สารบัญ
 อภิธานศัพท์ (Glossary)
 บทคัดย่อ(ไทย อังกฤษ)
 บทนำ
หลักการทำงานพื้นฐานของระบบชุมสายโทรศัพท์
 การประยุกต์ใช้งาน
 จดหมายเหตุ
 บรรณานุกรม
บทสารานุกรมฯ อื่น ๆ
โทรคมนาคม: นิยามและความหมาย
ประวัติการสื่อสาร
โทรคมนาคมโลก ๑ - โทรเลขและโทรศัพท์
ประวัติการสื่อสาร
โทรคมนาคมโลก ๒ - คลื่นวิทยุและการสื่อสารไร้สาย
ประวัติการสื่อสาร
โทรคมนาคมโลก ๓ - การ
สื่อสารด้วยแสงและการสื่อสารข้อมูลผ่านดาวเทียม
ประวัติการสื่อสาร
โทรคมนาคมโลก ๔-การสื่อสารข้อมูลและเครือข่าย
อินเทอร์เน็ต
ประวัติศาสตร์การสื่อสารไทย: ยุคอดีต
ประวัติศาสตร์การสื่อสาร
โทรคมนาคมไทย: วิวัฒนาการโทรเลขและโทรพิมพ์
ประวัติศาสตร์การสื่อสาร
โทรคมนาคมไทย: องค์การโทรศัพท์แห่งประเทศไทยกับกิจการโทรคมนาคม
ประวัติศาสตร์การสื่อสาร
โทรคมนาคมไทย: ยุคเครือข่าย
อินเทอร์เน็ต
พื้นฐานร่วมเทคโนโลยี
โทรคมนาคมกับการสื่อสาร
มวลชน
พื้นฐานกฎหมายเกี่ยวกับการประกอบกิจการโทรคมนาคม
ความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าด้านสื่อสาร
วิทยาการการทดสอบทางโทรคมนาคม

วิทยาการวางแผนและการสร้างแผนที่นำทางเทคโนโลยี
โทรคมนาคม

เศรษฐศาสตร์โทรคมนาคม

โซ่คุณค่าของอุตสาหกรรมการสื่อสารโทรคมนาคม
พื้นฐานดัชนีวรรณกรรมสาขาวิศวกรรมไฟฟ้าสื่อสารและ
แขนงที่เกี่ยวข้อง
วิวัฒนาการวิทยุโทรศัพท์ โทรศัพท์เคลื่อนที่และมาตรฐานโทรคมนาคมที่เกี่ยวข้อง
สมาคมวิชาการไฟฟ้า/อิเล็กทรอนิกส์ คอมพิวเตอร์ โทรคมนาคมและสารสนเทศกับกิจกรรมวิชาการ
ชมรมไฟฟ้าสื่อสาร สมาคมสถาบันวิศวกรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและความถี่วิทยุเพื่อการสื่อสาร
การบริหารจัดการทรัพยากรการสื่อสารวิทยุเบื้องต้น
รหัสมอร์สเพื่อการสื่อสาร
กล้ำสัญญาณพื้นฐานเพื่อ
การสื่อสาร
พื้นฐานเทคโนโลยีรหัสควบคุมความผิดพลาดสำหรับการ
สื่อสาร
พื้นฐานการแผ่สเปกตรัมสำหรับการสื่อสาร
หลักการของซีดีเอ็มเอ
หลักการเทียบจังหวะสัญญาณโทรคมนาคม
หลักการของปริมาณการใช้งานวงจรสื่อสารและหมายเลขโทรคมนาคม
โครงข่ายการสื่อสารข้อมูลความเร็วสูงเอสดีเอช
พื้นฐานคุณภาพการบริการในเครือข่ายการสื่อสาร
เครือข่ายเฉพาะที่
เทคโนโลยีเอทีเอ็ม 
อินเทอร์เน็ตโพรโทคอล
เวอร์ชัน ๖
โครงข่ายโทรคมนาคมยุคหน้า
 พื้นฐานสายส่งสัญญาณสำหรับการสื่อสาร
 วิทยาการโทรศัพท์พื้นฐานและโครงข่าย
 เทคโนโลยีชุมสายโทรศัพท์พื้นฐาน
หลักการของระบบตรวจสอบคู่สายโทรศัพท์พื้นฐาน
พื้นฐานระบบเทเลกซ์
หลักการทำงานเบื้องต้นของเครื่องโทรสาร
เทคโนโลยีสื่อสารผ่านสายความเร็วสูง: ดีเอสแอล
การสื่อสารผ่านสายไฟฟ้า
โทรเลขเชิงแสง
พื้นฐานการสื่อสารเชิงแสง
พื้นฐานระบบสื่อสารด้วยเส้นใยนำแสง
พื้นฐานระบบเส้นใยนำแสงสู่บ้าน
ระบบสื่อสัญญาณแสงหลายช่องแบบ DWDM
พื้นฐานสายอากาศวิทยุเพื่อการสื่อสาร
สายอากาศฉลาด
เทคโนโลยีการสื่อสารไร้สายระยะใกล้
ระบบการระบุด้วยคลื่นวิทยุหรืออาร์เอฟไอดี
วิทยาการเครือข่ายไร้สายแบบไวไฟ
วิทยุสมัครเล่น
วิทยาการเครือข่ายตรวจวัดสัญญาณแบบไร้สาย
อัลตราไวด์แบนด์สำหรับการสื่อสารไร้สาย
ระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ ๔๗๐ เมกกะเฮิรตซ์
การสื่อสารเหนือพื้นน้ำ
เครือข่ายเคเบิลใต้น้ำและ
การเชื่อมต่อในประเทศไทย
การแพร่ภาพโทรทัศน์พื้นฐาน
การพัฒนาเทคโนโลยี
เครือข่ายโทรทัศน์ไทยทีวีสี ช่อง
เทเลเท็กซ์
การสื่อสารบรอดแบนด์
การสื่อสารบรอดแบนด์ความเร็วสูงผ่านสายไฟฟ้า
เครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สาย
พื้นฐานโครงข่ายการสื่อสารร่วมระบบดิจิทัล
เทคโนโลยีเครือข่ายส่วนตัวแบบเสมือน
เครือข่ายคอมพิวเตอร์เพื่อโรงเรียนไทย
เทคโนโลยีการสื่อสารสำหรับระบบควบคุมการจำหน่ายไฟฟ้า
พื้นฐานระบบสื่อสารสำหรับการจ่ายไฟฟ้า
วิทยาการการสื่อสารข้อมูลจราจรผ่านคลื่นวิทยุกระจายเสียงเอฟเอ็ม
พื้นฐานระบบการสื่อสารเพื่อการบริหารทรัพยากรน้ำ
ระบบโทรมาตรเพื่อการ
ชลประทาน
ระบบการสื่อสารเพื่อการเตือนภัยสึนามิ
ระบบการสื่อสารเพื่อการแจ้งภัยและความปลอดภัยทางทะเล
ของโลก
พื้นฐานการสื่อสารกับหอเตือนภัย
เครือข่ายโทรคมนาคมเพื่อโครงการการพัฒนาภูเก็ต
ระบบสื่อสารกองทัพไทย
พื้นฐานการสื่อสารผ่าน
ดาวเทียม
ประวัติและพัฒนาการของดาวเทียมสื่อสาร
วิทยาการดาวเทียมธีออส
ดาวเทียมไทพัฒ
ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรประเทศไทย
การรังวัดด้วยดาวเทียมจีพีเอสเพื่อการสำรวจทางการแผนที่
ระบบสำรวจข้อมูลทางสมุทรศาสตร์และสภาพ
แวดล้อมทางทะเลโดยใช้เทคโนโลยีทุ่นลอยสื่อสารผ่านดาวเทียม

