فناوری IP-PTT

 

برقراری ارتباط اولین ضرورت یک زندگی اجتماعی است. ارتباط عبارت است از فرآیند ارسال و دریافت پیام لذا با توجه به این تعریف هر ارتباطی مستلزم حضور دو یا چند نفر می باشد. هدف اصلی از برقراری ارتباط انتقال پیام می باشد. در هر ارتباط پنج عامل وجود دارد:

 

فرستنده ، گیرنده ،راه ارتباطی ، پیغام  و معنی

 

هدف اصلی هر ارتباط انتقال صحیح و کامل معنی می باشد لذا ارتباطی مناسب و موثر است که در ذهن فرستنده و گیرنده معنی مشابهی از اطلاعات منتقل شده ایجاد نماید. هر چه این تشابه بیشتر باشد، ارتباط کاملتر و نتیجه آن به هدف نزدیکتر می باشد.

 

 

بشریت در اولین تلاش خود برای برقراری ارتباط از ابزار زبان اشاره ای استفاده نمود و پس از توانایی در خلق آوا و اصوات زبان اشاره جای خود را به زبان کلامی سپرد. انسان در گذر زمان و گسترش جوامع از خانواده به قبیله و از قبیله به روستا ، شهر ، کشور و جهان جهت برقراری ارتباط ابزاری مانند رسم شکل برروی سنگ‌ها و غارها و یا ایجاد آتش و دود را آزمود و پس از طی سال‌ها خط جای اشکال را گرفت و طولی نکشید که  ارتباط نوشتاری بر روی انواع کتیبه ها و ارسال و دریافت نامه و نوشتار راهی موثر برای برقراری ارتباط واقع گردید. بی شک اختراع برق تاثیر بسزایی  در نحوه ارتباطات انسان‌ها داشته است. مورس را می توان از  ابتدایی ترین فناوری های ارتباطی به واسطه اختراع برق نام برد که  پس از آن طولی نکشید با ورود فناوری تلگراف ارتباط نوشتاری از راه دور ممکن گردید. با اختراع تلفن توسط گراهام بل انقلابی در صنعت ارتباطات به وجود آمد چرا که امکان ارسال و دریافت صوت نیز فراهم شد.

 

حتی تلفن هم نتوانست نیاز مبرم انسانها برای ارتباط آنی بین یک نفر به یک یا چند گروه را به مانند جارچیان مرتفع نماید و یکصد سال بعد از اختراع تلفن ، فناوری بگیر و صحبت کن (Push To Talk) با استفاده از امواج رادیویی به خدمت انسانها درآمد تا با ویژگی های بدیع ، بر خلاف سایر ابزارهای ارتباطی که در گذر زمان جای خود را به ابزارهای نوین میدادند ، همچنان استوار و بی رقیب در صف مدعیان ، گسترش ، تکامل و مورد استفاده قرار گیرد.

 

 

هرچند ابزار ارتباطی مانند روزنامه ، رادیو و تلویزیون قادر به ارسال پیام به جمع کثیری از مخاطبین را داشتند ولی این ارتباط کاملا (یک طرفه) بوده و مخاطبین راهی برای ارسال متقابل پیام به این ابزارها را نداشتند. در فناوری تلفن، ارتباط کاملا (دو طرفه) می باشد ولی امکان ارتباط همزمان جمع کثیری از افراد در یک ارتباط کاملا دو طرفه (FULL DUPLEX) امکانی بی فایده و غیر موثر و با مشکلات بسیار توام گردید لذا در ابزار ارتباطی PUSH TO TALK یک نفر قادر خواهد بود با جمع کثیری از افراد به صورت (نیمه دو طرفه) یا (HALF DUPLEX) پیام مخابره نماید بدان معنا که با فشردن و نگهداشتن تنها یک کلید (PTT)  و با استفاده از طول موج مشخص یک نفر متکلم و باقی افراد در همان طول موج  و هم زمان با ارسال پیام مستمع باشند.این ارتباط نیمه دو طرفه مزایا و نقاط تمایز زیر را نسبت به سایر ابزارها به همراه داشته است:

 

ارتباط گروهی

 

ارتباط می تواند بین یک نفر با یک نفر (1:1) و یا یک نفر به یک یا چند گروه (1:N)  برقرار شود.

ارتباط آنی

این ارتباط در حقیقت یک ارتباط همیشه فعال است که به کاربرانش اجازه می‌دهد تا تنها با فشردن یک کلید با یکدیگر ارتباط برقرار نمایند. و به جهت ارتباط دیگر نیازی به شماره گیری و یا تلاشی غیر از فشردن کلید نخواهد بود.

