خرداد ۲۳

VoIP

VoIP:

سیستم تلفنی، یک شبکه سوئیچینگ مداری (Circuit Switching) است. بدین معنی که از طریق گره‌ های شبکه، یک مسیر اختصاصی بین دو ایستگاه انتهایی برقرار می‌شود. در مقابل ، شبکه‌ای مانند اینترنت از سوئیچینگ پاکتی (Packet Switching)  استفاده می‌کند که روشی کاملا متفاوت با سوئیچینگ مداری دارد. در این نوع شبکه برای انتقال دیتا نیاز به یک مسیر اختصاصی نیست، بلکه دیتا به صورت دنباله‌ای از قطعات کوچک به نام پاکت (Packet) ارسال می‌شود. هر پاکت در طول شبکه از گرهی به گره دیگر ارسال می‌شود و در هر گره پاکت به طور کامل دریافت و ذخیره شده، سپس به گره‌های بعدی ارسال می‌شود. البته چگونگی هدایت و مسیریابی در گره‌های میانی، روش‌های مختلفی دارد که توضیح آنها مفصل و خارج از بحث حاضر می باشد .

شبکه تلفن با داده‌های آنالوگ (صوت) سرو کار دارد. محدوده فرکانسی سیگنال تلفن ۰ تا ۴KHz  می‌باشد که تقریبا محدوده فرکانسی صوت انسان را پوشش می‌دهد. البته برای انتقال صدا در بسیاری موارد، سیگنال آنالوگ تلفن را به داده‌های دیجیتال تبدیل می‌کنند تا امکان انتقال آن با هزینه کمتر امکان‌پذیر باشد.  برای مثال برای ارتباط بین مراکز تلفن در قسمتی به نام PCM، سیگنال دیجیتال به آنالوگ تبدیل شده، و در مرکز مقصد عکس این عمل انجام می‌شود و سیگنال آنالوگ دوباره به دست می‌آید برای تبدیل سیگنال آنالوگ تلفنی به دیجیتال، مطابق با قضیه نایکوییست حداقل فرکانس ۸KHz نیاز است که با توجه به استاندارد نمونه‌برداری ۸ بیتی در هر بازه زمانی، برای انتقال هر خط آنالوگ تلفنی به ۶۴Kbps پهنای باند دیجیتال نیاز است. این پهنای باند حالت ایده‌آل و پایه انتقال دیجیتالی تلفن است. در حقیقت اکثر استانداردهای مخابراتی همچون E1 و T1 و حتی استانداردهای فیبر نوری STM1 بر اساس تعداد کانال‌های ۶۴Kbps  تعریف شده‌اند.

 

اما تخصیص ۶۴Kbps برای انتقال هر کانال صوتی هزینه بالایی می‌طلبد، مخصوصاً زمانی که شبکه‌ای به اندازه کره زمین مدنظر طراحان باشد. با پیشرفت تکنولوژی به خصوص در زمینه کامپیوتر، راه‌حل‌های جدید برای کم‌کردن هزینه ارتباط مطرح شد که برخی از این راه‌حل‌ها منجر به پایین آوردن پهنای باند مورد نیاز انتفال تلفنی می‌شدند.

 

مهم‌ترین راه‌حل، استفاده از الگوریتم‌های فشرده‌سازی خاص و حذف بعضی از سیگنال‌های زاید از داده دیجیتال می‌باشد. برای مثال در اکثر ارتباطات تلفنی، یکی از طرفین، شنونده و دیگری گوینده است. در ارتباط کلاسیک تلفنی، در این حالت کانال اشغال می‌شود هرچند داده‌ای منتقل نمی‌شود. می‌توان با استفاده از الگوریتم‌های خاص، سکوت یک طرف را تشخیص داد و به جای ارسال کامل داده و اشغال شدن کامل پهنای باند، داده‌ای به معنی سکوت را به گیرنده ارسال کرد و تا زمانی که سکوت در یک طرف برقرار است، داده‌ای منتقل نکرد. اهمیت این الگوریتم بخصوص در ارتباطات رادیویی مانند سیستم تلفنی موبایل بسیار با اهمیت می‌شود، چرا که با توجه به محدودیت کانال‌ها و وجود درخواست کنندگان زیاد، استفاده بهینه از باند محدود بسیار مهم است.