   เทคโนโลยีชุมสายโทรศัพท์พื้นฐาน
   (Basic Telephone Switching Technology)

   เสฎฐวุฒิ สุขุมาลวงศ์
   บริษัท ทีโอที จำกัด (มหาชน)
 

  ๑. อภิธานศัพท์ (Glossary)

 
 
  การสลับช่องสัญญาณแบบใช้วงจร (Circuit switch)

       
หน่วยสลับวงจรหรือช่องสัญญาณสร้างขึ้นเพื่อใช้งานระหว่างอุปกรณ์ปลายทางต่างๆ เช่น เครื่องโทรศัพท์ เครื่องคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ปลายทาง
        อื่นๆ ที่ต้องการส่งข้อมูลถึงกัน ผู้ใช้จึงจะสามารถส่งข้อมูลสื่อสารได้ด้วยวงจรทางไฟฟ้า

  การสลับวงจรแบบส่วนหรือแพกเกตสวิตซ์ (Packet switch)

      
หน่วยสลับหน่วยย่อยของข้อมูลข่าวสาร (แพกเกต) ที่ถูกส่งไปตามเส้นทางระหว่างชุมสายบนเส้นทางต่างๆ ที่ใช้งานหรือเชื่อมโยงระหว่างผู้ส่งกับผู้รับ
       ร่วมกันทุกๆ ชุมสายที่อยู่ในโครงข่ายระหว่างเส้นทางจะจัดเรียงลำดับแพกเกต หรือเก็บไว้เพื่อ รอการส่งออกไปยังชุมสายปลายทางที่จะนำส่วนหรือ
       แพกเกตมาจัดเรียงดังเดิมก่อนส่งให้ผู้รับต่อไป

  การสลับวงจรแบบสโทรว์เจอร์หรือสโทรว์เจอร์สวิตซ์ (Strowger switch)

       หน่วยสลับวงจรมีลักษณะเป็นแถววงกลมอยู่ภายในทรงกระบอก ควบคุมการทำงานโดยใช้ระบบกลไกและสัญญาณทางไฟฟ้า

  ระบบโทรศัพท์แบตเตอรี่ร่วม (Common battery)

       ระบบโทรศัพท์ที่ชุมสายโทรศัพท์ เป็นผู้จ่ายไฟเลี้ยงกระแสตรง (DC)-๔๘ โวลต์ให้เครื่องโทรศัพท์และอุปกรณ์อื่นๆ ในชุมสายโทรศัพท์นั้นๆ
 
