การทำงานของ VoIP Gateway
เมื่อทำหน้าที่เป็นด้านส่ง
1. ส่วนอินเตอร์เฟสกับระบบโทรศัพท์ดั้งเดิม
เป็นส่วนที่เชื่อมต่อกับระบบโทรศัพท์แบบดั้งเดิม เช่น เครื่องโทรศัพท์ แฟ็กซ์ เบอร์โทรศัพท์ เป็นต้น ส่วนนี้จะมีอินเตอร์เฟส (หรือพอร์ต) ทำให้ใช้โทรศัพท์ระบบดั้งเดิมใช้งานผ่านโครงข่าย VoIP ได้ ซึ่งนี่เป็นจุดประสงค์หลักในการผลิตอุปกรณ์ VoIP ขึ้นมาครับ พอร์ตเชื่อมต่ออยู่ประมาณ 3-4 ประเภทครับเพื่อให้เหมาะสมกับประเภทอุปกรณ์ที่จะนำมาเชื่อมต่อได้แก่
- พอร์ตแบบ FXS (Foreign Exchange Station) เป็นพอร์ตแบบอนาล๊อก สำหรับต่อกับหัวเครื่องโทรศัพท์ เครื่องแฟ็กซ์ หนึ่งพอร์ตใช้สาย 2 เส้น เรียกว่า Tip และ Ring
- พอร์ตแบบ FXO (Foreign Exchange Office) เป็นพอร์ตแบบอนาล๊อก สำหรับต่อกับเบอร์โทรศัพท์บ้าน เบอร์ออฟฟิศ หรือเบอร์ Extension ของตู้สาขา หนึ่งพอร์ตใช้สาย 2 เส้น เรียกว่า Tip และ Ring
- ไม่มีพอร์ตแต่ใส่ซิมการ์ดได้ ใส่ซิมการ์ดของโทรศัพท์เคลื่อนที่ระบบ GSM หรือ CDMA เป็นอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อโทรศัพท์เคลื่อนที่เข้ากับ VoIP
- พอร์ตแบบ E&M (Ear and Mouth) เป็นพอร์ตแบบอนาล๊อก สำหรับต่อกับตู้สาขาที่มีพอร์ตแบบนี้ ปัจจุบันพอร์ต E&M แทบไม่มีใช้งานแล้วครับเพราะมีการเชื่อมต่อแบบอื่นมาแทน หนึ่งพอร์ตใช้สาย 7 เส้น ได้แก่ Tx 2 เส้น, Rx 2 เส้น, E 1 เส้น, M 1 เส้น และ Signal Ground 1 เส้น
- พอร์ตแบบ ISDN BRI (Integrated Service Digital Network - Basic Rate Interface) โดยสาย ISDN BRI หนึ่งเส้น รับส่งสัญญาณเสียงได้ 2 แชนแนลหรือ 2 คู่สายพร้อมกันครับ คุณภาพจะดีกว่าการเชื่อมต่อแบบอนาล๊อก ใช้แบนวิดธ์แชนแนลละ 64 Kbps
- พอร์ตแบบ T1 เป็นการเชื่อมต่อแบบดิจิตอล สาย T1 เส้นหนึ่งรับส่งสัญญาณเสียงได้ 23 คู่สายพร้อมๆกัน มีใช้ในทวีบอเมริกา ไม่มีใช้ในประเทศไทยครับ
- พอร์ต E1 สำหรับต่อกับตู้สาขาหรือชุมสายโทรศัพท์ที่มีพอร์ตแบบนี้ เป็นการเชื่อมต่อแบบดิจิตอล สามารถรับส่งได้มากพร้อมๆกัน เช่น E1 แบบ 1 พอร์ตสามารถรับส่งสัญญาณเสียงได้ 30 แชนแนลหรือ 30 คู่สายพร้อมๆกัน ใช้แบนวิดธ์แชนแนลละ 64 Kbps พอร์ตแบบ E1 ยังแบ่งออกเป็น E1 R2, E1 PRI, E1 Q.SIG เป็นต้น
พอร์ต FXS มีชื่อเรียกอีกอย่างว่า "Phone" และพอร์ต FXO มีชื่อเรียกอีกอย่างว่า "Line" ถ้าเจอ Phone/Line ก็ไม่งงแล้วนะครับว่ามันคือพอร์ตอะไร ส่วนพอร์ต PSTN นั้นสำหรับต่อกับเบอร์โทรศัพท์หรือเบอร์ Extension ของตู้สาขา แต่มันไม่ใช่พอร์ต FXO นะครับ แค่คล้ายๆแต่ทำงานต่างกัน
2. ส่วนแปลงสัญญาณอนาล๊อกเป็นดิจิตอล
