โปรโตคอลชั้นกายภาพ (Physical Layer Protocal)

การที่จะเข้าไปใช้บริการภายในโครงข่ายบริการสื่อสารร่วมระบบดิจิตอลหรือ IDSN ผู้ใช้บริการจะต้องทำการเชื่อต่ออุปกรณ์สื่อสารของตนเข้ากับโครงข่าย ISDN การเชื่อมต่อนี้ก็จะต้องมีกฎ ระเบียบ และวิธีปฏิบัติ หรือที่เรียกว่า โปรโตคอล (Protocal) ของโครงข่าย ISDN ทางสหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ หรือ CCITT ได้กำหนดรูปแบบการเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์สื่อสารกับโครงข่าย ISDN ไว้ 2 แบบ คือ Basic Rate Interface (BRI) และ Primary Rate Interface (PRI) โดยแยกคุณสมบัติการเชื่อมต่อตามแบบโปรโตคอลของแบบจำลอง OSI ออกเป็น 3 ชั้น คือ ชั้นที่ 1 เป็นโปรโตคอลชั้นกายภาพ (Physical Layer Protocal) ชั้นที่ 2 เป็นโปรโตคอลชั้นเชื่อมโยงข้อมูล (Data Link Layer Protocal) และชั้นที่ 3 เป็นโปรโตคอลชั้นโครงข่าย (Network Layer Protocal) การเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์สื่อสารกับโครงข่ายนั้นตำแหน่างการเชื่อมต่อทางกายภาพอาจจะเกิดที่จุดเชื่อมต่อมาตรฐานใดๆ (R, S, T และ U) ก็ได้ ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์สื่อสารที่จะนำมาต่อ

โปรโตคอลชั้นที่ 1 หรือโปรโตคอลชั้นกายภาพ เป็นโปรโตคอลที่กล่าวถึง กฎ ระเบียบ และวิธีการเชื่อมต่ออุปกรณ์สื่อสารเข้ากับโครงข่าย ISDN แสดงคุณสมบัติที่แท้จริงในการเชื่อมต่อ เช่น ไลน์โคดดิ่ง , สัญญาณที่ใช้ติดต่อใช้รหัสอะไร, แรงดันไฟฟ้าเท่าไรแทนบิต “1” ในขณะที่แรงดันไฟฟ้าเท่าไร แทนบิต “0” ลักษณะของเต้าเสียบหรือตัวเชื่อมต่อ, จำนวนเข็ม (Pin) และหน้าที่ของแตะละเข็มของเต้าเสียบ, จังหวะใดเลิกส่งข้อมูล เป็นต้น โดยที่มีชื่อเรียกมาตรฐานวงจรเชื่อมต่อที่แตกต่างกันไป ตามแต่สถาบันและบริษัทผู้ผลิต มาตรฐานสำหรับวงจรเชื่อมต่อได้แสดงไว้ในตารางที่ 5.1 จากตารางที่ 5.1 จะเห็นว่า แต่ละสถาบันหรือบริษัทก็ได้กำหนดมาตรฐานขึ้นมาใช้เอง เช่น Electronic Industries Association หรือ EIA ได้สร้างมาตรฐาน Recommended หรือ RS และสหภาพโทรคมนาคมหรือ CCITT ได้สร้างมาตรฐานการเชื่อมต่อตระกูล V และ X เป็นต้น

    1. มาตรฐานการเชื่อมต่อ (Standards Interface)

      2. มาตรฐานการเชื่อมต่อ คือ การกำหนดลักษณะของเต้าเสียบ, จำนวนเข็มและหน้าที่ของแต่ละเข็มของเต้าเสียบ, แรงดันไฟฟ้าที่ใช้แทนบิต “0” และ “1” รวมไปถึงสายเคเบิลที่ใช้เชื่อมระหว่างอุปกรณ์ปลายทางข้อมูล (Data Terminal Equipment หรือ DTE) กับอุปกรณ์ปลายทางวงจรข้อมูล (Data Circuit Terminal Equipment หรือ DCE) ในหัวข้อนี้จะกล่าวถึงมาตรฐานการเชื่อมต่อที่ใช้ในปัจจุบัน และยังคงมีการใช้งานในโครงข่าย ISDN

