Elektrik Mühendisliği · Sayı 416 · Kasım 2002

IP TELEFON TEKNOLOJİSİ

Vedat Tüfehçi

Haberleşme, telekomünikasyon ve yayıncılık Teknik / bilimsel makale

Yıl
2002
Sayfa
9
Okuma süresi
7 dk
Görüntülenme
0

Konu

Haberleşme, telekomünikasyon ve yayıncılık

İlgili: Elektronik ve yarı iletkenler, Bilgisayar, yazılım ve internet

Anahtar kelimeler

  • IP Telefon
  • VoIP
  • Call Manager
  • Servis Kalitesi (QoS)
  • PBX
  • Paket Anahtarlama

Özet

Yazıda ses haberleşme teknolojilerinin gelişimi özetlenerek devre anahtarlamadan paket anahtarlamaya geçiş ve IP telefon teknolojisinin mimarisi, servis kalitesi gereksinimleri ve sunduğu yönetim ile maliyet avantajları ayrıntılı biçimde anlatılmaktadır.

Tam metin

Metin PDF'ten otomatik çıkarılmıştır; tablo, şekil ve formüller eksik ya da hatalı olabilir. Özgün dizgi için PDF'e bakın.

Vedat TÜFEKdİ ODTÜ Elektronik Cisco Türkiye Sistem Mühendisi Ses haberleşme teknolojileri, sesin elektrik ortamda iletilmeye başladığı günden beri hızlı bir gelişme kaydetmiş, kapasite sürekli artarak, tarifelerin de tahminlerin ötesinde düşmesine olanak sağlamıştır. Bugün gelinen noktada bir fiber kılı üzerinden 100,000Üden fazla telefon görüşmesi taşınabilmekte ve tekellerin yerini rekabetçi pazara bırakmasıyla örneğin ABD-Türkiye aramaları dakikası 10 centÜin altına yapılabilmektedir. Ses şebekeleri operatör yardımlı manuel santrallerle başlamış ve yapılan bir hesaplamaya göre, artan talebi karşımak için 1950Ülerde ABDÜdeki tüm kadınların santral operatorü olması gerektiği ortaya çıkmıştır. Neyse ki korkulan olmamış, mekanik santraller, sayısal santraller, sayısal transmisyon teknolojileri ile yüzbinlerce abone tek bir santralde hizmet alabilmektedir. Telekom sektörü tüm kadınlar olmasa bile, yarattığı isdihdam açısından da en büyükler arasındadır. Bu sebeple hızla küreselleşen dünya ekonomisinde çok dikkatle izlenen ve dengeleri çok kolay değiştirebilen bir sektördür. Ses teknoloji ve servislerinin gelişiminde ilk olarak sayısallaşma ve yüksek kapasitenin bir dönüm noktası olduğunu kabul edersek, ikinci olarak da mobil telefon şebekelerinin ve servislerinin büyük bir değişim yarattığını söyleyebiliriz. 