IP Telephony

เนื่องจากในอดีตที่ผ่านมาระบบเครือข่ายของข้อมูล(Packet switched data network) และระบบเครือข่ายของเสียง(Circuit switched voice network) จะถูกแบ่งแยกกันอย่างชัดเจน แต่ในปัจจุบันด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและวิธีการบริหาร ความสำคัญของข้อมูลเสียงในระบบเครือข่าย ทำให้เราสามารถนำสัญญาณเสียงมาใช้งานบน เครือข่ายข้อมูลได้โดยที่ยังคงรักษา ระดับคุณภาพและบริการต่างๆไว้ได้ในเกณฑ์ที่น่าพอใจ 

วิวัฒนาการไปสู่ IP Telephony
สิ่งที่น่าสนใจอีกอย่างหนึ่งจากการเปลี่ยนแปลงไปสู่การใช้ระบบ IP Telephony คือ ส่วนบริการและฟังก์ชันต่างๆ(Voice services) ของเครือข่ายเสียงแบบเดิมเช่น Call forwarding, Call blocking, Conference call, etc. ยังคงมีความต้องการใช้งานอยู่และระบบ IP Telephony ต้องสามารถรองรับฟังก์ชันเหล่านี้ได้ด้วยซึ่งจะอาศัยส่วนประกอบต่างๆในระบบเช่น Call server, Gatekeeper และ Gateway เป็นต้น อย่างไรก็ตามระบบเครือข่ายเสียงรูปแบบเดิมก็คงต้องมีและถูกใช้งานอยู่ ดังนั้นการพัฒนาไปสู่ระบบ IP Telephony นั้นจะต้องใช้เวลาพอสมควรและอาจทำให้เราใช้งานทั้งสองระบบไปพร้อมๆกัน โดยที่ขั้นตอนสำหรับการเปลี่ยนแปลงไปเป็นระบบ IP Telephony จะแบ่งได้เป็นสองแนวทางหลักดังนี้

1. Telephony enabled IP Network
   เพราะว่าการใช้งานสัญญาณเสียงบน เครือข่ายข้อมูลกำลังได้รับความนิยมและขยายตัวไปสู่เครือข่าย ขนาดใหญ่ดังนั้นวิธีนี้จึงเป็นการทำให้ IP Network เดิมที่มีอยู่ทั้งเครือข่ายแบบ Local Area Network (LAN) และ Wide Area Network (WAN) สามารถรองรับการใช้งานข้อมูลเสียงได้ ตัวอย่างของแนวทางนี้เช่นการเพิ่มพอร์ตเสียงลงไปบนอุปกรณ์ Router หรือ LAN switch ซึ่งจะดูสมเหตุสมผลในกรณีที่ระบบ PBX ที่มีอยู่ไม่สามารถรองรับ IP trunk หรือถ้าหากว่าองค์กรมีแผนที่จะขยายเครือข่ายข้อมูลและ ต้องการรองรับการใช้งานข้อมูลเสียงไปพร้อมกัน โดยวิธีนี้ระบบจะประกอบไปด้วยอย่างน้อยคือ Voice over IP gateway ซึ่งทำหน้าที่ในการแปลงสัญญาณเสียงให้กลายเป็นข้อมูลเพื่อส่งผ่านไปในเครือข่าย IP Network นอกจากนี้อาจมีส่วนที่เพิ่มเติมขึ้นมาเช่น IP Telephony client สำหรับเป็นส่วนติดต่อกับผู้ใช้, Call server ที่ใช้ในการบริหารระบบ, หรือกระทั่ง Web enabled call center ไว้รองรับผู้ใช้จาก Internet
2. IP enabled Voice Switching
   แนวทางนี้จะใช้หลักการขยายระบบเครือข่ายเสียงให้มีส่วนเชื่อมต่อเข้าไปใน IP Network เนื่องจากความก้าวหน้าในเทคโนโลยีของระบบ PBX ทำให้สามารถมีการเพิ่ม IP trunk เพื่อรับส่งสัญญาณเสียงเข้าไปในเครือข่ายข้อมูลเดิมที่มีอยู่แล้ว เป็นการช่วยประหยัดการลงทุนในการสร้างระบบใหม่ให้รองรับสัญญาณเสียงบน IP Network ได้ วิธีนี้ประโยชน์ที่ได้รับคือยังค งสามารถใช้งานบริการต่างๆของระบบ PBX ได้ สำหรับผู้ใช้ไม่จำเป็นต้องเรียนรู้การใช้งานใหม่เพราะว่าการติดตั้งระบบ จะไม่ต้องแก้ไขรูปแบบการใช้งานโทรศัพท์และ ไม่เกิดความเสี่ยงต่อระบบเครือข่ายข้อมูลเดิม นอกจากนั้นระบบ PBX ที่มี IP trunk จะตรวจสอบคุณภาพในการรองรับการส่งข้อมูลเสียงของ IP Network ก่อนที่จะถูกส่งออกไป และในกรณีที่เส้นทางบน IP Network มีความหนาแน่นเกินไปซึ่งอาจทำให้คุณภาพของสัญญาณเสียงต่ำลงก็สามารถเปลี่ยนเส้น ทางของข้อมูลเสียงออกไปสู่ทางอื่นได้เช่น เครือข่าย Frame Relay, เครือข่ายโทรศัพท์ดิจิตอล ISDN หรือกระทั่งเครือข่ายโทรศัพท์ทั่วไป (PSTN)
   

