IP تلفنی

Circuit Switching
شرکت های تلفن بیش از یکصد سال است که از تکنولوژی Circuit Switching استفاده می نمایند. در روش فوق بمحض برقراری ارتباط بین دو نفر ، در تمام مدت زمان مکالمه یک مدار اختصاصی برای آنها در نظر گرفته خواهد شد. بدین ترتیب برای دو نقطه مربوطه یک ارتباط دو سویه ایجاد می گردد. نحوه انجام یک مکالمه صوتی به صورت زیر است :پس از برداشتن گوشی تلفن یک بوق شنیده می گردد. بوق فوق بمنزله برقراری ارتباط با شرکت تلفن ( مرکز مربوطه ) است .
با استفاده از سیستم تلفن ، اقدام به شماره گیری می گردد.
ارتباط مورد نظر از طریق مجموعه ای از سوئیج ها عبور داده شده تا به مخاطب مورد نظر برسد. یک ارتباط بین تلفن شما و مخاطب برقرار و یک مدار فعال می گردد. مکالمه با مخاطب مورد نظر در مدت زمان دلخواه انجام می گیرد.پس از قطع مکالمه ، مدار فعال شده بین شما و مخاطب غیر فعال خواهد شد. فرض کنید مدت زمان مکالمه شما ده دقیقه باشد ، در طول مدت زمان فوق مدار ایجاد شده بین دو تلفن بصورت پیوسته فعال خواهد بود. در سیستم های قدیمی مخابراتی ، مکالمه تلفنی با نرخ انتقال اطلاعات ثابت ۶۴ کیلو بیت در ثانیه و یا ۱۰۲۴ بیت در ثانیه در هر جهت انجام می گرفت( مجموع نرخ انتقال اطلاعات ۱۲۸ کیلوبیت در ثانیه ) .با توجه به اینکه در هر کیلوبایت ، هشت کیلوبیت وجود دارد ، بنابراین در هر ثانیه ۱۶ کیلو بایت و یا در هر دقیقه ۹۶۰ کیلوبایت اطلاعات ارسال می گردد( زمانی که مدار فعال است ) .بنابراین در مدت زمان ده دقیقه ارتباط تلفنی ، مجموع اطلاعات ارسال شده ۹۶۰۰ کیلو بایت ( ۴/۹ مگابایت ) خواهد بود. در یک مکالمه تلفنی اکثر داده های ارسال شده بیهوده می باشند. زمانی که شما حرف می زنید ، مخاطب صرفا" گوش می دهد . این بدان معنی است که در هر مقطع زمانی ، ازنصف خط ارتباطی بیشتر استفاده نمی گردد. ( سکوت موجود بر روی خط در مدت زمان برقراری ارتباط زیاد خواهد بود ) در این حالت حجم اطلاعات ارسال شده ، به ۷/۴ مگابایت تنزل پیدا خواهد کرد. شبکه های مبتنی بر داده از روش Circuit switching استفاده نکرده و در مقابل ، روش Packet Switching استفاده می گردد.
Packet Switching
در روش Packet Switching بر خلاف Circuit Switching که بصورت پیوسته ارتباط را فعال نگه می دارد ، صرفا" در زمان ارسال اطلاعات ( یک بخش کوچک داده که به آن packet گفته می شود ) ارتباط فعال خواهد شد. اطلاعات مربوط به فرستنده به مجموعه ای از Packet تقسیم می گردد. در هر یک از بسته های اطلاعاتی آدرس فرستنده و دریافت کننده اطلاعات قرار خواهد گرفت . دریافت کننده بسته های اطلاعاتی ، اطلاعات را به یکدیگر ملحق تا اطلاعات اولیه بوجود آیند. روش فوق بسیار کارآ بوده و زمان فعال بودن ارتباط بین فرستنده و گیرنده را به حداقل مقدار خود می رساند. بدین ترتیب ترافیک موجود بر روی شبکه نیز کاهش خواهد یافت . کامپیوترهای فرستنده و گیرنده در زمان ارتباط با یکدیگر قادر به دریافت و یا ارسال اطلاعات برای سایر کامپیوترها نیز خواهند بود. تکنولوژی VoIP از روش Packet Switching استفاده می کند. بااستفاده از روش فوق امکان برقراری چندین مکالمه تلفنی فراهم می گردد. با استفاده از PSTN ، یک مکالمه ده دقیقه ای ، ده دقیقه کامل از زمان انتقال با نرخ ۱۲۸ کیلوبیت در ثانیه را اشغال خواهد کرد. در روش VoIP ، مکالمه ده دقیقه ای اشاره شده صرفا" ۳/۵ دقیقه زمان انتقال را با نرخ ۶۴ کیلوبیت در ثانیه اشغال خواهد کرد. در این حالت ۶۴ کیلوبیت در ثانیه برای مدت ۳/۵ دقیقه ، و ۱۲۸ کیلوبیت در ثانیه برای زمان باقیمانده ۵ /۶ آزاد خواهد ماند. فرض کنید که شرکت شما دستگاه مورد نظر بمنطور استفاده از سرویس VoIP را خریداری و نصب کرده باشد. در شرکت مربوطه صدها تلفن و یک PBX)Private branch exchange) نیز نصب شده است . PBX سوئیچی است که از آن بمنظور ارتباط مجموعه ای از تلفن ها به یکدیگر و به یک یا چندین خط خارج از شرکت استفاده می گردد. در مثال فوق PBX بصورت یک gateway است . از gateway بمنظور ارتباط دستگاههای موجود در دو شبکه متفاوت استفاده می گردد. PBX یک Gateway است .( چون سیگنال های استاندارد circuit-switching هر یک از تلفن ها را به داده های دیجیتال بمنظور ارسال از طریق یک شبکه مبتنی بر IP و Packet Switching تبدیل می نماید). روش برقراری یک مکالمه از طریق یک شبکه Packet-Switching و با استفاده از VoIP بصورت زیر است :دریافت کننده را فعال تا از طریق آن یک سیگنال برای PBX ارسال گردد. PBX سیگنال را دریافت و یک بوق آزاد را برای فرستنده ارسال می دارد. فرستنده اقدام به شماره گیری تلفن مخاطب مورد نظر را می نماید. شماره فوق در ادامه توسط PBX بصورت موقت ذخیره می گردد.پس از مشخص نمودن شماره توسط فرستنده ، PBX بمنظور اطمینان از صحت فرمت ،آن را بررسی خواهد کرد. PBX در رابطه با نجوه تطبیق شماره دریافتی با شخص مورد نظر اقدامات لازم را انجام خواهد داد. درفرآیند تطبیق ، شماره مورد نظر به آدرس IP دستگاه دیگر که "میزبان IP" نامیده می گردد ، ملحق می گردد. "میزبان IP" عملا" یک PBX دیجیتالی دیگر است که به سیتم تلفن محلی که با آن ارتباط برقرار شده ، نصب شده است . در موارد خاصی که مخاطب از یک سرویس گیرنده VoIP مبتنی بر کامپیوتر استفاده می نماید ، "میزبان IP" ، سیستمی است که قصد برقراری ارتباط با آن وجود دارد. یک session بین PBX اداره تماس گیرنده و "میزبان IP" برقرار می گردد. هر سیستم می بایست از پروتکل ها یمشابه بمنظور برقراری ارتباط استفاده نماید. سیستم ها دو کانال برای هر جهت را پیاده سازی خواهند کرد.مکالمه به مدت زمان مورد نظر انجام می گیرد.در زمان برقراری مکالمه ، PBX شرکت شما و میزبان IP مخاطب ، بسته هایی اطلاعاتی را ارسال و یا دریافت می دارند. مکالمه به اتمام رسیده و دریافت کننده غیرفعال می گردد. پس از قطع ارتباط ، مدار( ارتباط ) موجود بین تلفن تماس گیرنده و PBX آزاد می گردد. PBX سیگنالی را برای میزبان IP ارسال و خاتمه مکالمه را اعلام می نماید. پس از اتمام session ، دستگاه PBX شماره تلفن نطبیق داده شده به "میزبان IP" را از حافظه خود پاک می نماید. بمنظور برقراری ارتباط از طریق تلفن با دستگاههائی نظیر : کامپیوتر در طول یک شبکه ، می بایست از یک پروتکل مشترک استفاده گردد.
پروتکل
از دو پروتکل عمده برای VoIP استفاده می شود. پروتکل های فوق روش های مربوط به ارتباط دستگاههای متفاوت از طریق VoIP را مشخص و Codec های صوتی را نیز تعیین می نماید. "کدک " از تلفیق دو واژه Code و Decode تشکیل شده است . کدک ، یک سیگنال صوتی را به یک سیگنال دیجیتالی فشرده شده تبدیل می نماید. اولین پروتکل H.۳۲۳ است . پروتکل فوق استاندارد ارائه شده توسط( ITU(International Telecommunication Union است. H.۳۲۳ یک پروتکل پیشرفته و پیچیده است . پروتکل فوق مشخصات لازم برای ویدئوکنفرانس های محاوره ای و اشنتراک داده و نرم افزارهای صوتی نظیر IP تلفنی را تعریف می نماید. H.۳۲۳ دارای مجموعه ای از سایر پروتکل ها بوده که هر یک دارای کاربرد خاص خود می باشند.