เครือข่ายดิจิตอลความเร็วสูง

ADSL ADSL คืออะไร ? อินเทอร์เน็ต โดยเริ่มตั้งแต่เทคโนโลยีของ Modem จาก V90 ที่ให้ความเร็วในการับส่งข้อมูลขนาด 56 kbps ไปจนถึง ISDN ที่ให้อัตราความเร็วในการเข้าถึงเครือข่ายอินเทอร์เน็ต 64 – 128 kbps รูปแบบ ของการให้บริการอินเทอร์เน็ตได้รับการพัฒนาเรื่อยมา สอดคล้องกับความร้อนแรงของการแข่งขัน จนนำไปสู่การ เสนอรูปแบบและเทคโนโลยีใหม่ ๆ ที่มีประสิทธิภาพสูงกว่าเดิม และดีกว่าเดิมนั้นคือ ADSL

ADSL คืออะไร ? ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) เป็นมาตรฐานของโมเด็มเทคโนโลยีใหม่ ที่เปลี่ยนโฉม หน้าของสายโทรศัพท์ที่ทำจากลดทองแดง ให้เป็นสัญญาณนำส่งข้อมูลความเร็วสูงโดย ADSL สามารถจัดส่งข้อมูลจากผู้ ให้บริการด้วยความเร็วมากกว่า 6 Mbps ไปยังผู้รับบริการหมายความว่า ผู้ใช้บริการสามารถ Download ข้อมูลด้วย ความเร็วสูงกว่า 6 Mbps ขึ้นไปจากผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ต และด้วยความเร็วขนาดนี้ มากเพียงพอสำหรับงานต่าง ๆ เช่น • งานเข้าถึงเครือข่ายอินเทอร์เน็ต • การให้บริการแพร่ภาพ Video On Demand • ระบบเครือข่าย LAN • การสื่อสารข้อมูลระหว่างสถานที่ทำงานกับบ้าน (Telecommuting) ADSL มีโครงสร้างของระบบสื่อสารข้อมูลเป็นแบบไม่สมมาตร (Asymmetric) 

การทำงานของ Modem ADSL จะใช้การแบ่งช่องสัญญาณออกเป็น 3 ช่อง คือ ระบบโทรศัพท์เดิม , ช่องสัญญาณ ADSL upstream และช่องสัญญาณ Downstream เทคโนโลยีนี้มีชื่อว่า FDM (Frequency Division Multiplexing) โดนการจัดสรรแถบความถี่สำหรับย่านความถี่ขนาดไม่เกิน 4 KHz ปกติจะถูกนำมาใช้เป็น Voice กับ Fax ส่วนย่านความถี่ที่สูงกว่านี้ จะถูกสำรองจองไว้ให้การรับส่ง ข้อมูลโดยเฉพาะ ซึ่งจะถูกแบ่งออกเป็น หลายย่านความถี่ ดังเช่นช่องสัญญาณทั้งสาม ดังรูปข้างล่างนี้ โดย Downstream จะมี Bandwidth มากที่สุด

ADSL ทำงานอย่างไร การทำงานของ ADSL Modem จะเกิดขึ้นระหว่างชุมสายโทรศัพท์ โดยผู้ให้บริการจะต้องติดตั้งอุปกรณ์รวม สัญญาณเรียกว่า DSLAM (DSL Access Multiplexer) ในทุก ๆ ชุมสายที่ให้บริการ ซึ่งจะทำหน้าที่ รวมสัญญาณจากผู้ใช้งาน ในชุมสายโทรศัพท์นั้น ๆ จากนั้นข้อมูลจะถูกส่งผ่าน เครือข่ายดิจิตอลความเร็วสูง ไปยัง ศูนย์กลางของผู้ให้บริการและจากนั้นผู้ให้บริการ ADSL ก็จะเชื่อมต่อไปยังผู้ให้บริการข้อมูล เช่น ISP หรือ เครือข่ายขององค์กร อุปกรณ์ที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งที่ช่วยให้ ADSL สามารถส่งข้อมูลไปได้พร้อม ๆ กับการใช้ งานโทรศัพท์ก็คือ Pots Splitter

โดยมันจะมีหน้าที่ในการกรองสัญญาณที่มีความถี่สูงออกจากสัญญาณย่านที่มีความถี่ต่ำ โดยถูกติดตั้งอยู่ทั้ง ผู้ใช้งาน และที่ชุมสายโทรศัพท์ นั่นคือหากมีการใช้งานโทรศัพท์ สัญญาณโทรศัพท์จะถูกส่งผ่านสายทองแดง ไป ยังชุมสายโทรศัพท์ และสัญญาณโทรศัพท์ จะถูกส่งผ่านไปยังเครือข่ายโทรศัพท์สาธารระ (PSTN : Public switch telephone network) เพื่อเชื่อมต่อไปยังเลขหมายปลายทางต่อไป ส่วนสัญญาณข้อมูลจะถูก ส่งผ่านไปยังอุปกรณ์ DSLAM การที่ ADSL สามารถส่งข้อมูลพร้อมกับการใช้งานโทรศัพท์ได้นั้น เนื่องจาก ADSL ใช้เทคนิคการเข้ารหัส สัญญาณ (Modulation) บนย่านความถี่ที่สูงกว่าการใช้งานโทรศัพท์โดยทั่งไป ซึ่งปกติการใช้งานโทรศัพท์จะ ใช้ย่านความถี่ 0 – 4 KHz และการใช้งาน 56K Analog Modem ก็ทำการเข้ารหัสสัญญาณบนย่าน ความถี่นี้เช่นกัน ซึ่งเป็นย่านเดียวกับการใช้งานโทรศัพท์ ทำให้เมื่อใช้งานโมเด็มจะมาสามารถใช้โทรศัพท์ได้ 

