پروژه تلفن اینترنتی

مقدمه و تعاریف

مفهوم "تلفن اینترنتی" یا به اصطلاح “IP Telephony” از آنجا نشأت می‌گیرد که می‌خواهیم از شبکه‌های مبتنی بر پروتکل اینترنت (IP) در کاربردهایی چون تلفن استفاده کنیم. در واقع از زمانی که امکان انتقال صدا از طریق شبکه‌های اینترنتی (مبتنی بر IP) گسترش یافته است، موضوع "تلفن اینترنتی"، به موضوعی مهم در صنعت مخابرات جهان تبدیل شده است؛ موضوعی که نقطه عطفی در همگرایی سرویس‌های مخابراتی نیز خواهد بود. چرا که دو شبکه متفاوت از نظر مقررات و سیاستگذاری را به یکدیگر پیوند داده است:

1- شبکه تلفنی سوئیچینگ عمومی (PSTN) که همه کشورها به صورت گسترده از آن استفاده می‌کنند و

2- شبکه اینترنت که مبتنی بر تکنولوژی سوئیچینگ بسته‌ای است.

البته اصطلاح “IP Telephony” تعاریف مختلفی بین مهندسان و سیاستگذاران دارد؛ در این مقاله، این اصطلاح به معنی یک روش کلی برای انتقال صدا، فاکس و سرویس‌های وابسته از طریق شبکه‌های سوئیچینگ بسته‌ای مبتنی بر IP، به کار می‌رود.

تولد "تلفن اینترنتی"از موضوعات کلیدی که توجه سیاستگذاران، قانونگذاران و صنعت‌گران حوزه مخابرات را به خود جلب کرده است، این حقیقت است که امروزه، اینترنت و دیگر شبکه‌های مبتنی بر IP به صورت روزافزون جایگزین شبکه‌های تلفن سوئیچینگ مداری می‌شوند و با اصلاح شبکه‌های زیرساخت و یا استقرار زیرساخت‌های جدید، این روند جایگزینی، روز به روز، سرعت بیشتری به خود می‌گیرد.

یکی از سرویس‌هایی که بر اساس این تغییر و تحول متولد شده است، "تلفن اینترنتی" است. توسعه این شبکه حداقل از دو دیدگاه قابل بررسی است:

1- از نظر کاربران: سرویس "تلفن اینترنتی" امکاناتی را جهت ارایه خدمات صوتی با قیمتی ارزان فراهم می‌کند. همچنین امکان انتقال انواع داده (دیتا) را نیز مهیا می‌کند که امکان ارایه آن از طریق شبکه سوئیچینگ مداری (تلفن معمولی) وجود ندارد.

2- از نظر صنعت: مزیت اصلی تکنولوژی "تلفن اینترنتی"، همگرا کردن سرویس‌های مختلف صوتی، دیتا و تصویر و ارایه همزمان خدمات مختلف و همچنین، تعریف سرویس‌های جدید برای کاربران است. به این ترتیب، فعالان عرصه ارایه خدمات مخابراتی، می‌توانند با سرمایه‌گذاری کم و مخارج عملیاتی پایین، طیف وسیعی از سرویس‌ها را در اختیار کاربران خود قرار دهند.

تاکنون چندین اپراتور بین‌المللی مخابرات عمومی (PTO) اعلام کرده‌اند که همه ترافیک بین‌المللی خود را به ساختار مبتنی بر IP منتقل خواهند کرد و به منظور انجام این تغییر و انتقال، سرمایه‌گذاری لازم را نیز انجام داده‌اند. یکی از دلایل اصلی این تغییر و تحول، هزینه پایین انتقال ترافیک از طریق شبکه‌های مبتنی بر IP است. برخی برآوردها نشان می‌دهد که با استفاده از این تکنولوژی، انتقال ترافیک با هزینه‌ای برابر با یک‌هشتم هزینه انتقال از طریق شبکه سوئیچینگ مداری امکان‌پذیر است.

