สวัสดีครับ........
เรามาเจาะลึกระบบ VoIP หรือ IP TELEPHONY เพื่อความลึกซึ้งกันเลยนะครับ
โลกยุคปัจจุบันเมื่ออินเทอร์เน็ตเข้ามามีบทบาทในการใช้งานในองค์กรมากขึ้น มันจึงเป็นเครื่องมือที่ทำให้
เราสามารถติดต่อสื่อสารกับบุคคลอื่นที่อยู่อีกซีกโลกได้อย่างง่ายดาย ไม่ว่าจะเป็นการรับส่งอีเมล์ การค้นหา
ข้อมูล จึงมีผู้คิดค้นที่จะทำให้ข้อมูลประเภทเสียงสามารถส่งผ่านไปตามเครือข่ายอินเทอร์เน็ตได้ เพราะจะช่วย
ประหยัดสายส่งข้อมูลและสามารถใช้งานความสามารถของระบบเครือข่ายด้วยกัน ซึ่งในอดีตเสียงกับข้อมูล
จะถูกส่งผ่านโครงข่ายที่แตกต่างกัน ถึงแม้ว่าจะมีความพยายามที่จะนำมารวมกันส่งในเครือข่ายเดียวกันอย่าง
ที่กล่าวมาข้างต้น แต่ประสิทธิภาพในการรับส่งข้อมูลยังคงเป็นปัญหาที่สำคัญที่รอการแก้ไขอยู่
ต่อมาได้มีการพัฒนาเทคโนโลยีด้านไมโครโพรเซสเซอร์คือ DSP (Digital Signal Processor) เพื่อนำมา
ใช้ในการดัดแปลงสัญญาณอนาล็อกมาเป็นข้อมูลที่ใช้บนเครือข่ายอินเทอร์เน็ต (Voice/Data Integrated
Network) ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยนำอุปกรณ์ที่เป็น DSP-based มาเป็นตัวอินเทอร์เฟซระหว่าง
เสียงกับเครือข่ายข้อมูลให้อยู่ในรูปแบบของแพ็กเก็ต แล้วส่งไปบนเครือข่ายอินเทอร์เน็ตต่อไป
ในอดีตโครงข่ายโทรศัพท์นั้นทำงานด้วยวิธีเซอร์คิตสวิตชิง (circuit-switching) ซึ่งมีข้อจำกัดหลายประการ
ด้วยการเปลี่ยนมาใช้วิธีของแพ็กเก็ตสวิตชิง (package-switching) จะช่วยให้การใช้ประโยชน์จากวงจร
และช่องสัญญาณสูงขึ้นมา รวมทั้งยังมีฟังก์ชันเพื่ออำนวยความสะดวกให้กับผู้ใช้เพิ่มขึ้นอีกด้วย อย่างไรก็ตาม
ด้วยการมีเทคโนโลยีพื้นฐานเดียวกับอินเตอร์เน็ต ไอพีโฟน (IP Phone) จึงแพร่หลายมากขึ้น เพราะสามารถ
ใช้การเชื่อมต่อของอินเทอร์เน็ตที่มีอยู่มาใช้เพื่อการสื่อสารด้วยเสียงได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับภาคธุรกิจ
ที่ต้องการลดค่าใช้จ่ายในการโทรศัพท์ทางไกลลง
เมื่อเซอร์คิตสวิตช์ถึงทางตัน
Circuit Switching เป็นแนวคิดที่นำมาใช้ในการให้บริการโทรศัพท์นานกว่า 100 ปีมาแล้ว โดยเมื่อผู้ใช้ยก
หูขึ้น ชุมสายจะสร้างวงจรการเชื่อมต่ออย่างถาวรระหว่างต้นทางกับปลายทาง การเชื่อมต่อนี้จะคงอยู่ต่อจน
กว่าผู้ใช้จะจบการสนทนาด้วยการวางหู ด้วยการที่เชื่อมต่อระหว่างจุดสองจุดเป็นแบบสองทางและค้างอยู่
ตลอดเวลาทำให้เทคนิคนี้มีชื่อว่า เซอร์คิตสวิตช์ ในปัจจุบันเซอร์คิตสวิตชิงยังคงมีใช้งานอยู่ ในระบบโทรศัพท์
ปกติ (Public Switched Telephone Network, PSTN) หรือที่เรียกหลาย ๆ คนเรียกว่าโทรศัพท์แบบ
อนาล็อก
การทำงานของเซอร์คิตสวิตช์นั้น เริ่มต้นจากที่ผู้ใช้ยกหูและรอฟังว่าคู่สายของตนเองว่างหรือไม่ จากนั้น
