12.4.1 Τηλεφωνία

Η τηλεφωνία χρησιμοποιεί ασύρματα και ενσύρματα μέσα μετάδοσης, με όλο και περισσότερους τρόπους και μεθόδους που εξελίσσονται ραγδαία. Τα πιο γνωστά συστήματα τηλεφωνίας είναι τα ακόλουθα:

Δημόσιο επιλεγόμενο τηλεφωνικό σύστημα

PSTN Το "κοινό" τηλεφωνικό σύστημα, που ονομάζεται Δημόσιο Επιλεγόμενο Τηλεφωνικό Δίκτυο (Public Switched Telephone Network - PSTN), αποτελείται από το δίκτυο των συνδρομητών -σπίτια, εταιρείες, οργανισμοί- καθώς και το δίκτυο των τηλεπικοινωνιακών κέντρων. Οι συνδρομητές συνδέονται, σήμερα καλωδιακά, με το πλησιέστερο σε αυτούς κέντρο και επικοινωνούν με αναλογικά σήματα. Τα σύγχρονα κέντρα είναι ψηφιακά και συνδέονται μεταξύ τους αλλά και με άλλα ευρύτερα τηλεφωνικά συστήματα (ενσύρματα, ή ασύρματα) ανταλλάσσοντας ψηφιακά σήματα. Έτσι, οι συνδρομητές μπορούν να στέλνουν ή να λαμβάνουν αναλογικά σήματα, που αντιπροσωπεύουν φωνή ή δεδομένα, τα οποία βέβαια, αν προέρχονται από ψηφιακή μονάδα, υφίστανται πρώτα ανάλογη μετατροπή από μόντεμ.

Εσωτερικό τηλεφωνικό σύστημα οργανισμού

Οι οργανισμοί και οι εταιρείες, για να καλύψουν εσωτερικές τηλεφωνικές τους ανάγκες, οργανώνουν ένα εσωτερικό ιδιωτικό τηλεφωνικό δίκτυο. Μια ειδική μονάδα, μέσα στην επιχείρηση, παίζει τον ρόλο του τηλεφωνικού κέντρου και με αυτήν συνδέονται όλοι οι χρήστες της επιχείρησης. Το τηλεφωνικό αυτό κέντρο είναι επίσης συνδεδεμένο με το δημόσιο τηλεφωνικό δίκτυο.

ISDN

Για περισσότερο από ένα αιώνα η βασική επικοινωνιακή υποδομή ήταν το τηλεφωνικό σύστημα που προαναφέραμε, το οποίο σχεδιάστηκε για αναλογική μετάδοση φωνής. Το σύστημα αυτό αποδεικνύεται ανεπαρκές για πολλές ανάγκες της σύγχρονης επικοινωνίας, όπως η μετάδοση δεδομένων, φαξ και βίντεο. Οι απαιτήσεις των χρηστών για τέτοιου είδους υπηρεσίες οδήγησαν σε μια παγκόσμια προσπάθεια αντικατάστασης μέρους του τηλεφωνικού δικτύου PSTN από ένα νέο ψηφιακό σύστημα που ονομάζεται ISDN (Integrated Services Digital Network - Ψηφιακό Δίκτυο Ολοκληρωμένων Υπηρεσιών), το οποίο έχει σκοπό την ολοκλήρωση φωνητικών και μη υπηρεσιών. Το ISDN παρέχει τη δυνατότητα ύπαρξης μιας και μόνο γραμμής για τη λειτουργία ανόμοιων υπηρεσιών, όπως είναι η τηλεφωνία, η σύνδεση με το Διαδίκτυο, το φαξ, κλπ., στις οποίες υπάρχει η δυνατότητα παράλληλης χρήσης μέσα από την ίδια πάντα γραμμή. Προκειμένου να γίνει αυτό καλύτερα αντιληπτό, αναφέρουμε ότι χωρίς την ύπαρξη του ISDN, πρέπει ένας χρήστης να διαθέτει δύο φυσικές γραμμές, εφόσον επιθυμεί η σύνδεσή του με το Διαδίκτυο να πραγματοποιείται ταυτόχρονα με κάποια τηλεφωνική κλήση. Στην περίπτωση του ISDN αρκεί μία φυσική σύνδεση. Σε σύνδεση ISDN είναι δυνατόν, για παράδειγμα, ο χρήστης να έχει σύνδεση με το Διαδίκτυο και παράλληλα να λαμβάνει ή να πραγματοποιεί τηλεφωνικές κλήσεις.

Με τo κοινό τηλεφωνικό σύστημα χρειάζεστε πολλές τηλεφωνικές γραμμές για την ύπαρξη διάφορων υπηρεσιών ταυτόχρονα. Τόσες, όσες και οι υπηρεσίες.