سرعت رشد "تلفن اینترنتی"اگرچه در مورد پیش‌بینی آهنگ رشد "تلفن اینترنتی" اختلاف‌نظر وجود دارد، اما همه صاحب‌نظران بر این باورند که رشد این تکنولوژی نسبتاً سریع خواهد بود. آمارها نشان می‌دهد ترافیک صوتی که در جهان از طریق شبکه اینترنت منتقل می‌گردد، با رشد 23درصدی نسبت به سال 2002، 11درصد کل ترافیک صوتی را در سال 2003 به خود اختصاص داده است.

از طرف دیگر، باید توجه کرد که هم‌اکنون در دنیا حتی خطوط سوئیچینگ مداری (تلفن معمولی) نیز به طور روزافزونی زیر بار انتقال اطلاعاتی غیر از صوت قرار گرفته‌اند. در این رابطه، آمارهایی که ITU-T ارایه کرده است، تعداد خطوط بین‌المللی مربوط به شبکه تلفن معمولی را که از آنها برای برقراری ارتباطات دیتا استفاده شده است، با خطوط بین‌المللی که مخصوص انتقال دیتا هستند مقایسه می‌کند. این آمار در جدول 1 آمده است:

محل استقرار خطوط تعداد خطوط مورد بررسی درصد خطوطی که مربوط به شبکه PSTN (تلفن معمولی) است درصد خطوطی که مخصوص انتقال دیتا است

اروپای غربی 162000 32% 68%

آسیا 53000 41% 59%

آمریکای جنوبی 18000 46% 54%

کاراییب 12000 82% 18%

این آمارها بیانگر این حقیقت است که بسترهای مخابراتی تلفنی که تا سال‌های قبل، فقط وظیفه برقراری ارتباطات صوتی را بر عهده داشتند، امروزه به مسیرهایی پرترافیک جهت نقل‌وانتقال انواع مختلفی از اطلاعات مخابراتی تبدیل شده‌اند که لزوماً از نوع صوت نیستند. تغییراتی که در نوع ترافیک عبوری از شبکه‌های تلفنی ایجاد شده، باعث شده است که اهداف طراحی این شبکه‌ها نیز تغییر کند و شبکه‌های مخابراتی جهت انجام مأموریت‌های جدید اصلاح گردد. در بسیاری موارد، اصلاح شبکه‌های سوئیچینگ مداری موجب رشد بازار مخابرات و به طور خاص، رشد بازار "تلفن اینترنتی" شده است.

فشار اقتصادی "تلفن اینترنتی" روی PTOها

سرویس "تلفن اینترنتی" تأثیر اقتصادی فراوانی بر فعالیت شرکت‌های مخابراتی تلفنی گذاشته است و به عنوان جدی‌ترین رقیب سیستم‌های تلفنی رایج، چالش‌هایی را برای این شرکت‌ها ایجاد کرده است. اینکه "تلفن اینترنتی" توانسته است رقیبی جدی برای بازار مخابرات تلفنی باشد، دو دلیل عمده دارد:

اولاً، کاربرد و توسعه "تلفن اینترنتی" به همگرا شدن سرویس‌های صوتی و تصویری و دیتا منجر شده و باعث شده است که دیگر نیازی به سرمایه‌گذاری جداگانه روی هر کدام از این سرویس‌ها نباشد و سرمایه‌گذاری فقط روی یک تکنولوژی که همان "تلفن اینترنتی" باشد، صورت پذیرد؛ این امر باعث کم شدن هزینه‌های عملیاتی توسعه شبکه‌های مخابراتی شده است.

ثانیاً، رشد این تکنولوژی مانع موجود بر سر راه رقابت در عرصه ارایه خدمات تلفنی را حذف کرده است؛ به طوری که صاحب‌نظران صنعت مخابرات بر این باورند که راه‌اندازی یک سرویس VOIP (تلفن اینترنتی) که توان رقابت در عرصه مخابرات را داشته باشد، به مراتب آسان‌تر و کم‌هزینه‌تر از همتای سوئیچینگ مداری خود است.

