเปลี่ยนแปลงต่อเนื่อง เนื่องจากตลาดโทรศัพท์พื้นฐานซึ่งเป็นธุรกิจหลักได้ลดขนาดลงต่อเนื่อง ตลาดที่ทำรายได้ที่มากขึ้นเช่น โทรศัพท์เคลื่อนที่ก็เข้าสู่จุดอิ่มตัวต่อไป นอกจากนั้นการเปลี่ยนแปลงประเภทของการสื่อสารหลักจากการพูดคุยหรือบริการทางเสียง (Voice Service) ที่เก็บค่าบริการเป็นเวลา มาเป็นการรับส่งข้อมูลที่เก็บเป็นค่าบริการรูปแบบต่างๆ ทำให้การแข่งขันสูงขึ้น ผู้ให้บริการโทรคมนาคมมีความจำเป็นที่ต้องปรับตัวหาโครงข่ายโทรคมนาคมที่สามารถรับกับสถานการณ์ตลาดที่เปลี่ยนไปนั้น ซึ่งก็คือ การรวมโครงข่ายต่างๆเข้าด้วยกันเป็นโครงข่ายเอ็นจีเอ็น (NGN) ดังรูป
 

ข้อดีของโครงข่ายโทรคมนาคมยุคหน้า

       จากที่มาดังกล่าว องค์กรโทรคมนาคมระหว่างประเทศ(International Telecommunication Union Telecommunication Standardization sector: ITU-T)รวมถึง สถาบันมาตรฐานโทรคมนาคมแห่งสหภาพยุโรป(European Telecommunications Standards Institute: ETSI) ซึ่งมีโครงการชื่อว่า TISPAN (Telecoms & Internet converged Services & Protocols for Advanced Network) ทำงานด้านโครงข่ายโทรคมนาคมยุคหน้าและกำหนดเป็นมาตรฐานเดียวกันทั่วโลก ภาพรวมโครงข่ายโทรคมนาคมยุคหน้า แสดงดังรูปที่ ๓.๒ โดยมีจุดเด่นและข้อดีต่อผู้ใช้ดังต่อไปนี้
       ก) โครงสร้างของโครงข่ายจะเปลี่ยนไปจากเดิมที่แยกตามบริการแต่ละประเภท เป็นโครงข่ายหลักเดียวสำหรับบริการทุกประเภท ทั้งบริการโทรศัพท์บ้าน บริการต่อเข้าโครงข่ายอินเทอร์เน็ต หรือแม้แต่บริการติดต่อสื่อสารจากโทรศัพท์เคลื่อนที่ โดยข้อมูลจะถูกขนส่งโดยใช้โครงข่ายไอพีเป็นหลัก ซึ่งข้อมูลทุกชนิดจะถูกรับส่งเป็นกลุ่มข้อมูลหรือแพกเกจ (Packet)
       ข) โครงข่ายเอ็นจีเอ็น(NGN) จะมีการแบ่งชั้นทำหน้าที่ต่างๆกันอย่างชัดเจนเป็นโครงสร้างแบบแบ่งเป็นชั้น(Hierarchical) ที่ทำหน้าที่ขนส่งข้อมูลของผู้ใช้ไม่ว่าจะเป็นเสียง ภาพ หรือข้อมูลต่างๆที่ใช้ติดต่อสื่อสารระหว่างกัน เรียกว่าชั้นทำหน้าที่ขนส่ง (Transport Stratum) ชั้นที่อยู่เหนือชั้นทำหน้าที่ขนส่ง เรียกว่า  ชั้นควบคุมบริการ(Service Stratum)  ทำหน้าที่ควบคุมบริการต่างๆ  ที่ผู้ใช้ต้องการใช้งาน เช่น ไอพีเทเลโฟนี(IP Telephony) หรือโทรศัพท์ผ่าน
เครือข่ายไอพี  รวมถึงการควบคุมคุณภาพของบริการ(Quality of Service) และความปลอดภัย (Security) ด้วย
       ค) จุดเชื่อมต่อต่างๆ(ระหว่างชั้นภายในโครงข่าย ระหว่างโครงข่ายกับผู้ใช้ หรือระหว่างโครงข่ายกับโครงข่ายอื่น) เป็นจุดเชื่อมต่อด้วยมาตรฐานเปิดที่ถูกกำหนดไว้ชัดเจน ทำให้การเชื่อมต่อและทำงานร่วมกันไม่มีปัญหา

