شبكه هاى تلفنى آينده
مراكز VOIP نيز همانند مراكز مخابراتى سنتى مى توانند شماره تلفنى را به صورت اختصاصى به يك كاربر اختصاص دهند. اين شماره هاى تلفنى از طريق مراكز اينترنتىVOIP در اختيار كاربران قرار مى گيرد، مانند يك آدرس پست الكترونيكى به همراه يك كلمه عبور محافظت مى شود. از طريق اين شماره، كاربران مى توانند به مركز اينترنتى مزبور متصل شوند و IP دستگاه VOIP خود را به اين مركز اعلام كنند.
در نتيجه كاربران ديگر توسط شماره تلفن خود به مركز VOIP متصل مى شوند و شماره اى كه قصد تماس با آن دارند را در اختيار مركز قرار داده و IP مقصد را دريافت مى كنند و از طريق پروتكلIP يك تماس تلفنى را آغاز مى كنند. از چنين شبكه هايى با عنوان شبكه هاى مخابراتى آينده ياد مى شود و پيش بينى مى شود كه به سرعت جايگزين شبكه هاى مخابراتى كنونى شوند. دلايل اصلى اين جايگزينى برترى هايى است كه شبكه هاى مخابراتى آينده به شبكه هاى مخابراتى كنونى دارند و در زير به برخى از آنها اشاره مى كنيم:
- هزينه بسيار پائين نگهدارى شبكه هاى مخابراتى آينده نسبت به شبكه هاى مخابراتى كنونى و به دنبال آن، قيمت پائين خريد يك شماره (حتى مجانى) و مكالمه تلفنى.
- پشتيبانى كليه امكانات مخابراتى كنونى و حتى ارائه خدمات جديد، با هزينه بسيار پائين و سهولت اجرايى بالا.
- جابه جايى آسان شماره هاى تلفنى به اين معنا كه يك شماره تلفن مانند يك آدرس پست الكترونيكى از هر نقطه اى از دنيا قابل دسترسى خواهد بود و مى توان از طريق آن تماس گرفت و يا با آن ارتباط برقرار كرد.
- قابليت برنامه نويسى بر روى گوشى هاى تلفنى همانند يك گوشى موبايل و يا حتى پيشرفته تر از آن.
در ادامه دو نوع شبكه مخابراتى سنتى و آينده را از زواياى ديد گوناگون مورد مقايسه قرار مى دهيم:
۱- استاندارد برقرار كننده ارتباط در شبكه هاى تلفنى VOIP پروتكل ها و بسته هاى داده هستند (مانند شبكه هاى IP) در حالى كه در شبكه هاى مخابراتى سنتى واسط هاى ارتباطى استاندارد (سوييچ مدارهاى درون شبكه) تعريف شده اند.
۲- با در نظر گرفتن ماهيت فناورى VOIP و خصوصيات شبكه IP، متوجه خواهيم شد كه اين شبكه ها از حالات داخلى بسيار كم ترى نسبت به يك شبكه مخابراتى سنتى برخوردار هستند. همين امر سبب مى شود كه نگهدارى اين گونه شبكه ها بسيار آسان تر و كم هزينه تر باشد.
۳- در شبكه هاى مخابراتى سرويس هاى مخابراتى درون شبكه مخابراتى (تجهيزات داخلى) مستقر مى شوند، يعنى براى داشتن يك سرويس خاص بايد مركز مخابراتى پشتيبانى كننده آن سرويس باشد. به عبارت ديگر تجهيزات كاربر در اين نوع سرويس ها تنها از خدمات بهره مى برند و چنانچه آماده دريافت خدمات خاصى باشند، تا زمانى كه آن سرويس از طرف مركز مخابرات ارائه نشود، امكان استفاده از آن وجود ندارد. برعكس، در شبكه هاى مخابراتى بر پايه پروتكل IP، سيستم هاى نهايى در صورتى كه يك سرويس جديد را پشتيبانى كنند، مى توانند با يكديگر (بدون نياز به تغيير در شبكه مخابراتى) و با استفاده از آن سرويس ارتباط برقرار كنند.