สัญญาณเสียงพูดจากปากของคนเรา เป็นสัญญาณอนาล๊อก (Analog) เหมาะกับรับส่งผ่านระบบโทรศัพท์พื้นฐาน ไม่เหมาะสมที่จะส่งไปใน Internet โดยไม่มีการแปลงนะคับ เพราะว่าข้อมูลที่วิ่งอยู่ในอินเตอร์เน็ตเป็นแบบดิจิตัล (Digital) ทั้งหมด
ดังนั้นส่วนนี้จะทำการแปลงสัญญาณเสียงแบบอนาล๊อกให้เป็นดิจิตอล โดยการสุ่ม (Sampling) สัญญาณในอัตราความเร็ว 8000 ครั้งต่อวินาที แต่ละครั้งที่สุ่มได้จะแปลงให้เป็นข้อมูลดิจิตอลขนาด 8 บิต และดังนั้นทำให้ใน 1 วินาที ได้เป็นข้อมูลดิจิตอลขนาด 64000 บิต หรือ 64 Kbps
3. ส่วนบีบอัดสัญญาณเสียง
สัญญาณเสียงที่อยู่ในรูปแบบสัญญาณดิจิตอล ต้องการแบนวิดธ์อย่างน้อย 64 Kbps ซึ่งไม่หมาะสมกับการส่งเข้าไปใน Internet เพราะสิ้นเปลืองแบนวิดธ์มาก จึงต้องนำมาบีบอัดสัญญาณก่อนโดยใช้อัลกอริทึมหรือที่เรียกกันโดยทั่วไปว่า Codec แบบต่างๆ เช่น G.729, G.723.1 เป็นต้น ซึ่งจะสิ้นเปลืองแบนวิดธ์น้อยกว่ามาก แต่สัญญาณเสียงยังมีคุณภาพที่ยอมรับได้อยู่
4. ส่วนแปลงสัญญาณเสียงให้เป็นแพ็กเก็ต
แม้ว่าสัญญาณเสียงพูดซึ่งถูกบีบอัดด้วย Codec แบบต่างๆ ทำให้สิ้นเปลืองแบนวิดธ์น้อยลง แต่ก็ยังไม่เหมาะสมที่จะส่งไปใน Internet อยู่ดีครับ เพราะว่ามันยังมีลักษณะเป็นขบวนแถวยาวติดกันเป็นพืด ไม่เหมาะสมกับการรับส่งผ่าน Internet ซึ่งข้อมูลจะต้องเป็น Packet มีขนาดความยาวที่ต้องไม่เกินมาตรฐานที่ยอมรับได้ เช่น ขนาดไม่เกิน 1500 ไบต์ เป็นต้น ดังนั้นสัญญาณเสียงจะต้องถูกนำมาแบ่งซอยให้เป็น Packet เล็กๆก่อนครับ เช่นแบ่งทีละ 20 ms หรือ 40 ms เป็นต้นหรือมากกว่านี้ก็ได้
5. ส่วนทำให้เป็น VoIP
ส่วนนี้จะรับวอยส์ (หรือสัญญาณเสียง) ซึ่งถูกแบ่งให้เป็นแพ็กเก็ตแล้ว จากนั้นจะทำการเพิ่มข้อมูลที่จำเป็นซึ่งเรียกว่า Header ที่เหมาะสมตามโปรโตคอล VoIP ที่จะใช้งาน เช่น SIP, H.323, IAX, MGCP เป็นต้น นอกจากจะมี VoIP Protocol แล้วก็ยังมี Codec ที่ใช้ หมายเลขพอร์ตที่ใช้ นอกจากนั้นก็จะเพิ่มข้อมูลควบคุมเข้าไปด้วย เช่น ขนาดความยาว Packet ของวอยส์ ลำดับของแพ็กเก็ต เพื่อให้ปลายทางนำมาแพ็กเก็ตมาเรียงลำดับกันได้อย่างถูกต้อง
6. ส่วนที่จะเชื่อมต่อกับ Internet
ส่วนนี้จะเชื่อมต่อกับ Internet หรือ Intranet โดยต่อผ่านพอร์ต WAN (Wide Area Network) เข้า ADSL Router หรือ Switch ภายในออฟฟิศก็ได้นะครับ แต่ก่อนที่จะส่งออกมามันจะนำ VoIP Packet มาแปะ Header ซะก่อนเพื่อให้เหมาะสมที่จะส่งเข้าไปใน Internet อาทิเช่น IP Address ของมัน IP Address ของ Gateway ปลายทาง MAC Address ของ ADSL Router เป็นต้น
ขอบพระคุณข้อมูลจาก :
http://www.voip4share.com/
