สารบัญ
 อภิธานศัพท์(Glossary)
 บทคัดย่อ(ไทย อังกฤษ)
 บทนำ
ความหมายและแบบจำลองของคุณภาพการบริการ
 แบบจำลองคุณภาพการบริการสำหรับการเชื่อมต่อ
ระหว่างระบบเปิด
 คุณภาพการบริการในเครือข่ายเอทีเอ็ม
 คุณภาพการบริการใน
เครือข่ายไอพี
 เหตุการณ์สำคัญ
 บรรณานุกรม
บทสารานุกรมอื่น 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

   พื้นฐานคุณภาพการบริการในเครือข่ายการสื่อสาร  
  
(Quality of Service (QoS) in Telecommunication Networks)

   ธีรภัทร สงวนกชกร
   สถาบันเทคโนโลยีแห่งเอเซีย

  ๑.อภิธานศัพท์ (Glossary)

  คุณภาพการบริการ (Quality of Service: QoS)

         การควบคุมพฤติกรรมต่างๆ ที่เกี่ยวข้องของระบบเพื่อให้บริการที่มีคุณภาพเช่น มีการรับประกันเวลาที่ใช้ในการส่งข้อมูล การสูญหายของข้อมูลและ
         คุณภาพของสัญญาณตามที่ได้กำหนดไว้ เป็นต้น

  แบบจำลองอ้างอิงสำหรับการเชื่อมต่อระหว่างระบบเปิด (Open System Interconnection Reference Model: OSI RM)

         มาตรฐานสำหรับการเชื่อมต่อ ระหว่างระบบที่ไม่อ้างอิงกับระบบเฉพาะระบบใดๆ โดยมาตรฐานนี้ถูกพัฒนาโดยองค์การระหว่างประเทศว่าด้วยการ
         มาตรฐานหรือ ไอโซ (International Organization for Standardization: ISO) ในปี ค.ศ.1984 (พ.ศ.๒๕๒๗) โดยกล่าวถึงโครงสร้างการติดต่อ
         สื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์ซึ่งแบ่งเป็นชั้นต่างๆ ๗ ชั้นคือ กายภาพ (Physical)เชื่อมต่อข้อมูล(Data Link)เครือข่าย (Network) ขนส่ง (Transport)
         ช่วงเวลา(Session) การนำเสนอ(Presentation) งานประยุกต์(Application)

  ภาวะถ่ายโอนแบบไม่ประสานทางเวลาหรือ เอทีเอ็ม (Asynchronous Transfer Mode: ATM)

         มาตรฐานสำหรับการส่งข้อมูลความเร็วสูงกับข้อมูลหลายรูปแบบเช่น เสียง วิดีโอ ข้อมูล โดยการแบ่งข้อมูลเป็นข้อมูลย่อยๆ ที่มีขนาดคงที่ เรียกว่า
         เซลล์แต่ละเซลล์มีความยาว ๕๓ ไบต์ แล้วส่งข้อมูลซึ่งถูกแบ่งเป็นเซลล์ย่อยๆ นี้กระจายไปในแต่ละข่ายเชื่อมโยง ทำให้ลดเวลาหน่วงลงได้และส่ง
         ข้อมูลได้อัตราเร็วสูงขึ้น

  โพรโทคอลอินเทอร์เน็ต (Internet Protocol: IP)

         โพรโทคอลซึ่งใช้ในการส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายอินเทอร์เน็ต มีลักษณะการแบ่งข้อมูลเป็นขนาดความยาวต่างๆ ซึ่งเรียกว่า แพกเกต เพื่อใช้สำหรับ
         ส่งผ่านเครือข่ายแบบสวิตช์ชิ่งซึ่งมีลักษณะการส่งข้อมูลแบบแบ่งเป็นส่วนๆ หรือแพกเกต

  วิศวกรรมทราฟิก (Traffic Engineering)

         ขั้นตอนวิธีการจัดการกับทราฟิกข้อมูล ซึ่งส่งผ่านเส้นทางต่างๆ ในเครือข่าย ประกอบด้วยส่วนต่างๆ เช่น การควบคุมความคับคั่งของทราฟิกข้อมูล
         การควบคุมการไหลของข้อมูล การจัดลำดับเวลาและการเข้าคิวของแพกเกตข้อมูล การควบคุมอนุญาตการเชื่อมต่อ

  บริการแบบบริการรวม (Integrated Services: IntServ)

         การให้คุณภาพการบริการโดยมีลักษณะบริการแบบการจองทรัพยากรเครือข่ายโดยทำการจัดเตรียมเส้นทาง และจองทรัพยากรทั้งหมดที่ต้องใช้ใน
         การส่งข้อมูล ตามเส้นทางข้อมูล ที่ส่งต้องผ่านสถานีเชื่อมโยง และอุปกรณ์ต่างๆ ในเครือข่าย เหมาะสำหรับงานประยุกต์ แบบเวลาเสมือนจริงซึ่ง
         ต้องการ การตอบสนองอย่างทันท่วงทีเช่น การส่งข้อมูลเสียงพูด

  บริการแบบความแตกต่าง (Differentiated Services: DiffServ)