ADSL กับมาตรฐานการทำงาน ได้มีการกำหนดมาตรฐานการทำงาน ADSL ในระดับปฏิบัติการเชิง Physical Layer โดย ANSI (American Nation Standard Institute) ได้กำหนดมาตรฐานของ ADSL ขึ้นมาเรียกว่า T.413 – 1995 ซึ่งระบุว่า อุปกรณ์ ADSL สามารถสื่อสารกันบนเครือข่ายแบบ Analog Loop ได้ผลิตภัณฑ์ ADSL ได้ถูกผลลิตขึ้นให้ใช้วิธีการของ Line Coding (การเข้ารหัสเพื่อการส่งสัญญาณในสาย) ซึ่งวิธีการ นี้มีอยู่ 2 แบบ ได้แก่ CAP (Carrier Amplitude / Phase Modulation) QAM (Quadrature Amplitude Modulation) และเทคโนโลยี DMT (Discrete Multitone) 

ADSL Modem ADSL Modem ที่ทำงานบนพื้นฐานของ DMT เราสามารถมองว่า ภายในประกอบด้วย Modem ขนาดจิ๋วจำนวน 256 ตัว แต่ละตัวมีความถี่ของสัญญาณที่ 4 KHz ซึ่งทำงานพร้อมกันในเวลาเดียว โดยระบบ DMT จะใช้คลื่นหลายตัวที่สร้าง ช่องสัญญาณย่อยเหล่านั้นขึ้นมา ซึ่งช่องสัญญาณเหล่านี้ จะมีการผสมสัญญาณ เองโดยอิสระ ด้วยความถี่ที่ใช้ผสมสัญญาณ ซึ่งสอดคล้องกับความถี่กลางของช่องสัญญาณย่อย ๆ  โดยกระบวนการที่เกิดขึ้นนี้เป็นแบบขนานกัน ช่อสัญญาณย่อยแต่ละช่องนี้ จะทำการผสมสัญญาณโดยใช้วิธีการ แบบ QAM และสามารถนำพาข้อมูล 0 – 15 บิตต่อ 1 สัญลักษณ์ ต่อ 1 Hz โดยจำนวนของบิตที่สามารถ ขนส่งได้อย่างแท้จริงขึ้นอยู่กับลักษณะพิเศษของสายสัญญาณ และบางช่องสัญญาณย่อยอาจสามารถถูกละทิ้ง หาก มีสัญญาณรบกวนเกิดขึ้นจากภายนอก

ประโยชน์จากการใช้บริการ ADSL • สามารถคุยโทรศัพท์พร้อมกับการใช้งานอินเทอร์เน็ตได้ ด้วยสายโทรศัพท์เส้นเดียวกันโดยไม่หยุดชะงัก • ท่านสามารถเชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตด้วยความเร็วเป็น 140 เท่าเมื่อเทียบกับการใช้ Modem แบบ Analog ธรรมดา • ท่านสามารถเชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตจะถูกเปิดอยู่เสมอ (Always on Access) ที่เป็นเช่นนี้ เนื่องจากการส่งถ่าย ข้อมูลถูกออกจากการ เรียกเข้ามาของ Voice หรือ Fax ดังนั้นการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตจะไม่ถูกกระทบกระเทือนแต่อย่าง ใด • ไม่มีปัญหาเนื่องจากสายไม่ว่าง ไม่ต้อง Connect ให้ยุ่งยาก • ADSL ต่างจาก Cable Modem ตรงที่ ADSL จะมีสายสัญญาณพิเศษเฉพาะเพื่อเชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ต ขณะที่ Cable Modem เป็นการ Share ใช้สายสัญญาณกับคนอื่น • Bandwidth จะมีขนาดคงที่ ขณะที่ Cable Modem จะถูกบั่นทอนลงตามปริมาณการใช้งาน • สายสัญญาณที่ผู้ให้บริการ ADSL เป็นสายสัญญาณอิสระไม่ต้องไป Share ใช้งานกับใครด้วยเหตุนี้ จึงมีความ น่าเชื่อถือ และมีความปลอดภัยสูง

อัตราความเร็วในการรับส่งข้อมูลบน ADSL Full Rate ADSL เป็น ADSL ที่มีศักยภาพในการส่งถ่ายข้อมูลข่าวสาร ที่ความเร็ว 8 Mbps และสำหรับ G.Lite ADSL เป็น ADSL ที่สามารถส่งถ่ายข้อมูลข่าวได้ได้สูงถึง 1.5 Mbps ขณะที่กำลัง Download ความเร็วขนาดนี้ คิดเป็น 25 เท่า เมื่อเทียบกับการใช้ Modem แบบ Analog ขนาด 56 K และคิดเป็น 50 เท่าเมื่อ เทียบกับการใช้ Modem ความเร็ว 28.8 K อัตราความเร็วขึ้นอยู่กับ ระดับของการให้บริการ จากผู้ให้บริการ โดยปกติแล้ว Modem ที่เป็นระบบ ADSL สามารถ Download ข้อมูลได้ที่ความเร็ว 256 kbps ไปจนถึง 8 Mbps นอกจากนี้มาตรฐาน G.Lite สามารถให้บริการที่ อัตราความเร็วเป็น 1.5 Mbps ADSL สามารถทำงานที่ Interactive Mode หมายความว่า ที่ Mode การ ทำงานนี้ ADSL สามารถให้บริการรับส่งข้อมูล ที่ความเร็วมากว่า 640 kbps พร้อมกันทั้งขาไปและขากลับ ระหว่าง 1.5 – 6.1 Mbps ส่วนอัตราความเร็วของช่องสัญญาณแบบ Duplex อยู่ที่ 16 – 640 Kbps

