تدفق بيانات الصوت في الشبكات اللاسلكية VOWIFI

VoWLAN Flow

تحتاج أجهزة هواتف IP phone الي عمليات التوثيق و الربط authenticate , associate للإتصال بالشبكة اللاسلكية مثلما تحتاج باقي الأجهزة اللاسلكية و ذلك باستخدام نفس بروتوكولات التأمين WPA/WPA2, 802.1X/EAP و غيرها

كذلك يقوم بتحميل عبر TFTP server و DHCP server و كل ما يلزمه ليعمل مثل IP address ثم يقوم بعدها بتحميل ملف اعداداته configuration file الذي يحمل عنوان CUCM و يرسل رسائل SCCP messages ليقوم بتسجيل نفسه في CUCM ليحمل بعدها البروفايل الخاص به و الذي يحتوي علي الوظائف التي سيعمل بها و رقم الإتصال به extension number

سيتلقي بعدها بيانات حسب نوع codec المستخدم و الكودك كما عرفناه سابقا هو الطريقة التي سيقوم بها بتحويل الموجات لصوتية الي بيانات داتا binary و اعادتها مرة أخري

عنما يقوم المستخدم بعمل مكالمة يقوم الهاتف بالإتصال بـ CUCM للوصول للجهة المطلوبة و بمجرد أن تقوم الجهة الأخري بالتقاط المكالمة تتدفق البيانات بين الجهتين و تكون مهمة CUCM هنا مراقبة الإتصال و ليس طبعا مراقبة تدفق بيانات الصوت بين الهاتفين

CODECS

المفتاح الرئيسي لعالم VOIP هو الكودك و ذلك عبر أخذ عينات من مسار الصوت – 50 عينة في الثانية- يقوم بتحويلها الي بيانات ثنائية لتلائم الكمبيوتر و تكون دائما المفاضلة بين جودة صوت و حجم الباكت

نستطيع قياس جودة الصوت بعدة أدوات منها meaning opinion score MOS و الذي يقوم بتدريج درجة جودة الصوت بين 1 سيء الي 5 ممتاز

و يعتبر G.711 هو الكودك الرسمي للكثير من مطوري أنظمة الصوت و هو يعتمد علي ترميز PCM Pulse Code Modulation و يعطي باكت بطول 160 بايت و درجة جودة علي MOS تبلغ 4.1 و يوفر 91.2 Kbps per stream

أما G.729 فهو يولد باكت بطول 20 بايت و درجة جودته 3.7 علي MOS و يوفر 35.2 Kbps per stream

و في كل الأحوال يتم اضافة بيانات علي الباكت تزيد من طوله مثل layer 3 و layer 4 بطول 40 بايت و بيانات الإتصال اللاسلكي بطول 28 بايت بدون تشفير

في الشبكات voip تسمي تدفقات البيانات stream من الهاتف أو اليه بـ call legs و لكي يكون هناك تدفق ثنائي في الاتجاهين duplex فلابد ان تضمن ارسال و استقبال 50 باكت في الثانية

يتم ستخدام بروتوكول Real Time Protocol [RTP] عبر UDP لنقل بيانات الصوت بينما بيانات التأشير signaling فيتم استخدام بروتوكول Real Time Control Protocol (RTCP) و هو أقل أهمية في المرور من سابقه لذلك فيستخدم عبر أي من TCP او UDP

Voice Quality Parameters

في الشبكات اللاسلكية لابد أن تضمن أن تدفقات الصوت لاسلكيا بين الأكسسبوينت و الهاتف اللاسلكي تمر بالسرعة الممكنة فمثلا عند سرعة 54 Mbps يتم ارسال و استقبال فريمات بطول 328 بايت تحمل 100 ms من ترميز G711 (5x20ms) و يقوم RTP بالتأكد من ترتيب الباكت

و تعاني تدفقات VOIP في الشبكات اللاسلكية و غيرها من عدة مشاكل مثل التأخير Delay و التشوه Jitter و ضياع الباكت Lost packets

أولا التأخير Delay

عند تأخر مرور البيانات بين هاتفين يسمي ذلك Delay و يجب الا يتعدي 150 ms -بغض النظر عن المسافة بينهما – طبقا للإتحاد الدولي للإتصالات ITU و اذا زاد التأخير عن ذلك فسيعاني الإتصال من مشاكل الصمت و ضياع الصوت

ثانيا التشوه Jitter

هو أحد مشاكل تدفق الموجات الصوتيه و يعبر عنه باختلاف التأخير بين أكثر من باكت أي أنه تأخير مركب فلو أن الباكت الأول يصل في 120 ms و الباكت الثاني يصل في 140 ms فيكون مدي التشوه jitter يصل الي 20 ms و تكون مشاكل الصوت في سقوط بعض الجمل أو صوت معدني أو صوت علي هيئة لقطات

ثالثا ضياع الباكتLost packets

هو من اسمه ضياع لبعض الباكت و التي يتم تعويضها ببعض الباكت الماضية أو الستقبليه مما يعطي جودة سيئة جدا لمجمل المكالمة

و لهذا فإنه يجب تصميم شبكة لاسلكية قوية تقل من الفقد أو التشوه أو ضياع بيانات الصوت كي لا تقل جودة الصوت بمقياس MOS عن 4 أي لا يكون فقد ببروتوكول G 711 يزيد عن 1% أي تأخير بمقدار 30 ms

لا تنسى الإشتراك بالمدونه ليصلك المنشورات و الكتب على الإيميل أسفل الصفحه