  ๒. บทคัดย่อ up
         ส่วนประกอบหลักของระบบสื่อสารโทรคมนาคมประกอบด้วย ผู้ส่ง ผู้รับ และโครงข่ายโทรคมนาคม โดยมีอุปกรณ์ปลายทาง เช่น โทรศัพท์ โทรสาร คอมพิวเตอร์ กล้องโทรทัศน์ เป็นต้น ระบบโทรศัพท์จัดเป็นระบบสื่อสารโทรคมนาคมที่มีการใช้มากที่สุด การส่งสัญญาณผ่านระบบโทรศัพท์จำเป็นต้องใช้โครงข่ายโทรศัพท์วงจรสลับสัญญาณ หรือสวิตซ์สาธารณะเพื่อส่งสัญญาณระหว่างผู้รับบริการ ที่ต่ออยู่ระหว่างเครื่องโทรศัพท์กับชุมสายท้องถิ่นโดยการเชื่อมต่อระหว่างโครงข่ายมีรูปแบบการเชื่อมต่อ ได้แก่ โครงข่ายรูปดาว โครงข่ายใยแมงมุม โครงข่ายแบบผสมและโครงข่ายสลับสาย โดยการใช้รูปแบบการเชื่อมต่อแต่ละประเภท ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบหลายประการ เช่น ขนาดของโครงข่ายและจำนวนการเชื่อมต่อโครงข่าย เป็นต้น สำหรับองค์ประกอบโครงข่ายของระบบโทรศัพท์โดยทั่วไปประกอบด้วย ชุมสายโทรศัพท์ ระบบสื่อสัญญาณ ระบบสัญญาณควบคุมและอุปกรณ์ปลายทาง โดยองค์ประกอบแต่ละประเภทนั้นจะทำหน้าที่ต่างๆ เพื่อให้สามารถส่งสัญญาณระว่างผู้รับบริการได้ สำหรับประเทศไทย มีการเชื่อมต่อโครงข่ายโทรศัพท์ แบบตามลำดับชั้น (Hierarchy network) ซึ่งประกอบด้วย ชุมสายระดับโครงข่ายระหว่างประเทศ การเชื่อมต่อผ่านทางไกล การกำหนดชุมสายทางไกลระหว่างจังหวัด และชุมสายท้องถิ่น เป็นต้น
  Abstract   up
         Generally, the telephone or basic voice service system is the most popular type of communications. In general, a basic structure of telecommunication network consists of the telephone exchange, signaling and transmission system, controller and terminal equipments. Signal transmission over the public telephone network is based on that sending voice signal between two or more of remote parties. That connection starts from a caller connecting to the public telephone network through the local switching or exchange in order to link with another user. There are many types of those connections, such as star topology and mesh topology. Utilization of those topology depends on various factors such as the size of network or the number of end-user. Finally, a hierarchy network which consists of the international telephone switching center, a tertiary center, a secondary center, a primary center, and the local exchange, is that implemented to serve for telephone services in Thailand.
  ๓. บทนำ up  

        ๓.๑ ประวัติความเป็นมาของโทรศัพท์

โทรศัพท์ประดิษฐ์เป็นครั้งแรกในประเทศสหรัฐอเมริกาโดยอเล็กซานเดอร์ เกรแฮม เบลล์(Alexander Graham Bell) เมื่อ พ.ศ. ๒๔๑๙ (ค.ศ. 1876) [๑] และต่อมาเครื่องชุมสายโทรศัพท์ได้ถูกเปิดให้บริการผู้เช่าเป็นครั้งแรกในเมืองนิวฮาเวน (New Haven) มลรัฐคอนเนตทิคัต (Conecticut) เป็นระบบที่ใช้พนักงานต่อสายสัญญาณ (Manual) ต่อมาเครื่องชุมสายโทรศัพท์ได้ถูกพัฒนาจากระบบที่ใช้พนักงานต่อเป็นระบบอัตโนมัติ (Automatic Telephone Exchange) เครื่องชุมสายโทรศัพท์ระบบอัตโนมัติเครื่องแรก เป็นระบบการสลับทีละขั้น หรือระบบสเต็ปบายสเต็ป (Step-By-Step) ออกแบบโดยอัลมอน บี สโตรว์เกอร์ (Almon B.Strowger) ในปี พ.ศ. ๒๔๓๕ (ค.ศ. 1892) และเปิดใช้ในเมืองลาปอเต้ (La Porte) มลรัฐอินเดียน่า (Indiana) ประเทศสหรัฐอเมริกาเป็นครั้งแรก เครื่องชุมสายระบบอัตโนมัติได้ถูกพัฒนาขึ้นจากระบบ Step-By-Step และระบบครอสบาร์สวิทช์ (Crossbar switch) ซึ่งเป็นเครื่องชุมสายแบบระบบเครื่องจักรกลอิเล็กทรอนิกส์ (Electromechnical System) มาเป็นเครื่องชุมสายระบบอิเลคทรอนิกส์ (Electronic Switching System) ในช่วงแรกของการพัฒนาเครื่องชุมสายนั้นส่วนที่เป็นตัวควบคุมได้ถูกออกแบบให้เป็นตัวกลาง ในการควบคุมการทำงานของวงจร เครื่องชุมสายระบบครอสบาร์สวิทช์ (Crossbar switch) ระบบเริ่มแรก ต่อมาได้นำระบบการควบคุมทางอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic control) มาใช้ซึ่งระบบการควบคุมประกอบด้วยสามส่วนได้แก่ Hardware logic Programmable wired logic และ Stored program control (SPC) ระบบเอชพีซี (SPC) เป็นที่นิยมนำมาใช้เนื่องจากมีข้อดีในการนำเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์มาใช้ประโยชน์ในการออกแบบระบบการควบคุมดูแลและการเปลี่ยนแปลงข้อมูลของชุมสาย นอกจากนี้ระบบ SPC ยังทำให้สามารถมีบริการต่างๆ (Facilities) แก่ผู้เช่าได้มาก เครื่องชุมสายระบบ SPC แบบแอนะล็อก (Analog) ได้ถูกนำมาเปิดใช้งานบริการแก่ผู้เช่าเป็นครั้งแรกเมื่อปี พ.ศ. ๒๕๐๘ (ค.ศ. 1965) การพัฒนาเครื่องชุมสายระบบนี้ได้ถึงจุดอิ่มตัว ตั้งแต่ปี พ.ศ. ๒๕๑๓ (ค.ศ. 1970) โดยนำอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำ (Semiconductors) มาใช้เป็นส่วนประกอบในเครื่องชุมสายโทรศัพท์ โดยนำวิธีการจัดการสัญญาณแบบดิจิทัล เช่น การแปลงสัญญาณเสียง ให้เป็นข้อมูลดิจิทัล (Pluse coded Modulation:PCM) และการจัดสรรช่องสัญญาณแบบแบ่งตามเวลา (Time Division Multiplexing:TDM) มาใช้ในเครื่องชุมสาย SPC ทำให้มีประสิทธิภาพการทำงานดีกว่า SPC แบบเดิมมาก เพราะทำให้เป็นเครื่องชุมสาย แบบที่มีส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมด (Fully Electronics) เรียกว่าเป็นชุมสาย SPC แบบดิจิทัล