برقراری ارتباط پر تکرار اما کوتاه

بر خلاف ارتباطات کاملا دو طرفه (FULL DUPLEX) که ممکن است در یکبار ارتباط پیامهای زیادی ارسال و دریافت شود و پس از قطع ارتباط ، دیگر امکان ارسال و دریافت پیام تنها با شماره گیری مجدد اتفاق بیافتد، در ارتباط نیمه دو طرفه (HALF DUPLEX)  در هر بار ارتباط یک پیام کوتاه و کامل ارسال و دریافت خواهد شد ولی دفعات برقراری بیش از یکبار خواهد بود.

سازمان پذیری

منظور از سازمان‌پذیری تسلط مدیریت سازمانی  بر روی کلیه اعضا و ساختارهای ارتباطی می‌باشد و با توجه به قوانین وضع شده درون سازمانی  ، سیستم ارتباطی و مدیریتی را پایه‌ریزی می‌نمایند.

هر چند فناوری PTT مزایای قابل قبولی را دارد اما برخی معایب را هم شامل میشود. از معایب این فناوری می توان از هزینه بسیار بالای زیرساخت جهت استقرار ، محدودیت مکانی و سرزمینی ، قابلیت شنود توسط غیر ، امکانات محدود و بالاتر از همه وابستگی نسبتا شدید آن به امواج را یاد کرد.

سرعت گسترش فناوری ها در عصر دیجیتال فناوری PTT را بی نصیب نگذاشته و این فناوری همواره در حال رشد و تعالی قرار گرفته است این بدان معناست که مبتکرین و مبدعین سعی در افزایش امکانات و رفع نواقص آن بوده اند.

برای برپایی یک شبکه بیسیم زمینی (آنالوگ) نیازمند محلی برای استقرار ثابت دکل با ارتفاع مشخص و نصب آنتن بر روی دکل و اتصال آنتن به وسیله کابل مربوطه به تکرارکننده (Repeater) و اختصاص فرکانس ورودی و خروجی بر روی باندهای UHF  و VHF می باشیم. در این مدل ساده ، سطح پوشش شبکه بیسیم تنها به وسعت قدرت پخش امواج آنتن نصب شده بر روی دکل بوده که در بهترین حالت و عدم وجود موانع طبیعی و غیر طبیعی منطقه ای بیش از 20 کیلومتر مربع را شامل نخواهد شد لذا استفاده کنندگان برای ارتقاء سطح پوشش شبکه ناگزیر به افزایش تعداد دکل و تکرار کننده خواهند بود.

باید در نظر داشت سطح پوشش رادیو بیسیم های زمینی نهایتا با صرف هزینه های زیرساخت گزاف در حد پوشش یک شهر تجاوز نخواهد کرد چرا که جهت اتصال دو شهر به هم نیازمند زیرساخت و استقرار دکل و تکرار کننده در حد فاصل شهرها و در نهایت اتصال خواهیم بود که عملا نه تنها موجب تحمیل هزینه بسیار است بلکه از نظر امنیتی و نگهداری دور از واقعیت می نماید.

 با ظهور و بروز شبکه تلفن های همراه (CELL PHONE) و استقرار سلولی دکل های مخابراتی آنها جهت اشاعه امواج تلفن همراه و نهایت پوشش دهی در سطح شهرها و روستاها و جاده ها و به واسطه اتصال شبکه تلفن همراه کشورها به یکدیگر ، یک شبکه مخابراتی جهانی پدید آمد که در ابتدای امر هدف از آن برقراری تماس صوتی از طریق گوشی قابل حمل بود ولی با گسترش فناوری و ارتقاء این شبکه سلولی پدیده ای به نام اینترنت همراه نیز به خدمت استفاده کنندگان از موبایل درآمد. این شبکه بشر را قادر ساخت در سطح پوشش تلفن همراه از امکانات اینترانتی و اینترنتی هم بهره مند گردد. اینترنت نسل اول تلفن همراه (1G) با سرعت بسیار کم و عملکردی ضعیف به زودی جای خود را به نسل بعدی یعنی (2G) سپرد و پس از آن با ظهور نسل بعد (3G)دیری نپایید مفهومی به نام شبکه پهن باند در جهان پدیدار گردد.

شبکه پهن باند به سیستم‌های انتقال داده‌ها (اطلاعات دیجیتال) گفته می‌شود که در آن‌ها سرعت انتقال داده‌ها در محدودۀ صدها کیلو‌بیت بر ثانیه و بیشتر است. به عبارت دیگر، پهنای باند فرکانسی این سیستم‌ها، صدها کیلوهرتز و بیشتر است. اصطلاح «پهن‌باند» را نباید با عبارت (پهنای باند) اشتباه گرفت. پهن‌باند اشاره به یک ارتباط با پهنای باند حداقل ۲۵۶ کیلوبیت در هر ثانیه دارد. هر کانال، ۶ مگاهرتز پهنا دارد و از یک بازۀ فرکانسی وسیع برای دریافت داده‌ها در شبکه استفاده می‌کند. پهنای باند وسیعتر یک کانال،  به معنای ظرفیت بیشتر انتقال داده در کانالی با کیفیت مشابه است.