Cable Modem Cable Modem สำหรับบ้านเรา ยังเป็นของใหม่ ที่เริ่มมีให้บริการจากผู้ให้บริการหลายราย เช่น TelecomAsia เป็นต้น Cable Modem เป็น Modem ที่ใช้เชื่อมต่อระหว่างผู้รับบริการตามบ้าน กับผู้ ให้บริการ (ServiceProvider) โดยผ่านทางเครือข่ายสาย Cable TV ที่มีอยู่แล้ว เช่น การใช้ร่วมกับสาย Cable ของ UBC เป็นต้น โดยทั่วไปการเชื่อมต่อของ Cable Modem จะมีอยู่ 2 จุดได้แก่ การเชื่อมต่อที่ มีปลายด้านหนึ่งไปที่ จุดเชื่อมต่อสาย Cable TV บนผนัง ขณะที่ปลายอีกด้านหนึ่ง เชื่อมต่อกับ เครื่อง PC อุปกรณ์ Cable Modem มักจะเป็นอุปกรณ์ภายนอก ที่เชื่อมต่อกับ PC ผ่านทาง LAN Card ตาม มาตรฐาน Ethernet 10Base-T และสายตีเกลียว ส่วนตัว Cable Modem มักจะเป็น ตัว Modem ภายนอก ที่เชื่อมต่อกับ PC โดยตรงโดยทาง Universal Serial Bus (USB) หรือ เป็นแบบ Internal ที่ติดตั้งบน PCI Bus 

Cable Modem ทำงานได้เร็วเพียงใด? อัตราความเร็วในการทำงานของ Cable Modem ขึ้นอยู่กับระบบของมันที่ใช้ ขึ้นอยู่กับสถาปัตยกรรมของ เครือข่าย และปริมาณการใช้งาน หรือ ความหนาแน่นในการใช้งานของเครือข่าย โดยปกติแล้วการส่งถ่ายข้อมูลเชิง Downstream (จากเครือข่ายสู่คอมพิวเตอร์) อัตราความเร็วของมันสามารถทะยานสู่ 27 Mbps ได้อย่าง สบาย โดยอัตราความเร็วนี้ อาจถูกเฉลี่ยออกไปตามจำนวนของผู้เข้ามาใช้ในเครือข่ายขณะนั้น และก็เป็นเรื่องยากที่ เครื่องคอมพิวเตอร์ บนเครือข่ายสามารถวิ่งได้ด้วยความเร็วขนาดนั้น ดังนั้น ค่าเฉลี่ยความเร็วสูงสุดที่ทำได้อยู่ที่ 1- 3 Mbps เท่านั้น อย่างไรก็ดี อัตราความเร็วยังขึ้นอยู่กับ ผู้ให้บริการ อีกทั้งยังแตกต่างไปตามชนิดและ ข้อตกลง ในการให้บริการอีกด้วย

อัตราความเร็วการส่งถ่ายข้อมูล เชิง Upstream (จากคอมพิวเตอร์สู่เครือข่าย) จะมีค่าที่ต่ำกว่า Downstream เช่นเดียวกับกับ ADSL อัตราความเร็วที่สามารถส่งถ่ายแบบ Upstream จะอยู่ที่10 Mbps อย่างไรก็ดี ทั้งผู้ผลิต Cable Modem และผู้ให้บริการเครือข่าย ได้กำหนดความเหมาะสมที่ความเร็ว 500Kbps ไปจนถึง 2.5 Mbps แต่ก็มีผู้ให้บริการบางรายได้กำหนดความเร็ว Upstream จำกัดที่ 256 Kbps เท่านั้น การที่ Cable Modem มีอัตราความเร็วในการรับส่งข้อมูล ทั้งขาล่องขึ้นและล่องลง ไม่เท่ากัน นี่เอง จึงถูก เรียกว่า เป็นการทำงานแบบ Asymmetric และได้รับมาตรฐานการทำงานที่ถูกกำหนดโดย DOCSIS EuroDOCSIS และ DVB EuroModem

รูปแบบการเชื่อมต่อของ Cable Modem เพื่อให้ Cable Modem สามารถบริการการ Access เข้าสู่อินเทอร์เนตความเร็วสูง ดังนั้น ผู้ให้บริการ Cable จะต้องสร้าง เครือข่ายที่ทำงานบนการเดินสายผสมระหว่าง Coax กับ Fiber Optic (HFC) จากภาพ xxx แสดงให้ เห็น สถาปัตยกรรมของเครือข่าย ที่ประกอบด้วย ส่วนที่เรียกว่า Regional Cable Head End ซึ่งสามารถให้บริการ แก่สมาชิกตามบ้านได้มากถึง 200000-400000 หลัง ซึ่งส่วนที่เป็น Regional Cable Head End นี้จะทำ หน้าที่ป้อน สัญญาณให้กับ Distribution Hub ซึ่งสามารถป้อนสัญญาณให้กับสมาชิกตามบ้านได้มากถึง 20000- 40000 สำหรับ Distribution Hub ในแต่ละจุด ซึ่งเชื่อมต่อกันบน สาย Fiber Optic ที่เชื่อมกันในรูปแบบของ วงแหวน ที่ตัว Distribution Hub นี้ มีการมอดดูเลต สัญญาณบนสัญญาณพาหะแบบ Analog จากนั้นก็นำส่งเข้าไปที่สาย Fiber Optic และวิ่งสู่เครือข่าย Fiber Optic ไปที่ Node ซึ่งให้บริการสมาชิกตามบ้านจำนวน 500-1000 หลัง และจาก Node สัญญาณเหล่านี้ จะถูกนำพาไปบนสาย Coax แล้ววิ่งไปยังสมาชิกตามบ้าน หรือสำนักงาน