۴- هنگام استفاده از شبكه هاى مخابراتى كنونى، تمامى كنترل هاى تماس و برقرارى ارتباط از طريق مركز مخابرات (مستقر در شبكه ارتباطى) اعمال مى شود، در صورتى كه در شبكه هاى مخابراتى آينده كه بر پايه پروتكلIP خواهند بود، تمامى اين كنترل ها توسط سيستم هاى نهايى انجام خواهند گرفت. به عبارت ديگر وابستگى به مركز مخابراتى حذف خواهد شد.
۵- سيستم هاى مخابراتى جديد كه برپايه IP شكل گرفته اند نيز همان درجه اطمينان را كه سيستم هاى مخابراتى كنونى از نظر سالم بودن شبكه تضمين مى كنند، پشتيبانى مى كنند. نتايج آمارى حاصل از بررسى خرابى هاى شبكه و مقايسه آنها اين امر را تائيد مى كند.
۶- ديگر ويژگى سيستم هاى مخابراتى جديد پويايى و تحول سريع آنها است. به بيان ديگر بايد حدود هر ۱۸ماه منتظر پيشرفتى در ابعاد دو برابر سابق در اين گونه سيستم ها باشيم، در حالى كه شبكه هاى مخابراتى قديمى مدت زيادى است كه همان شكل سابق را حفظ كرده اند و به ندرت دستخوش تغييرات مى شوند. نگاهى گذرا بر تاريخ تحولات شبكه هاى مخابراتى نشان مى دهد كه پس از حدود هر ۳۰ سال شاهد تحولاتى محسوس در آنها هستيم كه در مقايسه با تحولات شبكه هاى مخابراتى آينده در عمل ناچيز است.
۷- در سيستم هاى مخابراتىVOIP سرعت برقرارى ارتباط به شدت وابسته به قدرت سيستم هاى نهايى در برقرارى ارتباط است در حالى كه در سيستم هاى مخابراتى كنونى اين زمان بسيار طولانى است. اما بر روى هم رفته سرعت برقرارى ارتباط VOIP كه به وسيله سوئيچ بسته هاى داده كار مى كنند به مراتب سريع تر از برقرارى ارتباط در شبكه هاى سوئيچ كننده مدار (شبكه هاى مخابراتى كنونى) است.
• دروازه هاىVOIP
دروازه VOIP در واقع يك واسط بين تلفن هاى معمولى و شبكه هاىIP هستند. كار دروازه هاىVOIP را تا حدى مى توان با Modemها مقايسه كرد، با اين تفاوت كه اين دستگاه ها به صورت خودكار با دريافت شماره تلفن، نام كاربرى و كلمه عبور مى توانند به يكISP متصل شوند. افزون بر اين دروازه هاى VOIP به منظور ارسال بسته هاىVOIP بهينه شده اند و قادر هستند تا از طريق برقرارى ارتباط با مركز مخابراتىVOIP كارهاى برقرارى تماس تلفنى و ثبت شماره تلفن بر روى شبكه اينترنت را نيز انجام دهند. اين تجهيزات از طريق پروتكل لايه Application خاص مانند SIP با مركز مخابراتى ارتباط بر قرار مى كنند. درباره اين پروتكل ها در ادامه همين مقاله مطالبى را بيان خواهيم كرد.