یکی از مشکلات عدیده کشورهایی که ارتشهای فرامنطقه ای داشتند همواره نوع ارتباط با نیروهای خود در مناطقی خارج از سطح پوشش شبکه بیسیم زمینی بوده است که چابکی و سرعت عمل و کنترل را به جهت فرماندهی آنها دور از انتظار مینمود و هیچگاه هیچ یک از ابزارهای ارتباطی نتوانست نقش PTT را برای آنها ایفا نماید. لذا همواره به فکر تکمیل این فناوری بوده اند که با پدید آمدن شبکه پهن باند مبدعین توانستند ارتباط بیسیم بر بستر پهن باند را ابداع نمایند.

شبکه نوظهور PTT بر بستر پهن باند که از آن با نام (IP-PTT) که مخفف Internet Protocol Push To Talk یاد شده است در ابتدا تنها قادر بود با استفاده از ظرفیت شبکه های سلولی و ماهواره ای در هر کجای پهنه زمینی و عرصه هوایی پیام های صوتی را ارسال و دریافت نماید ولی با دستیابی بخش خصوصی و خارج شدن این فناوری از انحصار نیروی نظامی و تجاری سازی آن به مرور پیشرفت قابل توجهی نمود.

نوع عملکرد این فناوری به این شرح است که در آن جهت برقراری شبکه بیسیم دیگر نیازی به استفاده از فرکانس نخواهد بود و از شبکه داده ها جهت انتقال پیام ها استفاده خواهد شد. این نوع شبکه تنها نیازمند یک سرور مرکزی (بعنوان تکرار کننده) و تعدادی دستگاه جهت اتصال از طریق شبکه به سرور می باشد.

مزیت استفاده از شبکه های پهن باند ، استفاده کنندگان را قادر خواهد ساخت تا از امکانات بیشتری نسبت به شبکه های رادیویی دیگر داشته باشند. امروزه کارایی ابزار ارتباطی PTT با توجه به تغییر بستر بسیار بیش از مدل ابتدایی آن است که این مهم میتواند کمکی شایان به نهادهای حکومتی و سازمانهای بالادستی جهت کنترل و دسترسی و مدیریت این شبکه ها نماید.

فناوری IP-PTT یکی از فناوری های پیش رو در زمینه انتقال داده ها و ارسال و دریافت پیام می باشد و به دلیل آنکه رادیو بیسیم های زمینی در کشور ما همواره نقش حکومتی و امنیتی داشته ، بخش تجاری از آن بی نصیب بوده و بازاری بکر در ایران را به خود اختصاص خواهد داد. در واقع بعبارتی بازار تجاری این فناوری تشنگی وصف ناپذیری نسبت به این سرچشمه را داراست.

اجرای این فناوری در کشور میتواند سر منشاء برکات و توسعه کسب و کارهای محلی و منطقه ای گردد زیرا امکانات نظیر اصلی ترین مزایای ذیل مختص این فناوری می باشد:

عدم نیاز به اخذ مجوز و تخصیص فرکانس

به دلیل آنکه این فناوری از فرکانس برای ارتباط استفاده نمیکند لذا نیازی به اخذ مجوز از سازمان تنظیم مقررات رادیویی ندارد و کمک شایانی در پایان دوره اشباع فرکانسی شهرهای بزرگ کشور خواهد شد.

صرفه جویی صد در صدی در هزینه طراحی شبکه

این فناوری از انواع راه های ارتباط به شبکه داده ها از قبیل LAN, WIFI, INTERNET, INTRANET, GSM, APN و VPN پشتیبانی می نماید لذا طراحی شبکه قابل توجهی را شامل نخواهد شد.

صرفه جویی در هزینه راه اندازی زیرساخت شبکه

زیرساخت های شبکه های رادیو بیسیم زمینی که در بالا اشاراتی به آنها شد زیرساخت های گران قیمت و قابل توجهی از نظر هزینه ای بوده است که در این فناوری جدید می توان حتی با 10 درصد هزینه های قبلی زیرساخت جدید را بنا نمود.

پوشش دهی کشوری و حتی بین المللی

همانگونه که در بخش قبلی به آن اشاره شد ارتباط رادیو بیسیم های زمینی (آنالوگ) در سطح کشوری به پهناوری ایران زمین غیر قابل تصور و یا با صرف هزینه هایی به اندازه بودجه عمرانی کل کشور ممکن می گردید ولی در این فناوری با توجه به ماهیت شبکه امکان ارتباط بین فردی در دور افتاده ترین روستاهای استانهای محروم شرقی با دورترین کشور در قاره ای دیگر در کسری از زمان ممکن می گردد.

