امروزه با جايگزين شدن تلفنهاي اينترنتي از محبوبيت تلفن هاي PSTN و آنالوگ کاسته شده است، اما با اين حال بسياري از مردم هنوز از فوايد عمده اين فناوري آگاه نيستند. تلفن هاي اينترنتي به دليل ارزان بودن، امکان استفاده بهينه از پهناي باند، پياده سازي راحت تر به دليل استفاده از بستر شبکه براي انتقال صدا و عدم نياز به سيم کشي مخابراتي سرويسهاي جديد امروزه در سراسر دنيا مورد توجه قرار گرفته اند.
ارائه دهندگان سرويس VoIPانقلابي در زمينه ي ارتباطات صوتي ايجاد کردند. سازمان هاي تجاري کوچک و بزرگ با استفاده از اين تکنولوژي در زمينه توسعه تجارت و صرفه جويي در هزينه ها بسيار موفق بوده اند، همچنين کم شدن صورتحساب هاي ماهيانه تلفن يکي از دلايلي است که موجب افزايش کاربران با کاربردهاي شخصي شده است. با وجود اينکه هنوز در بسياري از نقاط از همان سيستم سنتي تلفن استفاده مي شود ولي نمي توان منکر رشد VoIP در سطوح مختلف جامعه شد.
شرکت Vocal Tec اولين ارائه دهنده سرويس VoIPدر سال 1995، بوده است. اولين نرم افزار تلفن اينترنتي Vocal Tec به شمار مي آيد و طوري طراحي شده بود که يک کامپيوتر شخصي را بسيار شبيه به تلفن هاي اينترنتي امروزي مي کرد. اين نرم افزار به عنوان يک تلفن اينترنتي احتياج به کارت صدا، ميکروفون و بلندگو داشت و به جاي استفاده از پروتکل SIP که امروزه رايج است، از پروتکل H.323 استفاده ميکرد.
مي توان از Vocal Tec به عنوان skype دهه 90 ياد کرد. در آن زمان به دليل عدم وجود اينترنت پهن باند و استفاده از مودم هاي dial up، کيفيت تماس هاي اينترنتي بسيار پايين تر از آنالوگ و سيستم سنتي بود.
به تدريج ارائه دهندگان سيستم VoIP اين مفهوم را گسترش دادند و در سال 1998، تقريباً 1 درصد از کل تماس هاي تلفني در آمريکا را پشتيباني مي کردند. اين فناوري تا جايي که برقراري تماس تلفن به تلفن توسط کامپيوترها ممکن شد توسعه پيدا کرد.
ارائه دهندگان سيستم هاي شبکه مثل شرکت LUCENT و CISCO، سخت افزاري توليد کردند که توانايي راهگزيني بار ترافيکي VoIP را داشت، به طوري که در آمريکا VoIP در سال 3 درصد از کل بار ترافيک صوت را شامل مي شد. سرويس هاي تلفن اينترنتي، با زياد شدن تعداد شرکت هاي ارائه دهنده VoIP، در سال 2005 مورد توجه بسيار واقع شد و مشکل کيفيت صداي اين سيستم با ظهور اينترنت هاي پرسرعت رفع شد. در سال 2007 درآمد حاصل از سيستم هايي با باند پهن به چيزي حدود 3بيليون دلار رسيد و تا اواخر سال 2008 به رقمي معادل 5/8 بيليون دلار افزايش پيدا کرد. با در نظرگرفتن پيشرفت روز افزون علم و فناوري مي توان به آينده ي اين سيستم بسيار اميدوار بود و با توجه به رشد روزافزون شبکه هاي wireless و ضريب نفوذ اينترنت شاهد گسترش VoIP در سطوح مختلف جوامع خواهيم بود]8[
VoIP برگرفته از Voice over Internet Protocol است که با نامIP Telephony و یا تلفن اینترنتی در برخی موارد از آن یاد می شود. این فناوری امکان استفاده از شبکه داده را به منظور انجام مکالمات تلفنی، فراهم مینماید. در مقا بل استفاده از خطوط تلفن سنتی، VoIP از فناوری دیجیتال استفاده می نماید. در واقع، با استفاده از فن آوری VoIP صدای انسان توسط بسته های اطلاعاتی IP و از طریق شبکه مبتنی بر داده ما نند اینترنت ارسال میگردد.در واقع فناوری VoIP یک مجموعه از سخت‌افزار و نرم‌افزاراست که ما را قادر می‌سازد تا از شبکه داده به عنوان واسط ا نتقالی برای تماس‌های تلفنی استفاده کنیم. این روش به علت حذف مراکز تلفن راه دور از دایره تماس، از نظر هزینه بسیار به صرفه است.امروزه مکالمات صوتی گستردهای از طریق شبکه ها ی مبتنی برداده ( نظیر اینترنت ) انجام می گیرد.