         การให้คุณภาพการบริการโดยมีลักษณะบริการแบบแบ่งทราฟิกข้อมูลเป็นกลุ่มประเภทแล้วกลไกการจัดการคุณภาพจะจัดการทราฟิกตามประเภทที่
 
        แบ่งไว้ด้วยวิธีการกำหนดรหัส ซึ่งใช้ในการแบ่งประเภทการบริการดังกล่าว เรียกว่า รหัสประจำตัวความแตกต่างการบริการ(Differentiated Service
         Code Point: DSCP) ซึ่งมีขนาด ๖ บิต บรรจุไว้ในส่วนหัวของไอพี

        
  พฤติกรรมแต่ละช่วงเชื่อมต่อ
(Per-Hop Behavior: PHB)

         การจัดกำหนดการ การจัดลำดับคิว การกำหนดนโยบายหรือการจัดรูปแบบ ให้กับแพกเกตข้อมูลที่ถูกส่งระหว่างโนดหรือสถานีฐานในข่ายเชื่อมโยง
         ของเครือข่าย
 

  ๒. บทคัดย่อ up

        เครือข่ายการสื่อสารซึ่งใช้รองรับการให้บริการประเภทต่างๆ ของผู้ใช้บริการจะทำงานได้ดีเมื่อเครือข่ายนั้นสามารถตอบสนองความต้องการของผู้ใช้ บริการโดยรับประกันคุณภาพการบริการโดยมีความน่าเชื่อถือ ค่าเวลาหน่วงและคุณภาพการบริการได้ตามที่กำหนดและด้วยราคาเหมาะสมเนื่องด้วยการให้บริการต่างๆ ในเครือข่ายมีลักษณะข้อมูลเป็นแบบสื่อประสมหลายแบบซึ่งประกอบด้วยทั้งภาพและเสียงทำให้มีความต้องการกลไกในเครือข่ายการสื่อสารที่สามารถรองรับความต้องการ ดังกล่าวได้กลไกที่ใช้ในการจัดการกับแพกเกตข้อมูลในการประมวลผล และส่งต่อแพกเกตข้อมูล  เพื่อตอบสนองคุณภาพ
การบริการตามที่กำหนดนั้นเรียกว่า คุณภาพการบริการ (Quality of Service: QoS) คุณภาพการบริการดังกล่าวเป็นส่วนหนึ่งที่สำคัญสำหรับเครือข่ายการสื่อสารโดยมีวิธีการที่หลากหลาย ที่ใช้ในการจัดการคุณภาพการบริการซึ่งกล่าวถึงแบบจำลอง และมาตรฐานวิธีการเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้อง รวมทั้งแนวคิดและโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญของคุณภาพการบริการในเครือข่ายสำหรับการเชื่อมต่อระหว่างระบบเปิดในเครือข่ายเอทีเอ็ม และเครือข่ายไอพี


  Abstract
  up

        Many networks handling various types of services are demanded to provide their users guarantees on qualities of delivered services. Elements of those qualities include reliability, delay, and so on complying to their stated commitment to their users at reasonable prices. A typical portion of network traffic is multimedia that consists of audio and visual data. To serve such requirement, Quality of Service (QoS) mechanisms have been required to address and handle multimedia data packets during transmission and regarded as one of the most important features in communication networks. A general model and approaches to the existing standards and network technologies are important. Moreover, the fundamental concept and framework of QoS for OSI, QoS in ATM networks and QoS for IP networks are necessary to understand this QoS.


  ๓.บทนำ (Introduction) up

       การให้บริการที่หลากหลายผ่านระบบเครือข่าย ได้แก่ อินเทอร์เน็ต การให้บริการสนทนาผ่านเครือข่าย(voice over IP)บริการวีดิทัศน์ตามคำขอ (video on demand) บริการการแพทย์ทางไกล (telemedicine) ทำให้มีความต้องการใช้แบนด์วิดท์ในปริมาณที่มากขึ้น ระบบเครือข่ายจึงจำเป็นต้องรองรับการเข้าใช้งานที่หลากหลายของผู้ใช้บริการในเวลาเดียวกัน และมีการรับประกันคุณภาพ ของการให้บริการ คุณภาพการให้บริการ จึงเป็นปัจจัยที่สำคัญของเครือข่าย โดยคุณภาพการบริการจะกล่าวถึงความสามารถในการให้บริการที่มีประสิทธิภาพ และมีความคงเส้นคงวา อยู่ในระดับเดียวกันโดยวัดได้จากตัวแปรที่เกี่ยวข้องซึ่งใช้วัดคุณภาพเช่นในระบบโทรศัพท์ คุณภาพการบริการจะถูกวัดจากเวลาที่ใช้ในการสร้างการติดต่อเมื่อมีการต่อหรือเรียกใช้โทรศัพท์เพื่อทำการติดต่อและคุณภาพของเสียงรวมทั้งความเชื่อถือได้ของการเชื่อมต่อโดยไม่เกิดการขาดหายของสัญญาณ เป็นต้น สำหรับเครือข่ายอินเทอร์เน็ตซึ่งมีการเจริญเติบโตอย่างรวดเร็วและมีการพัฒนาการเพื่อให้สามารถรองรับความต้องการคุณภาพการบริการที่หลากหลาย ทำให้ผู้ให้บริการเครือข่ายต้องหาวิธีในการจัดการ  เพื่อยังคงให้เครือข่าย  สามารถรองรับปริมาณข้อมูลของผู้ใช้ที่เพิ่มขึ้นได้  และใช้เครือข่ายได้อย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุดโดยยังคง
สามารถตอบสนองคุณภาพการบริการตามที่กำหนดได้ดังนี้คือ มีการบริหารการใช้แบนด์วิดท์ให้กับผู้ใช้อย่างเสมอภาคและเหมาะสมโดยรับประกันปริมาณการจราจของข้อมูลหรือทราฟิก(Traffic) ข้อมูลของผู้ใช้จะไม่ส่งผลกระทบ ต่อคุณภาพการบริการของผู้ใช้รายอื่น นอกจากนี้เครือข่ายยังต้องสามารถรองรับรูปแบบโพรโทรคอลที่หลากหลายเพื่อเชื่อมต่อกับเครือข่ายอื่นและส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายไปยังปลายทางได้อย่างมีประสิทธิภาพ รวมทั้งสามารถรองรับและทำงานร่วมกับอุปกรณ์ที่หลากหลายจากผู้ผลิตต่างรายได้ด้วย
 