      1. RS232 หรือ V.24 เป็นมาตรฐานการเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ปลายทางข้อมูล (Data Terminal Equipment หรือ DTE)กับอุปกรณ์ปลายทางวงจรข้อมูล (Data Circuit Terminal Equipment หรือ DCE) เพื่อใช้ในการส่งทอดข้อมูลไบนารี (Binary) แบบอนุกรม โดยที่ RS232 เป็นมาตรฐานที่กำหนดขึ้นมาจากสมาคมอิเล็กทรอนิกส์อุตสาหกรรม (Electronic Industries Association หรือ EIA) ซึ่งเกิดขึ้นมาด้วยความร่วมมือของบริษัท Bell ซึ่งเป็นบริษัทผู้ผลิตคอมพิวเตอร์และโมเด็ม เพื่อใช้เป็นมาตรฐานการเชื่อมต่อ ตัวอักษรภาษาอังกฤษของคำว่า “RS” ย่อมาจาก “Recommended Standard” แล้วตามด้วยเลข 3 ตัว และปิดท้ายตัวเลขทั้ง 3 ด้วยอักษรภาษาอังกฤษ A, B, C และ D เป็นการแสดงถึงรุ่นที่ได้รับการพัฒนา มาตรฐาน RS232 ที่สร้างขึ้นโดยสมาคมอิเล็กทรอนิกส์อุตสาหกรรม หรือ EIA จะเทียบเท่ามาตรฐาน V ที่สร้างขึ้นโดยองค์การสหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ หรือ CCITT
      2. RS449 เป็นมาตรฐานการเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ปลายทางข้อมูล (Data Terminal Equipment หรือ DTE) กับอุปกรณ์ปลายทางวงจรข้อมูล (Data Circuit Terminating Equipment หรือ DCE) เพื่อใช้ในการส่งทอดข้อมูลไบนารีแบบอนุกรม โดยที่มาตรฐานการเชื่อมต่อของ RS449 ถูกสร้างขึ้นเพื่อใช้แทนมาตรฐาน RS232 ในกรณ๊ที่ต้องการสร้างข้อมูลด้วยความเร็วสูงตามมาตรฐานของ RS449 สามารถที่จะส่งข้อมูลด้วยความเร็วสูงถึง 2 Mbps ด้วยการใช้สายเคเบิล SWG เบอร์ 24 ที่มีความยาว 200 เมตร เชื่อมต่อระหว่าง DTE กับ DCE เมื่อเปรียบเทียบมาตรฐาน RS449 กับมาตรฐาน RS232 แล้ว มาตรฐาน RS449 มีฟังก์ชันเพิ่มขึ้น 10 ฟังก์ชัน ได้แก่

ฟังก์ชันที่ทำหน้าที่ควบคุมและทดสอบฟังก์ชันใน DCE

    1. Local Loop Back หรือ LL
    2. Remote Loop Back หรือ RL
    3. Test Mode หรือ TM

      4. ฟังก์ชันที่ทำหน้าที่ควบคุมสถานะการส่งทอดข้อมูลของ DCEเพื่อสนับสนุนระบบการสื่อสารข้อมูล

    4. Select Standby หรือ SS
    5. Standby Indicatro หรือ SB

      6. ฟังก์ชันทำหน้าที่ควบคุมการเลือกความถี่ในการรับส่งข้อมูล

    6. Select Frequency หรือ SF
    7. Terminal in Service หรือ TS
    8. New Signal หรือ NS

      9. ฟังก์ชันที่ให้บริการสัญญาณกราวด์ (Ground) ทางด้านรับและส่ง

    9. Send Common หรือ SC
    10. Receive Common หรือ RC

3. รูปแบบการเชื่อมต่อวงจร

รูปแบบการเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์สื่อสารข้อมูลกับโครงข่ายสามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ รูปแบบการเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุด ซึ่งการทำงานในขณะใดขณะหนึ่งจะมีเครื่องส่งและเครื่องรับที่กำลังทำการรับส่งข้อมูลที่จุดเชื่อมต่อมาตรฐานเพียงทิศทางละ 1 เครื่องเท่านั้น กับอีกแบบหนึ่งซึ่งเป็นการเชื่อมต่อแบบจุดต่อหลายจุด ซึ่งการทำงานในขณะใดขณะหนึ่งจะมีเครื่องรับและเครื่องส่งที่กำลังทำการรับส่งข้อมูลในทิศทางใดทิศทางหนึ่งมากกว่า 1 เครื่องได้

3.1 การเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุด การเชื่อมต่อแบบนี้จะมีวงจรเครื่องรับและเครื่องส่งอยู่ด้านละ 1 ชุดเท่านั้น กล่าวคือ ทางด้านหนึ่งจะมีเครื่องรับ 1 เครื่อง และเครื่องส่ง 1 เครื่อง ส่วนอีกด้านหนึ่งจะมีเครื่องรับ 1 เครื่องและเครื่องส่ง 1 เครื่อง เช่นกัน โดยที่ระยะทางระหว่าง TE และ NT จะยาวไม่เกิน 1 กิโลเมตร ระยะทางนี้ถูกกำหนดจากอัตราการลดทอนของสายนำสัญญาณที่ความถี่ 96 KHz (ตามมาตรฐานของ ISDN นั้น กำหนดให้ความเร็วข้อมูลที่ส่งไปในโครงสร้างช่องสัญญาณ แบบ BAI จะต้องมีความเร็ว 192 kbps และสัญญาณที่ใช้ในไลน์โคดดิงเป็นแบบ AMI ที่มีช่วงใช้งาน (Duty circle) 50 % เมื่อทำการวิเคราะห์ สเปกตรัม (Spectrum) ของสัญญาณข้อมูลที่ความเร็ว 192 kbps จะพบว่า เพาเวอร์สเปกตรัม (Power Spectrum) ของสัญญาณมีแบนด์วิดท์ 96 KHz จะต้องลดทอนสัญญาณมากที่สุด 6dB และระยะเวลาที่สัญญาณข้อมูลเดินทางไปกลับในช่องสัญญาณ D จะต้องอยู่ในช่วงเวลา 10 ถึง 42 ไมโครวินาที (Microsecond)