 

مسئله دیگر، سکوتی است که بین ادا کردن حروف از دهان انسان وجود دارد، چرا که هرقدر شخصی بتواند سریع صحبت کند ، باز بین ادا کردن حروف ، زمانی وجود دارد که با استفاده از الگوریتم‌های خاص می‌توان آنها را حذف کرد. علاوه بر تمام این ها، امکان استفاده از الگوریتم‌های فشرده‌سازی در صوت دیجیتال‌ شده وجود دارد.

 

البته استانداردهای مختلفی برای پایین آوردن پهنای باند مصرفی وجود دارد. یکی از اولین و مشهورترین این استانداردها، استاندارد GSMK می‌باشد که در سیستم موبایل (GSM) استفاده می‌شود. اثبات شده است که این استاندارد با استفاده از یک پهنای باند ۱۳Kbps حدود یک پنجم پهنای باند پایه کیفیتی مطلوب را به مشترک ارائه می‌کند.

 

در VOIP هم از استانداردهای مختلفی برای تبدیل صوت به داده دیجیتال وجود دارد که نیاز به ۶۴Kbps تا ۸٫۳Kbps پهنای باند دارند.

 

البته عامل دیگری نیز در کیفیت انتفال صدا به وسیله IP تاثیر گذار است. با توجه به ساختار سوئیچینگ پاکتی در اینترنت و استفاده از پروتکل UDP در VOIP، تضمین ۱۰۰% برای رسیدن داده‌ها به مقصد وجود ندارد، چرا که علاوه بر امکان از دست رفتن پاکت‌ها در طول مسیر، امکان پس و پیش شدن آنها به دلیل استفاده ازپروتکل UDP  نیز وجود دارد.
البته مکانیزمی در استانداردهای جدید وجود دارد، تا در صورت گم شدن پاکت‌ها، افت کیفیت زیاد نباشد.

 

همان طور که مشاهده می‌شود، استاندارد G729 تنها تا زمانی که درصد گمشدن پاکت‌ها کمتر از۵ باشد، سرویسی با کیفیت قابل قبول را به کاربر ارائه می‌دهد. البته این درصد گم‌شدن پاکت‌ها بسیار کم می‌باشد و امکان ارائه سرویسی مطمئن را به کاربر نمی‌دهد.

 

از سوی دیگر همان طور که مشاهده می‌شود، در استاندارد Enhanced G.711 حتی با وجود ۳۰% گم شدن پاکت‌ها، باز کیفیت سرویس در حد عالی است. البته در ایران با توجه به گران بودن پهنای باند، معمولا از استاندارد G.729 و یا پایین‌تر استفاده می‌شود و متاسفانه به دلیل پایدار نبودن ارتباط ISP ها با اینترنت و وجود نویز (Noise) زیاد و درصد بالای گم‌شدن پاکت‌ها، کیفیت ارتباط در اکثر مواقع در حد مطلوبی نمی‌باشد.

 

در هر حال VOIP توانسته است با ارائه کیفیتی در حد PSTN اما با هزینه‌ای بسیار پایین‌تر نسبت به PSTN (به علت ساختار شبکه‌ای و مهم‌تر از همه ساختار سوئیچینگ پاکتی) توانسته است توجه زیادی را به خود جلب کند، به طوری که به نظر می‌رسد در آینده کلیه ارتباطات راه دور از طریق VOIP انجام شود.

دیدگاه ها غیر فعال شده اند.

  • RSS
  • Delicious
  • Digg
  • Facebook
  • Twitter
  • Linkedin
  • Youtube

اصطلاحات شبکه

بخش اول تعاریف شبکه: شبکه کامپیوتری (Computer Network): مجموعه ای از کامپیوترهای ...

VoIP

VoIP: سیستم تلفنی، یک شبکه سوئیچینگ مداری (Circuit Switching) است. بدین ...

آموزش برنامه اکسل

نرم افزار اكسل چيست؟   اکسل شامل صفحات گسترده‌ای است که اطلاعات ...

آموزش کار با نرم افزار VMware Workstation 10

VMware Workstation نرم افزاری قدرتمند به منظور مجازی سازی به ...

آموزش پسورد گذاشتن روی فلاش مموری از طریق ویندوز

شما برای رمز گذاری اطلاعات مهمی که دارید چه می ...

توييتر ما

No public Twitter messages.

حاميان ما

خوش آمدید