       สำหรับในประเทศไทยได้นำโทรศัพท์มาใช้ครั้งแรกเมื่อปี พ.. ๒๔๒๔ ในสมัยรัชกาลที่ ๕ ติดตั้งที่กรุงเทพมหานคร และจังหวัดสมุทรปราการ เครื่องโทรศัพท์ที่ใช้ในระยะแรกคือ เครื่องโทรศัพท์ระบบแม็กนีโตหรือระบบไฟประจำเครื่อง ปี พ.. ๒๔๕๐ ชุมสายโทรศัพท์แห่งแรกในประเทศไทยติดตั้งระบบ ณ สำนักงานโทรศัพท์กลาง(วัดเลียบ) เป็นโทรศัพท์ไฟกลางใช้พนักงานต่อ (Central Battery: CB) เป็นชุมสายกึ่งอัตโนมัติ ต่อมาปี .. ๒๔๗๘ เริ่มใช้ชุมสายระบบ Step by Step และปี พ..๒๔๙๗ มีการสถาปนาองค์การโทรศัพท์แห่งประเทศไทยเพื่อให้บริการโทรศัพท์ ปี พ.. ๒๕๐๒ เริ่มใช้ชุมสายโทรศัพท์ครอสบาร์ ติดตั้งครั้งแรกในประเทศไทยที่ชุมสายชลบุรี ปี พ.. ๒๕๒๐ เริ่มใช้เครื่องโทรศัพท์แบบกดปุ่ม มาเปิดใช้ครั้งแรกในเขตนครหลวง ปี พ.. ๒๕๒๖ เปิดใช้ชุมสายโทรศัพท์ระบบ SPC มาใช้ครั้งแรกที่ชุมสายภูเก็ต ปี พ.. ๒๕๔๐ ปรับเปลี่ยนโทรศัพท์ระบบครอสบาร์ (แบบหมุน) เป็นระบบเอสพีซี(แบบกดปุ่ม)ทั้งหมดต่อมาเมื่อวันที่ ๓๑ กรกฎาคม พ.. ๒๕๔๕ องค์การโทรศัพท์แห่งประเทศไทยแปลงสภาพเป็นบริษัท ทศท คอร์ปอเรชั่น จำกัด มหาชน (TOT Corporation Public Company Limited) และวันที่ ๑ กรกฎาคม พ.. ๒๕๔๘ เปลี่ยนชื่อเป็น บริษัท ทีโอที จำกัด (มหาชน) (TOT Public Company Limited) วันที่ ๔ สิงหาคม พ.. ๒๕๔๘ ได้รับใบอนุญาตให้ประกอบกิจการโทรคมนาคมแบบที่หนึ่ง และแบบที่สามจากคณะกรรมการกิจการโทรคมนาคมแห่งชาติ หรือ กทช.




                                            

