ระบบโทรศัพท์ 2104-2213 บทที่ 5 ระบบชุมสายโทรศัพท์

สาระการเรียนรู้ 1. กำเนิดชุมสายโทรศัพท์ 2. ระบบชุมสายโทรศัพท์

ผลการเรียนรู้ที่คาดหวัง 1. บอกวิวัฒนาการของชุมสายโทรศัพท์ได้อย่างถูกต้อง 2. จำแนกประเภทของชุมสายโทรศัพท์ได้อย่างถูกต้อง 3. บอกขีดความสามารถการให้บริการของ ชุมสายโทรศัพท์แต่ละแบบได้อย่างถูกต้อง

กำเนิดชุมสายโทรศัพท์

ปี พ.ศ. 2419 อเล็กซานเดอร์ เกรแฮมเบลล์ ปี พ.ศ. 2419 อเล็กซานเดอร์ เกรแฮมเบลล์ ( Alexander Graham bell ) สามารถสนทนาโต้ตอบกันด้วยเครื่องโทรศัพท์จำนวนสองเครื่องได้เป็นผลสำเร็จ โดยโทรศัพท์เครื่องที่หนึ่งอยู่ที่เมืองบอสตัน( Boston) ส่วนโทรศัพท์เครื่องที่ 2 อยู่ที่เมืองแคมบริดจ์ ( Cambridge ) ซึ่งมีระยะทางห่างกันเพียง 2 ไมล์

ระบบโทรศัพท์ที่เบลล์ประดิษฐ์ขึ้น

โครงข่ายโทรศัพท์ ถ้าเครื่องโทรศัพท์ในโลกนี้มีเพียง 2 เครื่อง จำนวนคู่สายที่ต้องใช้เชื่อมต่อเพื่อให้สามารถสนทนากันได้ คงใช้เพียง 1 คู่สายเท่านั้น แต่ในความเป็นจริงนั้น จำนวนเครื่องโทรศัพท์มีจำนวนเพิ่มมากขึ้น ดังนั้น จึงต้องวางสายระหว่างเครื่องโทรศัพท์เพื่อให้ทุกๆเครื่องสามารถติดต่อกันได้ โดยมีการวางโครงข่ายแบบใยแมงมุม ( Mesh Network )

เมื่อผู้ใช้มีจำนวนมากขึ้น จำนวนสายที่ต้องใช้คือ U คือ จำนวนผู้ใช้ ( Number of Users ) C คือ จำนวนของสายที่ต้องเชื่อมต่อ ( Number of Connections)

โครงข่ายโทรศัพท์ จำนวน 5 เครื่อง โครงข่ายโทรศัพท์ จำนวน 5 เครื่อง ภาพโดย วีระศักดิ์ U = 5 C = 10 จำนวนสายที่ต้องใช้ 10 คู่สาย

โครงข่ายโทรศัพท์ จำนวน 8 เครื่อง โครงข่ายโทรศัพท์ จำนวน 8 เครื่อง ภาพโดย วีระศักดิ์ U = 8 C = 28 จำนวนสายที่ต้องใช้ 28 คู่สาย

เพื่อเป็นการประหยัดคู่สาย ดังนั้นชุมสายโทรศัพท์จึงเกิดขึ้น โดยที่เครื่องโทรศัพท์ทุกเครื่อง จะต้องต่อสายไปยังชุมสายโทรศัพท์

ระบบชุมสายโทรศัพท์

ชุมสายระบบ Magneto

ชุมสายระบบ Magneto เมื่อต้องการเรียกออก ผู้ใช้จะต้องยกหูโทรศัพท์ หมุนแมกนีโตสร้างสัญญาณกระดิ่ง 80-100 โวลต์ ความถี่ 20 เฮิรตซ์ ส่งไปยังชุมสายโทรศัพท์เพื่อแจ้งความต้องการเรียกออก หลังจากนั้น พนักงานที่ชุมสายก็จะทำการต่อวงจรสนทนาให้ ชุมสายแบบนี้เชื่อมต่อโดยแรงงานคน

ระบบชุมสายแบบที่ใช้พนักงานต่อสาย ( Manual Switch )

ชุมสายแบบที่ใช้พนักงานต่อสายขนาดใหญ่

ระบบชุมสายแบตเตอรี่ร่วม (Central Battery System หรือ Common Battery) ชุมสายแบบนี้จะมีแบตเตอรี่อยู่ที่ส่วนกลาง ที่สามารถส่งสัญญาณให้กับเครื่องโทรศัพท์ปลายทางได้ ซึ่งสามารถตรวจสอบสภาพการยกหูและวางหูของเครื่องโทรศัพท์ปลายทางได้เอง โดยที่เครื่องโทรศัพท์ปลายทางไม่ต้องมีแบตเตอรี่ในตัว และไม่ต้องมีแกนหมุนเพื่อสร้างสัญญาณกระดิ่งไปให้กับพนักงานสลับสาย

ระบบชุมสายแบบสเต็ปบายสเต็ป ( Step-by-step ) ชุมสายแบบนี้ คิดค้นโดย อัลมอน บราวน์ สโตรเจอร์ ( Almon Brown Strowger ) โดยประดิษฐ์อุปกรณ์ที่เรียกว่า สวิตซ์แบบสเต็ปปิ้งขึ้น ( Stepping Switch )

ชุมสายระบบ Step By Step

ชุมสายระบบสเต็ปบายสเต็ป

ชุมสายระบบ Step By Step มิเตอร์ ห้องสวิตชิ่ง แบตเตอรี่ ห้องเครื่องยนต์ ห้องเคเบิล