از مزایای IP Telephony نسبت به مخابرات معمولی، می توان به موارد مختلفی اشاره کرد. از أن جمله ، در زمان استفاده از خطوط PSTN کاربران عملا هزينه زمان استفاده شده را توسط شرکتي که مديريت خط PSTN را برعهده دارد (معمولا مخابرات) ، پرداخت مي نمايند و هر اندازه که بيشتر با تلفن صحبت نمايند هزينه بيشتري را نيز مي بايست پرداخت نمايند. علاوه بر اين ، نمي توان به طور همزمان با بيش از يک شخص گفتگو نمود. ( البته هم اکنون برخي ازاين مراکز اين سرويس را باهزينه اي جداگانه ارائه مي دهند.) در فن آوري VoIP مي توان هر زمان و با هر شخص گفتگو نمود. کافي است که در آن مقطع زماني ساير افرادي که شما مي خواهيد با آنان گفتگو نماييد نيز به اينترنت متصل باشند. مکالمه برقرار شده تا زمان دلخواه (مستقل از هزينه هاي مربوطه) مي تواند ادامه يابد. علاوه بر اين، مي توان در يک زمان با چندين نفر گفتگو نمود. در زمان گفتگو با ساير افراد و به طور همزمان مي توان با آنان داده اي (نظير تصاوير، نمودارها و تصاوير ويديويي) را نيز مبادله نمود. سرويس VOIP تمامي سرويس هاي که تلفن معمولي ارائه ميدهد از قبيل:
ارايه می کند، بدون آنکه هزینه ای اضافی از کاربر دریافت نماید.
علاوه بر مزایای فوق دلایل زیر نیز برتری IP Telephony بر شبکه های معمولی مخابرات را نشان می دهد.
به طور کلي مي توان روشهاي ارتباط با شبکه VoIP را در سه دسته زير قرار داد :
اين مبدل ها به دروازه نيز مشهورند و عموماً بصورت رايگان از طرف سرويس دهندگان خدمات VoIPدر اختيار مشترکانشان قرار مي گيرد. کاربر شبکه VoIP گوشي تلفن معمولي خود را بوسيله اين رابط به شبکه VoIP متصل نمايد و بوسيله نرم افزار همراه (اگر روي مبدل بصورت توکار نباشد) آن را مي توان جهت کار با VoIP پيکر بندي نمود.
اين تجهيزات اکثراً ظاهري مشابه با تلفن هاي معمولي دارند با اين تفاوت که ورودي آنها بجاي اتصال RJ11 که در گوشي هاي معمولي استفاده مي شوند از اتصال RJ45 (مشابه اتصالات شبکه) استفاده کرده و تمام نرم افزارها و سخت افزارهاي مورد نياز را بصورت توکار دارند. هم اکنون اين نوع تجهيزات يکي از گزينه هاي مقرون به صرفه و کاربر پسند ميباشند ، در شکل زير يک نمونه گوشي برند Avaya را مشاهده ميکنيم.
اين نوع تماس که از آن بعنوان تماس رايانه به رايانه نيز ياد ميشود ساده ترين راه بر قراري يک تماس VoIP ميباشد که کاربران کمترين هزينه را براي تماسهاي خود مي پردازند. در اين روش مشترکين برحسب نوع دسترسي به شبکه تنها هزينه خدمات دسترسي را خواهند پرداخت و تماسها چه راه دور و چه نزديک هيچ هزينه اضافي ديگري را به وي تحميل نميکنند ، در شکل زیر تلفن نرم افزاري Eyebeam را مشاهده ميکنيد که قابليت ارتباط تصويري را نيز دارد .
دروازه ها (Gateways) ابزارهایی هستند برای ارتباط بین شبکه های غیر یکسان . این وسایل کار تبدیل داده ها، ترجمه پروتکل ها و انتقال اطلاعات بین شبکه هایی که با آنها در تماسند رابرعهده می گیرند. بدین سان VoIP Gateways (که گاهی اوقات PSTN Gateways نیز گفته میشوند)، دستگاههایی هستند برای ارتباط بین شبکه تلفن سنتی و شبکه VoIP. در واقع یك واسط بین تلفن‌های معمولی و شبكه‌هایIP هستند و ارتباط بين اين دو شبکه متفاوت را برقرار مینمایند.