1980Ülerde başlayan bu değişim ilk olarak lüks ve pahalı olarak algılansa da, bireylere µherzaman ve heryerdeÜ haberleşme özgürlüğü sunduğu için, kısa sürede benimsenmiş ve bircok ülkede abone sayısı olarak sabit telefon abone sayısını yakayıp, geçmiştir. Burada da yine rekabetçi ortamın payını vurgulamadan geçemeyeceğim. Üçüncü devrim 1990Üların hemen başında yaşanmış ve iletişimde başka bir rüzgar esmeye başlamıştır: µInternetÜ. Bilgi alışverişinde sınırları kaldıran, dünyayı herkesin herkesten haberdar olabileceği entegre bir yapıya sokan ve iyice küçülten bir devrim. Kimsenin olmayan ve aynı zamanda herkesin olan bir şebeke. Bunun dünya toplumları arasında sosyal etkileri hemen görülmeye başlamış ve sosyalogların en gözde araştırma konusu olmuştur. Tabi en yoğun kullanımı da global pazarlama ve satış olarak ortaya çıkmış ve böylece ekonomik küreselleşme politikalarını oturtmaya çalışanların en güçlü silahı olmuştur. Hatta insanlık tarihinini çağlara bölenler artık yakın çağın yerini µBILGIÜ çağına bıraktığını ve 21. yüzyılın da bilgi yüzyılı olduğunu duyurmuşlardır. Işte data şebekesi olarak kurulan ve tüm dünyayı saran bu Internet altyapısı üzerinden sunulan servislere, ses ve görüntü iletiminin de eklenmesi, ses haberleşmesi tarihinde yeni bir dönemeç olmuş ve tabiki teknik ve bilhassa devlet destekli telekom tekellerince ve telekom üreticilerince ekonomik açıdan büyük bir tartışma başlatmış, umut ve korkuyu beraber getirmiştir. Umut; daha ucuz ses servislerine kavuşulacak olması, yeni ve zengin servislerin geliştirilebileceği ve kişiselleştirilebileceği açık mimariye sahip olması, korku ise yıllardır üretici ve operatör olarak oluşturulan tekellerin rekabetçi ortamdan çekinmelerinden ve kullanıcılarını yeni servislerin cazibesine kaptırma kaygılarından kaynaklanmıştır. En büyük teknik savları da ses servis kalitesinin data altyapıları ile sağlamayacağı ve yeni kurulacak şebekelerin sürekli çalışır vaziyette, abonelerine hizmet vermekte sorunlar yaşatabileceği olmuştur. Devre anahtarlama-Paket Anahtarlama Evlerimizde kullandığımız telefonlar bir uçtan diğer uca taşınırken, yol boyunca ve çağrı süresince 64kbps hızında bir kanal açılmaktadır. Bu 64 kbpsÜlık kapasite o hattan konuşulsun veya konuşulmasın sadece o konuşmaya ayrılmaktadır. Paket anahtarlama ise konuşma bilgilerini sayısal sinyal işlemcileri ile sıkıştırmakta ve paketler halinde karşıya taşımaktadır. Bugünkü sıkıştırma standartları ile ses trafiği onda bir oranında sıkıştırlabilmekte ve on kat kapasite kazancı sağlanmaktadır. dağrı kurulumunda iki nokta arasında işaretleşme farklı standartlarda yapılabilmekte, bugün en kullanılanlar ise ITU H323, SCCP, MGCP ve SIP standartlarıdır.