องค์ประกอบของ IP Telephony solution

1. IP Telephony gateways จะเป็นส่วนที่ทำหน้าที่ในการแปลงสัญญาณเสียงให้เป็นข้อมูลเสียง ที่สามารถวิ่งอยู่บนเครือข่ายข้อมูลแบบ IP ได้ โดยเราจะแบ่งแยกชนิดของ gateway ได้คือ
   • IP-enabled PBX เป็น PBX ที่มี IP trunk เพื่อใช้รับส่งข้อมูลเสียงผ่านเครือข่าย IP network ซึ่ง gateway แบบนี้เรายังสามารถใช้คุณลักษณะเดิมของระบบ PBX ได้เช่น Call routing, Trunk selection, Call forwarding to remote worker, และอื่นๆอีกมากมายบนระบบเครือข่าย PBX
   • Telephony router & access device หรืออุปกรณ์ Switching ที่สามารถเป็น gateway เพื่อรองรับการใช้งานข้อมูลเสียงได้ ซึ่งการบริหารความสำคัญและจัดสรร Bandwidth ให้กับข้อมูลทั่วไปและข้อมูลเสียงจะขึ้นอยู่กับคุณลักษณะเฉพาะของอุปกรณ์นั้นๆ เช่น RSVP, Weight Fair Queuing เป็นต้น
2. IP Telephony terminals ตัวอย่างของอุปกรณ์ประเภทนี้เช่น อุปกรณ์ IP Phone จะเป็นโทรศัพท์ที่สามารถต่อเชื่อมกับเครือข่าย IP ได้โดยตรง PC-based Soft Phone เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ Multimedia ซึ่งรันโปรแกรมที่ใช้แทนเครื่องโทรศัพท์ เช่น Microsoft NetMeeting เป็นต้น
3. Telephony applications เป็น Application ที่สร้าง Value added ให้กับระบบเครือข่าย IP Telephony ที่มีการใช้งานร่วมกันทั้งข้อมูลเสียงและข้อมูลอื่นๆ ตัวอย่างของ Application เหล่านี้เช่น
   • Unified Messaging ระบบนี้จะเป็น Application ที่สามารถรวมเอาการทำงานของ Voice mail, Email และ Fax mail เข้าไว้ด้วยกันเพื่ออำนวยความสะดวกในการใช้งานของ User
   • Call Center ระบบมีไว้เป็นศูนย์กลางเพื่อให้ผู้ใช้ที่ต้องการทราบข้อมูลต่างๆติดต่อเข้ามาหรือเพื่อการให้บริการอื่นๆ
   • Interactive Voice Response (IVR) ในขณะที่ผู้ใช้งานทั่วไปต้องการทำรายการต่างๆผ่านทางโทรศัพท์เช่น Phone-Banking ซึ่งผู้ใช้จะต้องโทรเข้ามาที่อุปกรณ์ IVR นี้ แล้วอุปกรณ์จะแปลงสัญญาณโทรศัพท์ (Tone) ให้เป็นข้อมูลซึ่งส่งต่อไปยัง Application ปลายทางของระบบได้
4. Service Control Units (SCUs) ส่วนนี้จะทำหน้าที่ในการรองรับ Call processing บนระบบ PBX และรวมฟังก์ชันของ Gatekeeper ซึ่งจะเปรียบเทียบค่า Telephony number ให้เข้ากับ IP address, การทำหน้าที่ Call management, Telephony resource management รวมทั้งทำ Admission control สำหรับ terminal ที่จะเข้าไปใช้งานในเครือข่าย IP Telephony โดย SCU จะแบ่งออกได้เป็นสองชนิดหลักๆคือ