เมื่อผู้ใช้กดเบอร์ปลายทาง ชุมสายก็จะเริ่มต้นค้นหาและตรวจสอบสถานะว่าพร้อมที่จะเชื่อมต่อหรือไม่ ถ้าพร้อม
ชุมสายก็จะเชื่อมต่อโดยเปิดวงจรสัญญาณระหว่างต้นทางกับปลายทางขึ้น ซึ่งหลังจากนี้ผู้ใช้ก็จะสื่อสารกัน
ได้จนกระทั้งมีการวางหู ซึ่งขั้นตอนสุดท้ายก็คือ ชุมสายจะปิดวงจรและพร้อมให้บริการกับผู้ใช้คนอื่น
ตัวอย่างเช่น หากคุณคุยโทรศัพท์นาน 10 นาที จะหมายความว่า ระหว่างนั้นวงจรจะถูกเปิดอยู่ตลอดเวลา
ระหว่างต้นทางกับปลายทาง ซึ่งถ้าการคำนวณแล้วการสนทนาทางโทรศัพท์ จะมีอัตราการส่งข้อมูลอยู่ที่ 64
กิโลบิตต่อวินาที ดังนั้นสองทางก็รวมเป็น 128 กิโลบิตต่อวินาที หรือคิดเป็น 16 กิโลไบต์ต่อวินาที ทุกนาที
วงจรต้องส่งข้อมูล 960 กิโลไบต์ สรุปแล้ว 10 นาทีการสื่อสารทั้งหมดจะมีขนาดเท่ากับ 9.4 เมกะไบต์เลย
ทีเดียว
อย่างไรก็ตาม ในความจริงแล้ว การพูดโทรศัพท์นั้นไม่ได้ใช้ประโยชน์จากวงจรอย่างเต็มที่ เพราะปกติเวลา
ผู้ใช้ฝั่งหนึ่งพูด อีกฝั่งหนี่งก็จะหยุดฟัง ซึ่งหมายความว่าโดยเฉลี่ยจะมีการส่งข้อมูลเพียงแค่ครึ่งเดียวจากที่
คำนวณไว้เท่านั้น หรือเพียงแค่ 4.7 เมกะไบต์ นอกจากนี้ยังมีบางช่วงเวลาที่ทั้งสองฝั่งหยุดพูดพร้อมกันอีก
ด้วย จากเหตุการณ์นี้ สังเกตได้ว่าการสื่อสารด้วยโทรศัพท์บนเซอร์คิตสวิทชิงนั้นก่อให้เกิดการใช้ทรัพยากร
ไม่คุ้มค่า เพราะวงจรจะต้องถูกเปิดอยู่ตลอดเวลา (ถึงแม้ว่าจะพูดหรือไม่ก็ตาม)
แต่สำหรับเครือข่ายสื่อสารข้อมูลแล้ว กลับไม่ได้ใช้เทคนิคของเซอร์คิตสวิตชิง เพราะถ้าผู้ใช้ทุกคนต้อง
เปิดช่องทางสื่อสารไปยังเว็บเซิร์ฟเวอร์ตลอดเวลาจนกว่าจะเลิกใช้งาน ก็จะทำให้เซิร์ฟเวอร์ไม่สามารถรองรับ
ผู้ใช้จำนวนมากได้ ด้วยสาเหตุนี้จึงทำให้การสื่อสารสำหรับข้อมูลโดยเฉพาะอย่างยิ่งอินเทอร์เน็ตนั้น ใช้วิธีที่
เรียกว่าแพ็กเก็ตสวิตชิง (Packet Switching) แทน
แพ็กเก็ตสวิตชิง การใช้ทรัพยากรที่คุ้มค่ากว่า
ในขณะที่เซอร์คิตสวิตชิงจะเปิดการเชื่อมต่อและส่งข้อมูลอยู่ตลอดเวลา แต่สำหรับแพ็กเก็ตสวิตชิงแล้ว
การเชื่อมต่อจะถูกเปิดเฉพาะตอนที่ส่งกลุ่มของข้อมูลหรือที่เรียกว่าแพ็กเก็ต จากต้นทางไปยังปลายทางนาน
เท่าที่จำเป็นเท่านั้น โดยที่คอมพิวเตอร์ต้นหรืออุปกรณ์ต้นทางจะทำหน้าที่แบ่งข้อมูลออกเป็นกลุ่ม ระบุแอด
เดรสปลายทาง ส่วนเครือข่ายจะทำหน้าที่เป็นตัวกลางนำข้อมูลไปส่งยังผู้รับ ซึ่งที่ผู้รับคอมพิวเตอร์หรือ
อุปกรณ์ก็จะนำข้อมูลมาประกอบกันให้เหมือนกับที่ถูกส่งมาและนำไปใช้งานต่อไป
แนวคิดของแพ็กเก็ตสวิตชิงนั้น ก่อให้เกิดประสิทธิภาพในการใช้ทรัพยากรที่คุ้มค่ากว่า เพราะช่วยลดระยะ
เวลาของการเชื่อมต่อให้น้อยลง ซึ่งก็หมายถึงจำนวนโหลดบนเครือข่ายที่น้อยลงตามไปด้วย ในขณะเดียวกัน