  ๔.ความหมายและแบบจำลองของคุณภาพการบริการ    up

        การส่งข้อมูลจากผู้ส่งไปยังผู้รับปลายทางในเครือข่ายการสื่อสาร ข้อมูลจะถูกส่งจากอุปกรณ์ต้นทาง ผ่านสถานีเชื่อมต่อหรือโนดในเครือข่ายเดียวกันหรือการเชื่อมต่อผ่านสถานีเชื่อมต่อของเครือข่ายอื่น เพื่อส่งผ่านข้อมูลจากผู้ส่งไปยังอุปกรณ์ที่ผู้รับปลายทาง ดังรูปที่ ๔.๑ ในการส่งข้อมูลไปยังสถานีถัดไปนั้นจะต้องรอให้สถานีถัดไปพร้อมที่จะรับข้อมูลดังกล่าวก่อนจึงจะทำการส่งซึ่งทำให้เกิดเวลาหน่วงขึ้น นอกจากนี้ ยังมีปัญหาเรื่องของความหนาแน่นของปริมาณข้อมูลที่ส่งผ่านระหว่างสถานีของผู้ใช้บริการต่างๆ ในระบบ และปัญหาการสูญหายหรือเกิดความผิดพลาดของข้อมูลที่ส่งระหว่างการส่งข้อมูล ซึ่งผลกระทบต่างๆ ดังกล่าวจะส่งผลต่อคุณภาพของการให้บริการ




                                                                            
 
รูปที่ ๔.๑ คุณภาพการบริการของการส่งข้อมูล
จากสถานีส่งถึงสถานีรับ[๔
]
 


  ๕.แบบจำลองคุณภาพการบริการสำหรับการเชื่อมต่อระหว่างระบบเปิด
  up

     การควบคุมคุณภาพ สำหรับการบริการเกิดจากแนวคิดในการกำหนด และจัดการค่าตัวแปรต่างๆ ซึ่งเกี่ยวข้องและมีผลต่อการควบคุมคุณภาพ สำหรับการติดต่อสื่อสารในเครือข่าย เพื่อเชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายของระบบเปิด หลังจากนั้นจึงถูกนำมาใช้อ้างอิงเป็นพื้นฐานสำหรับเครือข่ายเฉพาะอื่นๆ
      โครงสร้างหรือแบบจำลองของคุณภาพการบริการสำหรับการเชื่อมต่อระหว่างระบบเปิด(Model of QoS for OSI)ได้รับการออกแบบโดยอยู่บนพื้นฐานของแนวคิดโครงสร้างและการจัดการซึ่งอิงอยู่กับแบบจำลองอ้างอิงสำหรับการเชื่อมต่อระหว่างระบบเปิด ประกอบด้วย
      ก) หน่วยหรือกลุ่มของข้อมูลคุณภาพการบริการในระดับระบบ (system QoS entities) คือกลุ่มข้อมูลหรือตัวแปรซึ่งถูกใช้ทั้งระบบเพื่อควบคุมคุณภาพในภาพรวมทั้งระบบและจะมีการติดต่อกับกลุ่มข้อมูลคุณภาพการบริการในระดับชั้น (layer QoS entities)โดยทำการเฝ้าสังเกต และคอยควบคุมการทำงาน การจัดการเพื่อปรับเปลี่ยนค่าต่างๆ เพื่อให้ได้คุณภาพการบริการที่ต้องการ
      ข) หน่วยหรือกลุ่มข้อมูลคุณภาพการบริการในระดับชั้น (layer QoS entities) คือ กลุ่มของข้อมูลหรือตัวแปรซึ่งถูกใช้งานในระดับชั้นย่อยของระบบและถูกใช้ในการควบคุมติดต่อกับของกลุ่มข้อมูลของโพรโทคอลโดยตรง เพื่อใช้ในการควบคุมคุณภาพของการเชื่อมต่อในการส่งข้อมูล โดยกลุ่มข้อมูลในระดับระบบจะทำการควบคุมส่วนต่างๆ ซึ่งอาจมีการติดต่อและตกลงกันระหว่างระดับชั้นของผู้ใช้บริการถึงระดับความต้องการคุณภาพของบริการ และผู้ให้บริการเครือข่ายนั้นเพื่อตอบสนองคุณภาพการบริการที่ต้องการได้
      ความสัมพันธ์ของหน่วยของข้อมูลคุณภาพการบริการในระดับระบบ จะมีการติดต่อกับผู้ใช้บริการ ผู้ให้บริการ และจะมีการติดต่อกับหน่วยของข้อมูลคุณภาพการบริการในระดับของระบบย่อย แสดงดังรูปที่ ๕.๑



