VoIP – Η συναίρεση τηλεφωνίας και πληροφορικής

Τα τελευταία χρόνια ακούμε συχνά για την τεχνολογία VoIP στις Τηλεπικοινωνίες. Κι όμως, αυτή η τεχνολογία είναι το απότοκο τεχνολογικών εξελίξεων που χρονολογούνται αρκετές δεκαετίες πριν.

Τι είναι, όμως, το VoIP ; 

Το VoIP (Voice over IP) είναι μια τεχνολογία που επιτρέπει τη μετατροπή της φωνής σε ψηφιακά δεδομένα και την αποστολή της μέσω του Διαδικτύου, αντί για τις παραδοσιακές τηλεφωνικές γραμμές. Επιτυγχάνεται, έτσι, ενοποίηση της τεχνολογίας VoIP σε διάφορες ψηφιακές συσκευές — όπως τηλέφωνα IP, tablet, φορητούς υπολογιστές και έξυπνες τηλεοράσεις — μέσω ενός κοινόχρηστου δικτύου που βασίζεται σε IP, όπου η φωνή και τα δεδομένα συγκλίνουν απρόσκοπτα μέσω ενός δρομολογητή και μιας ευρυζωνικής σύνδεσης στο Διαδίκτυο.

Τι προηγήθηκε τεχνολογικά ; 

Η Πληροφορική και οι Τηλεπικοινωνίες δεν μοιράζονται μία κοινή καταγωγή. Οι Τηλεπικοινωνίες ξεκινούν το 19ο αιώνα με τον τηλέγραφο και το τηλέφωνο με αναλογικό σήμα και μεταγωγή κυκλώματος (circuit-switching), δηλαδή μετάδοση ανάμεσα σε δύο σημεία με συνεχή σύνδεση μεταξύ τους καθόλη τη διάρκεια της επικοινωνίας. Η Πληροφορική, από την άλλη, όπως αναπτύσσεται μετά τον Β.Π.Π. και σε συνάφεια με την εισαγωγή των τεχνολογιών δικτύου, στηρίζεται στην τεχνολογία επικοινωνίας μεταγωγής πακέτου (packet switching), δηλαδή σε επικοινωνία όπου τα δεδομένα της μεταδιδόμενης πληροφορίας χωρίζονται σε μικρά κομμάτια, τα «πακέτα» και στέλνονται ανεξάρτητα μέσω ενός δικτύου προς τον προορισμό τους.

Πώς επετεύχθη η σύγκλιση; 

Η σύγκλιση της Πληροφορικής και των Τηλεπικοινωνιών κατέστη δυνατή χάρη σε αρκετές επιστημονικές και τεχνολογικές ανακαλύψεις. Το 1948, η Θεωρία της Πληροφορίας του Claude Shannon καθιέρωσε ένα κοινό πλαίσιο, δείχνοντας ότι τα δεδομένα, η φωνή και τα σήματα μπορούσαν να αναπαρασταθούν ως πληροφορίες. Κατά τη διάρκεια των δεκαετιών του 1960 και του 1970, η ανάπτυξη της μεταγωγής πακέτων απέδειξε ότι κάθε είδους πληροφορία (είτε κείμενο, είτε εικόνες, είτε φωνή) μπορούσε να μεταδοθεί σε μικρά ψηφιακά πακέτα αντί να βασίζεται σε ειδικά κυκλώματα. Ταυτόχρονα, η ψηφιοποίηση της φωνής, μέσω της διαμόρφωσης παλμικού κώδικα (PCM), κατέστησε δυνατή τη μετατροπή της αναλογικής ομιλίας σε ψηφιακά σήματα, θέτοντας τις βάσεις για την αντιμετώπιση της φωνής ως δεδομένων. Τέλος, η πρόοδος στις οπτικές ίνες και τις δορυφορικές επικοινωνίες στις δεκαετίες του 1970 και του 1980 επέκτειναν τη χωρητικότητα του δικτύου, καθιστώντας τη μετάδοση ψηφιακής κίνησης σε μεγάλη κλίμακα εφικτή και αποτελεσματική.