از آنجا که قیمت پایه مکالمات "تلفن اینترنتی"، قیمت‌های مصوب PTO ها را شکسته و موجب کاهش این قیمت‌ها شده است، این شرکت‌ها مجبور شده‌اند سرویس‌های جدیدی صوتی ارایه کنند تا قسمتی از درآمد ازدست‌رفته خود را جبران کند. به همین دلیل و با وجود اینکه PTOها در برابر حضور "تلفن اینترنتی" به عنوان یک تکنولوژی جدید در عرصه مخابرات، مقاومت می‌کنند، اکثر تحلیل‌گران صنایع مخابراتی بر این باورند که آینده بازار "تلفن اینترنتی" بسیار درخشان است. مدیر شرکت Global Crossing (شرکتی که ارایه‌کننده سرویس‌های یکپارچه بر روی زیرساخت‌های خصوصی بر مبنای IP است) این باور تحلیل‌گران صنایع مخابراتی را قبول دارد و می‌گوید: همچنان فرصت رقابت بین "تلفن اینترنتی" و شبکه PSTN در بخش‌ها و کاربردهای مختلف مخابراتی وجود دارد، اما از نظر استفاده و هزینه، "تلفن اینترنتی" نیز برتر خواهد بود.

پیشرفت تکنولوژی "تلفن اینترنتی" و مقایسه آن با شبکه PSTNنظرها و ایده‌های مختلفی که در ارتباط با تکنولوژی "تلفن اینترنتی" ارایه می‌گردد، نشان می‌دهد که این تکنولوژی هنوز به بلوغ نرسیده و مراحل رشد خود را طی می‌کند. در مقام مقایسه باید گفت که امروزه صاحب‌نظران مسائل ارتباطی کمتر درباره شبکه‌های PSTN و سیستم‌های TDM صحبت می‌کنند؛ این امر ناشی از آن است که تکنولوژی شبکه‌های PSTN دوران بلوغ خود را سپری کرده است و کاملاً امید می‌رود که شبکه‌های متداول سوئیچینگ مداری صوتی در آینده‌ای نزدیک جای خود را به شبکه‌های سوئیچینگ بسته‌ای صوتی بدهند. آمارها نیز این موضوع را تأیید می‌کنند؛ آماری که ITU-T درسال 2002 از رشد بازار تکنولوژی "تلفن اینترنتی" ارایه کرده است، نشان می‌دهد در سال 2000، چهارمیلیون دقیقه ترافیک صوتی از طریق شبکه "تلفن اینترنتی" منتقل شده است و در سال 2001 این مقدار به شش‌میلیون دقیقه رسیده است. همچنین درآمد حاصل از بازار تجهیزات "تلفن اینترنتی" که در سال 1998، حدود 279میلیون دلار بود، تا سال 2005 به بیش از 10میلیارد دلار خواهد رسید.

دورنمای "تلفن اینترنتی" در ایران

تحولات و فعالیت‌های اخیر در حوزه مخابرات جهانی و جهت‌گیری آن به سمت ایجاد و توسعه شبکه‌های مبتنی بر سوئیچینگ بسته‌ای، تأثیراتی را بر سیاست‌ها و فعالیت‌های اخیر شرکت مخابرات ایران گذاشته است. از آن جمله، اجرای پروژه PAP (یا اینترنت پرسرعت) است که می‌تواند زیرساخت مناسب را جهت گذار از شبکه سوئیچینگ مداری به یک شبکه سوئیچینگ بسته‌ای در داخل کشور فراهم کند.

یکی از مباحث مهم در این زمینه، لزوم راه‌اندازی سرویس‌های متنوع دیتا در کشور است. هرچند مسئولان بر آن هستند که با خصوصی‌سازی در مخابرات، سرعت این تحولات را در کشور افزایش دهند و بدنه غیرقابل‌انعطاف و دولتی مخابرات کشور را با بخش خصوصی تعویض کنند، اما به نظر می‌رسد ضعف و شفاف نبودن قوانین، حرکت در این مسیر و همسو شدن با تحولات جدید تکنولوژی را دچار اخلال کرده است.