 
                                          
 
รูปที่ ๕.๑ ความสัมพันธ์ของหน่วยคุณภาพการบริการ
ของระบบย่อยกับหน่วยคุณภาพการบริการของระบบ
(system to layer QoS entity) [๑]

 

 
  ๖.คุณภาพการบริการในเครือข่ายเอทีเอ็ม
   up

        การจัดการคุณภาพการบริการในเครือข่ายเอทีเอ็ม (QoS in ATM Network) เพื่อให้ใช้แบนด์วิดท์ของเครือข่ายได้อย่างมีประสิทธิภาพและสามารถรับประกันคุณภาพการบริการในระดับต่างๆที่แตกต่างกันวิธีหนึ่งนั้นทำได้โดยใช้เทคนิคการจัดการการจราจรหรือทราฟิกด้วยวิธีการมัลติเพล็กซ์ทางเวลาหรือทีดีเอ็ม(Time Division Multiplexing:TDM) เพื่อให้สามารถใช้แบนด์วิดท์ได้สูงและมีความยืดหยุ่นและสามารถปรับเปลี่ยนให้ตอบสนองกับความต้องการคุณภาพการบริการที่แตกต่างกันได้ ของข้อมูลประเภทต่างๆ อย่างไรก็ตามความซับซ้อนจะเพิ่มขึ้น ขึ้นอยู่กับทราฟิก และประเภทหรือชนิดของบริการ    การจัดการทราฟิก ของระบบเอทีเอ็ม สามารถแบ่งเป็นชั้นตามฟังก์ชันและขั้นตอน ดังรูปที่ ๖.๑



 
                                          
 
รูปที่ ๖.๑ ความสัมพันธ์ของฟังก์ชันในการจัดการการจราจรหรือทราฟิก [๒]
 

          ฟังก์ชันการจัดการทราฟิกของระบบเอทีเอ็มเริ่มจากงานประยุกต์จะติดต่อกับเครือข่าย เพื่อทำข้อตกลงของทราฟิก (traffic contract) โดยข้อตกลงของทราฟิกจะกล่าวถึงรายละเอียดลักษณะของทราฟิกข้อมูลแต่ละประเภทและระดับการให้บริการของการเชื่อมต่อที่เหมาะสม ตามประเภทข้อมูลที่แบ่งไว้ การแบ่งระดับของการให้บริการเป็นหมวดหมู่จะบอกถึงคุณภาพการบริการ ที่ต้องการและลักษณะ ของทราฟิกของบริการนั้น ในระบบเอทีเอ็มจะใช้การแบ่งระดับของบริการเป็นหมวดหมู่นี้ในการสร้างการเชื่อมต่อที่เหมาะสม หลังจากที่ได้ทำการสร้างข้อตกลงทราฟิก สำหรับการเชื่อมต่อแล้วเครือข่ายจะระยุกต์ใช้การควบคุมการอนุญาตการเชื่อมต่อ เพื่อประเมินว่าจะอนุญาต ให้สร้างการเชื่อมต่อหรือไม่ โดยดูว่า หากทำการสร้างการเชื่อมต่อ แล้วจะได้คุณภาพการบริการที่คาดไว้และไม่กระทบกับคุณภาพการบริการซึ่งเชื่อมต่อไว้ก่อนหน้า และเพื่อให้เกิดการรับประกันคุณภาพ ทั้งการเชื่อมต่อเดิมและใหม่ เครือข่ายจึงต้องเฝ้าติดตามควบคุมให้การใช้งานในการส่งข้อมูลนั้นเป็นไปตามข้อตกลงทราฟิกเพื่อไม่ให้กระทบกับคุณภาพการบริการของผู้ใช้รายอื่น
        กราฟิกจะถูกส่งเข้าเครือข่ายและถูกมัลติเพล็กซ์ที่เวลาต่างๆ โดยมีการพักและเข้าคิว เพื่อจัดลำดับก่อนหลังตามชนิด  การเชื่อมต่อและระดับคุณภาพการบริการ ก่อนที่จะถูกส่งไปยังเส้นทางเชื่อมโยงต่างๆ เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงที่สุด อย่างไรก็ตามความคับคั่งของทราฟิก อาจจะเกิดขึ้นได้เนื่องจากการขนาดที่พักชั่วคราวของข้อมูลในแต่ละสถานีรองรับทราฟิกข้อมูลไม่ทัน จึงต้องมีการควบคุม จัดการความคับคั่งของทราฟิก (congestion control) ที่เข้ามาที่แต่ละสถานีเชื่อมต่อซึ่งทำได้โดยมีการเลือกหรือคัดออก (Drop precedence) ที่เข้ามาและจัดลำดับข้อมูลออกอย่างเหมาะสมตามลำดับความสำคัญเพื่อให้ยังคงสามารถรับประกันคุณภาพการบริการได้ สำหรับเครือข่ายบางระบบ อาจมีขั้นตอนในการจัดการและควบคุมการไหลของข้อมูล (Flow control)  เพิ่มเข้ามาเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดภาวะความคับคั่งของทราฟิกด้วย

