มารู้จัก VoIP Gateway กันเถอะ

บทความดีๆที่จะทำให้เข้าใจ VoIP มากยิ่งขึ้น

Moderator: jubjang

มารู้จัก VoIP Gateway กันเถอะ

โพสต์โดย voip4share » 23 ธ.ค. 2009 12:57

VoIP Gateway เป็นอุปกรณ์อิเล็คทรอนิกส์ซึ่งทำหน้าที่แปลงสัญญาณเสียงพูดหรือแฟ็กซ์ให้อยู่ในรูปแบบที่เหมาะสมที่จะสามารถรับส่งสัญญาณเสียงพูดหรือแฟ็กซ์กับปลายทางผ่านอินเตอร์เน็ตและโครงข่าย VoIP ได้
เพื่อให้อุปกรณ์ VoIP Gateway สามารถทำหน้าที่อย่างที่ผมแนะนำไว้นั้นนะครับ ภายในตัวมันจะต้องมีหลายส่วนประกอบ แต่ละส่วนก็ทำหน้าที่แตกต่างกัน ผมพอจะแยกแยะออกเป็นส่วนๆได้ดังต่อไปนี้นะคับ

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

และเมื่อทำงานเป็นฝ่ายรับ การทำงานก็จะเป็นตรงกันข้ามครับ

ตัวอย่างอุปกรณ์ VoIP Gateway

1. มีอินเตอร์เฟสแบบ FXS
สังเกตุนะครับว่าในรูปนี้มีพอร์ต LAN 1 พอร์ต (พอร์ตนี้จะใช้เป็นพอร์ต WAN ต่อออกไปยังภายนอก)
fxs.png
FXS VoIP Gateway
fxs.png (57.08 KiB) เปิดดู 15308 ครั้ง

ปัจจุบัน VoIP Gateway จะมีพอร์ต LAN อย่างน้อยก็ 2 พอร์ต (1 WAN + 1 LAN) บางรุ่นบางยี่ห้อก็มี 5 พอร์ต (1 WAN + 4 LAN)

2. แบบใส่ซิมการ์ดได้
gsm-s.png
GSM VoIP Gateway
gsm-s.png (27.67 KiB) เปิดดู 15308 ครั้ง


3. แบบ FXO
fxo.png
FXO VoIP Gateway
fxo.png (75.76 KiB) เปิดดู 15308 ครั้ง

พอร์ต LAN อยู่ด้านหน้าครับ

4. แบบ E1
e1.png
E1 VoIP Gateway
e1.png (50.71 KiB) เปิดดู 15308 ครั้ง

สำหรับเชื่อมต่อกับตู้สาขาที่มีพอร์ต E1 หรือชุมสายโทรศัพท์

5. มีพอร์จำนวนมาก
ซึ่งประกอบด้วย E1 หลายสิบพอร์ต และอาจจะมีพอร์ต FXS, FXO, E&M, ISDN ด้วยก็ได้
rack-s.png
Rack
rack-s.png (93.07 KiB) เปิดดู 15307 ครั้ง

มักใช้ที่ชุมสายโทรศัพท์

6. การ์ด FXS, FXO, E1
การ์ดเหล่านี้จะทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทำหน้าที่เป็น VoIP Gateway ได้เลยนะครับ โดยติดตั้งโปรแกรมเพิ่มเติมเช่น Asterisk, FreeSwitch, CallWeaver เป็นต้น และติดตั้งการ์ดเหล่านี้เข้าไปในสล๊อต PCI หรือ PCI Express ในเครื่อง ตัวอย่างการ์ดเป็นดังรูปครับ ซึ่งมีให้เลือกหลายแบบ เช่น FXS, FXO, ISDN BRI, E1
card-1-s.png
Interface Card
card-1-s.png (38.84 KiB) เปิดดู 15305 ครั้ง


การเชื่อมต่ออุปกรณ์ VoIP Gateway

แบบ FXO
fxo-connect.png
Connecting FXO Port
fxo-connect.png (67.2 KiB) เปิดดู 15308 ครั้ง

พอร์ต FXO ต่อกับเบอร์โทรศัพท์หรือเบอร์สายในก็ได้ครับ ซึ่งสามารถโทรจากโทรศัพท์ไปยังระบบ VoIP ได้ และสามารถโทรจาก VoIP มายังเบอร์โทรศัพท์ได้ ในการใช้งานอีกฝั่งหนึ่งอาจจะมีอุปกรณ์แบบนี้ต่ออยู่ก็สามารถโทรคุยกันผ่าน VoIP ได้ หรือนำ VoIP Gateway ตัวนี้รีจิสเตอร์กับ VoIP Server ของผู้ให้บริการก็สามารถโทรไปยังเบอร์โทรศัพท์ที่ต่างๆได้โดยที่เราไม่ต้องติดตั้ง VoIP Gateway ตามที่ต่างๆเลย
voip4share
Administrator
 
โพสต์: 656
ลงทะเบียนเมื่อ: 18 พ.ย. 2009 11:26
ที่อยู่: รามคำแหง กรุงเทพฯ

ย้อนกลับไปยัง พื้นฐานเกี่ยวกับ VoIP

ผู้ใช้งานขณะนี้

กำลังดูบอร์ดนี้: ไม่มีสมาชิกใหม่ และ บุคคลทั่วไป 0 ท่าน