صرفه جویی در زمان

از زمان تصمیم نهایی برای ابتیاع این فناوری تا استفاده از آن نهایتا بازه زمانی بیش از یک هفته را شامل نخواهد شد که در استقرار رادیو بیسیم های زمینی به مانند لطیفه ای بیش نمی باشد.

صرفه جویی در هزینه های تعمیر و نگهداری

تعمير و نگهداري دكل ها و اماكن استقرار آنها و نوسازي تجهيزات در سيستم هاي راديو بيسيم زميني بر همگان مبرهم است لذا در سيستم جديد اين هزينه ها يا حذف شده و يا به حداقل آن رسيده است .

برقراری امنیت کامل از طریق رمزنگاری داده ها

پر واضح است که در سیستم رادیو بیسیم های زمینی و در طول فرکانس های مختلف ابزار شنود تنها به یک دستگاه فرکانس باز و جستجوی دستی و خودکار فرکانس و سپس شنود خلاصه میشود ولی در سیستم جدید حتی اگر با علم به IP  سرور تلاشها جهت نفوذ در شبکه و گذر از دیوارهای آتشین به سرانجام برسد بازهم شنودی اتفاق نخواهد افتاد زیرا که کلیه مکالمات بصورت رمزنگاری داده ها به طرق مختلف ایجاد میشوند.

امکان استفاده و در آمیختن شبکه بیسیم زمینی در سیستم جدید

ممکن است صاحبین شبکه های رادیو بیسیم های زمینی با توجه به هزینه های انجام شده برای استقرار و استفاده از آن شبکه ، تمایلی به جمع آوری و استفاده از فناوری جدید را نداشته باشند ولی فناوری جدید ه قادر خواهد بود تا بوسیله درگاههای اتصال سخت افزاری و نرم افزاری خود را با سیستم قدیمی درآمیزد.

یکپارچه سازی

در فناوری IP-PTT و خاصیت استفاده از شبکه داده ها امکان استفاده از سایر فناوری های تحت شبکه مانند موقعیت یابی افراد ، دوربین های مداربسته ، همگام سازی آنی و …. بسیار آسان و مورد انتظار است این در حالی است که سازمان ها ، نهادها ، کسب و کارهای مختلف با استفاده از پروتکل های همسان قابل اتصال سریع به یکدیگر و یکپارچگی در مواقع اضطراری خواهند بود.

افزایش کارایی

کارایی ارسال و دریافت پیام های صوتی در سیستم های رادیو بیسیم زمینی در سیستم های جدید تحت فناوری IP-PTT چیزی غیر از خدمتی ناچیز نبوده امکان اشتراک موقعیت مکانی تماس تصویری و اشتراک تصاویر زنده و ارسال و دریافت پیام های متنی و اضطراری SOS می تواند بخشهای دیگری را تشکیل دهد.

مدیریت چابک و سریع

مدیریت افراد و کاربران با توجه افزایش امکانات و کارایی برای مدیران بالادستی بسیار مهم و در سیستم IP-PTT جزء لاینفک آن خواهد بود به نحوی که مدیران قادر خواهند بود تمامی رفتارها و گفتارهای کاربران را با دقت تحت نظر داشته و تصمیمات لازم را در لحظه اعمال نمایند.

در این فناوری جدید کاربران تنها با استفاده از دستگاه تلفن همراه هوشمند خود و با نصب اپلیکیشن مربوطه قادر خواهند بود با اتصال به سرور مرکزی و ورود به نرم افزار کانال ایجاد کنند و با کاربران دیگر به صورت PTT ارتباط برقرار  کنند. اکنون ارتباط PTT دیگر مختص انتقال صوت نبوده و همراه صوت قادر به انتقال همزمان تصویر در محیطی کاملا امن و رمزنگاری شده می باشند.

تقریبا تمامی کارشناسان و صاحب نظران عرصه فناوری بر جهان شمول بودن فناوری های نوین و عدم توانایی صد در صدی و حداکثری نهادهای حکومتی و محلی جهت جلوگیری از اشاعه ، گسترش و نفوذ فناوری های تحت شبکه اذعان و تاکید دارند.

فناوری های تحت شبکه به سرعتی غیر قابل تصور هر روز و حتی هر لحظه در حال گسترش و نفوذ در سطح لایه های مختلف جوامع هستند و با محبوبیت فراوان قسمتی قابل تامل از اوقات انسانها را به خود اختصاص داده اند.