         ๖.๑ ประเภทของบริการเอทีเอ็ม

         ระบบเอทีเอ็มมีการนิยามและกำหนดเกี่ยวกับคุณภาพการบริการด้วยวิธีที่ค่อนข้างซับซ้อน อย่างไรก็ตามเพื่อให้สะดวกกับผู้ใช้ทั่วไป คณะทำงานเอทีเอ็ม ได้ออกข้อกำหนด สำหรับการจัดการทราฟิก (ATM Forum Traffic Management 4.0 specification:TM 4.0) จะกล่าวถึงรายละเอียด ในเรื่องประเภท  ของบริการเอทีเอ็ม (ATM-Oriented Service Categories) ซึ่งสัมพันธ์กับอัตราการส่งข้อมูล และคุณภาพการบริการอย่างชัดเจน โดยบริการแต่ละประเภทจะประกอบด้วย ข้อตกลงทราฟิก และคุณลักษณะของคุณภาพการบริการ ดังนี้
        ก) บริการแบบอัตราเร็วที่คงที่หรือ ซีบีอาร์ (Constant Bit Rate service: CBR) สำหรับงานประยุกต์ในลักษณะที่มีความต้องการข้อมูลทันทีและต่อเนื่อง ต้องสามารถส่งปริมาณข้อมูล ให้ได้ตามที่ต้องการ ภายในเวลาที่กำหนดรวมทั้งมีค่าเวลาหน่วงที่เกิดขึ้นไม่เกินที่กำหนด เช่น การส่งสัญญาณเสียง สัญญาณวิดีโอ
        ข) บริการแบบอัตราเร็วแปรผันได้เวลาเสมือนจริง(Real-time Variable Bit Rate service: rt-VBR) ใช้สำหรับรองรับงานประยุกต์ที่เวลาหน่วงในการส่งข้อมูลเป็นเรื่องสำคัญมีการกำหนดพารามิเตอร์ของรูปแบบประเภทของทราฟิกและหาค่าเวลาหน่วงที่อาจเกิดขึ้นในกรณีที่แย่ที่สุดซึ่งเครือข่ายยังสามารถรับประกันคุณภาพการบริการตามที่กำหนดไว้ดังตัวอย่าง การถ่ายทอดโทรทัศน์ผ่านอินเทอร์เน็ต (Internet Protocal Television: IPTV)
        ค) บริการแบบอัตราเร็วแปรผันไม่ได้เวลาไม่เสมือนจริง (Non-real-time Variable Bit Rate service: nrt-VBR) ใช้สำหรับรองรับงานประยุกต์ที่ไม่มีเงื่อนไขด้านเวลาหน่วงแต่ยังคงใช้อัตราเร็วข้อมูลซึ่งสามารถแปรผันได้ ตัวอย่าง การส่งข้อมูลแบบแพกเกตซึ่งนิยมใช้ในอินเทอร์เน็ต
        ง) อัตราเร็วบิตพร้อมใช้หรือ เอบีอาร์ (Available Bit Rate service: ABR) บริการจะทำงานร่วมกันกับแหล่งข้อมูลต้นทางในการปรับเปลี่ยนอัตราการส่งข้อมูลเพื่อตอบสนองกับเครือข่ายแบบแปรผันอัตราการส่งข้อมูลได้โดยใช้การป้อนกลับของการควบคุมป้อนกลับแบบปิด เป้าหมายของบริการชนิดนี้เพื่อให้ผู้ใช้สามารถปรับอัตราการส่งข้อมูลให้สอดคล้องกับทราฟิกข้อมูลในเครือข่ายขณะนั้นทำให้โอกาสการสูญเสียข้อมูลในเครือข่ายต่ำวิธีการนี้งานประยุกต์
จะกำหนดอัตราการส่งข้อมูลสูงสุด และอัตราการถูกเรียกโดยเซลล์ข้อมูลเอทีเอ็มต่ำสุด บริการชนิดนี้ไม่ได้บอกถึงขอบเขตเวลาหน่วงที่เกิดขึ้น ดังนั้นจึงไม่เหมาะกับงานประยุกต์แบบเวลาเสมือนจริง ตัวอย่างบริการที่เหมาะกับรูปแบบนี้ ได้แก่ การโอนย้ายไฟล์ในเครือข่าย การเชื่อมต่อในระบบเครือข่ายท้องถิ่น (local area network: LAN) งานที่มีติดต่อกับฐานข้อมูล
        จ) บริการแบบอัตราเร็วบิตไม่ระบุหรือ ยูบีอาร์ (Unspecified Bit Rate service: UBR) บริการชนิดนี้ไม่มีข้อกำหนดทั้งเงื่อนไขเวลาหน่วงและการไม่คงที่ของเวลาหน่วง โดยในความเป็นจริงแล้วบริการดังกล่าวนี้ ไม่มีทั้งข้อกำหนดในเรื่องของคุณภาพการบริการ และการรับประกันอัตราการส่งผ่านของปริมาณข้อมูล ตัวอย่างบริการชนิดนี้ ได้แก่ อินเทอร์เน็ต และเครือข่ายท้องถิ่น (Local Area Network: LAN)
        จากประเภทบริการของเอทีเอ็มดังกล่าว สามารถแสดงความสัมพันธ์ของประเภทของบริการกับเปอร์เซ็นต์ของความจุเครือข่ายได้ดังรูปที่ ๖.๒