اهمیت این مسئله در حوزه دیتا و به ویژه "تلفن اینترنتی" بیشتر است؛ به عنوان مثال، حرکت به سمت ایجاد شبکه "تلفن اینترنتی" و گذر از تکنولوژی قدیمی سوئیچینگ مداری به شبکه‌های مبتنی بر IP، ملاحظات مختلفی را از جمله تنظیم مقررات مطابق با شرایط کشور و همچنین توجه به ابعاد فنی مسئله، می‌طلبد. هرچند در سال‌های اخیر، تغییر بعضی سیاست‌های مخابرات در حوزه سوئیچینگ می‌تواند حاکی از اثرگذاری تحولات جدید بر تفکر حاکم بر مخابرات کشور باشد (که از آن جمله می‌توان به برنامه‌ریزی برای عدم تولید سوئیچ‌های مداری از سال 1385 اشاره کرد)، اما این تغییرات برای پیشبرد اهداف مخابرات کافی نیست. برای حرکت در این مسیر باید گام‌های اساسی‌تری برداشته شود و استفاده از تجربیات دیگر کشورها می‌تواند در این زمینه کارساز باشد. با توجه به اینکه در بسیاری از کشورهای پیشرفته برای ایجاد شبکه‌های "تلفن اینترنتی" تحولات اساسی صورت گرفته است، می‌توان حداقل در ابعاد فنی با استفاده از تجربه این کشورها، ایجاد و توسعه شبکه فعلی دیتا را که در ابتدای راه قرار دارد، به گونه‌ای پیش برد تا در آینده با مشکلات کمتری مواجه شود.

پتانسیل گذر از شبکه PSTN و حرکت به سمت IP Telephony در کشور

هرچند ارایه “IP telephony” در کشور، به نظر مشکل می‌آید، ولی با توجه به فعالیت‌های جدید در حوزه مخابرات کشور در زمینه گسترش شبکه دیتا توسط بخش خصوصی که در قالب پروژه PAP انجام می‌گیرد، می‌توان انتظار داشت در صورت اتخاذ راهکارهای قانونی توسط دولت و با اتکا به توانمندی بخش خصوصی، بتوان در چند سال آینده، طیف وسیعی از سرویس‌های متنوع چندرسانه‌ای را از جمله IP Telephony، بر مبنای این شبکه و با قیمتی مناسب، در اختیار کاربران قرار داد.

ارایه سرویس VoIP یا تلفن اینترنتی توسط برخی شرکت‌های خصوصی در کشور، مدتی انعکاس وسیع خبری داشت و تحلیل‌های جسته و گریخته راجع به ماهیت آن و خسارت‌هایی که شرکت مخابرات از این محل دید و همچنین، علل عقب‌ماندن مسئولان مخابراتی از تحولات مخابرات در محافل و مطبوعات مطرح شد. در این مقاله ابتدا سرویس VoIP با سرویس تلفن معمولی مقایسه شده است و میزان کاربردآن در سطح دنیا مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه تاثیرات این تکنولوژی از جنبه‌های گوناگون در کشور مورد بحث قرار گرفته است و ابهاماتی که در رابطه با عملکرد شرکت مخابرات ایران در این راستا وجود دارد، عنوان شده است:

1- تعاریف و توضیحات فنی

در یک شبکه مخابراتی، گیرنده و فرستنده مستقیماً به هم متصل نمی‌شوند، بلکه بین آنها یک زیرشبکه وسیع ارتباطی وجود دارد که نقش برقرارکننده ارتباط را به عهده دارد. در این شبکه‌ها انتقال اطلاعات، به دو روش صورت می‌گیرد: سوئیچینگ مداری و سوئیچینگ بسته‌ای. آشنایی اجمالی با این دو روش، از جهت بیان مقدمه فنی بحث لازم است:

1-1) سوئیچینگ مداری

 در این روش برای انتقال اطلاعات بین دو کاربر، ابتدا عملیات سیگنالینگ (فرایندی که ارتباط بین مبدا و مقصد را ایجاد می‌کند؛ مانند شماره‌گیری در تلفن) بین مبدأ و مقصد صورت می‌گیرد. در مرحه بعدی یک کانال ارتباط فیزیکی بین مبدا و مقصد بر قرار می‌گردد که از طریق آن این دو نقطه می‌توانند به تبادل اطلاعات بپردازند. در روش سوئیچینگ مداری، اگر کانالی توسط گیرنده و فرستنده اشغال شود، برای هیچ کاربر دیگری مقدور نخواهد بود که با این دو کاربر ارتباط برقرار کند و باید تا آزاد شدن کانال، منتظر بماند. به عبارت دیگر تا زمانی که ارتباط بین دوکاربر قطع نشده، کانال به طور اختصاصی در اختیار آنان خواهد بود هر چند که اطلاعاتی ردوبدل نشود.

1-2) سوئیچینگ بسته‌ای

 در این روش، اطلاعات به قطعات کوچکی به نام بسته، تقسیم می‌شود و ضمن اضافه کردن اطلاعات لازم برای بازسازی اصل پیام، هر بسته به طور جداگانه به مرکز سوئیچ ارسال می‌گردد. در این روش، وقتی یک بسته توسط ورودی سوئیچ دریافت شد، در حافظه سوئیچ ذخیره می‌گردد تا یک خط برای ارسال آن آزاد شود.

 ماهیت شبکه‌های سوئیچ بسته‌ای به گونه‌ای است که به کاربران اجازه می‌دهد از یک پهنای باند به صورت اشتراکی استفاده نمایند. به همین دلیل، شبکه‌های سوئیچینگ بسته‌ای نسبت به شبکه‌های سوئیچینگ مداری که هر کاربر به صورت اختصاصی پهنای باند را در اختیار دارد، بسیار ارزان‌تر هستند. ارزان بودن و گستردگی شبکه‌های سوئیچینگ بسته‌ای، طراحان تجهیزات مخابراتی را بر آن داشته است تا این تجهیزات را به گونه‌ای طراحی کنند که بتوانند بر مبنای شبکه‌ های سوئیچینگ بسته‌ای به ارایه سرویس بپردازند.

یکی از گسترده‌ترین و پرکاربردترین شبکه‌های سوئیچینگ بسته‌ای، شبکه اینترنت است. این شبکه که بر اساس پروتکل IP عمل می‌نماید، تحولی عظیم در صنایع مخابراتی به وجود آورده است؛ به طوری که اکثر سازندگان تجهیزات مخابراتی، به تولید تجهیزات مبتنی بر پروتکل IP  روی آورده‌اند.

 2- نقش سرویس تلفن اینترنتی در ارتباطات تلفنی دنیا

سرویس‌های معمولی تلفن، از طریق شبکه  PSTNیا Public Switch Telephon Network، بین دو کاربر ارتباط صوتی برقرار می‌کنند. این شبکه بر پایه سوئیچنگ مداری عمل می‌کند؛ لذا دو کاربر در حین ارتباط، به صورت اختصاصی از یک خط ارتباطی با پهنای باند مشخص استفاده می‌کنند. همین مسئله باعث شده است که هزینه ارتباطات بین‌شهری و یا خارج از کشور، بر اساس این سرویس بسیار گران باشد.

اما در سال‌های اخیر، طراحان تجهیزات مخابراتی امکانی را فراهم آورده‌اند تا بتوان از طریق شبکه اینترنت، ارتباط صوتی برقرار نمود که با توجه به استفاده کاربران اینترنت از پهنای باند به صورت اشتراکی، این ارتباط بسیار ارزان‌تر از شبکه PSTN است.