  รูปที่ ๓.๑ ตัวอย่างของชุมสายโทรศัพท์แบบ SPC
 

        ๓.๒.๕ ระบบชุมสายโทรศัพท์แบบเครือข่าย ดิจิทัลบริการร่วมแถบความถี่แคบ (Narrowband-integrated services digitals network: N-ISDN) เป็นระบบชุมสายที่สามารถให้บริการได้ทั้งข้อมูล สัญญาณเสียงพูดและภาพเคลื่อนไหว การทำงานของระบบจะเป็นดิจิทัลทั้งหมด รวมทั้งส่วนของ
เลขหมายด้วยอุปกรณ์ปลายทางต่างๆ ให้เป็นระบบดิจิทัลเช่นกัน ได้แก่ เครื่องโทรศัพท์ เครื่องโทรสาร เครื่องประชุมภาพและเสียงแบบดิจิทัล เป็นต้น การใช้งานหนึ่งช่องสัญญาณของระบบนี้จะสูงถึง ๖๔ กิโลบิตต่อวินาที(Kbps) ซึ่งในอัตราพื้นฐาน BAI (Basic rate access) ๑ เลขหมายสามารถรวมช่องสัญญาณได้ถึง ๑๔๔ Kbps (2B (๖๔ Kbps) + 1D (๑๖ Kbps)) ทำให้ประสิทธิภาพการใช้งานของช่องสัญญาณสูงขึ้นและในอัตราหลัก PRI (Primary rate access) มีการรวมสัญญาณได้ถึง ๑.๙๓๖ Mbps (30B (๖๔ Kbps) +1D (๑๖ Kbps))
        ๓.๒.๖ ระบบชุมสายโทรศัพท์แบบ IP (Internet protocol switching) จากการเจริญเติบโตของการใช้บริการอินเทอร์เน็ตทำให้การทำงานของระบบชุมสายแบบเดิมมีข้อจำกัดในการใช้งานมาก เนื่องจากมีช่วงความถี่หรือแบนด์วิดท์ ที่แคบไม่สามารถรองรับ การขยายตัวของการใช้อินเทอร์เน็ตได้รวมทั้ง
โครงข่ายมีหลายลำดับชั้น ทำให้การใช้งานอินเตอร์เน็ตขาดความคล่องตัว อาจเกิดปัญหาผิดพลาดในการรับส่งข้อมูลเนื่องจากใช้เวลานาน ข้อมูลสูญหายระหว่างทาง ข้อมูลบนโครงข่ายมีความคับคั่ง (traffic) มากเกินไป จึงได้มีการพัฒนาชุมสายโทรศัพท์แบบไอพี (IP) ขึ้น โดยการทำงานจะใช้การรับกลุ่มหรือแพกเกตข้อมูลและส่งต่อ จากนั้นจะทำการกระจายแพกเกตข้อมูล เข้าไปในโครงข่าย IP ให้มีวงกว้างที่สุด เพื่อทำให้มีประสิทธิภาพในการหาเส้นทาง
ส่งต่อกลุ่มแพกเกตข้อมูลให้ดีที่สุดและอาจจะรับรองคุณภาพการให้บริการหรือคิวโอเอส (Quality of Service: QOS) ได้ พื้นฐานของการตัดต่อชนิดนี้มีความคิดเริ่มต้นมาจากทหารที่ต้องการลดความเสี่ยงโดยให้ข้อมูลกระจายออกไปมากที่สุดแล้วย้อนกลับมารวมกัน ณ ปลายทาง [๑]
        ๓.๒.๗ ระบบชุมสายโทรศัพท์แบบเอทีเอ็ม (Asynchronous transfer mode switching: ATM) การพัฒนาเทคโนโลยีการแพร่ภาพวิดิทัศน์ ทำให้ต้องใช้อัตราความเร็วในการรับส่งข้อมูลที่สูงขึ้น ชุมสาย ATM (ดังรูปที่ ๓.๒) จะสร้างวงจรเสมือน (Virtual citcuit) เพื่อส่งแพกเกตกลุ่มข้อมูลที่มีขนาดคงที่ (เรียกว่า เซลล์) จากแหล่งกำเนิดข้อมูลต้นทางไปยังจุดรับปลายทาง โดยที่ต้องมีการตอบรับความพร้อมกันก่อน จึงจะเริ่มส่งข้อมูลถึงกันได้ ที่ความเร็ว
เริ่มต้น ๑๕๕ เมกะบิตต่อวินาที (Mbps) ซึ่งเพียงพอสำหรับรองรับโทรทัศน์ความละเอียดสูง (High definition TV: HDTV) และสามารถรับรองคุณภาพการให้บริการ (QOS) ได้




                                           

  รูปที่ ๓.๒ ตัวอย่างของระบบชุมสายโทรศัพท์แบบ ATM
 

         ๓.๒.๘ ระบบชุมสายโทรศัพท์ แบบเครือข่ายยุคใหม่ (Next generation network: NGN) หรือซอฟท์สวิตซ์ (Software switch) ดังรูปที่ ๓.๓ เป็น
ระบบเครือข่ายชุมสายที่ครอบคลุมการให้บริการทั้งเสียงพูด การรับส่งข้อมูลและการรับส่งภาพวีดิทัศน์ที่มาจากโครงข่ายที่มีโครงสร้างแตกต่างกันได้บนพื้นฐานการทำงานของการส่งและรับข้อมูลแบบกลุ่มแพกเกตรวมทั้งสามารถรองรับโปรโตคอลหลากหลายชนิดและรับรองคุณภาพการให้บริการ(QOS)ได้
 




                                                                      

  รูปที่ ๓.๓ ตัวอย่างของระบบชุมสายโทรศัพท์
  แบบเครือข่ายอนาคต NGN หรือ ซอฟท์สวิตซ์

 


  ๔. หลักการทำงานพื้นฐานของระบบชุมสายโทรศัพท์
   up

        ระบบชุมสายโทรศัพท์ได้มีการพัฒนาจากระบบที่เน้นการให้บริการด้านโทรศัพท์ของวงจรสวิตซ์ (Circuit switch) และการให้บริการด้านข้อมูลของแพกเกตสวิตซ์ หรือสลับกลุ่มข้อมูลชุมสาย (Packet switch) ต่อมาเทคโนโลยีได้พัฒนาทั้งด้านฮาร์ดแวร์และซอฟท์แวร์ ความต้องการใช้งานอินเทอร์เน็ต วีดิทัศน์ที่เพิ่มมากขึ้น ทำให้ต้องพัฒนาระบบโครงข่ายที่มีความเร็วสูงยิ่งขึ้นเช่น NGN (Next generation network) เพื่อตอบสนองความต้องการให้ครอบคลุมทุกด้านบนพื้นฐานของ “แพกเกตสวิตซ์” ที่อยู่บนโครงข่ายไอพี (IP) หรือเอทีเอ็ม (ATM) โดยการทำงานของแต่ละระบบดังนี้