Regional Cable Head End หน้าที่หลักของ Regional Head End ได้แก่การทำตนเป็นศูนย์ปฏิบัติการเครือข่ายข้อมูลท้องถิ่น โดยใช้ IP Switch หรือ Router เพื่อเชื่อมต่อระหว่างเครือข่าย Cable Modem กับ โครงข่ายIP (IP Back Bone) ซึ่งเชื่อมต่อกับ อินเทอร์เนตอีกทีหนึ่ง

Distribution Hub

Distribution Hub เป็นจุดที่ใช้แลกเปลี่ยนสัญญาณระหว่างเครือข่าย Regional Fiber กับ โครงข่ายสายสัญญาณ ตรงจุด Distribution Hub นี้เอง ระบบที่เรียกว่า Cable Modem Termination System (CMTS) จะทำหน้าที่แปลงข้อมูลจาก เครือข่าย WAN หรือ Packet On SONET ให้เป็นสัญญาณ Digital ที่ผ่านการผสมสัญญาณแล้ว ส่งออกไปที่ HFC จากนั้นก็จะถูก ถอดสัญญาณคลื่นพาออกให้เหลือสัญญาณข้อมูลโดย Cable Modem ที่ติดตั้งอยู่ที่พักอาศัยหรือสำนักงาน ของผู้รับบริการ

Cable Modem ทำงานได้อย่างไร? การ Access เข้าสู่ Internet ในปัจจุบัน ด้วยความเร็วขนาด 28.8 33.6 หรือ 56 Kbps นั้น เป็นการใช้เทคโนโลยี ของ Modem แบบ Voice Band หลักการทำงานของ Cable Modem จะเหมือนกับ Voice Band Modem ตรงที่มีการ ผสมสัญญาณเสียก่อน จึงค่อยส่งออกไปที่สายส่งสัญญาณ (Modulate/Demodulate) อย่างไรก็ดี Cable Modem มีหน้าที่การทำงานหลายประการที่เหมาะกับการเชื่อมต่อ อินเทอร์เนตความเร็วสูงได้ดี บน เครือข่ายประเภทนี้ มีการกำหนดความเร็วที่เรียกว่า Upstream หรือ Downstream ขณะที่ Voice Band Modem ไม่มีการแบ่ง Upstream หรือ Downstream แต่อย่างใด ในมุมมองของผู้ใช้บริการนั้น Cable Modem เป็นเครื่องรับ แบบ 64/256 QAM RF ที่สามารถปลดปล่อย ข้อมูลข่าวสารขนาด 30-40 Mbps บนช่องของสายสัญญาณขนาด 6 MHz ซึ่งจะเท่ากับว่าเร็วกว่า Modem ขนาด 56 Kbps ถึง 500 เท่า

รูปแสดงโครงสร้างและวิธีการทำงานภายในของ Cable Modem ที่จุดให้บริการลูกค้า

SONET ประวัติความเป็นมาของ SDH/SONET เมื่อเราย้อนกลับไปในอดีต ระบบเครือข่ายโทรศัพท์สาธารณะนับว่าเป็นระบบส่งสัญญาณข้อมูลทางไกลที่สะดวก ที่สุด ข้อมูลดิจิตอลที่ส่งผ่านเครือข่ายโทรศัพท์จะถูกเปลี่ยนให้มีรูปสัญญาณเป็นอนาล็อก และถูกมัลติเพล็กซ์ รวมกันไปในช่องสัญญาณขนาด 4 KHZ ต่อมาได้มีการพัฒนาเทคนิคการมอดูเลตสัญญาณอนาล็อกให้เป็น ดิจิตอล (เช่น PCM หรือ PULSE CODE MODULATION ) ทำให้สามารถส่งสัญญาณ อนาล็อกผ่านเครือข่ายดิจิตอลด้วย

ผลที่ตามคือ การพัฒนาเครือข่ายโทรศัพท์สาธารณะจากระบบอนาล็อกเดิมไปเป็นระบบดิจิตอลซึ่งเรียกว่า “ เครือข่าย ISDN ” ซึ่งมีช่องสัญญาณอัตราเร็วข้อมูล 64 KBPS เมื่อเรารวมช่องสัญญาณ 64 KBPS หลาย ๆ ช่องสัญญาณด้วยการมัลติเพล็กซ์แบบ TDM แล้วจะทำให้เราสามารถส่งข้อมลดิจิตอลผ่านเครือข่าย โทรศัพท์ดิจิตอลได้ด้วยอัตราเร็วข้อมูลมากกว่า 2 MBPS ยิ่งอัตราเร็วของการส่งข้อมูลมีมากขึ้นเท่าใด ความ ซับซ้อนของการมัลติเพล็กก็ยิ่งมากขึ้นเพราะจำนวนช่องสัญญาณมากขึ้น อีกทั้งแต่ละช่องสัญญาณยังมีอัตราบิตที่ แตกต่างกัน เนื่องจากการส่งมาจากต่างสถานีกัน จึงต้องมีการเพิ่มบิต เข้าไปเพื่อปรับอัตราบิตในแต่ละ ช่องสัญญาณเท่ากันบิตเหล่านี้จะถูกมัลติเพล็กซ์ออกเมื่อปลายไปถึงปลายทาง วิธีการมัลติเพล็กซ์แบบนี้เรียกว่า “ PLESIOCHRONUS ” หรือ “ เกือบจะเป็นซิงโครนัส ”  ดังนั้นเครือข่ายการทำงานความเร็วสูงในยุค แรกเริ่มจึงมีชื่อเรียกว่า “ เครือข่าย PLESIOCHRONUS DIGITAL HIERARCHY ” เรียกสั้น ๆ ว่า เครือข่าย PDH เพราะมีการใช้มัลติเพล็กซ์ PLESIOCHRONUS ในทุกระดับชั้น นั่นเอง