ระบบชุมสายแบบครอสบาร์ ( Crossbar ) เป็นระบบที่พัฒนามาจาก ระบบชุมสายแบบเสต็ปบายเสต็ป โดยในยุคนั้นใช้หลอดสุญญากาศทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของกลไก ซึ่งทำให้มีการทำงานมีความแม่นยำและถูกต้องมากยิ่งขึ้น ทำให้ชุมสายมีขนาดเล็กลง การดูแลรักษาทำได้ง่ายขึ้น ในส่วนของวงจรสลับสายยังคงใช้รีเลย์ ( Relay ) และครอสบาร์สวิตซ์ ทำหน้าที่ตัดต่อวงจร

การทำงานของชุมสายโทรศัพท์ครอสบาร์

ระบบชุมสายที่ควบคุมโปรแกรมได้หรือ Stored Program Control : SPC ชุมสายแบบนี้จะแบ่งออกเป็น 2 ยุค กล่าวคือ ยุคแรกจะเป็นระบบอนาลอก โดยใช้ Read Relay ส่วนยุคที่ 2 จะเป็นระบบดิจิตอล ใช้สารกึ่งตัวนำ

ข้อดีของชุมสายโทรศัพท์ระบบ SPC อุปกรณ์สวิตชิ่งและระบบควบคุมทำงานได้รวดเร็ว ประหยัดพื้นที่ในการติดตั้งชุมสายโทรศัพท์ เพราะใช้อุปกรณ์จำพวกไอซี ง่ายต่อการเปลี่ยนแปลงในอนาคตการทำงานของเครื่องชุมสายโทรศัพท์ ให้บริการพิเศษต่างๆ กับผู้ใช้บริการได้มากขึ้น มีระบบควบคุมที่สามารถวิเคราะห์ข้อขัดข้องที่เกิดขึ้นในชุมสาย การควบคุมการทำงาน การซ่อมบำรุง และการดูแลรักษา ทำได้จากส่วนกลาง ทำงานได้ทั้งเป็นชุมสายโทรศัพท์ท้องถิ่น ชุมสายโทรศัพท์ต่อผ่านและชุมสายโทรศัพท์ต่อผ่านทางไกล ประหยัดเงินลงทุนมากขึ้นทางด้านสายตอนนอกเพราะสามารถแยกส่วนชุมสายโทรศัพท์ ไปติดตั้งที่ห่างไกลเข้าช่วย ทำให้ประหยัดสายเคเบิล ง่ายต่อการปรับปรุงและยังง่ายต่อการกำหนดหมายเลข และระบบการคิดค่าบริการ

ระบบชุมสายแบบเครือข่ายดิจิตอลบริการร่วมแถบความถี่แคบ ( Narrowband Integrated Service Digital Network : N-ISDN ) เป็นชุมสายที่มีขีดความสามารถโดยรองรับการให้บริการทั้งสัญญาณเสียงพูดโทรศัพท์ ข้อมูล และภาพเคลื่อนไหว การทำงานของชุมสายนี้จะเป็นระบบดิจิตอลทั้งหมด และอุปกรณ์เชื่อมต่อปลายทางก็เป็นดิจิตอล ไม่ว่าจะเป็น เครื่องโทรศัพท์ เครื่องโทรสาร

ระบบชุมสายแบบเครือข่ายดิจิตอลบริการร่วมแถบความถี่กว้าง ( Broadband Integrated Service Digital Network : B-ISDN ) ชุมสายแบบนี้ออกแบบมาเพื่อรองรับการให้บริการสื่อสารข้อมูลความเร็วสูงหรือบอร์ดแบนด์บนโครงข่าย ซึ่งมีความเร็วตั้งแต่ 64 kbps ถึง 155 Mbps เปิดให้บริการในระยะแรกสำหรับการประชุมทางไกลผ่านจอภาพ( Video conference )ที่ศาลปกครองใน 4 จังหวัด คือ กรุงเทพมหานคร เชียงใหม่ พิษณุโลก และขอนแก่น

ระบบชุมสายแบบ IP ( Internet Protocol Switching )

ระบบชุมสายแบบเอทีเอ็ม ( Asynchronous Transfer mode switching : ATM ) ชุมสายโทรศัพท์แบบนี้ถูกออกแบบมาเพื่อรองรับกับเทคโนโลยีการแพร่ภาพวิดีทัศน์ ซึ่งได้แก่ โทรทัศน์ความละเอียดสูง หรือ High Definition Television : HDTV

ระบบชุมสายโทรศัพท์แบบเครือข่ายยุคใหม่ ( Next generation network :NGN ) หรือ ซอฟท์แวร์สวิตซ์ ( Software switch ) ชุมสายโทรศัพท์แบบนี้รองรับการให้บริการทั้งเสียงพูด การรับส่งข้อมูล และการรับส่งภาพเคลื่อนไหว ที่อยู่บนโครงข่ายเดียวกัน และสามารถรองรับบริการได้แก่ บริการเสริมพิเศษบนระบบโทรศัพท์ เช่น Click to dial , video calling ,Instant Massaging ,Caller ID นอกจากนั้นยังบริการพิเศษต่างๆ เช่น Call Back Ring tone Service

ลำดับขั้นการพัฒนาการของชุมสายโทรศัพท์ จากอดีตสู่ปัจจุบัน

THE END