   • SCU ที่เป็น Software รันอยู่บนเครื่องเซิรฟ์เวอร์อย่างเช่น Windows NT หรือ Solaris เป็นต้น เพื่อที่จะรองรับการทำงานของ Telephony บนเครือข่าย IP ได้
   • SCU แบบ IP-enabled PBX ที่มีฟังก์ชันการทำงานของ SCU รวมอยู่ในตัวเอง ซึ่ง PBX รูปแบบนี้จะมีความสามารถทุกอย่างเช่นเดียวกันกับแบบ Server-based แบบแรก และยังมีคุณลักษณะเฉพาะอื่นๆที่อยู่บน PBX อีกด้วย 
     • Conclusion จากองค์ประกอบที่ได้กล่าวไปแล้วอาจสรุปได้ว่าแนวทางของการใช้งานระบบ IP Telephony จะแบ่งออกได้เป็นสองทางหลักก็คือการให้เครือข่าย IP เดิมมีส่วนที่เชื่อมต่อกับระบบสัญญาณเสียง (Voice-enabled IP network) โดยใช้ Voice interface บนอุปกรณ์เครือข่าย IP และอีกแนวทางหนึ่งคือพัฒนาระบบเครือข่าย PBX เดิมด้วยการเพิ่มเติม IP interface ให้เป็น IP-enabled PBX เพื่อสามารถรับส่งสัญญาณเสียงเข้าไปใน IP network ได้ ซึ่งแนวทางของการพัฒนา PBX จะมีประโยชน์มากกว่าคือ 
   • การใช้งานระบบเครือข่ายเสียงสามารถทำได้อยู่ และฟังก์ชันที่มีประโยชน์ต่างๆมากมายบน PBX ก็ยังคงทำงานได้เป็นปรกติ โดยระบบ PBX จะมองเครือข่าย IP เป็นเพียงเส้นทางรับส่งสัญญาณทางหนึ่งเท่านั้น
   • มีส่วนติดต่อกับผู้ใช้งาน (User Interface) ที่เหมือนกับระบบเครือข่าย PBX เดิม ซึ่งผู้ใช้มีความคุ้นเคยดีอยู่แล้ว และไม่ต้องเรียนรู้การใช้งานใหม่
   • ระบบ IP-enabled PBX สามารถรับประกันคุณภาพของสัญญาณเสียงได้ โดยจะมีกลไกในการตรวจสอบเครือข่ายก่อนที่จะส่งข้อมูลเสียงออกไป และจะเปลี่ยนเส้นทางในกรณีที่เกิดความหนาแน่นของเส้นทางเดิม เช่นถ้าเครือข่าย IP ข้อมูลหนาแน่นก็จะเปลี่ยนการส่งข้อมูลเสียงออกไปทาง ISDN หรือ Frame relay เป็นต้น 
     

Innovative Solution – IP Telephony
องค์ประกอบหลักของระบบ IP Telephony ที่บริษัท The Communication Solution, Co, Ltd. ( TCS ) ร่วมกับทางบริษัท Alcatel ( Thailand ) มีความยินดีนำเสนอจะประกอบไปด้วยส่วนสำคัญคือ Voice over IP gateway, IP Phone และ Multimedia Workstation ดังนี้
 
Voice over IP gateway
Gateway ถือว่าเป็นรูปแบบการใช้งานของ VoIP ที่เชื่อมต่อระหว่างระบบ PBX จำนวนมากเข้าด้วยกันผ่านเครือข่าย IP โดยปราศจากการสูญเสียคุณค่าของเครือข่าย ซึ่งอุปกรณ์ที่รองรับการทำงานนี้คือ Alcatel OmniPCX 4400 ที่สามารถให้บริการโทรศัพท์ผ่านทางเครือข่าย IP แก่ผู้ใช้งานทั้งหมดได้ ด้วยโพรโตคอล Signaling ของเครือข่ายในรูปแบบ Inter-node ABC-F ( Alcatel Business Communication – Features ) และแนวความคิดแบบ Hybrid data links ซึ่งเป็นการรับส่งสัญญาณผ่านเครือข่าย IP ของ Alcatel OmniPCX 4400 มานานหลายปี