• تاخير صدا
تاخير صدا به عنوان يكى از مهم ترين عامل هاى كيفيت صدا نقش مهمى در شكل گيرى يك ارتباط صوتى مطلوب دارد. چنانچه اين تاخير از حدى بيشتر شود، ادامه مكالمه ميسر نخواهد بود. اين همان تاخيرى است كه شايد در هنگام يك مكالمه تلفنى راه دور كه با استفاده از كارت تلفنى انجام مى گيرد، متوجه آن شده باشيد. چنانچه تاخير صدا بيشتر از ۲۰۰ ميلى ثانيه شود، مكالمه تلفنى را از حالت مطلوب خارج مى كند و كاربران را دچار مشكل مى سازد. هر اندازه اين تاخير كاهش يابد به يك مكالمه ايده آل تلفنى نزديك تر مى شويم.
عامل تاخير صدا به عنوان بزرگ ترين چالش در فناورى VOIP مطرح بوده است. تاخير صدا به علت تكنولوژى انتخاب شده در شبكه هاى مخابراتى سنتى در عمل ناچيز و قابل چشم پوشى است اما در VOIP همه چيز به طور كامل متفاوت است. راهكارهاى مختلف كه به منظور كاهش تاخير اعمال شده اند و همچنين پيشرفت فناورى ارتباطات و اينترنت موجب شده است كه تاخير يك ارتباط VOIP كه در گذشته اى نه چندان دور به بيش از ۶۰۰ ميلى ثانيه مى رسيد و در عمل ادامه مكالمه را ناممكن مى ساخت به حد مطلوب ۱۰۰ ميلى ثانيه برسد.
به منظور مقابله با تاخير صداى احتمالى كه به هر دليل و از جمله ترافيك بالاى شبكه ارتباطى ايجاد مى شود، تدابير واكنشى متعددى انديشيده شده است. در ارتباطاتى كه به صورت متقابل (interactive) هستند، بسته هاى صدايى كه خراب مى شوند دوباره ارسال نمى شوند. اين كار باعث افت كيفيت صدا مى شود در حالى كه تاخير را نامحسوس مى سازد. بنابراين در اين گونه ارتباطات به طور معمول از پروتكل UDP در لايه ارسال استفاده مى شود. در حالى كه ارسال صدا به صورت offline انجام گيرد، اين بسته ها دوباره ارسال مى شوند تا بهترين كيفيت ممكن حاصل شود. در اين موارد پروتكل TCP در لايه ارسال بهترين انتخاب است.
اصلاح خطا به صورت (Forward Error Correction) FEC يكى ديگر از تدابيرى است كه در هنگام خرابى بسته ها و براى جلوگيرى از تاخير صدا و افت كيفيت آن انديشيده مى شود. به اين ترتيب، وسيله دريافت كننده صدا داراى اين قابليت است كه در صورت خرابى بسته ها، آ نها را اصلاح و بازسازى كند. اين كار كه هزينه سخت افزارى بالاترى مى طلبد نياز به اطلاعات جانبى و مكملى دارد كه كار شناسايى و اصلاح خطا را ميسر مى سازد. اين اطلاعات در همان بسته VOIP جاى مى گيرند و البته حجم بسته و ترافيك شبكه را افزايش مى دهند.
در سيستم هاى معمولى تلفنى و ازجمله VOIP همواره از هر يك از دو دستگاه برقرار كننده ارتباط كار نمونه بردارى صدا و ارسال انجام مى شود. حال چه كسى در حال صحبت كردن باشد و يا نباشد. در نظر داشته باشيد كه در يك مكالمه معمولى تلفنى در هر زمان تنها يكى از طرفين در حال صحبت هستند و فرد ديگر در حال شنيدن است. به علاوه زمان نهايى نيز وجود دارد كه هيچ يك از طرفين صحبت نمى كنند و براى مثال به موضوع خاصى فكر مى كنند. حال اگر بتوانيم كارى كنيم كه هر يك از دو دستگاه ارسال كننده صدا تنها زمانى اقدام به اين كار كنند كه صدايى با ارزش در محيط وجود داشته باشد، به مقدار زيادى ترافيك شبكه را كاهش داده ايم. همين ايده ساده در بسيارى از گوشى هاىVOIP موجب اضافه شدن وسيله اى به نام (VAD (Voice Activity Detector شده است. كار اين وسيله تشخيص صدا در محيط و تعيين فرستادن يا نفرستادن آن است.