เครือข่ายบริการร่วมระบบดิจิตอล ISDN (Integrated Service Digital Network)           เครือข่าย ISDN เป็นเครือข่ายโทรคมนาคมสาธารณะ ที่จะให้บริการสื่อสารข่าวสาร ข้อมูลทั่วโลกแก่ ผู้ใช้บริการ ทุกประเภท เครือข่ายจะประกอบด้วยระบบ สวิทชิ่งแบบดิจิตอล สายสื่อสารดิจิตอล และเทคนิคต่างๆ สำหรับการสื่อสารดิจิตอล สามารถให้บริการข่าวสารทุกประเภท ไม่ว่าจะเป็นเสียง ภาพ ข้อความ หรือข้อมูล ซึ่งจะ อยู่ในรูปของสัญญาณดิจิตอลทั้งสิ้น อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อเข้ากับเครือข่าย ก็จะเป็นอุปกรณ์เฉพาะของระบบดิจิตอล ดังนั้นเครือข่าย ISDN จึงเป็นเครือข่ายแบบดิจิตอล โดยสมบูรณ์และครบวงจร (All - digital Network) การวิวัฒนาการการสื่อสารข้อมูล จากระบบอนาล็อกทั้งระบบ จนกลายมาเป็น ระบบดิจิตอลทั้งระบบ โดยสมบูรณ์

เครือข่าย IDN (Integrated Digital Network) เนื่องจากเครือข่ายโทรศัพท์และเครือข่ายโทรคมนาคม ได้เติบโตขึ้นอย่างรวดเร็วไป ตามการพัฒนาเทคโนโลยี การสื่อสาร มี การแข่งขันการให้บริการการสื่อสารข้อมูล เพื่อให้ค่าบริการต่ำลง โดยที่คุณภาพของข่าวสารดีขึ้น ระบบการสื่อสาร จากเดิมที่ เคยเป็นระบบอนาล็อกทั้งระบบ ก็เริ่มเปลี่ยนมาเป็นระบบดิจิตอลแทน เทคโนโลยีที่ได้รับ การพัฒนาขึ้นมา อย่างเด่นชัด ก็คือ ระบบสวิทชิ่งแบบดิจิตอล และวิธีการส่งข้อมูลดิจิตอล            แนวความคิดในการรวมระบบดิจิตอลต่างๆ เป็นเครือข่ายดิจิตอล หรือ เครือข่าย IDN นั้น ได้เริ่มต้นมาตั้งแต่ปี ค.ศ. 1959 เครือข่าย IDN เป็นการรวมการส่งข้อมูลดิจิตอลกับ ระบบสวิทชิ่งดิจิตอลเข้าด้วยกัน (ดูรูป 12.2) ข้อมูลที่ ผ่านเข้าสู่สวิทชิ่ง ดิจิตอลของเครือข่ายจะต้องเป็นข้อมูลดิจิตอลเท่านั้น ดังนั้นข้อมูลอนาล็อกจากต้นทาง จะต้องแปลงเป็น ข้อมูลดิจิตอลก่อน ด้วยการมอดูเลต (Modulate) แบบ PCM (Pulse Code Modulation) จากนั้นจึง มัลติเพล็กซ์ (Multiplex) สัญญาณ โดยวิธี แบ่งตามเวลาหรือ TDM (Time Division Multiplex) จากนั้น ข้อมูลที่เป็นดิจิตอล แล้วจะถูกส่งมายังสถานี สวิทชิ่งดิจิตอล เพื่อทำ การ จัดเส้นทางข้อมูลส่งต่อไปยังปลายทาง

ความรู้เกี่ยวกับ OSI (Open System Interconnection) แบบจำลอง OSI เป็นชุดมาตรฐานในการสื่อสาร ทำให้สิ่งแวดล้อมเหมาะสมในการเคลื่อนย้ายข้อมูลระหว่างชุด ทำงาน 2 ชุด OSI ทำงานทั้งในเครือข่ายสาธารณะและเครือข่ายส่วนตัว ดังเช่น โครงข่าย ISDN ซึ่งเป็น โครงข่ายบริการร่วมระบบดิจิตอล และใช้ในการบริการเป็นโครงข่ายสาธารณะ ก็สามารถใช้แบบจำลอง OSI เป็นโครงสร้างในการให้บริการต่างๆ ผู้ผลิต คอมพิวเตอร์ ทั้งหมดพยายามที่จะรับมาตรฐาน OSI มาใช้ไม่ว่า รูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง วิธีการที่ผู้ผลิตต่างๆ ตอบสนองต่อ มาตรฐาน OSI เป็นเครื่องแสดงถึงความสามารถของ OSI ที่จะเป็นมาตรฐานเชื่อมระหว่างผู้ผลิตเครือข่ายอิสระต่างๆ ได้อย่างดี ขั้นตอนต่างๆ ที่จะทำให้เกิดสิ่งนี้ ขึ้นอยู่กับการสร้างและการออกแบบระบบการสื่อสารออกเป็นเลเยอร์ต่างๆ แนวความคิด ของเลเยอร์นี้ เป็นพื้นฐาน ของคุณสมบัติทางด้านสถาปัตยกรรม ในคอมพิวเตอร์ต่างๆ แบบจำลอง OSI แบ่งออกเป็น 7 เลเยอร์