 
                                          
รูปที่ ๖.๒ ความสัมพันธ์ของประเภทของบริการ
กับเปอร์เซ็นต์ของความจุเครือข่าย

 

 

  .คุณภาพการบริการในเครือข่ายไอพี(QoS in IP Networks)  up

        คุณภาพการบริการในเครือข่ายไอพี เป็นการนำแต่ละคุณภาพการบริการ ของการเชื่อมต่อแบบปลายถึงปลาย(End-to-End QoS) มาเชื่อมต่อกัน  ทำให้คุณภาพการบริการขึ้นอยู่กับคุณภาพการบริการในแต่ละการเชื่อมต่อแบบปลายถึงปลายที่นำมาเชื่อมเข้าด้วยกันจนเป็นเครือข่ายไอพี
 




                                                                            
 
รูปที่ ๗.๑ คุณภาพการบริการของการเชื่อมต่อ
แบบปลายถึงปลาย(End-to-End QoS)[๓]

 

         เครือข่ายไอพีถูกใช้ในการส่งทราฟิกข้อมูลไปยังผู้ใช้ ซึ่งมีรูปแบการใช้งานที่หลากหลาย เช่น ระบบโทรศัพท์ผ่านไอพี (Voice over IP) เครือข่ายส่วนตัวเสมือนผ่านไอพี (Virtual Private Networks:VPN) การทำพาณิชย์อิเล็กทรอนิกส์ผ่านเครือข่าย (E-Commerce) ทำให้ผู้ใช้มีความต้องการระดับการตอบสนองของบริการที่แตกต่างกัน คุณภาพการบริการของโทรศัพท์ ผ่านเครือข่ายท้องถิ่น จะขึ้นอยู่กับคุณภาพการบริการของเครือข่ายท้องถิ่นนั้น ขณะที่คุณภาพการบริการของโทรศัพท์ผ่านเครือข่ายอินเทอร์เน็ต ดังรูป ๗.๑ ซึ่งต้องผ่านเครือข่ายท้องถิ่นจากต้นทาง ไปยังเครือข่ายของผู้ให้บริการ(Internet Service Provider: ISPs) และผ่านเครือข่ายหลักไอพี (Backbone IP)
        ก) คุณภาพการบริการแต่ละช่วงเชื่อมต่อ(Per-hop QoS)หน่วยย่อยในเครือข่าย ที่สามารถควบคุมได้ คือ นด เช่น อุปกรณ์หาเส้นทาง(Router) หรือสวิตช์ (Switch) ถูกใช้ในการเชื่อมต่อระหว่างสถานีเชื่อมโยงเข้าด้วยกัน โนดทำหน้าที่ในการจัดลำดับเวลา (Scheduling) และการเข้าคิว (queuing)ให้เพียงพอในการส่งข้อมูลผ่านในแต่ละสถานีฐานและจัดการคุณภาพการบริการในการเชื่อมโยงได้ตามที่กำหนดไว้
        ข) วิศวกรรมทราฟิกและการหาเส้นทาง (Routing and traffic engineering) เมื่อมีเส้นทางหลายเส้นทางในการส่งผ่าน การกระจายทราฟิกข้อมูลไปยังเส้นทางอื่นๆในเครือข่ายจะช่วยลดภาระหรือโหลดในการส่งไปยังเส้นทางเดียวทำให้คุณภาพการให้บริการได้ดีขึ้นเนื่องจากโอกาสในการทิ้งแพกเกต
ข้อมูลที่อุปกรณ์จัดเส้นทาง (Router) แต่ละตัวลดลง นอกจากนี้ยังทำหน้าที่ค้นหาวิธีการการกระจายข้อมูลไปยังเส้นทางต่างๆ ซึ่งอาจประกอบด้วยเส้นทางซึ่งไม่ใช่เส้นทางที่สั้นที่สุดนั้นได้อย่างเหมาะสม
        ค) การจัดเตรียมและให้สัญญาณ (Signaling and provisioning) การควบคุมคุณภาพการบริการของการส่งข้อมูลในแต่ละช่วงเชื่อมต่อและการส่งต่อไปยังเส้นทางที่อาจไม่ใช่เส้นทางที่สั้นที่สุดนั้นทำได้ยาก ในทางปฎิบัติต้องการตัวแปร ซึ่งใช้ในการกระจายข้อมูลไป ในเครือข่าย และเงื่อนไขของอุปกรณ์จัดเส้นทางหรือสวิตช์ทั้งหมดในเครือข่าย โดยข้อมูลใหม่จะถูกกระจายเมื่อผู้ใช้เปลี่ยนความต้องการของคุณภาพการบริการ