منبع:تبیان اصفهان
ارسال توسط کاربر محترم سایت : sajad2007
در نتيجه كاربران ديگر توسط شماره تلفن خود به مركز VOIP متصل مى شوند و شماره اى كه قصد تماس با آن دارند را در اختيار مركز قرار داده و IP مقصد را دريافت مى كنند و از طريق پروتكلIP يك تماس تلفنى را آغاز مى كنند. از چنين شبكه هايى با عنوان شبكه هاى مخابراتى آينده ياد مى شود و پيش بينى مى شود كه به سرعت جايگزين شبكه هاى مخابراتى كنونى شوند. دلايل اصلى اين جايگزينى برترى هايى است كه شبكه هاى مخابراتى آينده به شبكه هاى مخابراتى كنونى دارند و در زير به برخى از آنها اشاره مى كنيم:
- هزينه بسيار پائين نگهدارى شبكه هاى مخابراتى آينده نسبت به شبكه هاى مخابراتى كنونى و به دنبال آن، قيمت پائين خريد يك شماره (حتى مجانى) و مكالمه تلفنى.
- پشتيبانى كليه امكانات مخابراتى كنونى و حتى ارائه خدمات جديد، با هزينه بسيار پائين و سهولت اجرايى بالا.
- جابه جايى آسان شماره هاى تلفنى به اين معنا كه يك شماره تلفن مانند يك آدرس پست الكترونيكى از هر نقطه اى از دنيا قابل دسترسى خواهد بود و مى توان از طريق آن تماس گرفت و يا با آن ارتباط برقرار كرد.
- قابليت برنامه نويسى بر روى گوشى هاى تلفنى همانند يك گوشى موبايل و يا حتى پيشرفته تر از آن.
در ادامه دو نوع شبكه مخابراتى سنتى و آينده را از زواياى ديد گوناگون مورد مقايسه قرار مى دهيم:
۱- استاندارد برقرار كننده ارتباط در شبكه هاى تلفنى VOIP پروتكل ها و بسته هاى داده هستند (مانند شبكه هاى IP) در حالى كه در شبكه هاى مخابراتى سنتى واسط هاى ارتباطى استاندارد (سوييچ مدارهاى درون شبكه) تعريف شده اند.
۲- با در نظر گرفتن ماهيت فناورى VOIP و خصوصيات شبكه IP، متوجه خواهيم شد كه اين شبكه ها از حالات داخلى بسيار كم ترى نسبت به يك شبكه مخابراتى سنتى برخوردار هستند. همين امر سبب مى شود كه نگهدارى اين گونه شبكه ها بسيار آسان تر و كم هزينه تر باشد.
۳- در شبكه هاى مخابراتى سرويس هاى مخابراتى درون شبكه مخابراتى (تجهيزات داخلى) مستقر مى شوند، يعنى براى داشتن يك سرويس خاص بايد مركز مخابراتى پشتيبانى كننده آن سرويس باشد. به عبارت ديگر تجهيزات كاربر در اين نوع سرويس ها تنها از خدمات بهره مى برند و چنانچه آماده دريافت خدمات خاصى باشند، تا زمانى كه آن سرويس از طرف مركز مخابرات ارائه نشود، امكان استفاده از آن وجود ندارد. برعكس، در شبكه هاى مخابراتى بر پايه پروتكل IP، سيستم هاى نهايى در صورتى كه يك سرويس جديد را پشتيبانى كنند، مى توانند با يكديگر (بدون نياز به تغيير در شبكه مخابراتى) و با استفاده از آن سرويس ارتباط برقرار كنند.