       ๔.๑ ระบบชุมสายโทรศัพท์แบบวงจรสวิตซ์ (Circuit switch) [๒]

ระบบชุมสายที่อยู่ในโครงข่ายแบบเดิมทั้งหมดหรือระบบเครือข่ายโทรศัพท์สาธารณะ (Public switched telephone network:PSTN) รวมถึง
โครงข่ายบริการร่วมดิจิทัลแถบความถี่แคบหรือ N-ISDN ซึ่งทำงานในลักษณะของการสลับวงจรสวิตซ์ โดยใช้หลักการของ SPC และ TDM ในการทำงาน

 




                                                          

  รูปที่ ๔.๑ ไดอะแกรมของชุมสายโทรศัพท์แบบ SPC
(ข้อมูลเชิงเทคนิค)

 

รูปที่ ๔.๑ แสดงตัวอย่างของชุมสายโทรศัพท์แบบดิจิทัลซึ่งมีหน้าที่สำคัญสองประการคือเชื่อมต่อวงจรเลขหมายกับผู้ใช้โทรศัพท์ (ทั้งแบบ
แอนะล็อกและแบบดิจิทัล) และเชื่อมต่อชุมสายโทรศัพท์อื่นๆ เข้าด้วยกัน จากรูปที่ ๔.๑ มีหลักการทำงาน ดังนี้

ก) ส่วนการเชื่อมต่อของผู้ใช้บริการ (Subscriber access unit) เป็นส่วนของวงจรเลขหมายที่จะเชื่อมต่อออกไปยังผู้ใช้โทรศัพท์ ด้วยวงจรสองสายโดยผ่านตู้รวมสาย (Main distribution frame: MDF) และอีกส่วนหนึ่งจะทำการผสมสัญญาณแบบพีซีเอ็ม (Pulse code modulation:PCM) ซึ่งเป็นการบีบช่องสัญญาณโดยอัตโนมัติ อาจจะเป็น ๔ ต่อ ๑ แล้วส่งต่อไปยังโครงข่ายสลับสายแบบดิจิทัล(Digital switching network)

ข) โครงข่ายสลับสายแบบดิจิทัล (Digital switching network) ทำหน้าที่สลับช่องวงจรสัญญาณสื่อสาร (time slot) ที่อยู่ในรูปของ PCM ให้ออกไปปลายทางทั้งวงจรที่อยู่ในชุมสายเดียวกันและวงจรต่อผ่าน (Trunk) ออกไปยังชุมสายอื่นๆ

ค) Stored program control ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานทั้งหมดของระบบและรับคำสั่งจากผู้ควบคุมระบบผ่านคอมพิวเตอร์ปลายทาง (terminal computer)

ง) Trunk handling stag ทำหน้าที่ควบคุมการรับส่งข้อมูลระหว่างชุมสายโทรศัพท์เป็นการรวมสัญญาณแบบแบ่งเวลา (Time division multiplexing) ทั้งส่วนที่เป็นช่องสัญญาณเสียงพูด (Bearer channel) และส่วนของช่องสัญญาณควบคุมร่วม SS7 (Signaling system No.7) ซึ่งจะรวมไปในเส้นทางเดียวกันหรือแยกจากกันเป็นโครงข่ายเฉพาะก็ได้

ระบบชุมสายโทรศัพท์ที่ทำงานแบบวงจรสวิตซ์ ชุมสายโทรศัพท์จะสร้างการเชื่อมต่อให้ โดยจองช่องสัญญาณ สำหรับผู้สนทนาตลอดเวลาเมื่อผู้ใช้โทรศัพท์ยกหูโทรศัพท์ และกดเลขหมายปลายทางแม้จะไม่มีการติดต่อสื่อสารหรือส่งข้อมูลทำให้เกิดการสูญเปล่าในช่องสัญญาณและการใช้งานไม่เต็มประสิทธิภาพ

       ๔.๒ ระบบชุมสายโทรศัพท์แบบแพกเกตสวิตซ์ (Packet Switch) [๓]

เป็นชุมสายที่อยู่ในระบบโครงข่ายแพกเกตสวิตซ์ ได้แก่ แบบ IP ATM และ NGN(Soft switch)
 




                                                         

  รูปที่ ๔. การสร้างแพกเกตข้อมูลจากข้อมูลข่าวสาร
 

ชุมสายชนิดนี้แพกเกตหรือกลุ่มข้อมูล สร้างมาจากการแบ่งข้อมูลข่าวสาร ที่มีความยาวมาก ๆ นำมาแบ่งเป็นชุดข้อมูลย่อยที่มีความยาวคงที่ หรือเปลี่ยนแปลงได้ดังรูปที่ ๔.๒ โดยเพิ่มส่วนหัว (header) และส่วนท้ายเพื่อใช้ในการตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูล โดยแจ้งขอบเขตของข้อมูลว่าเป็นชุดข้อมูลลำดับที่เท่าไรของข้อมูลทั้งหมดและต้องการส่งถึงผู้รับใด อุปกรณ์ปลายทางด้านส่งจะสร้างแพกเกตข้อมูลขึ้นมาดังรูปที่ ๔.๓ (ก) ผู้ส่ง ๑ และ   ผู้ส่ง ๒ ต้องการส่งข้อมูลไปยังผู้รับ แพกเก็ตจะเรียงลำดับชุดข้อมูลตามลำดับที่ ๑ ถึง ๕ เข้าสู่ชุมสายที่ผู้ใช้เชื่อมต่ออยู่ ชุมสายจะทำการวิเคราะห์ที่อยู่และส่งต่อไปในเส้นทางใดที่จะใกล้ผู้รับปลายทางมากที่สุด