Oluşturulan paketler IP şebekeleri üzerinden VOIP destekleyen yönlendiriciler vasıtasıyla taşınmaktadır. Aslında sesin paketler halinde taşınması yeni bir teknoloji değildir. Buna örnek olarak, paket telsiz sistemleri, GSM, ATM, FR gösterilebilir. Servis Kalitesi (QoS) Telefon konuşması gerçek zamanlı bir servis olduğundan en önemli kalite kriteri gecikme olmamasıdır. dünkü ses trafiği çift taraflı olduğundan hatlarda oluşabilecek gecikme bağlantıdaki senkronizasyonu bozar. Uluslararası Telekomünikasyon Birliği (ITU) bunu G.114 standartlarında uçtan uca 150 ms olarak belirlemiştir. Kabul edilebilecek en üst değer olarak ise 400ms verilmiştir. Dolayısıyla VoIP şebekesi tasarımı yapılırken gecikmeyi minimuma indirecek QoS desteği olan yönlendiriciler kullanılmaktadır. Bu yönlendiriciler, ses paketleri geldiğinde onları tanıyıp, önceliklendirip, ilk olarak o paketleri göndermektedirler. Hatta günümüzdeki yönlendiriciler ses trafiği için gerekli bant genişliğini ayırabilmaktedirler. Hatlarda yığılma olması durumunda da ses paketlerini koruyup, diğer paketleri düşürmektedirler. VoIP ùebekeleri Gelişimi Ilk olarak 1990Üların ortalarında VoIP çözümleri, kurumsal kullanıcılar tarafından ofisleri arasındaki telefon görüşmesinin IP hatları üzerinden taşınması ile kullanılmaya başlanmıştır. Ofislerdeki özel telefon santralleri (PBX) yönlendiricilere bağlanmış ve zaten ofisleri arasında kiralık hat veya Frame Relay data bağlantıları olanlar için ciddi bir tasarruf olmuştur. Daha sonraları telefon operatorleri abonelerin direk bağlandıkları lokal santralların dışındaki altyapılarını IPÜye geçirerek ciddi transmisyon kazanımları ve ekipman ucuzluğu elde etmişlerdir. Bu uygulama aboneler için bir servis farklılığı yaratmamakla birlikte altyapının değişmesi açısından önemlidir. Aboneler için asıl fark telefon servisinin ucuzlaması bir sonraki aşamada olmuş ve Internet Servis Sağlayıcıları, bu teknolojiyi kendi şebekelerine entegre edip µInternet Telefonu Servis SağlayıcısıÜ adını almışlar ve gerek ülke içinde gerekse ülkeler arası verdikleri servislerle bugün ciddi kapasitelere ulaşmışlardır. Bu gelişim içinde yukarıda dikkat çeken nokta, abonelerin telefonlarının ilk bağlandığı santrallare (PBX veya Lokal Santral) dokunulmamış olmasıdır. Bu son aşamanın IPÜye dönüştürülmesi ve sesin telefon cihazlarından IP paketlerine çevrilerek gönderilmesi ve abone santralı görevini de IP Santrallarının yapmasıyla, bugün artık uçtan uca IP telefon teknolojisinden ciddi bir şekilde bahsedebiliriz. IP Telefon dözümü IP Telefon mimarisi açık mimaridir ve mimariyi oluşturan birimler standarlara uygun açık arabirimlere sahiptir. PBXÜler her ne kadar tek kutu olarak görülse de dağrı Işleme, Anahtarlama, Dahili ve Harici Hat Kartları, Ses Postası işlemcisi ve Sesli Yanıt SistemleriÜnden oluşmaktadır. IP Telefon çözümünde bu birleşenlerin yerine üretici spesifik değilde standartlar temelli birimler kullanılmaktadır. Anahtarlama görevini Ethernet anahtarlar, çağrı kurulma ve çağrı kontrol işlemini Call Manager sunucusu yapmaktadır. IP telefonlar konuşulan sesi direk kendi üzerindeki kodekler vasıtasıyla IP paketlerine çevirip, 10/100 MbpsÜlık Ethernet portundan IP şebekesine iletir. dağrı çevrilen numaranın Call Manager tarafından dönüştürülen IP adresine direk yapılır. Bu IP adresi aynı lokal şebekede veya başka coğrafyalarda olabilir, IP bağlantısı olan herhangi bir yere de Call Manager konmadan sadece IP telefon konabilir. Birden fazla yerde ofisi olan kuruluşlar böylece tek merkezde IP PBX kurarak tüm kullanıcılara servis verebilirler. Istenen yer veya yerlerden de Türk Telekom ùebekesine çıkış sağlanabilir. Yedekleme amacıyla Call Manager çift olarak tasarlanabilir. Sistemin kapasitesi telefon ekledikçe arttığından ilave hatların bağlanması kolylıkla yapılabilir. Tek Call Manager ile 2 ila 2500 kullanıcı kapasitesi desteklenebilir. Birden fazla Call Manager kullanılmasıyla bu kapasite 100,000 kullancıya kadar çıkabilir. Oysaki PBX mantığında abone kapasitesi en önemli tasarım kriteridir. Kapasitesi dolmuş bir PBXÜe ilave abone bağlanamaz ve yeni daha büyük bir PBX ile değiştirilmesi gerekir. IP Telefon sistemi varolan PBX sistemleriyle de birlikte çalıştırılabilir ve aboneler tek PBXÜmiş gibi birbirlerini arayabilirler.