۴- هنگام استفاده از شبكه هاى مخابراتى كنونى، تمامى كنترل هاى تماس و برقرارى ارتباط از طريق مركز مخابرات (مستقر در شبكه ارتباطى) اعمال مى شود، در صورتى كه در شبكه هاى مخابراتى آينده كه بر پايه پروتكلIP خواهند بود، تمامى اين كنترل ها توسط سيستم هاى نهايى انجام خواهند گرفت. به عبارت ديگر وابستگى به مركز مخابراتى حذف خواهد شد.
۵- سيستم هاى مخابراتى جديد كه برپايه IP شكل گرفته اند نيز همان درجه اطمينان را كه سيستم هاى مخابراتى كنونى از نظر سالم بودن شبكه تضمين مى كنند، پشتيبانى مى كنند. نتايج آمارى حاصل از بررسى خرابى هاى شبكه و مقايسه آنها اين امر را تائيد مى كند.
۶- ديگر ويژگى سيستم هاى مخابراتى جديد پويايى و تحول سريع آنها است. به بيان ديگر بايد حدود هر ۱۸ماه منتظر پيشرفتى در ابعاد دو برابر سابق در اين گونه سيستم ها باشيم، در حالى كه شبكه هاى مخابراتى قديمى مدت زيادى است كه همان شكل سابق را حفظ كرده اند و به ندرت دستخوش تغييرات مى شوند. نگاهى گذرا بر تاريخ تحولات شبكه هاى مخابراتى نشان مى دهد كه پس از حدود هر ۳۰ سال شاهد تحولاتى محسوس در آنها هستيم كه در مقايسه با تحولات شبكه هاى مخابراتى آينده در عمل ناچيز است.
۷- در سيستم هاى مخابراتىVOIP سرعت برقرارى ارتباط به شدت وابسته به قدرت سيستم هاى نهايى در برقرارى ارتباط است در حالى كه در سيستم هاى مخابراتى كنونى اين زمان بسيار طولانى است. اما بر روى هم رفته سرعت برقرارى ارتباط VOIP كه به وسيله سوئيچ بسته هاى داده كار مى كنند به مراتب سريع تر از برقرارى ارتباط در شبكه هاى سوئيچ كننده مدار (شبكه هاى مخابراتى كنونى) است.
• دروازه هاىVOIP
دروازه VOIP در واقع يك واسط بين تلفن هاى معمولى و شبكه هاىIP هستند. كار دروازه هاىVOIP را تا حدى مى توان با Modemها مقايسه كرد، با اين تفاوت كه اين دستگاه ها به صورت خودكار با دريافت شماره تلفن، نام كاربرى و كلمه عبور مى توانند به يكISP متصل شوند. افزون بر اين دروازه هاى VOIP به منظور ارسال بسته هاىVOIP بهينه شده اند و قادر هستند تا از طريق برقرارى ارتباط با مركز مخابراتىVOIP كارهاى برقرارى تماس تلفنى و ثبت شماره تلفن بر روى شبكه اينترنت را نيز انجام دهند. اين تجهيزات از طريق پروتكل لايه Application خاص مانند SIP با مركز مخابراتى ارتباط بر قرار مى كنند. درباره اين پروتكل ها در ادامه همين مقاله مطالبى را بيان خواهيم كرد.
• تاخير صدا
تاخير صدا به عنوان يكى از مهم ترين عامل هاى كيفيت صدا نقش مهمى در شكل گيرى يك ارتباط صوتى مطلوب دارد. چنانچه اين تاخير از حدى بيشتر شود، ادامه مكالمه ميسر نخواهد بود. اين همان تاخيرى است كه شايد در هنگام يك مكالمه تلفنى راه دور كه با استفاده از كارت تلفنى انجام مى گيرد، متوجه آن شده باشيد. چنانچه تاخير صدا بيشتر از ۲۰۰ ميلى ثانيه شود، مكالمه تلفنى را از حالت مطلوب خارج مى كند و كاربران را دچار مشكل مى سازد. هر اندازه اين تاخير كاهش يابد به يك مكالمه ايده آل تلفنى نزديك تر مى شويم.