3.2 รูปแบบการเชื่อมต่อแบบจุดต่อหลายจุด การต่อแบบนี้จะมีวงจรเครื่องรับและเครื่องส่งอยู่มากกว่า 1 ชุด ดังแสดงในรูปที่ 5.6 เมื่อพิจารณาเวลาขณะใดขณะหนึ่ง อาจจะมีเครื่องรับและเครื่องส่งทำงานได้มากกว่า 1 ชุดก็ได้ เช่น มีเครื่องส่งต่ออยู่กับเครื่องรับเพียงเครื่องเดียว หรือมี เครื่องรับหลายเครื่องต่ออยู่กับเครื่องส่งเพียงเครื่องเดียว การต่อวงจร TE กับ NT ในลักษณะจุดต่อหลายจุดนั้น ผู้ใช้บริการโครงข่าย ISDN สามารถที่จะนำ TE จำนวนหลายชุดมาเชื่อมต่อกับ NT ได้จำนวน TE ที่นำมาต่อนั้นจะถูกจำกัดโดยกำลังของสัญญาณที่ส่งออกมาจาก NT และกำลังที่สูญเสียไปในสายนำสัญญาณ กล่าวคือ ยิ่งนำ TE มาต่อกับ NT มากขึ้นเท่าไร ก็จะเป็นการเพิ่มกำลังสูญเสียในสายนำสัญญาณมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้น CCITT จึงได้กำหนดให้ผู้ใช้บริการสามารถต่อ TE ได้มากที่สุดจำนวน 8 ชุด สำหรับยุคเริ่มต้นของ ISDN หรือ Narrow Band ISDN แต่ความยาวของสายนำสัญญาณที่ใช้ในการเชื่อมต่อระหว่าง NT กับกลุ่มของ TE ขึ้นกับลักษณะของตำแหน่งที่เชื่อมต่อ TE บนสายนำสัญญาณ กล่าวคือ ถ้านำ TE ไปต่อกับสายนำสัญญาณที่ต่อออกมาจาก NT ในลักษณะที่กระจายจุดเชื่อมต่อ TE ไปบนสายนำสัญญาณโดยที่ระยะห่างระหว่าง TE เท่ากันหมดในกรณ๊นี้เราสามารถใช้สายนำสัญญาณที่ยาวกว่าในกรณีเรานำ TE ทั้งหมดไปต่อที่ปลายสายนำสัญญาณซึ่งอยู่คนละด้านกับ NT ดังนั้น รูปแบบการเชื่อมต่อวงจร TE กับ NT จึงมีผลต่อความยาวของสายนำสัญญาณที่ต่อมาจาก NT

ลักษณะการต่อวงจร TE กับ NT สามารถแบ่งออกเป็น 3 แบบ คือ

    1. การต่อแบบ Short Passive Bus แสดงไว้ในรูปที่ 5.6b รูปแบบการเชื่อมต่อวงจรแบบนี้สามารถที่จะต่อ TE ได้ตลอดความยาวของสายนำสัญญาณที่ต่อออกจาก NT ซึ่ง NT จะรับข้อมูลจาก TE ต่างๆโดยอาศัยหลักที่ว่า ข้อมูลจาก TE แต่ละตัวเดินทางมาถึง NT จะใช้เวลาในการเดินทางที่แตกต่างกันไป ดังนั้น ความยาวของสายนำสัญญาณที่ยาวที่สุดจะขึ้นอยู่กับเวลาที่ข้อมูลใช้ในการเดินทางไปและกลับในสายนำสัญญาณ ในกรณีของการเชื่อมต่อวงจรในโครงสร้างของช่องสัญญาณแบบ BAI นั้น CCITT กำหนดให้ระยะเวลาที่ใช้ในการเดินทางไปและกลับของข้อมูลอยู่ในช่วง 100 ถึง 200 เมตร ขึ้นอยู่กับ อิมพีแดนซ์ (Impedence) ของสายนำสัญญาณ ถ้าอิมพีแดนซ์ของสายนำสัญญาณมีค่า 150 โอห์ม เราสามารถใช้สายนำสัญญาณได้ยาวที่สุด 200 เมตร แต่ถ้าอิมพีแดนซ์ของสายนำสัญญาณมีค่า 75 โอห์ม เราจะใช้สายสัญญาณได้ยาวที่สุด 100 เมตรเท่านั้น
    2. การต่อแบบ Extended Passive Bus แสดงไว้ในรูปที่ 5.6C รูปแบบการเชื่อมต่อแบบนี้ ผู้ใช้บริการจะต้องต่อ TE เข้ากับสายนำสัญญาณที่ต่อออกมาจาก NT ในลักษณะที่ระยะห่างระหว่าง TE แต่ละตัวจะต้องคงที่ ข้อกำหนดของ CCITT กำหนดให้ระยะเวลาที่สัญญาณข้อมูลจาก TE แต่ละตัวใช้เดินทางไปและกลับจาก NT จะต้องต่างกนไม่น้อยกว่า 1.4 ไมโครวินาที จึงทำให้ระยะทางระหว่าง NT กับ TE ตัวที่อยู่ไกลที่สุดประมาณ 500 เมตร จะเห็นได้ว่า ความยาวของสายนำสัญญาณที่ต่อออกจาก NT ในกรณีนี้จะมากกว่าความยาวจของสายนำสัญญาณที่ต่อออกจาก NT ในกรณีของ Short Passive Bus เนื่องจากการต่อแบบ Extended Passive Bus นั้นระยะห่างระหว่าง TE ไม่คงที่ จึงจำเป็นต้องกำหนดให้ความยาวของสายนำสัญญาณที่ต่อออกจาก NT ในการต่อแบบ Short Passive Bus สั้นกว่า (100 เมตร ถึง 200 เมตร) กรณีของการต่อแบบ Extended Passive Bus
    3. การต่อแบบ Star แสดงไว้ในรูปที่ 5.6 d รูปแบบการเชื่อมต่อนี้ผู้ใช้บริการจะเชื่อมต่อ TE กับ NT ในลักษณะแบบจุดต่อจุด กล่าวคือ จะมี TE เพียง 1 ชุดเท่านั้นที่จะต่อกับสายนำสัญญาณที่ต่อออกมาจาก NT แต่สายนำสัญญาณที่ต่อออกมาจาก NT นี้จะมีอยู่หลายชุดซึ่งตามข้อกำหนดของ CCITT กำหนดให้ผู้ใช้บริการต่อสายนำสัญญาณเพื่อที่จะมาต่อกับ TE ได้ถึง 8 ชุด