ขณะที่ต้นทางกับปลายทางกำลังสื่อสารกันอยู่ ผู้ใช้คนอื่นก็ยังสามารถส่งข้อมูลไปให้กับคนที่กำลังสือสารกัน
ได้ ซึ่งถ้าเป็นระบบโทรศัพท์แบบเก่าแล้ว ผู้ใช้คนอื่นจะต้องรอจนกว่าวงจรของปลายทางจะว่างก่อนจึงจะ
สื่อสารด้วยได้
อย่างที่ได้กล่าวมา เทคโนโลยีของ VoIP นั้นใช้เทคนิคแพ็กเก็ตสวิตชิงในการส่งข้อมูล ซึ่งมีข้อดีมากกว่า
เซอร์คิตสวิตชิงมากมาย ตัวอย่างเช่น ในแพ็กเก็ตสวิตชิงนั้นสามารถรองรับคู่สนทนาทางโทรศัพท์ได้จำนวน
มากกว่าและมีการใช้ประโยชน์จากช่องสัญญาณได้อย่างคุ้มค่ามากกว่าในเซอร์คิตสวิตชิง (เพราะถ้าคู่สนทนา
หนึ่งหยุดพูด อีกคู่หนึ่งก็ยังสามารถใช้ช่องสัญญาณได้) ลองเทียบกับการสนทนา 10 นาทีบนโครงข่ายเซอร์
คิตสวิตชิงที่มีการส่งข้อมูลตลอดเวลาในอัตรา 128 กิโลบิตต่อวินาที แต่ถ้าเป็นการสื่อสารโดยใช้ VoIP จะใช้
ช่องสัญญาณเพื่อรับส่งข้อมูลเพียง 3.30 นาทีด้วยความเร็ว 64 กิโลบิตต่อวินาที แสดงว่า เรายังเหลือช่อง
สัญญาณให้ส่งข้อมูลด้วยความเร็ว 64 กิโลบิตต่อวินาทีอีก 3.30 นาทีและที่ความเร็ว 128 กิโลบิตต่อวินาที่
อีก 6.30 นาที จากการประมาณคร่าว ๆ นี้ จะเห็นได้ว่าด้วยช่องสัญญาณเดียวกัน VoIP สามารถรองรับคู่
สนทนาได้มากกว่าโทรศัพท์ที่ใช้เซอร์คิตสวิตชิง 3 ถึง 4 คน นอกจากนี้ใน VoIP ยังใช้เทคนิคของการบีบอัด
ข้อมูลซึ่งส่งผลให้ปริมาณข้อมูลที่สื่อสารลดลงน้อยกว่าที่เราประมาณไว้ในที่นี้อีกด้วย
นอกจากข้อดีของการใช้ประโยชน์จากช่องสัญญาณอย่างคุ้มค่าแล้ว VoIP ยังเหนือกว่าด้วยฟังก์ชันการ
ทำงานร่วมกับแอพพลิเคชันบนเครือข่ายสื่อสารข้อมูลอื่น ๆ อย่างเช่น ระบบการรับฝากข้อความ การบันทึก
เสียงและส่งไปทางอีเมล์หรือแม้แต่การประชุมหลายสายที่ทำได้ง่ายและยืดหยุ่นมากว่าอีกด้วย
จากประโยชน์ของ VoIP ที่ได้กล่าวมา ปัจจุบันองค์กรยังสามารถติดตั้งระบบ VoIP ได้ง่ายและมีราคาถูก
กว่าในอดีต สำหรับการใช้งาน VoIP นั้นสามารถทำได้หลายรูปแบบ แต่วิธีที่ง่ายและเหมาะสมกับในปัจจุบันที่
เราจะกล่าวถึงก็คือการใช้อินฟราสตรักเจอร์ของโทรศัพท์แบบเดิม แต่เปลี่ยนไปใช้ Digital Private Branch
Exchange (PBX) ซึ่งทำหน้าที่เชื่อมต่อสายโทรศัพท์ภายในองค์กรทั้งหมดเข้ากับสายโทรศัพท์หรือช่องทาง
สื่อสารข้อมูลภายนอก ตัว PBX นี้เราอาจจะเรียกอีกอย่างหนึ่งว่าเกตเวย์
สัญญาณเสียงที่ส่งจากผู้ใช้บริการต้นทาง จะผ่านชุมสายโทรศัพท์ ซึ่งอยู่ในรูปสัญญาณดิจิตอล เมื่อส่ง
ผ่านเกตเวย์ก็จะถูกแปลงให้อยู่ในรูปแพ็กเก็ต จากนั้นจึงส่งต่อไปบนโครงข่ายไอพี จากนั้นเกตเวย์ปลายทาง
ก็จะแปลงสัญญาณที่ได้รับให้กลายเป็นสัญญาณดิจิตอล ส่งเข้าชุมสายไปยังผู้รับปลายทาง