نظام نقل الصوت عبر التطور طويل الأمد في الاتصالات Voice over LTE

يُعد نقل الصوت عبر التطور طويل الأمد “VoLTE” بأنّه أحد المواصفات التقنية التي تحدد المعايير والإجراءات لتقديم الاتصالات الصوتية والبيانات عبر شبكات “4G LTE“، كما إنّها إحدى طرق إنشاء خدمات الصوت والفيديو والرسائل عالية السرعة وتوفيرها وإدارتها على شبكة لاسلكية “4G” للأجهزة المحمولة.

ما هو نقل الصوت عبر التطور طويل الأمد VoLTE

نقل الصوت عبر التطور طويل الأمد “VoLTE”: هي طريقة يمكن للمشغلين من خلالها نقل حركة المرور للصوت عبر “LTE” بطريقة موحدة، وفي البداية تم استخدام “LTE” فقط لنقل البيانات وتم استخدام أنظمة مثل “2G” أو “3G” لنقل الصوت عبر الشبكات الحالية، لكن أثبتت هذه الطريقة أنّها تخلق مشكلات عدم توافق لمعظم الهواتف التي تفتقر إلى القدرة على التواصل مع بعضها البعض.

• “VoLTE” هي اختصار لـ “Voice over Long-Term Evolution”.

• “LTE” هي اختصار لـ “Long-Term Evolution”.

أساسيات نظام VoLTE

يعتمد “VoLTE” على شبكة “IMS”، حيث تسمح هذه الطريقة للخدمة الصوتية بأخذ شكل تدفقات البيانات داخل حامل بيانات “LTE” أثناء تسليمها، والنتيجة هي أنّه ليست هناك حاجة لشبكة تبديل دارة قديمة وتسمح بسعة أكبر للصوت والبيانات مقارنة بشبكات الجيل الثاني والثالث، كما يدعم “VoLTE” تبديل الحزمة ويعمل بشكل أساسي على شبكة قائمة على “IP“.

كما يتلقى البيانات من شبكة خلوية عبر مفتاح دارة مثل النظام العالمي للاتصالات المتنقلة “GSM” أو شبكة الوصول المتعدد بتقسيم الكود “CDMA” ليتم تحويلها إلى حزم ستبثها الشبكة بعد ذلك، وكما هو الحال مع أي نظام صوت رقمي يتم استخدام برنامج ترميز “3GPP“، وهو برنامج الترميز متعدد المعدلات التكيفي “AMR” الذي تستخدمه “VoLTE”.

وفي بعض الحالات يمكن أيضاً استخدام برنامج ترميز النطاق العريض “AMR”، كما يتم استخدام برنامج ترميز “AMR” من قبل العديد من الأنظمة الخلوية؛ لأنّه يوفر ميزة من حيث قابلية التشغيل البيني مع الأنظمة القديمة، ويعمل “VoLTE” بشكل أساسي على الشبكات القائمة على “IP” ولا يدعم سوى تبديل الحزمة، وسيتم تحويل البيانات المستلمة من شبكة خلوية بتبديل الدارات مثل النظام العالمي للاتصالات المتنقلة “GSM” أو شبكة الوصول المتعدد بتقسيم الكود “CDMA” إلى حزم شبكة قبل بثها.

يستخدم “VoLTE” الشبكات القائمة على النظام الفرعي للوسائط المتعددة عبر بروتوكول الإنترنت “IMS” لتقديم هذه الخدمات، كما لن يعمل على الشبكات غير المتوافقة مع أو التي لم تدمج “IMS” في بنيتها الأساسية، وتشمل الخدمات التي يمكن توفيرها باستخدام “VoLTE” مكالمات الفيديو والمكالمات الصوتية وخدمات دفق الوسائط المتعددة ومشاركتها.

كما يستخدم الإنترنت عبر الهاتف المحمول بدل البيانات الخاصة لإجراء مكالمات هاتفية بدلاً من استخدام تقنيات الاتصال الصوتي التقليدية في شبكات “2G” و”3G”، كما يعتمد الاتصال الصوتي التقليدي في الاتصالات المتنقلة على تقنية تسمى تبديل الدارات “CS”، ومع ذلك يستخدم جزء البيانات المتنقلة جزءاً مختلفاً من الشبكة يعتمد على تقنية تبديل الحزمة “PS”.

وعند إجراء مكالمة صوتية عادية من هاتفك المحمول تحتاج شبكة الهاتف المحمول إلى الاتصال بشبكات خارجية مثل شبكة الخطوط الأرضية أي نظام الهاتف المتحرك العام “PSTN“، أو شبكات المحمول المحلية الأخرى أي شبكة الهاتف المحمول الأرضية العامة “PLMN“، يتطلب ذلك دمج شبكة الهاتف المحمول مع “PSTN” وهي الطريقة التي تربط بها شبكة الهاتف المحمول مكالمتك بأرقام الهواتف الأرضية أو الهواتف المحمولة الأخرى.

تعمل مكالمات الإنترنت العادية ومكالمات “WhatsApp” على سبيل المثال بشكل مختلف، حيث لا يتعين عليك طلب رقم، كما يتطلب السماح للعملاء بطلب رقم هاتف من خلال الهاتف تكامل “PSTN” الذي لا يتوفر إلّا في شبكات “CS”، ومع “VoLTE” يمكن لشبكات “Packet Switched” أن تتكامل مع “PSTN”، كما تستخدم شبكات “4G LTE IMS” أي نظام “IP” متعدد الوسائط الفرعي لتوصيل مكالمات “VoLTE” أو “VoWiFi” بشبكات خارجية أخرى مثل “PSTN” و”ISDN“.