กระบวนการเชื่อมต่อ (Interface Procedure)

กระบวนการเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ปลายทาง (Terminal Equipment) หรือ TE กับจุดเชื่อมต่อปลายทางของโครงข่าย (Network Terminal) ซึ่งมีโปรโตคอลที่ใช้กับช่องสัญญาณ D ที่เรียกว่า LAP-D (Link Access Protocal on The D Channel) จะทำหน้าที่ควบคุมการใช้งานช่องสัญญาณ B ในลักษณะการเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุดหรือแบบจุดต่อหลายจุด และยังควบคุมการส่งข้อมูลในช่องสัญญาณ D ให้เป็นไปตามลำดับก่อนหลัง เพื่อไม่ให้เกิดการชนกันของข้อมูลเมื่อมี TE มากว่า 2 ตัวขึ้นไป ต้องการติดต่อกับช่องสัญญาณ D ในเวลาเดียวกัน ดังนั้น ในขณะใดขณะหนึ่งจะมี TE เพียงตัวเดียวเท่านั้น ที่จะติดต่อกับ NT ได้ด้วยการใช้เทคนิคที่ว่า CSMA-CR (Carrier Sense Multiple Access with Collision Resolution) มากไปกว่านั้นยังสามารถควบคุมสถานภาพของ TE ให้อยู่ในสภาวะไวงาน (Activate) หรือเฉื่อยงาน (Deactivate) และยังรวมไปถึงการให้ความสำคัญก่อนหลัง (Poiority) ในการใช้งานช่องสัญญาณ D ซึ่งแบ่งความสำคัญก่อนหลังออกเป็น 2 ระดับ ได้แก่

ระดับที่ 1 มีค่าเริ่มต้นของความสำคัญในระดับนี้มีค่าเท่ากับ 8 และจะเพิ่มขึ้นทุกครั้งที่ TE สามารถติดต่อกับช่องสัญญาณ D ของ NT

ระดับ 2 มีค่าเริ่มต้นของความสำคัญเท่ากับ 10 และจะเพิ่มขึ้นทุกครั้งถ้ามี TE ในชั้นที่ 2 ติดต่อกับช่องสัญญาณ D ได้สำเร็จ

การควบคุมการใช้ช่องสัญญาณ D (D Channel Access Control) ตามที่ได้กล่าวมาแล้วว่า เมื่อมีการต่อ TE หลายตัวเข้ากับ NT อาจจะเกิดกรณีที่มี TE 2 ตัวหรือมากกว่าที่ต้องการใช้ช่องสัญญาณ D พร้อมกัน จึงต้องมีการควบคุมการใช้ช่องสัญญาณ D เพื่อไม่ให้เกิดการชนกันของข้อมูลที่ส่งมาจาก TE หลายตัว ด้วยการใช้แฟล็กซึ่งมีรูปแบบ “01111110” คั่นแยกแฟรมข้อมูลที่ส่งมาจากชั้นเชื่อมโยงข้อมูลออกจากกัน พร้อมกับการแทรกบิต “0” เข้าไปในข้อมูลที่มีบิต “1” ติดต่อกัน 5 ตัว เพื่อป้องกันการส่งข้อมูลที่มีรูปแบบเดียวกันกับแฟล็ก

โปรโตคอลชั้นเชื่อมโยงข้อมูล

(Data Link Layar Protocol)