        ๗.๑ แบบจำลองคุณภาพการบริการของเครือข่ายไอพี
(IP’s QoS-Oriented Network Models)

       กลุ่มซึ่งทำหน้าที่ผลักดันทางด้านวิศวกรรมอินเทอร์เน็ต (The Internet Engineering task Force:IETF) ได้กำหนดแบบจำลองการบริการสำหรับการทำให้เกิดผลของคุณภาพการบริการขึ้นมาสองส่วน คือ
        ๗.๑.๑ บริการแบบบริการรวม (Integrated Services: IntServ)
        การบริการแบบบริการรวม (Integrated Services: IntServ) มีลักษณะบริการแบบการจองทรัพยากร เหมาะสำหรับงานประยุกต์แบบเวลาเสมือนจริง (real-time) ซึ่งต้องการการตอบสนองอย่างทันท่วงทีเช่น การส่งข้อมูลเสียงพูด วิธีการนี้ก่อนที่งานประยุกต์จะทำการส่งข้อมูล จะต้องทำการจัดเตรียมเส้นทางและจองทรัพยากรทั้งหมดที่ต้องใช้ในการส่งข้อมูลตามเส้นทางในเครือข่าย ซึ่งข้อมูลที่ส่งต้องผ่านสถานีเชื่อมโยงและอุปกรณ์ต่างๆ ในเครือข่าย เช่น อุปกรณ์จัดเส้นทาง โดยใช้การส่งสัญญาณผ่านโพรโทคอล เช่น โพรโทรคอลอาร์เอสวีพี (RSVP) ในการจัดเตรียมเส้นทาง และจองทรัพยากรให้กับแต่ละอุปกรณ์ที่ใช้เชื่อมโยงเส้นทางการส่งข้อมูลไปยังสถานีรับปลายทาง




                                                                            
รูปที่ ๗.๒
โพรโทรคอลอาร์เอสวีพี(RSVP)

 

       ในการตอบสนองคุณภาพการบริการ ที่ต้องการของงานประยุกต์ดังกล่าว จะใช้โพรโทคอล RSVP ในการจองทรัพยากร ที่ต้องใช้อธิบายได้ดังรูปที่ ๗.๒ เริ่มจากงานประยุกต์ที่สถานีส่งจะส่งสัญญาณของข้อมูลเส้นทาง(Path message) ไปยังแต่ละอุปกรณ์เชื่อมโยงในเครือข่าย เช่น อุปกรณ์จัดเส้นทาง เพื่อระบุคุณลักษณะของทราฟิก หลังจากอุปกรณ์เชื่อมโยงในแต่ละโนดได้รับสัญญาณของข้อมูลเส้นทางแล้ว ก็จะตอบสนองต่อข้อความของ RSVP ในการร้องขอทรัพยากร ซึ่งใช้ในการจัดการทิศทางการไหลของข้อมูล ซึ่งอุปกรณ์เชื่อมโยง อาจจะทำการปฎิเสธ หรือตอบรับการร้องขอ ถ้าปฎิเสธก็จะส่งข้อความ แสดงความผิดพลาดไปยังผู้รับ ที่สถานีปลายทางแล้ว จบขั้นตอนการส่งสัญญาณ แต่ถ้าตอบรับก็จะทำการจัดสรรพื้นที่ สำหรับพักข้อมูลและแบนด์วิดท์ ซึ่งในการเชื่อมโยงสำหรับการไหลของข้อมูลที่จะถูกส่ง รวมทั้งทำการเก็บข้อมูลสถานการณ์ไหลดังกล่าวไว้ด้วย



 
                                                                           