     ข้อดีของโครงข่ายเอ็นจีเอ็น(NGN)จากจุดเด่นดังกล่าวนี้ประการแรกคือบริการทุกประเภทมีอยู่บนโครงข่ายเดียวกันและมีการต่อเชื่อมกันอย่างต่อเนื่อง บริการ ที่รวมทั้งบริการโทรศัพท์พื้นฐาน โทรศัพท์เคลื่อนที่ การสื่อสารข้อมูล และบริการการกระจายสัญญาณ(Broadcast) เข้าด้วยกันโดยไม่ต้องแยกเบอร์โทรศัพท์ผู้ใช้หรือชื่อผู้ใช้ตามประเภทโครงข่ายเหมือนเดิม นอกจากนี้ เนื่องจากข้อมูลถูกขนส่งเป็นแบบใช้ไอพีทั้งหมดจึงสามารถมีบริการใหม่ๆเช่น ผู้ใช้ที่บ้านสามารถพูดคุยโทรศัพท์แบบเห็นหน้าได้ขณะสนทนาหรือโทรศัพท์ภาพ สามารถเลือกชมรายการวีดีโอต่างๆได้เมื่อต้องการ เช่น บริษัทนิปปอนเทเลโฟนแอนด์เทเลกราฟ(Nippon Telephone & Telegraph:NTT)ซึ่งเป็นผู้ใหับริการโทรคมนาคมขนาดใหญ่ของประเทศญี่ปุ่นได้ทดลองใช้บริการ ของโครงข่ายเอ็นจีเอ็น(NGN) ตั้งแต่ปลายปี พ.ศ.๒๕๔๙ และเปิดบริการจริงต้นปี พ.ศ.๒๕๕๑

       ข้อดีถัดมา คือ จากการที่มีจุดเชื่อมต่อด้วยมาตรฐานเปิด ผู้ให้บริการโทรคมนาคมสามารถเปิดโครงข่ายเอ็นจีเอ็น (NGN) ให้ผู้สร้างบริการเสริมหรือเอเอสพี (Application Service Provider: ASP) ต่างๆ มาแข่งขันกันสร้างบริการใหม่ๆ บนโครงข่ายให้กับผู้ใช้บริการได้สะดวกขึ้นโดยผู้ให้บริการโครงข่ายไม่ต้องลงทุนทำเองทั้งหมด ดังนั้นผู้ใช้จะมีบริการประเภทต่างๆให้เลือกใช้ได้มากขึ้นด้วยราคาที่เหมาะสมต่อไป

อุปกรณ์โทรคมนาคม

ดาวเทียมคือ?

      ดาวเทียมคือวัตถุอย่างหนึ่งที่มนุษย์สร้างขึ้น และถูกปล่อยในอวกาศให้มีการหมุนวนรอบโลก เหมือนกับดวงจันทร์ที่หมุนวนรอบโลกของเรา  วงโคจรของดาวเทียมอาจเป็นวงกลม หรือเป็นวงรีก็ได้ ที่ลอยไปตามลักษณะพื้นผิวของโลก (ข้อน่าสังเกต: โลกมีสัณฐานเป็นทรงกลมแบน) และขนาดของแรงที่ดึงดูดดาวเทียมเอาไว้

เกร็ดความรู้ดาวเทียมเล็ก  ๆ น้อย ๆ

Ø ดาวเทียมเดินทางเป็นวงโคจร (Orbit) ในวงโคจรนั้น วงโคจรที่มีระยะไกลสุดจากโลกเรียกว่า “จุดไกลสุดของวัตถุในอวกาศ (Apogee)”  และในทางกลับกัน วงโคจรที่มีระยะใกล้โลกที่สุด เราเรียกกว่า “จุดใกล้สุดของวัตถุในอวกาศ (perigee)”