ส่วนเชื่อมโยงข้อมูลเสียงระหว่าง Node นั้นสามารถทำให้เป็นเครือข่ายในรูปแบบ Switched ได้โดยรับแนวคิดมาจาก Virtual Private Network (VPN) และในการทำ Call setup ด้วยสัญญาณ ABC-F นอกจากนี้ Gateway จะทำการตรวจสอบคุณภาพของเครือข่ายโดยใช้โพรโตคอล RTCP และเมื่อมีการตรวจพบว่าไม่สามารถยอมรับคุณภาพของเสียงที่ผ่านเครือข่าย Gateway ก็จะปฏิเสธการเรียกใช้งาน ดังนั้นฟังก์ชันที่รองรับการ Call ของ OmniPCX 4400 และ OmniOffice สามารถจัดสรรเส้นทางของข้อมูลเสียงได้ใหม่ถ้าเส้นทางนั้นว่างอยู่

ในแง่ของฮาร์ดแวร์ ฟังก์ชันของ Gateway จะทำงานอยู่ใน LAN VoIP board ซึ่งได้รับการควบคุมโดยส่วนประมวลผลกลางของอุปกรณ์ โดยเป็นการเชื่อมต่อแบบอนุกรมของ ISDN Primary Rate Interface ดังนั้นข้อความ Signaling Q.931 ที่ได้รับจะถูกเปลี่ยนให้อยู่ในรูปของข้อความ H.323 Signaling โดยที่ VoIP board จะมีคุณสมบัติดังนี้

• รองรับได้ถึง 60 ช่องสัญญาณต่อ 1 borad ในรูปแบบ Compressed ( G.723.1, G.729a และ G.711 ) และรองรับ A-law หรือ u-law โดยการใช้ T 162xx Processor
• Fax Relay ที่รองรับตามมาตรฐาน T.38 Protocol
• H.323 V2 Protocol ที่ได้รับการพัฒนาโดย Alcatel
• การรวมกันของช่องสัญญาณ
• มี Dynamic Buffer สำหรับ Jitter
• ส่วนเชื่อมโยงกับเครือข่าย IP เป็นพอร์ตแบบ Ethernet 10/100 BaseTx

Gateway ยังสามารถรองรับเครื่องลูกข่ายแบบ H.323 ได้เพราะว่ามีการใช้มาตรฐานดังกล่าว ส่วนเครื่องลูกข่ายที่เป็น PC ก็จะใช้ไมโครโฟนกับการ์ดเสียงและรันโปรแกรม Microsoft Netmeeting ซึ่งถ้าเป็นดังนี้อาจต้องมี Gatekeeper ร่วมอยู่ด้วยในระบบที่เครื่องลูกข่ายและ VoIP gateway ได้ลงทะเบียนไว้ โดย Gatekeeper สามารถแปลงหมายเลขโทรศัพท์ไปเป็น IP address ได้และการให้บริการดังกล่าวจะถูกรองรับด้วยโพรโตคอลของ H.323
 
 
ชุดโทรศัพท์แบบ IP (IP-phone)
ทุกวันนี้ผู้ใช้สามารถได้รับประโยชน์ของการให้บริการโทรศัพท์ของ OmniPCX 4400 ผ่านทางโทรศัพท์ดิจิตอลแบบ IP ที่ชื่อว่า Reflexes ความง่ายต่อการใช้งานของโทรศัพท์นี้ได้รับการออกแบบ เพื่อสะท้อนถึงการให้บริการ ที่ก้าวหน้าที่ได้รับการนำเสนอ โดยซอฟแวร์ที่รองรับ Call ของ PBX ซึ่งโทรศัพท์นี้จะมีคีย์ที่สามารถให้โปรแกรมได้, มีฟังก์ชันที่ขึ้นกับข้อความ, รองรับการเรียกใช้งานด้วยชื่อ, และมีจอภาพแสดงผล เป็นต้น นอกจากนี้จะมี Socket ไว้สำหรับต่อ Option card ได้ด้วย