หลักการของเครือข่าย ISDN 1. เพื่อให้บริการการสื่อสารข่าวสารทุกประเภท (เสียง ภาพ ข่าวสารและข้อมูล) ในรูปของสัญญาณดิจิตอล โดยยึด มาตรฐานการ ให้บริการทางโทรศัพท์ และโทรคมนาคมขององค์กร CCITT           2. สนับสนุนการติดต่อสื่อสารแบบเก่าทั้งที่ผ่านและไม่ผ่านระบบ สวิทชิ่งสำหรับการสื่อสารในระบบสวิทชิ่ง ก็รวมถึง ระบบแบบ เซอร์กิตสวิทช์ และแบบแพ็กเกจ สวิทช์           3. การให้บริการแบบใหม่ที่เพิ่มขึ้นมาในเครือข่าย ISDN จะต้องใช้ได้กับระบบสวิทชิ่งแบบดิจิตอล ทั้งแบบเซอร์กิต สวิทช์และ แบบแพ็กเกจสวิทช์ ที่อัตราเร็วของข้อมูล 64 กิโลบิตต่อวินาที ซึ่งเป็นอัตราเร็วมาตรฐานของสัญญาณเสียงดิจิตอล           4. ในเครือข่าย ISDN จะต้องมีรายละเอียดข้อมูลเพื่อบอกลักษณะการบริการ การบำรุงรักษา และหน้าที่การจัด ดำเนินการของ เครือข่าย           5. โปรโตคอลสำหรับการสื่อสารในแต่ละเลเยอร์ของรูปแบบ OSI จะต้องใช้โปรโตคอล เฉพาะสำหรับการติดต่อ กับ เครือข่าย ISDN ส่วนการติดต่อจาก ผู้ใช้กับเครือข่ายขึ้นอยู่กับชนิดของการบริการและข้อกำหนดของเครือข่าย ISDN ของ แต่ ละประเทศ โปรโตคอลที่ใช้กับเครือข่าย ISDN ได้แก่ LAP-D และ LAP-B เป็นต้น ส่วนโปรโตคอลในรูปแบบ OSI ที่สามารถ ใช้ได้ใน เครือข่าย ISDN ได้แก่ โปรโตคอล X.25 สำหรับการบริการแพ็กเกจสวิทช์ในเครือข่าย ISDN           6. รายละเอียดของเครือข่าย ISDN ของแต่ละประเทศอาจจะต่างกันได้ในเรื่องของนโยบาย เทคโนโลยี ความต้องการ และ อุปกรณ์ของผู้ใช้

การอินเตอร์เฟซกับผู้ใช้ การอินเตอร์เฟซระหว่างผู้ใช้ หรือเครือข่ายอื่น ๆ เข้ากับเครือข่าย ISDN ผู้ใช้จะทำการติดต่อ เข้ากับ สถานี ISDN อินเตอร์เฟซท้องถิ่น (เช่น ตู้สลับสายดิจิตอล PBX) สู่ท่อดิจิตอล (Digital Pipe) ด้วยอัตราบิต คงที่ ท่อดิจิตอล จะต้อง มีความจุ (แบนด์วิดท์) เพียงพอกับความต้องการในการใช้บริการ ส่วนใหญ่จะเป็นสายไฟเบอร์ออปติกซึ่งมีความจุ และช่อง ทางสื่อสารจำนวนมาก รวมทั้งมีอัตราเร็วในการส่งข้อมูลสูงอีกด้วย แม้ว่าท่อดิจิตอลจะมีความจุคงที่แต่ ก็สามารถรองรับการ สื่อสาร ซึ่งอาจจะมีปริมาณไม่คงที่ และผสมผสานทั้งรูปแบบของสัญญาณและอัตราเร็ว ดังนั้น ไม่ว่าผู้ใช้จะส่งข้อมูล ผ่านการ บริการ เซอร์กิตสวิทช์ หรือแพ็กเกจสวิทช์หรือบริการชนิดอื่น ท่อดิจิตอลก็สามารถรองรับการสื่อสารที่หลากหลายดังกล่าวได้ ทั้งสิ้น ข้อสำคัญ ในการอินเตอร์เฟซคือไม่ว่าผู้ใช้จะใช้บริการมากเท่าไรและไม่ว่าเวลาใด ปริมาณการสื่อสารจะมีได้ไม่เกิน กว่า ความจุ สูงสุด ของท่อดิจิตอล ดังนั้นในการคิดค่าบริการในเครือข่าย ISDNจึงคิดค่าบริการตาม ปริมาณของข้อมูล มากกว่าที่จะคิด ตามเวลาที่ใช้บริการ เช่นในการสื่อสารผ่านเครือข่ายโทรศัพท์สาธารณะทั่วไป

ช่องทางสื่อสาร ISDN           ช่องทางสื่อสาร (Channel) ของท่อดิจิตอลระหว่างสถานีศูนย์กลาง ISDN กับสถานี ISDN ท้องถิ่นที่ใช้สำหรับส่งผ่าน ข้อมูลชนิดต่างๆ ของเครือข่าย ISDN แบ่งออกเป็น 3 ช่องทางคือ            1. ช่องทาง B: ความจุ 64 กิโลบิตต่อวินาที            2. ช่องทาง D: ความจุ 16 หรือ 64 กิโลบิตต่อวินาที            3. ช่องทาง H: ความจุ 384, 1536 และ 1920 กิโลบิตต่อวินาที 