Ø ในการสร้างดาวเทียมออกมาใช้งาน โดยทั่วไปแล้ว จะไม่ผลิตออกมาเป็นจำนวนมาก จะถูกสร้างตามคำสั่งภารกิจที่ได้ถูกกำหนดไว้ เช่น ดาวเทียมที่ใช้ในภารกิจ GPS ในปัจจุบัน จะมีจำนวนดาวเทียมอยู่มากกว่า 20 ดวงในวงโคจร, ดาวเทียมอิริเดียม (Iridium satellite) ในปัจจุบันมีมากกว่า 60 ดวงในวงโคจร 

ภาพดาวเทียมสื่อสารอิริเดียม

Ø ในปัจจุบันมีดาวเทียมที่ใช้งานในอวกาศที่มีรายชื่อในสาระบบ  มีเกือบถึง 26,000 ดวงและมีดาวเทียมถูกปลดระวางไม่ได้ใช้งานที่เราเรียกว่า “ขยะอวกาศ (Space junk)” มีประมาณ 23,000 ดวง

ในดาวเทียมจำนวนมากเหล่านี้ได้ถูกแบ่งประเภทเอาไว้ จำแนกตามปฏิบัติการเฉพาะอย่าง หรือภารกิจที่สำคัญ เราอาจเคยได้ยินคำว่า ดาวเทียมตรวจสภาพอากาศ (Weather satellites) ที่ใช้ในการตรวจสภาพ และการพยากรณ์อากาศ, ดาวเทียมสื่อสาร ที่ใช้ในการติดต่อสื่อสารกันทั้งทางโทรทัศน์ผ่านดาวเทียม และทางโทรศัพท์ผ่านดานดาวเทียม, ดาวเทียมทดลองทางวิทยาศาสตร์ที่ใช้เพื่อความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีการแพทย์ เทคโนโลยีทางวิศวกรรมศาสตร์ ฯลฯ

ส่วนประกอบหลักของดาวเทียม

มีส่วนประกอบหลัก ๆ ของดาวเทียมอยู่ 4 ส่วนดังนี้

1.ระบบเสาอากาศส่งและทรานสปอนเดอร์ภาครับ (Transponder and antenna system)

ทรานสปอนเดอร์คือ ภาครับวิทยุความถี่สูง ความถี่เครื่องเปลี่ยนต่ำ และกำลังเครื่องขยาย ซึ่งใช้ส่งสัญญาณดาวลิงค์ (Downlink) ระบบเสาอากาศ มีเสาอากาศ และตำแหน่งกลไกของพวกมันอย่างถูกต้อง เมื่ออยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสม พวกมันจะทำหน้าที่แก้ปัญหาที่ยุ่งยากตลอดอายุของดาวเทียม

2.แหล่งจ่ายกำลังงาน (Power package)

มันทำหน้าที่เป็นแหล่งจ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับดาวเทียม ดาวเทียมต้องได้กำลังไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ หรือระบบพลังงานแสงอาทิตย์ ในกรณีของการสื่อสารดาวเทียมในวงโคจรค้างฟ้า (Clarke orbit)*

รูปภาพแสดงแหล่งจ่ายพลังงานให้กับดาวเทียม

3.ระบบควบคุม และระบบสารสนเทศ (Control and information system) ระบบควบคุม และระบบสารสนเทศ ที่เรียก สถานีเก็บรักษา (Station keeping system) หน้าที่ของสถานีเก็บรักษาเพื่อให้ดาวเทียมอยู่ในวงโคจรที่ถูกต้องพร้อมกับวงโคจรที่ถูกต้องกับเสาอากาศที่ชี้ไปทิศทางที่แน่นอนตามต้องการ

4.ระบบขับดัน (Rocket thruster system) มีไอพ่นขับดัน ซึ่งคอยทำหน้าที่รักษาเส้นทางการโคจรรอบโลกให้ลอยไปตามวงโคจร