عامل تاخير صدا به عنوان بزرگ ترين چالش در فناورى VOIP مطرح بوده است. تاخير صدا به علت تكنولوژى انتخاب شده در شبكه هاى مخابراتى سنتى در عمل ناچيز و قابل چشم پوشى است اما در VOIP همه چيز به طور كامل متفاوت است. راهكارهاى مختلف كه به منظور كاهش تاخير اعمال شده اند و همچنين پيشرفت فناورى ارتباطات و اينترنت موجب شده است كه تاخير يك ارتباط VOIP كه در گذشته اى نه چندان دور به بيش از ۶۰۰ ميلى ثانيه مى رسيد و در عمل ادامه مكالمه را ناممكن مى ساخت به حد مطلوب ۱۰۰ ميلى ثانيه برسد.
به منظور مقابله با تاخير صداى احتمالى كه به هر دليل و از جمله ترافيك بالاى شبكه ارتباطى ايجاد مى شود، تدابير واكنشى متعددى انديشيده شده است. در ارتباطاتى كه به صورت متقابل (interactive) هستند، بسته هاى صدايى كه خراب مى شوند دوباره ارسال نمى شوند. اين كار باعث افت كيفيت صدا مى شود در حالى كه تاخير را نامحسوس مى سازد. بنابراين در اين گونه ارتباطات به طور معمول از پروتكل UDP در لايه ارسال استفاده مى شود. در حالى كه ارسال صدا به صورت offline انجام گيرد، اين بسته ها دوباره ارسال مى شوند تا بهترين كيفيت ممكن حاصل شود. در اين موارد پروتكل TCP در لايه ارسال بهترين انتخاب است.
اصلاح خطا به صورت (Forward Error Correction) FEC يكى ديگر از تدابيرى است كه در هنگام خرابى بسته ها و براى جلوگيرى از تاخير صدا و افت كيفيت آن انديشيده مى شود. به اين ترتيب، وسيله دريافت كننده صدا داراى اين قابليت است كه در صورت خرابى بسته ها، آ نها را اصلاح و بازسازى كند. اين كار كه هزينه سخت افزارى بالاترى مى طلبد نياز به اطلاعات جانبى و مكملى دارد كه كار شناسايى و اصلاح خطا را ميسر مى سازد. اين اطلاعات در همان بسته VOIP جاى مى گيرند و البته حجم بسته و ترافيك شبكه را افزايش مى دهند.
در سيستم هاى معمولى تلفنى و ازجمله VOIP همواره از هر يك از دو دستگاه برقرار كننده ارتباط كار نمونه بردارى صدا و ارسال انجام مى شود. حال چه كسى در حال صحبت كردن باشد و يا نباشد. در نظر داشته باشيد كه در يك مكالمه معمولى تلفنى در هر زمان تنها يكى از طرفين در حال صحبت هستند و فرد ديگر در حال شنيدن است. به علاوه زمان نهايى نيز وجود دارد كه هيچ يك از طرفين صحبت نمى كنند و براى مثال به موضوع خاصى فكر مى كنند. حال اگر بتوانيم كارى كنيم كه هر يك از دو دستگاه ارسال كننده صدا تنها زمانى اقدام به اين كار كنند كه صدايى با ارزش در محيط وجود داشته باشد، به مقدار زيادى ترافيك شبكه را كاهش داده ايم. همين ايده ساده در بسيارى از گوشى هاىVOIP موجب اضافه شدن وسيله اى به نام (VAD (Voice Activity Detector شده است. كار اين وسيله تشخيص صدا در محيط و تعيين فرستادن يا نفرستادن آن است.
منبع:تبیان اصفهان
ارسال توسط کاربر محترم سایت : sajad2007
/ج