Πού οδήγησε αυτή η διαδικασία σύγκλισης;

Η διαρκής ψηφιοποίηση των Τηλεπικοινωνιών και η δημιουργία διαδικτυακών πρωτοκόλλων, μαζί με την αύξηση της ευρυζωνικότητας (broadband) θα καταστήσουν εφικτή την ανάδειξη του VoIP ως πυλώνα των σύγχρονων τηλεπικοινωνιών. Σήμερα, τα περισσότερα τηλεφωνικά δίκτυα, συμπεριλαμβανομένων των κινητών 4G/5G, βασίζονται σε IP τεχνολογίες για τη μεταφορά φωνής. Η φωνή μεταδίδεται με πρωτόκολλα όπως το VoLTE (Voice over LTE) ή το VoNR (Voice over New Radio), τα οποία εφαρμόζουν αρχές VoIP σε δίκτυα κινητής τηλεφωνίας.

Φωτογραφίες:

1. Εικόνα που αναπαριστά την τεχνολογία VoIP (Voice over Internet Protocol - Φωνή μέσω Πρωτοκόλλου Διαδικτύου) — μετατροπή φωνητικών σημάτων σε ψηφιακά δεδομένα για μετάδοση μέσω του διαδικτύου, επιτρέποντας τηλεφωνικές κλήσεις και βιντεοκλήσεις μέσω συστημάτων επικοινωνίας που βασίζονται στο cloud.
2. Διάγραμμα που απεικονίζει μια ρύθμιση οικιακού δικτύου VoIP, που δείχνει πώς ένας δρομολογητής και ένας προσαρμογέας τηλεφώνου συνδέουν διάφορες συσκευές — όπως ένα τηλέφωνο IP, μια έξυπνη τηλεόραση, έναν φορητό υπολογιστή και ένα tablet — μέσω ενός DSL ή καλωδιακού μόντεμ στο διαδίκτυο. Η ρύθμιση δείχνει πώς οι υπηρεσίες φωνής και δεδομένων μοιράζονται την ίδια ευρυζωνική σύνδεση.
3. Διάγραμμα που δείχνει ένα δίκτυο μεταγωγής πακέτων, όπου τα δεδομένα από τον καλούντα χωρίζονται σε μικρά πακέτα που ταξιδεύουν ανεξάρτητα σε ένα δίκτυο διασυνδεδεμένων κόμβων πριν επανασυναρμολογηθούν από τον παραλήπτη. Αυτή η μέθοδος αποτελεί τη βάση της σύγχρονης διαδικτυακής επικοινωνίας και τεχνολογιών όπως το VoIP και η μεταφορά δεδομένων μέσω δικτύων IP.
4. Εικόνα που δείχνει τη μετατροπή αναλογικής ομιλίας σε ψηφιακά σήματα χρησιμοποιώντας Διαμόρφωση Παλμικού Κώδικα (PCM) — μια διαδικασία που δειγματοληπτεί και κβαντίζει τα φωνητικά κύματα σε δυαδικό κώδικα, επιτρέποντας την ψηφιακή μετάδοση και αποθήκευση ήχου σε σύγχρονα τηλεπικοινωνιακά συστήματα.
5. Εικόνα που δείχνει την φωνητική επικοινωνία μέσω IP σε δίκτυα κινητής τηλεφωνίας — VoLTE (Voice over LTE) για 4G και VoNR (Voice over New Radio) για 5G. Και οι δύο τεχνολογίες μεταδίδουν φωνητικές κλήσεις ως δεδομένα μέσω του πρωτοκόλλου internet, επιτρέποντας ταχύτερες συνδέσεις και υψηλότερη ποιότητα κλήσεων σε σύγχρονα συστήματα κινητής τηλεφωνίας.