*อาเธอร์ ซี คลาร์ก (Arthur c. clarke) เป็นนักเขียนนวนิยาย และสารคดีวิทยาศาสตร์ผู้มีชื่อเสียงในปลายคริสต์ศตวรรษที่ 20 เขาได้สร้างจินตนาการของการสื่อสารดาวเทียมให้เราได้รู้ ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1945 (พ.ศ. 2488) โดยเขียนบทความเรื่อง “Extra terestrial relays” ในนิตสาร “Wireless world” ฉบับเดือนตุลาคม ปี ค.ศ. 1945 ซึ่งในบทความได้กล่าวถึงว่า “ถ้ามนุษย์ชาติเรานำเอาสถานีทวนสัญญาณขึ้นไปลอยในอวกาศ เพื่อใช้ในการส่งสัญญาณข่าวสารต่าง ๆ เพื่อใช้ในการสื่อสารระหว่างจุดหนึ่งกับอีกจุดหนึ่ง ในรูปแบบของภาคพื้นดินสู่อวกาศ และจากอวกาศกลับเข้ามาสู่ภาคพื้นดินอีกครั้งหนึ่ง โดยเรียกสถานีทวนสัญญาณนี้ว่า “ดาวเทียม”” โดยดาวเทียมนั้นจะลอยอยู่ในอวกาศ โคจรรอบโลก ในลักษณะการโคจรเป็นแบบวงกลม ที่เรียกว่า “Geostationary orbit” ซึ่งดาวเทียมจะลอยอยู่เหนือเส้นศูนย์สูตร ที่ระดับความสูงประมาณ 35,786 กิโลเมตร วัดจากพื้นโลก ซึ่งวงโคจรนี้จะต้องทำให้ดาวเทียมนั้นโคจรด้วยความเร็วเท่ากับที่โลกหมุนรอบตัวเอง เท่ากับ 24 ชั่วโมง หรือหนึ่งรอบพอดี ดังนั้นเมื่อเรามองไปยังดาวเทียม จึงทำให้เป็นภาพลวงตาซึ่งมองเห็นว่า ดาวเทียมนั้นลอยอยู่กับที่ แท้จริงแล้วมีการเคลื่อนที่อยู่ตลอดเวลา

        แนวคิดนี้เองที่ทำให้ส่งสัญญาณรายการโทรทัศน์ และวิทยุได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงมาก และครอบคลุมพื้นที่ได้อย่างกว้างขวาง แต่มีการลงทุนที่ค่อนข้างต่ำเพราะไม่จำเป็นต้องสร้างสถานีทวนสัญญาณ (Repeater) มากเหมือนการสื่อสารภาคพื้นดินอื่น ๆ ซึ่งทำให้สามารถส่งสัญญาณมายังลูกค้าโดยตรงอย่างที่เรียกกันว่า DTH (Direct to Home)

        นอกจากนี้นายคลาร์ก ยังให้แนวคิดว่า โลกจะทำการสื่อสารผ่านดาวเทียมโดยทั่วโลกได้นั้นจำเป็นต้องมีการนำเอาสถานีทวนสัญญาณที่เรียกว่าดาวเทียม ไปลอยอยู่ในอวกาศเหนือมากสมุทรทั้งสามมหาสมุทรหลัก ๆ คือมหาสมุทรแอตแลนติก, มหาสมุทรแปซิฟิก และมหาสมุทรอินเดีย ซึ่งดาวเทียมทั้งสามจุดนี้จะต้องลอย และโคจรอยู่ในวงโคจรเหนือเส้นศูนย์สูตร ที่มีชื่อเรียกตามสัญญานามว่า Clarke Orbit หรือ “ดาวเทียมค้างฟ้า” ใช้การผสมผสานของกำลังแบตเตอรี่ และพลังงานแสงอาทิตย์ ระบบเซลล์สุริยะ (Solar cell system) จ่ายกำลังงานเพื่อให้วงจรอิเล็กทรอนิกส์ทำงาน และชาร์จแบตเตอรี่ ระหว่างที่โคจรพบกับดวงอาทิตย์ 

http://www.stou.ac.th/study/sumrit/2-57(500)/page2-2-57(500).html