การเดินทางของแพกเกตทั้งหมด จะไปถึงปลายทางโดยขึ้นอยู่กับแพกเกตกลุ่มแรกๆ ดังตัวอย่างรูปที่ ๔.๓(ข) ในขณะที่ความสามารถ การส่งในทิศทางตรงไปยังผู้รับเริ่มมีการส่งข้อมูลเพิ่มขึ้น แพกเกตที่ ๒ จะถูกส่งไปยังเส้นทางเลือกที่ ๒ ที่อยู่ส่วนล่างของโครงข่ายทั้งสองชุดข้อมูล แพกเกตที่ ๓ ของผู้ส่ง ๑ จะถูกส่งไปยังทางเลือกที่ ๓ ด้านบนของโครงข่ายซึ่งเป็นเส้นทางที่ไกลที่สุดเนื่องจากเส้นทางเลือกแรกไม่มีช่องว่างเหลืออยู่ ต่อมาเมื่อเส้นทางตรง (๑) พร้อมที่จะรับแพกเกตใหม่ได้แล้ว ชุมสายจะส่งเพ็กเกตที่ ๓ ของผู้ส่ง ๒ ผ่านเข้าไป และสลับไปเรื่อย ๆ จนข้อมูลถูกส่งหมด เป็นต้น
 




                                                                           

  ()





                                                                           

()




                                                                           

()
 

รูปที่ ๔.๓ ตัวอย่างการสลับแพกเกต
ในโครงข่ายชุมสายโทรศัพท์แบบสลับแพกเกต
 

ข้อดีของการสลับการส่งกลุ่มแพกเกตข้อมูลแบบนี้ คือ การส่งที่รวดเร็วเหมาะสำหรับข้อมูลข่าวสารที่สั้นการส่งข้อมูลข่าวสารกระจายตัวและแพกเกต
มีจำนวนน้อยส่วนข้อด้อยคือ เวลาในการส่งจะเปลี่ยนแปลงไม่คงที่และรับรองไม่ได้ว่าจะถึงผู้รับปลายทางครบถ้วนหรือไม่ รวมทั้งแถบความถี่ ซึ่งแพกเกต
ข้อมูลลำดับหลังอาจจะไปถึงก่อน ดังตัวอย่างของรูปที่ ๔.๓ (ค) ชุมสายจึงต้องมีการจัดการซับซ้อนมากขึ้นในการหาเส้นทางการส่งกลุ่มแพกเกต
 

  ๕. การประยุกต์ใช้งาน    up

      ระบบชุมสายโทรศัพท์แบบโครงข่ายอนาคต NGN (Next generation network) หรือ ซอฟท์สวิตซ์ (Software switch) [๔]เป็นส่วนประกอบของโครงข่ายที่มีหน้าที่ควบคุมการเรียกและควบคุมอุปกรณ์เชื่อมต่อต่าง ๆ ให้ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพระหว่างโครงข่ายสลับแพกเกต (IP หรือ ATM) และโครงข่ายแบบ TDM ทำให้ครอบคลุมการทำงานโครงข่ายรูปแบบเดิมได้ทั้งหมด รวมทั้งสามารถให้บริการได้ทั้งข้อมูลเสียง และวีดิทัศน์หรือสื่อประสม (Multimedia) และเนื่องจากเป็นเทคโนโลยีเปิด (Open Technology)จึงสามารถพัฒนาโปรแกรมการเชื่อมต่อสื่อสาร (Protocol) หรือให้บริการใหม่ ๆ ได้หลากหลาย




                                                         

  รูปที่ ๕.๑ ไดอะแกรมตัวอย่างโครงข่าย NGN
หรือซอฟท์ สวิทซ์(Soft switch)

 

     จากรูปที่ ๕.๑ การทำงานของโครงข่าย NGN หรือซอฟต์สวิตซ์(Softswitch) โดยประกอบด้วยส่วนต่าง ๆ ดังนี้

ก) Soft switch เป็นส่วนควบคุมการเรียกทั้งหมดด้วยการประมวลผลที่มีประสิทธิภาพสูงจากฐานข้อมูลโปรโตคอลและฐานข้อมูลอุปกรณ์ปลายทางมาตรฐานที่ต่ออยู่ภายในโครงข่ายทั้งหมด

ข) MG (Media gateway) เป็นอุปกรณ์เชื่อมต่อโครงข่ายภายนอก หรืออุปกรณ์ปลายทางที่จะเข้าไปสู่โครงข่าย แพกเกต ทำหน้าที่เปลี่ยนรูปแบบการส่งจากวงจร (circuit) เป็นแพกเกตและจากแพกเกตเป็นแพกเกต (IP เป็น ATM) ได้

ค) SS7 network (signaling system No.7 network) เป็นโครงข่ายสัญญาณควบคุมที่ควบคุมการเรียกในโครงข่ายสาธารณะ (Public Switched Telecommunication Network: PSTN)