ดังนั้นในการออกแบบโทรศัพท์ Reflexes จึงมีการ์ดเพิ่มเติมที่เรียกว่า Transparent System Connector–IP (TSC-IP) ซึ่งจะทำฟังก์ชันของ Voice over IP โดยเฉพาะและใช้หลักการเดียวกันกับ LAN VoIP board ของ OmniPCX สำหรับการเข้ารหัสสัญญาณเสียง

TSC-IP จะมีการเชื่อมต่อเข้ากับเครือข่าย IP ผ่านทางพอร์ต Ethernet 10BaseTx และรองรับพอร์ตแบบ 10/100 BaseTx ในอนาคต สำหรับการกำหนด IP address ให้กับโทรศัพท์นั้น อาจทำได้โดยการใช้โพรโตคอล DHCP ซึ่งจะทำงานร่วมกับ DHCP Server ในระบบเครือข่ายได้

ระบบโทรศัพท์แบบ IP นี้จะสอดคล้องกับโพรโตคอล MGCP ขณะที่ฟังก์ชันการรองรับ Call ของ OmniPCX และ OmniOffice จะทำหน้าที่เป็น Gateway controller และ TSC-IP จะทำหน้าที่เป็น Media gateway ในการปรับเปลี่ยนสัญญาณที่ไม่ได้มาตรฐานในปัจจุบันไปสู่ MGCP ที่เกี่ยวข้องกับโทรศัพท์ IP โดยวิธีนี้เรียกว่า Megaco IP Phone Media Gateway ซึ่งได้รับการกำหนดมาจาก IETF
 
 
Multimedia PC
อุปกรณ์ Multimedia PC จะมีโทรศัพท์ที่เชื่อมต่อกับการ์ดเสียง โดยที่ข้อมูลเสียงและข้อมูลทั่วไปจะรับส่งผ่านทาง PC network interface card ซึ่งซอฟแวร์ของ PC จะถูกแบ่งออกเป็นสองส่วนหลักคือ

• การควบคุมการเรียกใช้งาน ( Call control )
• การประมวลผลช่องสัญญาณเสียง ( Speech channel processing )

อุปกรณ์ชุดนี้มีชื่อเรียกว่า Alcatel 4980 เป็นรูปแบบการใช้งานของ Computer Telephony Integration (CTI) ที่ได้รับการพัฒนาให้ใช้งานภายใต้ระบบปฏิบัติการ Windows และทำการควบคุมและตรวจสอบชุดโทรศัพท์ ซึ่งโทรศัพท์ชุดนี้จะได้รับการจำลองโดยโมดูลของการประมวลผลช่องสัญญาณเสียงจาก Multimedia PC แล้วอุปกรณ์ OmniPCX และ OmniOffice จะปฏิบัติต่อโมดูลดังกล่าวเหมือนกับเป็นโทรศัพท์แบบ IP ทั่วไป ซึ่ง Multimedia PC จะใช้แต่ข้อความของ Signaling ที่เกี่ยวข้องกับการสร้างช่องสัญญาณแบบ RTP เท่านั้น และการให้บริการนี้จะถูกควบคุมโดย CTI นอกจากนี้หน้าที่อีกอย่างของโมดูลที่ใช้ในการประมวลผลคือการเข้ารหัสและ ถอดรหัสข้อมูลของเสียงที่เข้ามาและออกไปด้วย
 
 
ความตั้งใจของบริษัทที่ได้นำเสนอ Innovative Solution – IP Telephony นั้น เนื่องมาจากความรวดเร็วในการเปลี่ยนแปลงของโลกสื่อสารโทรคมนาคม ทำให้เราต้องการปรับปรุงการนำเสนอสิ่งที่ทันสมัยและเป็นประโยชน์แก่สังคม นอกจากนี้แล้วความก้าวหน้าในการเปลี่ยนแปลงจากอุปกรณ์สวิตชิ่งแบบเดิมคือ Dedicated PBX ไปเป็นอุปกรณ์สวิตชิ่ง ที่สามารถตอบสนองความต้องการใช้งานที่หลากหลายจนไปสู่คำจำกัดความของ Private Communication eXchange (PCX) ซึ่งผลที่ตามมาของการลงทุนจะได้รับประโยชน์อย่างมากมาย และสามารถกำหนดคุณลักษณะ หรือพัฒนารูปแบบการใช้งานในแบบบริการเสริมพิเศษได้ด้วย