          ช่องทาง B เป็นช่องทางพื้นฐานทั่วไปสำหรับผู้ใช้บริการเพื่อส่งข่าวสารที่เป็นข้อมูลดิจิตอล สัญญาณเสียงดิจิตอลจาก PCM และมัลติเพล็กซ์ข้อมูลอัตราบิตต่ำ ซึ่งสามารถ ส่งออกไปได้พร้อมๆ กัน การ สื่อสารในช่องทาง B มี 3 แบบ ด้วยกันคือ            1. แบบเซอร์กิตสวิทช์เป็นแบบเดียวกับบริการเซอร์กิตสวิทช์แบบดิจิตอลในปัจจุบัน (เช่น ดิจิตอล PBX)            2. แบบแพ็กเกจสวิทช์ โดยผ่านทางเครือข่าย X.25 แพ็กเกจสวิทช์            3. แบบกึ่งถาวร เป็นแบบเดียวกับการเช่าสายตรงโดยไม่ต้องการโปรโตคอลสำหรับการยืนยันการ ติดต่อ  สำหรับ ช่องทาง D มีหน้าที่หลัก 2 อย่างคือมีหน้าที่นำข่าวสารไปยังสถานีควบคุมแบบเซอร์กิตสวิทช์ เพื่อ รวมเข้ากับช่องทาง B ที่ต่อเข้ากับอินเตอร์เฟซของผู้ใช้ และอีกหน้าที่หนึ่งคือช่องทาง D อาจจะใช้กับสถานี แพ็กเกจสวิทชิ่ง หรือการส่งสัญญาณ  อัตราเร็วต่ำ (100 บิตต่อวินาที) ในเวลาที่สัญญาณข่าวสารที่ไม่มีการรอคอย 

ส่วน ช่องทาง H จะใช้กับสัญญาณข่าวสารอัตราเร็วสูง ผู้ใช้อาจจะใช้ช่องทาง H นี้เป็นทรั้งค์ (Trunk) ความเร็วสูง หรืออาจจะแบ่งช่องทาง H นี้เป็นช่องทางย่อย สำหรับมัลติเพล็กซ์สัญญาณแบบ TDM ตัวอย่าง การส่งข้อมูลโดยใช้ช่องทาง H เป็น  ช่องทางสื่อสาร ได้แก่ เครื่องส่งแฟกซ์ความเร็วสูง วิดีโอ การส่งสัญญาณข้อมูลความเร็วสูง หรือการส่งสัญญาณ ข้อมูลความเร็วต่ำ ทีละหลายๆ สัญญาณพร้อมกัน สำหรับการใช้งาน ที่ใช้กับช่องทาง B และช่องทาง D เป็นดัง ตาราง

การเชื่อมโยง (Interface) ระหว่างเครือข่าย ISDN กับผู้ใช้           ในการเข้าถึงผู้ใช้ (User Access) CCITT ได้มีการกำหนดลักษณะของการอินเตอร์เฟซระหว่าง เครือข่าย ISDN กับผู้ใช้           การเข้าถึงเครือข่ายของสมาชิกผู้ใช้บริการจะถูกแบ่งออกเป็นช่วงๆ ด้วยจุดแบ่ง กลุ่มอินเตอร์เฟซ เพื่อ แบ่งแยกลักษณะ การทำงานออกเป็นกลุ่มๆ ซึ่งทำให้พัฒนามาตร ฐานการอินเตอร์เฟซ การปรับปรุงเทคโนโลยี สามารถทำได้อย่างเป็นอิสระ ในแต่ละช่วง ไม่ต้องขึ้นต่อกัน หรือมีผลต่ออินเตอร์เฟซในช่วงข้างเคียง ทำให้การ พัฒนาสามารถเป็น ไปอย่างรวดเร็ว รวมทั้งทำให้ เกิดความสะดวกแก่ผู้ใช้บริการที่สามารถติดต่อเข้าสู่เครือข่าย ด้วยอุปกรณ์ที่แตกต่างกันได้

          สถานี NT1 (Network Termination 1) หรืออุปกรณ์เชื่อมต่อเครือข่าย ISDN ระดับ 1 เป็นอุปกรณ์อินเตอร์เฟซ ซึ่งแยกผู้ใช้ออกจากส่วนการส่ง-รับข้อมูลของวงรอบ ของสมาชิก (Subscriber Loop) เป็นอินเตอร์เฟซเชื่อมต่อ เข้ากับอุปกรณ์ ผู้ใช้นอกจากนี้ NT1 ยังมีหน้าที่ในการดูแลรักษาข้อมูล เช่น ทดสอบเส้นทางการไหลวนของข้อมูล และ ตรวจสอบคุณภาพ ของข้อมูล NT1 จะใช้กับช่องทาง 2B + D ในเลเยอร์ชั้น ฟิสิกส์คอล โดยบิตของข้อมูลในแต่ละช่องทาง จะถูกมัลติเพล็กซ์ เข้าด้วยกันโดยวิธีซิงโครนัส TDM สถานี NT1 นี้สามารถสนับสนุนการเชื่อมโยงแบบหลายจุดสำหรับอุปกรณ์คอมพิวเตอร์  หลากชนิดหลายๆ เครื่อง เช่น โทรศัพท์ดิจิตอล คอมพิวเตอร์ PC หรือระบบเตือนภัย เป็นต้น โดยใช้ NT1 เพียงเครื่องเดียว 