ง) SCP (Service code point) เป็นฐานข้อมูลกลางที่ใช้เก็บข้อมูลเส้นทางการเรียกระหว่างโครงข่ายIP ไปยังโครงข่าย PSTN เพื่อให้ Soft switch เรียกใช้งานและบอกเส้นทางการเชื่อมต่อให้อุปกรณ์ปลายทาง IP

จ) ระบบการจัดการ (Management system) ระบบการจัดการบริหารอุปกรณ์ทั้งระบบในโครงข่าย

ฉ) Billing system ทำหน้าที่บันทึกรายละเอียดการเรียกทั้งหมดและส่งต่อไปยังระบบจัดทำใบเสร็จเพื่อเรียกเก็บค่าบริการต่อไป

ช) New service บริการใหม่ต่าง ๆ ที่สามารถสร้างเพิ่มเติมได้เช่น การใช้งานอินเทอร์เน็ตประสิทธิภาพสูง การรักษาความปลอดภัยระหว่างเครือข่ายท้องถิ่น (LAN) การประยุกต์ใช้งานในสำนักงาน และการให้บริการต่าง ๆ ของโทรศัพท์แบบ IP เป็นต้น

      ระบบชุมสายโทรศัพท์สมัยใหม่ หรือ NGN เป็นมาตรฐานเปิดสามารถพัฒนาให้บริการใหม่ได้ขึ้นอยู่กับการนำไปประยุกต์ใช้ให้ครอบคลุมการให้บริการได้ทั่วถึง มีความยืดหยุ่นและมีประสิทธิภาพสูง เทคโนโลยีต่างๆสามารถพัฒนาต่อยอดได้อีกมาก

  ๖. จดหมายเหตุ (Milestone)   up

         ลำดับเหตุการณ์สำคัญและการเริ่มใช้งานระบบชุมสายโทรศัพท์ที่สำคัญในประเทศไทยตั้งแต่อดีตแสดงดังตารางที่ ๖.๑

                          ตารางที่ ๖.๑ ลำดับเหตุการณ์สำคัญในประเทศไทย
 

ปี พ.ศ.
 (ค.ศ.)

ลำดับเหตุการณ์สำคัญ

๒๔๒๙
(1886)
 


นำเข้าโทรศัพท์ระบบแมกนีโต (Magneto) หรือระบบแบตเตอรี่ในตัว(Local Battery )[๕]

๒๔๕๐
(1907)

กรมไปรษณีย์โทรเลขนำเข้าโทรศัพท์ระบบคอมมอนแบตเตอรี่ (Common Battery)

๒๔๗๘
(1935)
 

พลเอกพระเจ้าบรมวงศ์เธอ กรมพระกำแพงเพชร อัครโยธินนำเข้าชุมสายโทรศัพท์ระบบ
เสต็ปบายเสต็ป (Step by Step) จากประเทศอังกฤษ [๕]

๒๕๐๒
(1959)

องค์การโทรศัพท์นำเข้าชุมสายโทรศัพท์อัตโนมัติระบบ ครอสบาร์(Crossbar)
มาใช้งานครั้งแรกที่ชุมสาย จ.ชลบุรี

๒๕๒๖
(1983)

องค์การโทรศัพท์ได้นำระบบชุมสาย SPC(Storage program control)
มาใช้งานครั้งแรก ที่ จ.ภูเก็ต


๒๕๒๙
(1986)

องค์การโทรศัพท์ได้นำระบบชุมสาย โทรศัพท์เคลื่อนที่ระบบ NMT(NORDIC MOBILE TELEPHONE) 470 เมกะเฮิรตซ์(MHZ)มาเปิดให้บริการ โดยใช้ร่วมกับโครงข่าย SPC
รวมทั้งสถาบันเทคโนโลยีแห่งเอเชีย(AIT) ได้ทำการทดลองต่ออินเตอร์เน็ตด้วยเทคโนโลยี x.25 ผ่านการสื่อสารแห่งประเทศไทยเชื่อมโยงกับมหาวิทยาลัยโตเกียว
และมหาวิทยาลัยเมลเบิร์น

๒๕๓๖
(1993)

องค์การโทรศัพท์ได้นำเข้าระบบชุมสายโทรศัพท์แบบเครือข่ายดิจิทัล
บริการร่วมแถบความถี่แคบ N-ISDN
(Narrowband-integrated services digitals network)

๒๕๔๒
(1999)

องค์การโทรศัพท์เริ่มนำระบบชุมสาย ATM(Asynchronous transfer mode) มาใช้งาน


๒๕๔๖
(2003)

บริษัท ทีโอที จำกัด (มหาชน)
(แปลงสภาพมาจากองค์การโทรศัพท์แห่งประเทศไทย)
ได้นำระบบชุมสายโครงข่ายอนาคต NGN
หรือซอฟท์สวิตซ์ เข้ามาใช้ควบคุมโครงข่ายสนามบินสุวรรณภูมิ


  ๗. บรรณานุกรม
  up

[๑] IEEE Communications Society, A Brief History of Communications, 2004.

[๒] ITU-T Rec. Q.511, Q512

[๓] ITU-D/SG02/176E

[๔] ITU-T Rec. Y.2001, “General overview of NGN”.

[๕] กสท.การสื่อสารแห่งประเทศไทย. ย้อนอดีตการสื่อสารไทย. กรุงเทพฯ: กราฟิก ซัพพลายส์, ๒๕๓๓.