การติดต่อสื่อสารระหว่างอุปกรณ์สื่อสารปลายทางกับโครงข่าย ISDN นั้น นอกจากจะใช้วงจรเชื่อมต่อทางกายภาพแล้วยังต้องมีกฎ ระเบียบ และวิธีการปฏิบัติ เพื่อให้อุปกรณ์สื่อสารปลายทางและโครงข่าย ISDN สามารถตีความหมายข้อมูลได้ รวมทั้งสามารถบอกได้ว่าข้อมูลที่รับส่งนั้นมีความผิดพลาดขึ้น หรือข้อมูลที่รับได้มีความไม่สมบูรณ์ ตลอดจนสามารถที่จะป้องกันและแก้ไขข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นจากการส่งข้อมูล ซึ่งสิ่งที่กล่าวมาทั้งหมดนี้รวมเรียกว่า โปรโตคอล (Protocal) โปรโตคอลที่ใช้ในชั้นเชื่อมโยงข้อมูลนี้มีอยู่ด้วยกันหลายตัว แต่ละตัวก็จะมีหลักการพื้นฐานที่เหมือนกันและแตกต่างกันบ้างในรายละเอียดปลีกย่อยเท่านั้น ตัวอย่างของโปรโตคอลที่มีใช้ในชั้นเชื่อมโยงข้อมูลมีดังนี้

    1. High Level Data Link Control หรือที่เรียกว่า HDLC ซึ่ง HDLC ถูกสร้างขึ้นมาตามข้อกำหนดขององค์การมาตรฐานสากลแห่งสหประชาชาติ หรือ ISO
    2. Synchronous Data Link Control หรือที่เรียกย่อๆว่า SDLC เป็นโปรโตคอลในชั้นเชื่อมโยงข้อมูลที่ได้รับการพัฒนามาจาก บริษัท IBM เพื่อใช้กับการติดต่อสื่อสารระหว่าง เครื่องคอมพิวเตอร์ของ IBM
    3. Binary Synchronous Communication Control หรือที่เรียกย่อๆว่า BSC
    4. Burroughs Data Link Control หรือที่เรียกย่อๆว่า BDLC
    5. Universal Data Link Control หรือที่เรียกย่อๆว่า UDLC
    6. Advanded Data Link Communication Control Protocal หรือที่เรียกย่อๆว่า ADCCP
    7. Digital Data Communication Message Protocal หรือที่เรียกย่อๆว่า DDCMP

สำหรับโปรโตคอลที่ทำงานบนชื่องสัญญาณ D ที่ใช้ในโครงข่าย ISDN นั้นเราเรียกว่า LAP-D (Link Access Procedure on the D Channel) ซึ่งมีคุณสมบัติที่สำคัญคือ
    1. โปรโตคอล LAP-D จะเป็นอิสระจากอัตราเร็วทีใช้ในการรับส่งข้อมูล
    2. การับส่งข้อมูลบนช่องสัญญาณ D เป็นแบบ 2 ทิศทาง (Full-Duplex)
    3. ลักษณะการส่งข้อมูลไปบนช่องสัญญาณ D เป็นแบบ Bit-TransparentS
  1. ลักษณะทั่วโดยทั่วไปของโปรโตคอล LAP-D

โปรโตคอลที่ทำงานบนช่องสัญญาณ D ที่ใช้ในโครงข่าย ISDN เรียกว่า LAP-D ซึ่งทำหน้าที่ในการควบคุมการรับส่งข้อมูลในรูปของเฟรมข้อมูล การกำหนดรูปแบบของข้อมูล การตรวจสอบข้อผิดพลาดในการส่งข้อมูล และการควบคุมการไหลของข้อมูลผ่านโครงข่าย ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดของ CCITT Recs I.440 และ I.441 โดยมีพื้นฐานมาจากโปรโตคอล HDLC ที่กำหนดโดย ISO ในแบบจำลอง OSI เช่นเดียวกับโปรโตคอล LAP-B (Link Access Procedure Balanced) ในชั้นเชื่อมโยงข้อมูลของ X.25ทำให้โปรโตคอล LAB-D มีลักษณะคล้ายคลึงกับโปรโตคอล LAB-B โดยที่ทั้ง LAB-D และ LAB-B ก็เป็นซับเซต (Subset) ของโปรโตคอล HDLC อย่างไรก็ตาม ความแตกต่างมีอยู่บ้างระหว่างโปรโตคอล LAB-D และโปรโตคอล LAB-B ดังแสดงใน ตารางที่ 1.1

ตารางที่ 1.1 แสดงความแตกต่างระหว่างโปรโตคอล LAB-B กับโปรโตคอล LAB-D

Some of the Difference between LAPB and LAPD

LAPB

LAPD

One octet Address field

Two octet Address field

Two timers (TI & T3) and one timer parameter (T2)

Four timers (T200, T201, T202 & T203)

Three system parameters (N1, N2, & k)

Four system parameters (N200, N201, N202 & k)

Point-to-point only

Supports point to-multipoint and statistical multiplexing of several logical links