درگذشته پيشگامان عرصه هاي علمي به اين نتيجه رسيدند که مي توان يک سيگنال را به صورت ديجيتال تبديل کرده و در يک مسافت طولاني ارسال نمود. بدين منظور مي بايست قبل از ارسال سيگنال، آن را با استفاده از يک مبدل آنالوگ به ديجيتال، به سيگنال ديجيتال تبديل و سپس ارسال نمود و در نقطه پاياني انتقال، با استفاده از يک مبدل ديجيتال به آنالوگ مجدداً آن را به سيگنال آنالوگ تبديل نمود. فناوري VoIP نظير آنچه اشاره گرديد کار ميکند. در ابتدا، صدايي که ديجيتال شده در بسته هاي اطلاعاتي قرار ميگيرد و پس از ارسال در مقصد مجدداً به صورت تبديل ميگردد.
ذخيره اطلاعات به فرمت ديجيتال باعث مي گردد کنترل بر روي اطلاعات بهتر اعمال شود. مثلاً مي توان آنان را فشرده نمود، مسير آنان را تعيين کرد و يا آنان را به يک فرمت جديد ديگر تبديل نمود. شبکه هاي مبتني بر پروتکل TCP/IPاز بسته هاي اطلاعاتي IP تشکيل مي گردند که شامل يک هدر(براي کنترل ارتباطات) و يک بار مفيد به منظور مبادله داده مي باشند. در فن آوري VoIP از بسته هاي اطلاعاتي IP به منظور حرکت در شبکه و رسيدن به مقصد نهايي استفاده ميگردد.
حجم فزاينده ترافيک داده باعث شده است که براي ارسال آن شبکه بسيار توانمندي طراحي شود. اين در حالي است که رشد ترافيک صوتي يکنواخت است و هزينه آن، خصوصاً در ارتباطات راه دور بسيار زياد است. به دليل آنکه پهناي باند اضافي ارسال صوت از طريق شبکه داده بسيار کم است، متصديان شبکه وکاربران آن، امروزه علاقه مند بکارگيري تلفن هاي اينترنتي مي باشند. ارزان بودن، بکارگيري ساده شبکه داده براي ارسال صوت، امکان مالتي پلکس کردن راحت، استفاده بهينه از پهناي باند، توانايي ارسال با نرخ بيت هاي مختلف، امکان انتخاب کيفيت مکالمه و در نتيجه تعيين ميزان هزينه از طرف کاربر و اضافه نمودن سرويسهاي جديد از مزاياي اين تکنولوژي مي باشند. با اين وجود، مشکلاتي مانند گم شدن، تاخير و نامرتب شدن بسته هاي صوت بر روي کيفيت مکالمات اين تلفنها تاثير بسيار زيادي دارد.
براي ايجاد يک ارتباط مبتني بر VoIP، مي بايست مراحل زير را به صورت بلادرنگ دنبال نمود:
در اين مرحله بايد سيگنال صوتي آنالوگ به سيگنال ديجيتال(مجموعه اي از صفر و يک) تبديل گردد که اين کار توسط يک مبدل آنالوگ به ديجيتال(ADC) صورت ميگيرد.
پس از تبديل سيگنال صوتي به ديجيتال، بيت هاي موجود مي بايست بر اساس يک فرمت مناسب فشرده شوند تا آماده ارسال گردند، در اين رابطه از پروتکل متعددي استفاده مي گردد: PCM و استاندارد ITU-T، G.711 نمونه هايي در اين زمينه ميباشند.
در اين مرحله، بسته هاي صوتي در بسته هاي اطلاعاتي و با استفاده از يک پروتکل بلادرنگ(عموماً RTP برروي UDP) قرار ميگيرند.
در اين مرحله لازم است از يک پروتکل سيگنالينگ به منظور فراخواني کاربر استفاده گردد. پروتکل ITU- T H.323 نمونه اي در اين زمينه ميباشد.
در سمت گيرنده، مي بايست بسته هاي اطلاعاتي از يکديگر مجزا، داده ها استخراج و به سيگنال هاي صوتي آنالوگ تبديل و در نهايت براي کارت صدا و يا تلفن ارسال گردند، در فصل دوم در خصوص پروتکل هاي VoIP بحث خواهيم کرد.
در شکل زیر لايه هاي پياده سازي تلفن اينترنتي مطابق شکل ساختار لايه ايTCP/ IP نمايش داده شده است. مطابق اين شکل، سيستم به سه بخش سيگنالينگ، کيفيت مکالمه و ارسال رسانه تقسيم بندي مي شود. در بخش سيگنالينگ عمليات ايجاد، تغيير و خاتمها دادن يک مکالمه انجام ميگيرد. در بخش ارسال رسانه، صدا پس از فشرده سازي، توسط پروتکل RTP ارسال ميشود. پروتکل RTCPنيز با جمع آوري اطلاعاتي مانند تعداد بسته هاي فرستاده شده و تعداد بسته هاي گم شده، اين امکان را براي بخش کنترل سيستم به وجود مي آورد که به کمک تحليل اين اطلاعات و تغيير پارامترهاي ارسال، کيفيت مکالمات را درحد قابل قبول تضمين نمايد.