• “VoWiFi” اختصار لـ “Voice over wireless Lan”.

• “CS” هي اختصار لـ “Circuit switch”.

• “IP” هي اختصار لـ “Internet Protocol”.

• “PSTN” هي اختصار لـ “Public Switched Telephone Network”.

• “ISDN” هي اختصار لـ “Integrated Services Digital Network”.

• “PLMN” هي اختصار لـ “public land mobile network”.

• “PS” هي اختصار لـ “packet switch”.

• “CDMA” هي اختصار لـ “Code Division Multiple Access”.

• “AMR” هي اختصار لـ “Adaptive Multi Rate”.

• “IMS” هي اختصار لـ “IP Multimedia Subsystem”.

• “3GPP” هي اختصار لـ “3rd Generation Partnership Project”.

• “GSM” هي اختصار لـ “Global System for Mobile”.

كيفية عمل نظام VoLTE

“VoLTE” هو خيار أفضل للعملاء ومشغلي الهاتف المحمول للمكالمات الصوتية، وبالنسبة للمشغل يكون أكثر كفاءة لأنّ مكالماتك لا تشترك في أي دائرة من دوائرهم، وبالنسبة لك تكون المكالمة ذات جودة أفضل. هناك شرطان رئيسيان للاتصال عبر “VoLTE” و”Wi-Fi” للعمل، كما يجب أن يكون الجهاز متصلاً بالإنترنت ويجب أن يكون متصلاً بشبكة الهاتف المحمول.

أمّا المكان الذي يحدث “VoWiFi” هو بنية “IMS” المدمجة والشبكة الأساسية للجوّال التي تعتني بجميع عمليات الدمج مع “PSTN” والشبكات الأخرى، لتمكين المكالمات الصوتية عبر الإنترنت بطريقة آمنة وبمجرد توصيل جهاز يدعم “VoLTE” أو “VoWiFi” بشبكة الهاتف المحمول، فإنّ البنية التحتية “IMS” تكرر ما كان يمكن أن يفعله الاتصال التقليدي بتبديل الدارات ولكن باستخدام حزم البيانات بدلاً من الدوائر.

لذلك فإنّ مشغلي الهاتف المحمول لديهم تكلفة لتمكين الخدمة وهذا هو سبب تحصيل رسوم على المكالمات، ولدى مشغلي الهاتف المحمول أيضاً شراكات مع مزودي الشبكات الثابتة لتمكين نقاط اتصال “Wi-Fi” على تعريفات معينة للهاتف المحمول والتي تعد مفيدة لمكالمات “VoWiFi”، ولدى مشغلي شبكات الهاتف المحمول أيضاً اتفاقيات تجوال مع مشغلي شبكات الهاتف المحمول في بلدان أخرى بحيث عندما يسافر العملاء إلى تلك البلدان يمكن للشبكات الشريكة تمكين الاتصال لهم.

الفرق بين VoLTE وWi-Fi

اتصال “Wi-Fi” المعروف أيضاً باسم “Voice over Wi-Fi” ليس هو نفسه “VoLTE” ولكنّه تقنية مترابطة تسمح للأجهزة الخلوية المتصلة بشبكة “Wi-Fi” بأن تصبح جزءاً من شبكة “4G LTE”، ولدمج شبكات “Wi-Fi” في شبكة متنقلة يتم استخدام بوابة بيانات حزم متطورة “ePDG”، حيث ينشئ “ePDG” اتصالاً آمناً مع الأجهزة الخلوية المتصلة بشبكة “Wi-Fi” باستخدام “IPsec”.

و”IPsec” هو مجموعة من البروتوكولات المستخدمة لتشفير حزم البيانات، وبهذه الطريقة تصبح “ePDG” جزءاً لا يتجزأ من شبكة “4G” المتنقلة الأساسية الشاملة، و”EPC” لتوسيع تغطية الشبكة من خلال الاستفادة من شبكات “Wi-Fi”، كما يستخدم كل من “VoLTE” و”VoWiFi” نفس شبكة الهاتف المحمول الأساسية لتوفير تجربة اتصال صوت أو فيديو عالية الجودة للعملاء.

• “IPsec” هي اختصار لـ “Internet Protocol Security”.

• “EPC” هي اختصار لـ “Evolved Packet Core”.

• “ePDG” هي اختصار لـ “Evolved Packet Data Gateway”.

هندسة VoLTE

• النظام الفرعي للوسائط المتعددة “IP” أي “IMS”.

• كيان إدارة التنقل “MME”.

• خادم مركز تبديل الجوال “MSC”.

• شبكة النفاذ الراديوي الأرضي العالمي المتطورة.

• شبكة الوصول اللاسلكي “GSM / EDGE“.

• شبكة النفاذ الراديوي الأرضي العالمي “UTRAN“.

• معدات المستخدم “UE”.

فوائد نظام VoLTE

• يتيح “VoLTE” خدمات صوت واتصالات محسنة ومبتكرة عبر الهواتف الذكية والأجهزة القابلة للارتداء ومكبرات الصوت الذكية والأجهزة الأخرى، ونقاط نهاية المؤسسات عبر شبكات “LTE” و”Wi-Fi” و”5G”.

• إنّه يوفر أساساً لتحسين خدمات التعاون في الأعمال التجارية والمؤسسات جنباً إلى جنب مع الخدمات الصوتية المتنقلة عالية الجودة.

• توفر “VoLTE” خدمات الاتصالات للمستهلكين والشركات والمؤسسات والصناعات ويتم نشرها مع الحلول المستندة إلى السحابة.