รูปที่ ๗.๓ รหัสประจำตัวความแตกต่างการบริการ
 

         อุปกรณ์ที่แต่ละจุดเชื่อมต่อเส้นทางในเครือข่าย จะใช้ข้อมูลในส่วนของรหัสประจำตัวความแตกต่างการบริการซึ่งระบุคุณภาพการบริการที่ต้องการของแพกเกต โดยจะตรวจสอบ และนำค่ารหัสประจำตัวความแตกต่างการบริการดังกล่าว ในแพกเกตแล้วนำไปเปรียบเทียบกับตารางที่เก็บไว้ ซึ่งแสดงวิธีการจัดการกับแพกเกตสำหรับแต่ละค่ารหัสประจำตัว ความแตกต่างการบริการทำให้สามารถจัดการกับข้อมูลแต่ละแพกเกตที่เข้ามา โดยคำนึงถึงคุณภาพการบริการด้วย โดยเรียกว่าพฤติกรรมแต่ละช่วงเชื่อมต่อ (Per-Hop Behavior: PHP) และสามารถแบ่งได้ ดังนี้
       ก) พฤติกรรมแต่ละช่วงเชื่อมต่อแบบใช้ค่าพื้นฐาน (Default PHB) เป็นค่าพื้นฐานเบื้องต้น  ซึ่งถูกกำหนดมาของพฤติกรรมแต่ละช่วง เชื่อมต่อในมาตรฐานการส่งที่ดีที่สุดโดยทั่วไปของแพกเกตไอพี จะถูกทำเครื่องหมายด้วยค่า DSCP 000000 เพื่อให้ได้บริการที่ดีที่สุด
       ข) พฤติกรรมแต่ละช่วงเชื่อมต่อแบบแบ่งลำดับชั้น (Class-Selector PHB)จะกำหนดค่าของ DSCP ด้วยค่า xxx000 โดยเครื่องหมาย x แทนเลข 0 หรือ 1 ซึ่งจะมีผลต่อการดำเนินการจัดการในเรื่องการจัดลำดับ การเข้าคิวและ อื่นๆที่แตกต่างกับตามค่าตัวเลขที่แตกต่างกันของ xxx การกำหนดค่า DSCP ลักษณะนี้เนื่องจากต้องการให้รองรับรับกับระบบ การส่งต่อแพกเกตของโนดในระบบเดิมของระบบวิธีการไอพีมาก่อน (IP Precedence-based) ซึ่งเรียกการกำหนดค่าของ DSCP ว่าการกำหนดตำแหน่งรหัสเลือกชั้น (Class-Selector) โดยยังคงเกือบเหมือนกับและรองรับการส่งต่อ และจำแนกในไอพีในระบุวิธีการไอพีมาก่อน
       ค) พฤติกรรมแต่ละช่วงเชื่อมต่อแบบกระตุ้นไปข้างหน้าอย่างเร็ว (Expedited Forwarding PHB)มีลักษณะการบริการที่มีค่าเวลาหน่วงอัตราการสูญหายของข้อมูล   และการเกิดความคลาดเคลื่อนทางเวลา (jitter) ในการส่งแพกเกตข้อมูลต่ำ รวมทั้งรับประกันแบนด์วิดท์  การส่งข้อมูลผ่านข่ายเชื่อมโยง
ในเครือข่าย เหมาะสำหรับใช้ในการส่งข้อมูลเสียง วีดีโอ และบริการแบบเวลาจริง ทราฟิกข้อมูลชนิดนี้มักจะมีการกำหนดลำดับความสำคัญในการจัดลำดับคิวของแพกเกตข้อมูลสูงกว่าแบบอื่น
       ง) พฤติกรรมแต่ละช่วงเชื่อมต่อแบบเชื่อถือได้ (Assured Forwarding PHB) จะทำการจัดแบ่งแพกเกตข้อมูลเป็น ๔ ประเภท และในแต่ละประเภทจะมีการกำหนดค่าการลำดับการทิ้งแพกเกต (Drop precedence) ๓ ระดับ คือ สูง ปานกลาง และต่ำ ทำให้มีรูปแบบทั้งหมด ๑๒ รูปแบบแตกต่างกัน     ในการระบุเพื่อใช้ในการเลือกทิ้งแพกเกตข้อมูล ที่เข้าที่อุปกรณ์เชื่อมโยงในเครือข่ายเมื่อเกิดความคับคั่งของทราฟิกข้อมูล โดยแพกเกตที่ถูกระบุค่ากำหนดค่าการลำดับการทิ้งแพกเกตสูง แพกเกตข้อมูลนั้นจะถูกทิ้งก่อน



ตารางที่ ๗.๑ การจัดแบ่งประเภทในพฤติกรรมแต่ละช่วงเชื่อมต่อแบบเชื่อถือได้

 

  ๘.เหตุการณ์สำคัญ (Milestones)  up

        ลำดับเหตุการณ์สำคัญที่เกี่ยวข้องแสดงดังตารางที่ ๘.๑

                           ตารางที่ ๘.๑ แสดงลำดับเหตุการณ์สำคัญ


ปี พ.ศ.
(ค.ศ.)
 

ลำดับเหตุการณ์สำคัญ


๒๕๓๗
(1994) 
 


สหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศออกมาตรฐานคุณภาพการบริการ
สำหรับบริการโทรศัพท์ตามเอกสารแนะนำ
ITU-T Recommendation E.800 []


๒๕๔๑
(1998) 
 


สหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ ออกมาตรฐานคุณภาพการบริการ
สำหรับเครือข่ายข้อมูล ตามเอกสารแนะนำ
ITU-T Recommendation X.641[]
 

 

  .บรรณานุกรม  up

[๑] ISO/IEC 13236 Information technology – Quality of Service: Framework, 1998.

[๒] Natalie Giroux and Sudhakar Ganti. Quality of Service in ATM networks: State-of-the-Art Traffic management, Prentice Hall, 1999.

[๓] Grenville Armitage. Quality of Service in IP Networks: Foundations for a Multi-Service Internet, Macmillan Technical Publishing, 2000.

[๔] David McDysan. QoS & Traffic Management in IP & ATM Networks, McGraw-Hill, 2000,

[๕] Jens Burkhard Schmitt. Heterogeneous Network Quality of Service, Kluwer Academic Publisher, 2001.

[๖] ITU standard: ITU-T Recommendation E.800: Terms and definitions related to quality of service and network performance including dependability

[๗] ITU standard: ITU-T Recommendation X.641: Information Technology - Quality of Service: Framework