این سرویس که در واقع ارایه سرویس صوتی از طریق شبکه اینترنت است، (Voice      over IP) یا  VoIPنامیده می‌شود و در دهه اخیر با استقبال فراوان کاربران روبرو شده است. نمودار 1 رشد تعداد خطوط VoIP را در آمریکا از سال 1999 تا  2007 نشان می‌دهد. همان‌طور که دیده می‌شود، در سال 1999 تعداد خطوط VoIP، حدود 50 هزار خط بوده است که این تعداد در سال 2004، به 6.5 میلیون خط افزایش یافته است و  پیش‌بینی می‌شود که تا سال 2007، به حدود 19 میلیون خط برسد.

نکته‌ای که باید در مورد سرویس VoIP به آن اشاره کرد این است که ارایه سرویس صوتی از طریق شبکه اینترنت نسبت به تلفن عادی، از کیفیت پائین‌تری برخوردار است؛ اما با توجه به هزینه بسیار کمتر  VoIPنسبت به ارتباط تلفنی عادی و ارایه سرویس‌های متنوع تصویری و صوتی و متنی، که به سرویس VoIP اضافه شده است (VoIP به انضمام سرویس‌های صوتی و تصویری و متنی سرویس IP Telephony را به وجود می آورد)، میزان استفاده از این سرویس را به شدت در میان کاربران افزایش داده است و بازار جدیدی را در ارتباطات تلفنی ایجاد کرده است.

3- وضعیت ارایه سرویس VOIP در کشور

سرویس  VOIPرا از حدود 3 تا 4 سال پیش، برخی از شرکت‌های خصوصی در داخل کشور ارایه می‌کنند. بدین صورت که این شرکت‌ها با اجاره کردن یک یا چند خط E1 دوطرفه (خطوطی که امکان برقراری ارتباط از هر دو طرف خط امکان‌پذیر می‌باشد)، امکان بر‌قراری مکالمه تلفنی را با تعداد زیادی مشترک تلفنی ایجاد می‌کردند. در مرحله بعد، قراردادی را با یک شرکت خارجی که به شبکه VoIP متصل است، منعقد می‌کردند تا Gateway (تجهیزاتی که در انتهای یک شبکه قرار می‌گیرد تا ارتباط این شبکه با شبکه دیگر در نقطه‌ای دیگر از دنیا را امکان‌پذیر سازد و عملیات تطبیق سیگنالینگ بین شبکه‌های مختلف را انجام ‌دهد) که در ایران قرار دارد بتواند با Gateway که در خارج از ایران است، ارتباط برقرار نماید.

سناریوی عملکرد این شرکت‌ها جهت برقراری ارتباط مشترکین تلفنی داخلی با خارج کشور و برعکس، به این صورت بود که کاربران از طریق خط تلفن و شبکه PSTN، به تجهیزات خاصی در ISPها مرتبط می‌شدند. در ISPها تجهیزات خاصی به نام Media Gateway، ماهیت آنالوگ صوت را به ماهیت بسته‌ای IP تبدیل می‌کردند و از طریق مسیریاب‌های بسته‌ای، این اطلاعات به سمت دروازه‌هایی که در خارج از کشور قرار دارند، هدایت می‌شد و در شبکه VoIP قرار می‌گرفت. پس از مسیریابی این اطلاعات در شبکه، در نزدیک‌ترین Media Gateway واقع در مقصد، این اطلاعات صوتی به صورت صوت آنالوگ تبدیل می‌شد و از طریق شبکه PSTN محلی، ارتباط تلفنی برقرار می‌گردید.

این عملیات به صورت دوطرفه انجام می‌شود؛ یعنی دروازه‌های داخل ایران نیز ترافیک صوتی را از دروازه‌ خارجی دریافت کرده، با تبدیل آن به صوت آنالوگ، از طریق شبکه PSTN اقدام به برقراری ارتباط صوتی می‌نمودند. حالت اول که دروازه‌ داخل کشور اطلاعات صوتی را به خارج ارسال می‌کند، Origination نام دارد و به حالت دوم که اطلاعات را از دروازه‌ خارجی جهت برقراری ارتباط دریافت می‌کند، Termination گویند.