          สถานี NT2 (Network Termination 2) หรืออุปกรณ์เชื่อมต่อเครือข่าย ISDN ระดับ 2 NT2 เป็นอุปกรณ์ขั้น อินเทลลิเจน (Intelligence) คือเป็นทั้งอุปกรณ์สวิตชิ่ง และอุปกรณ์คอนเซนเตรเตอร์ (Concentrator) หรือคอนโทรลเลอร์ (Controller) ของเทอร์มินัล (นั่นคือเป็นมัลติเพล็กซ์เซอร์อย่างดี นั่นเอง) NT2 สามารถทำงานได้ทั้งใน 3 เลเยอร์ล่างของรูปแบบ OSI ตัวอย่างของ NT2 ได้แก่ ตู้สลับ ดิจิตอล PBX คอนโทรลเลอร์ควบคุมเทอร์มินัล โฮสต์คอมพิวเตอร์ (Host Computer) หรือ LAN เป็น ต้น การทำงานของ NT2 ที่ทำหน้าที่เป็นสวิทชิ่ง ได้แก่ การจัดสร้างวงจรเฉพาะของ เครือข่ายในลักษณะแบบ วงจร กึ่งถาวร (Semi-permanent Circuit) ให้กับแต่ละด้าน ของ NT2 เช่น แต่ละด้านของ PBX อาจจะเป็นวงจรแบบเซอร์กิตสวิทช์ หรือแต่ละด้าน ของโฮสต์คอมพิวเตอร์ อาจจะเป็นวงจรแบบแพ็กเกจสวิทช์ ส่วนการทำงานเป็นคอนเซนเตรเตอร์ ก็คือสามารถ ให้อุปกรณ์หลายๆ เครื่องซึ่งต่อเข้ากับดิจิตอล PBX หรือ LAN หรือคอนโทรลเลอร์สามารถ ส่ง-รับข้อมูลผ่านเครือข่าย ISDN พร้อมๆ กันได้

R, S, T = จุดแบ่งช่วงอินเตอร์เฟซ (Reference Interface Piont) TE1 = ISDN เทอร์มินัล (Terminal Equipment Type 1) TE2 = Non-ISDN เทอร์มินัล (Terminal Equipment Type 2) TA = อะแดปเตอร์ปรับสัญญาณเทอร์มินัล (Terminal Adapter) NT1 = สถานีเครือข่าย ISDN ระดับ 1 (Network Termination 1) NT2 = สถานีเครือข่าย ISDN ระดับ 2 (Network Termination 2) NT12 = สถานีเครือข่าย ISDN รวม (Combine Network Termination  ระดับ 1 และ 2       1 and 2)

สถานี NT12 (Network Termination 1 and 2) หรืออุปกรณ์เชื่อมต่อเครือข่าย ระดับ 1 และ 2 NT12 เป็นสถานีๆ เดียวแต่รวมหน้าที่การทำงานของ NT1 และ NT2 เข้าด้วยกันคือ ทั้งอินเตอร์เฟซเข้ากับ เครือข่าย ISDN และให้บริการกับผู้ใช้ โดยตรง ในบางประเทศ จะใช้ NT12 เพื่อให้บริการแก่ผู้ใช้ในทุก รูปแบบข้อมูล แต่ในบางประเทศจะ แยกเป็น NT1 และ NT2 เพื่อแยกประเภทการบริการ และเพื่อส่งเสริมการ แข่งขันการให้บริการ            เทอร์มินัล TE1 (Terminal Equipment Type 1) หรือ ISDN เทอร์มินัลคือ อุปกรณ์ อิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถใช้งาน กับเครือข่าย ISDN ได้โดยตรงโดยไม่จำเป็นจะ ต้องมีอุปกรณ์อื่นๆ มาช่วยใน การเปลี่ยนแปลงสัญญาณ หรือโปรโตคอล เช่น  โทรศัพท์ดิจิตอล เครื่องแฟกซ์ดิจิตอล เทอร์มินัลอินทิเกตเสียง/ข้อมูล เป็นต้น 

เทอร์มินัล TE2 (Terminal Equipment Type 2) หรือ Non-ISDN เทอร์มินัล ได้แก่ เทอร์มินัลที่ ไม่ สามารถต่อ เข้ากับเครือข่าย ISDN ได้โดยตรง การเชื่อมต่อเข้ากับ เครือข่าย ISDN จะต้องต่อผ่านเครื่องอะแดปเตอร์ (Terminal Adater, TA) เพื่อปรับ เปลี่ยนสัญญาณข่าวสารของเทอร์มินัล ให้มีรูปแบบเดียวกันกับสัญญาณข่าวสารที่ ใช้ อยู่ในเครือข่าย ISDN ตัวอย่าง ของ TE2 ได้แก่ อุปกรณ์ชนิดต่างๆ ที่ยังใช้อินเตอร์เฟซ ระดับ ฟิสิกส์คอล แบบเก่า เช่น RS-232-D หรือโฮสต์คอมพิวเตอร์ ที่เชื่อมต่อกับอินเตอร์เฟซ X.25 เป็นต้น            จุดแบ่งช่วงอินเตอร์เฟซ (Referance Interface Point) ซึ่งแบ่งออกเป็น 3 จุดหรือ 3 ช่วงคือจุด T จุด S และจุด R            จุด T (Terminal) เป็นจุดแบ่งแยกอุปกรณ์ของผู้ให้บริการของเครือข่าย (Network Provider) ออกจาก อุปกรณ์ของ ผู้ใช้ จุด T เป็นจุดที่ขึ้นตรงกับเทอร์มินัล ของเครือข่าย ISDN ที่สถานีของลูกค้า (NT1)            จุด S (System) จะขึ้นตรงกับอินเตอร์เฟซของ ISDN เทอร์มินัลแต่ละเครื่อง จุด S จะแบ่งแยกอุปกรณ์ เทอร์มินัล ของผู้ใช้จากการสื่อสารเข้ากับเครือข่าย ISDN ที่ NT2            จุด R (Rate) เป็นอินเตอร์เฟซระหว่างอุปกรณ์ที่ไม่ใช้ ISDN เทอร์มินัลกับ TA ปกติจุดนี้จะได้แก่อินเตอร์ เฟซ แบบเก่า เช่น RS-232-D 

ขอจบการนำเสนอ จัดทำโดย นาย บุญฤทธิ์ เคลือบพ่วง 57016680103 นาย ธนกร กรประเสริฐ 57016680108 นาย จักรกฤษณ์ แปงใจ 57016680107 นาย กฤษณะ สนอ่อง 57016680106