Modulo 8 (SABM) or 128 (SABME) sequencing

Modulo 128 (SABMS) sequercing only

Abort signal is 7-14 contiguous 1 bits

Abort signal is 7 contigtous 1 bits

Idele channel is indicated by 15 or more contiguous 1 bis

Idle channel is indicated by 8 or more contiguous 1 bits

8-bit Address used to differentiate commands commands from responses

C/R-bit in Address field used to differentiate commands from responses

หน้าที่ของโปรโตคอล LAP-D

โปรโตคอล LAP-D สามารถที่จะให้บริการเชื่อมโยงต่อแบบจุดต่อจุด หรือจุดต่อหลายจุดบนช่องทางการสื่อสารเดียวกันได้ ทำให้ผู้ใช้บริการโครงข่าย ISDN สามารถที่จะทำการเชื่อมต่ออุปกรณ์สื่อสารปลายทาง เพื่อรับส่งข้อมูลได้หลายตัวเพราะโปรโตคอล LAP-D อนุญาตให้มี Entity หลายตัวในชั้นเชื่อมโยงข้อมูล (ชั้นที่ 2) ที่ให้บริการกับ Entity ภายในชั้นโครงข่าย (ชั้นที่ 3) ได้ทำให้สามารถเชื่อมต่อวงจรสื่อสารข้อมูลในชั้นที่ 2 ได้มากกว่า 1 วงจร ด้วยการส่งข้อมูลที่มีรูปแบบในลักษณะเฟรมตามข้อกำหนดของโปรโตคอล LAP-D ที่เรียกว่า Data Link Connection Indentical (DLCI) ซึ่งเป็นตัวบ่งบอกถึงความแตกต่างของวงจรเชื่อมต่อข้อมูลแต่ละวงจร โปรโตคอล LAP-D ยังมีหน้าที่ในการกำหนดขอบเขตจัดรูปแบบของเฟรมข้อมูล ควบคุมลำดับการรับส่งเฟรมข้อมูลในวงจรเชื่อมต่อข้อมูลให้เป็นไปตามลำดับที่ถูกต้อง เพื่อทำให้สามารถส่งกลุ่มบิตข้อมูลไปในช่องสัญญาณ D ได้ และยังมีหน้าที่ในการตรวจสอบข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นในวงจรเชื่อมต่อข้อมูล การแก้ไขข้อผิดพลาดที่ตรวจพบ ถ้าแก้ไขไม่ได้ก็จะแจ้งให้ชั้นที่สูงกว่าทราบ รวมทั้งการควบคุมการไหลของเฟรมข้อมูล

การรับส่งข่าวสาร ตามมาตรฐานของโปรโตคอล LAP-D ได้กำหนดให้มีการส่งข้อมูลผ่านจุดเชื่อมต่อมาตรฐานไว้ 2 รูปแบบด้วยกัน คือ การรับส่งข้อมูลแบบ Unacknowledged กับการรับส่งข้อมูลแบบ Acknowledged

การรับส่งข้อมูลแบบ Unacknowledged เป็นการส่งข้อมูลที่ไม่สามารถตรวจสอบได้เลย ว่า ข้อมูลไปถึงผู้รับหรือไม่ เพราะว่าข้อมูลที่ถูกส่งมาจากชั้นโครงข่าย (ชั้นที่ 3) จะถูกส่งออกไปโดย เฟรม U (จะกล่าวถึงรายละเอียดในหัวข้อต่อไป) และเมื่อทำการส่งเฟรมข้อมูลไปแล้วเครื่องส่งจะไม่รอสัญญาณตอบรับว่าได้รับเฟรมข้อมูลแล้ว แต่จะทำการส่งเฟรมข้อมูลต่อไป ทำให้เครื่องส่งข้อมูลไม่สามารถทราบได้ว่ามีเฟรมข้อมูลหายไประหว่างทางหรือไม่ รวมทั้งไม่สามารถควบคุมการไหลของข้อมูลได้ อย่างไรก็ตาม การรับส่งข้อมูลแบบ Unacknowledged ก็ไม่ข้อดีตรงที่สามารถส่งข้อมูลได้เร็วกว่าแบบ Acknowledged ซึ่งมีความเหมาะสมที่จะนำไปใช้ในการส่งข้อมูลแบบกระจายข่าว (Broadcast) และทำการส่งข้อมูลแบบจุดต่อจุด

การรับส่งข้อมูลแบบ Acknowledged เป็นการรับส่งข้อมูลที่มีลักษณะคล้ายกับโปรโตคอล LAP-B และโปรโตคอล HDLC ในการรับส่งข้อมูลแบบ Acknowledged นี้สามารถควบคุมการไหลของข้อมูลได้ การแก้ไขความผิดพลาดที่เกิดขึ้นจากการส่งข้อมูล เนื่องจากข้อมูลที่ส่งมาจากชั้นโครงข่าย (ชั้นที่ 3) จะถูกส่งออกไปด้วย เฟรมข้อมูลนี้กำหนดขึ้นโดยโปรโตคอล LAP-D หลังจากที่ได้ส่งเฟรมข้อมูลออกไปแล้ว เครื่องส่งก็จะไม่สามารถที่จะส่งเฟรมข้อมูลต่อไปได้อีกจนกว่าจะได้รับสัญญาณตอบรับจากเครื่องรับว่าได้รับเฟรมข้อมูลที่ส่งไปให้เรียบร้อยแล้ว จึงเป็นการรับประกันได้ว่า เครื่องรับได้รับเฟรมข้อมูลที่ส่งไปอย่างแน่นอน โดยทั่วๆไป การรับส่งข้อมูลแบบ Acknowledged นี้ใช้ได้เฉพาะการรับส่งข้อมูลแบบจุดต่อจุดเท่านั้น ซึ่งสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 แบบดังนี้