Yönetim açısından IP telefon işletim kolaylığı sağlar. Call Manager Web arayüzü ile herhangi bir WEB tarayıcı program ile herhangi bir yerden ister ofisteki bir bilgisayardan ister işleticinin evindeki bilgisayarından yönetilebilir. Kullanıcılar da kendi telefonları ile ilgili hızlı arama listeleri, çağrı kısıtlama, yönlendirme gibi bircok özelliği WEB arayüzü ile gerçekleştirebilirler. Kişisel Sekreter özelliği ile haftanın hangi gününde hangi saatler arasında ve arayan numaralara göre farklı işlemler yaptırabirler. IP Telefonlar direk ethernet hatlarıyla bağlandığı için kullanıcıların masalarına kadar ayrıca bir de telefon kablolaması yapılmasına gerek yoktur. Kullanıcıya gelen tek UTP kablosu IP telefonun ethernet portuna girdikten sonra diğer ethernet anahtar portundan bilgisayara bağlanır. Call Manager IP Telefonları MAC adresleriyle tanıdığı için, bir kullanıcının yer değiştirmesi durumunda tek yapması gereken telefonunu yeni yerindeki ethernet portuna bağlamasıdır. Aynı telefon numarası hemen kullanıma hazırdır. µKullanıcı HareketliliğiÜ (User Mobility) özelliği ile kullanıcı istediği telefona kullanıcı adı ve şifresiyle giriş yaparak o telefonu kendi dahili numarası ve kendine özel tüm ayarlarıyla birlikte kullanmaya başlayabilir. Bu özellikler işletme giderleri açısından da büyük tasarruf sağlar. Ayrıca PBX ve Data altyapısı için genelde kuruluşlarda ayrı birimler görev yapmaktadır. IP telefonu çözümünde tek birim tüm haberleşme altyapısından sorumlu olacaktır. IP telefonu setleri çevir sesi, meşgul tonu gibi her türlü tonu kendi üzerinde üretir. Cep telefonlarında olduğu gibi cevapsız çağrılar, arayan numaralar, aranan numaralar gibi arama kayıtları telefon üzerinde görülebilir. Telefon zil sesi istenildiği şekilde değiştirilebilir, yeni zil sesleri yaratılıp yüklenebilir. Telefon defteri olarak kullanılabilir. Telefon setlerinin üzerinde bulunan büyük ekran ve entegre XML browser vasıtasıyla, Intranet veya Internetteki servislere ulaşılabilir. grnek olarak, IntranetÜe şirket dahili telefon rehberi, günlük duyurular, kişisel ajanda ve şirket içinde çok kullanılan bilgiler konulbildiği gibi, Internet üzerinden de haber ve borsa bilgilerine ulaşılabilir. Bir telefona birden fazla dahili numara verilebilir veya farklı telefon setlerine aynı numara verilebilir. Call Manager üzerinden çağrı yapmak için IP telefon seti dışında bilgisayarlara yüklenen SoftPhone yazılımıyla bilgisayarlar da IP telefon şebekesine entegre edilebilir. Herkese IP telefon verilmek istenmemesi durumunda analog telefonlarda bir geçiş ünitesiyle sisteme dahil olabilir. Sonuç olarak IP Telefon çözümü şu anda sunduğu servisler ile uçtan uca tüm ses haberleşmesi ihtiyacını karşılayabilecek konumdadır ve açık mimarisi sayesinde üzerinde geliştirilen ve geliştirilecek yeni uygulamalara açık bir altyapı sunar. grneğin birleşik mesajlaşma sistemi entegre edildiğinde elektronik posta, ses mesajları ve faks mesajları, mail programı veya telefon üzerinden alınabilmektedir. Ilave olarak IP Temelli dağrı Merkezleri (Call Center) de Call Manager ile birlikte entegre olarak çalışabilmektedir. 2002 yılında, online alışveriş gelirlerinin tüm dünyada 41 milyar dolara ulaşacağı tahmin ediliyor. Ayrıca yine 2002 yılında, şirketlerin 53Üü internet üzerinden ticaret yapacaklar. Dolayısıyla IP telefonu çözümü, komple bir çözüm olarak karşımıza çıkıyor.