    1. การส่งข้อมูลแบบเฟรมเดียว เป็นการส่งข้อมูลในลักษณะที่เครื่องส่งจะทำการส่งเฟรมต่อไปได้ก็ต่อเมื่อได้รับสัญญาณตอบารับจากเครื่องรับ แต่ถ้าไม่ได้รับสัญญาณตอบรับจากเครื่องรับเครื่องส่งก็จะต้องรอจนกว่าจะได้รับสัญญาณตอบรับ แล้วจึงจะส่งเฟรมข้อมูลเฟรมต่อไปได้ เป็นผลทำให้ในขณะใดขณะหนึ่งจะมีเฟรมข้อมูลเพียงเฟรมเดียวเท่านั้นที่รอคำตอบรับจากเครื่องรับอยู่ดังนั้น การส่งข้อมูลแบบเฟรมเดียวจึงมีความเร็วในการส่งข้อมูลที่ช้า เนื่องจากต้องรอคำตอบจากผู้รับในการส่งข้อมูลแต่ละเฟรม
    2. การส่งข้อมูลแบบหลายเฟรม เป็นการส่งข้อมูลในลักษณะที่เครื่องส่ง ส่งเฟรมข้อมูลออกไปแล้ว และสามารถที่จะส่งเฟรมข้อมูลต่อไปได้โดยไม่ต้องรอสัญญาณตอบรับ ถ้าจำนวนสัญญาณที่ยังไม่ได้รับมีค่าน้อยกว่าค่าที่กำหนดโดยโปรโตคอล LAP-D เช่น เครื่องส่งสามารถส่งเฟรมข้อมูลต่อไปได้ถ้าจำนวนสัญญาณที่ยังไม่ได้รับมีค่าน้อยกว่า 8 สำหรับการส่งแบบ Modulo 8 และจำนวนสัญญาณที่ยังไม่ได้ตอบรับมีค่าน้อยกว่า 128 สำหรับการส่งแบบ Modulo 128

2.รูปแบบของเฟรมข้อมูลกำหนดของโปรโตคอล LAP-D

ข้อมูลของผู้ใช้บริการและข่าวสารของโปรโตคอล จะถูกส่งออกไปในรูปของเฟรมซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดของโปรโตคอล LAP-D เพื่อทำให้อุปกรณ์สื่อสารข้อมูลทางด้านส่ง และอุปกรณ์สื่อสารรวมที้งแปลความหมายจากกลุ่มของสัญญาณที่รับได้ออกมาเป็นข่าวสาร และข้อมูลซึ่งข่าวสารที่ส่งมาในรูปของเฟรมนี้จะมีความยาวเป็นจำนวนเท่าของ 8 บิตหรือบางครั้งก็ไม่มีข่าวสารอยู่เลย ดังนั้น เราจึงสามารถแบ่งการจัดเฟรมของข้อมูลในโปรโตคอล LAP-D ออกเป็น 2 ชนิด คือ
    1. เฟรมข้อมูลแบบ A เป็นเฟรมข้อมูลที่ไม่มีข่าวสาร
    2. เฟรมข้อมูลแบบ B เป็นเฟรมข้อมูลที่มีข่าวสารรวมอยู่ด้วย

      3. โดยที่รูปแบบของเฟรมข้อมูลทั้งสองแสดงไว้ในรูปที่ 2.1

       

      Format A no information field

      01111110

      Address

      Control

      FCS

      01111110

      Format B information field is included

      01111110

      Address

      Control

      Information

      FCS

      01111110

      รูปที่ 2.1 แสดงรูปแบบของเฟรมข้อมูลตามข้อกำหนด ของโปรโตคอล LAP-D

    3. ส่วนประกอบสำคัญของเฟรมข้อมูล

แฟล็ก (Flag) ในการติดต่อสื่อสารระหว่างอุปกรณ์สื่อสารข้อมูล สัญญาณที่ใช้ส่งข้อมูล คือสัญญาณของเลขฐานสอง (มีสัญญาณทางไฟฟ้าที่แทนลอจิก “1” และ “0” เท่านั้น) ซึ่งจะถูกส่งจากอุปกรณ์สื่อสารทางด้านส่งอย่างต่อเนื่องจึงไม่ทราบว่าจุดใดเป็นจุดเริ่มต้นของเฟรมข้อมูล

ความเหมาะสมในการอ้างถึงของโปรโตคอล LAP-D ก็จะแบ่งส่วนของแอดเดรส ออกเป็น 2 ส่วน คือ ส่วน Terminal Endpoint Indentifier หรือ TEI และ Service Access Point Indentifier หรือ SAPI ดังแสดงในรูปที่ 2.2

 

รูปที่ 2.2 แสดงส่วนประกอบของ Address Field

โดยทั่วๆไป อุปกรณ์สื่อสารข้อมูลแต่ละตัวจะมีค่า TEI เฉพาะของแต่ละตัว อาจจะเป็นไปได้ว่า อุปกรณ์สื่อสารข้อมูลเครื่องเดียวได้รับการกำหนดค่า TEI ได้มากกว่า 1 ค่าได้ การกำหนด TEI จะกระทำได้ 2 วิธี คือ การกำหนดค่า TEI อย่างอัตโนมัติกับการกำหนดค่าโดยผู้ใช้บริการเอง ซึ่งในกรณีหลังจะต้องระมัดระวัง การเชื่อมต่ออุปกรณ์สื่อสารข้อมูลหลายตัวเข้ากับจุดเชื่อมต่ออุปกรณ์ ณ จุดเชื่อมต่อมาตรฐานจุดเดียวกัน ซึ่งอาจจะทำให้เกิดการกำหนดค่าของ TEI ค่าเดียวกันให้กับอุปกรณ์สื่อสารข้อมูลหลายตัว ส่วนข้อดีของการกำหนดค่า TEI แบบอัตโนมัติ ก็คือผู้ใช้บริการสามารถเปลี่ยนแปลงเพิ่ม หรือลดอุปกรณ์สื่อสารข้อมูลได้โดยที่ค่าของ TEI

3.การติดต่อสื่อสารภายในโครงข่าย ISDN

การติดต่อสื่อสารภายในโครงข่าย ISDN นั้นมีลักษณะการติดต่อสื่อสาร 2 รูปแบบด้วยกัน คือ การติดต่อสื่อสารระหว่างชั้นที่เท่ากัน และการติดต่อสื่อสารระหว่างชั้นที่ต่างกัน

    1. การติดต่อสื่อสารระหว่างชั้นที่เท่าเทียมกัน (Peer to Peer Communication)

      2. การติดต่อสื่อสารระหว่างชั้นที่เท่ากันภายในโครงข่าย ISDN นั้นมีอยู่หลายระดับชั้น สำหรับในหัวข้อนี้จะกล่าวถึงการติดต่อสื่อสารระหว่างระดับชั้นที่ 2 ด้วยกัน ซึ่งโปรโตคอล LAP-D ควบคุมและดูแลการรับส่งเฟรมของข่าวสารข้อมูลบนสัญญาณ D โดยที่เฟรมที่รับส่งข่าวสารและข้อมูลสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท คือ เฟรมคำสั่ง (Command Frame) ส่งออกไปเพื่อใช้ในการเริ่มต้นการทำงานอย่างใดอย่างหนึ่ง หรือเพื่อสอบถามสถานะของอีกฝ่ายหนึ่ง หรือเฟรมโต้ตอบ (Response Frame) จะส่งออกไปเมื่อได้รับเฟรมคำสั่ง หรือเกิดเหตุการณ์ที่ผิดปกติอย่างใดอย่างหนึ่งกับวงจรเชื่อมต่อข้อมูลที่ทำการรับส่งข่าวสารและข้อมูลที่อยู่ในขณะนั้น

    2. ตัวนับและตัวแปรของการส่งข่าวสาร
    1. V(S) เป็นตัวแปรที่บอกลำดับของเฟรมต่อไปที่จะส่งและค่าของ V(S)-V( R) จะต้องน้อยกว่าค่าสูงสุดของจำนวนเฟรมที่ส่งออกไปได้ ซึ่งค่าสูงสุดนี้จะขึ้นอยู่กับจำนวนบิตในส่วนควบคุมถ้าจำนวนบิตในส่วนควบคุมมีขนาด 8 บิต หรือ Modulo 8 ค่าสูงสุดของจำนวนเฟรมที่ส่งออกไปได้มีค่าเท่ากับ 7 และถ้าจำนวนบิตในส่วนควบคุมมีขนาด 16 บิต หรือ Modulo 128 ค่าสูงสุดของจำนวนเฟรมที่ส่งออกไปได้จะเท่ากับ 127
    2. V(A) เป็นตัวแปรที่บอกหมายเลขลำดับของเฟรมที่ได้รับคำตอบจากอีกฝ่ายหนึ่ง โดยที่ค่าของ V(A)-1 จะเท่ากับ N(S) ของเฟรม I สุดท้ายที่ได้รับคำตอบ
    3. N(S) เป็นตัวนับลำดับการส่งของเฟรม I โดยที่ค่าของ N(S) จะเพิ่มขึ้นเมื่อมีการส่งเฟรม I ออกไป
    4. V( R) เป็นตัวแปรที่บอกให้ทราบว่า เฟรมต่อไปคือเฟรมที่มีค่า N(S) เท่ากับ V( R) และค่าของ V( R) จะเพิ่มขึ้นอีก 1
    5. N( R) เป็นลำดัลการรับเพื่อบอกกับผู้ส่งว่าผู้รับได้รับเฟรมข้อมูลลำดับที่ N (S) แล้ว (ผู้ส่งได้ส่งเฟรมลำดับที่ N(S) ไปยังผู้รับ เมื่อผู้รับได้รับเฟรมนี้ก็จะนับลำดับของเฟรมที่ได้รับเป็น N( R) )

3.3 คำสั่งและคำตอบรับ (Commands and Responses) คำสั่งและคำตอบรับในลักษณะการรับส่งแบบ Acknowledged ตามข้อกำหนดของโปรโตคอล LAP-D จะประกอบด้วยการแลกเปลี่ยนข้อมูลในรูปแบบของเฟรม I เฟรม S และ เฟรม U ระหว่าง TE และโครงข่ายบนช่องสัญญาณ D โดยที่มีคำสั่งและคำตอบรับหลายชุดเพื่อใช้ใน

 BACK TO INDEX
Hosted by www.Geocities.ws

1