Με τo ISDN μπορούν πολλές υπηρεσίες να εξελίσσονται από μία γραμμή ταυτόχρονα.

Η τεχνολογία του ISDN επιτρέπει τη μετάδοση πληροφοριών με υψηλή και σταθερή ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων, σε σχέση με το PSTN, πράγμα που κάνει εφικτές υπηρεσίες όπως η τηλεδιάσκεψη.

Στο ISDN υπάρχουν δύο τύποι καναλιών: α) Τα κανάλια επικοινωνίας που ονομάζονται τύπου Β και μεταφέρουν πληροφορίες των χρηστών, όπως κείμενο, ήχος, βίντεο και φαξ. β) Τα κανάλια σηματοδοσίας, που ονομάζονται τύπου D και μεταφέρουν πληροφορίες για τον έλεγχο μεταξύ των καναλιών επικοινωνίας. Αυτά είναι υπεύθυνα για την αποκατάσταση και τον τερματισμό της επικοινωνίας των παραπάνω καναλιών τύπου Β.

Σήμερα υπάρχουν δύο τύποι συνδέσεων ISDN.

Ο πρώτος τύπος, που ενδιαφέρει χρήστες με μικρές ανάγκες, ονομάζεται Βασικού Ρυθμού (Basic Rate Interface - BRI), και αποτελείται από δύο B κανάλια των 64 Kbps και ένα κανάλι D των 16 Kbps (σύνολο 144 Kbps). Αποτελεί μια αρκετά καλή και ευέλικτη υπηρεσία που δίνει τη δυνατότητα δύο ταυτόχρονων κλήσεων, είτε για τηλεφωνική χρήση είτε για ανταλλαγή δεδομένων αλλά και συνδυασμό των δύο. Πρέπει να σημειωθεί, εξάλλου, ότι οι δύο κλήσεις που πραγματοποιούνται ταυτόχρονα μπορούν να απευθύνονται σε διαφορετικούς προορισμούς.

Ο δεύτερος τύπος σύνδεσης έχει περισσότερες δυνατότητες από τον πρώτο και ικανοποιεί τις ανάγκες μεγάλων εταιρειών και οργανισμών. Περιλαμβάνει πολύ περισσότερα κανάλια, με αποτέλεσμα την κατά πολύ μεγαλύτερη συνολική χωρητικότητα. Η σύνδεση αυτή ονομάζεται Πρωτεύοντος Ρυθμού (Primary Rate Interface - PRI), και αποτελείται από 23 B κανάλια των 64 Kbps και ένα κανάλι D 64 Kbps (Η.Π.Α και Ιαπωνία) ή από 30 B κανάλια των 64 Kbps και ένα κανάλι D 64 Kbps (Ευρώπη). Παρά το γεγονός ότι η υπηρεσία αυτή διαφέρει από χώρα σε χώρα, είναι δυνατή η επικοινωνία αυτή και μεταξύ συστημάτων που έχουν υλοποιήσει την σύνδεση με διαφορετικό τρόπο.

Ο εξοπλισμός που απαιτείται προκειμένου κάποιος χρήστης να κάνει χρήση των υπηρεσιών που προσφέρει το ISDN, όπου η επικοινωνία γίνεται εξ ολοκλήρου με ψηφιακό τρόπο, εξαρτάται από το είδος των συσκευών που χρησιμοποιεί προκειμένου να υλοποιήσει τις ανάγκες του. Πιο συγκεκριμένα, αν η συσκευή που χρησιμοποιεί είναι συμβατή με το ISDN, τότε ο χρήστης συνδέεται αυτομάτως μέσω της γραμμής που του προσφέρεται με το δίκτυο αυτό. Τυπικό παράδειγμα τέτοιας συσκευής αποτελεί το ISDN τηλέφωνο. Αν αντίθετα η συσκευή που χρησιμοποιεί δεν είναι συμβατή, όπως για παράδειγμα ένα κοινό τηλέφωνο ή ένα κοινό τερματικό, προκειμένου να επιτευχθεί η επικοινωνία μεταξύ των συσκευών αυτών και του ISDN δικτύου απαιτείται η χρήση ειδικού μετατροπέα.

Κινητή τηλεφωνία

Επιτρέπει στο συνδρομητή να επικοινωνεί ασύρματα χρησιμοποιώντας τη φορητή του συσκευή, δηλαδή το κινητό τηλέφωνο, με άλλους συνδρομητές είτε της κινητής τηλεφωνίας, είτε του τηλεφωνικού δικτύου (σταθερό τηλέφωνο). Αυτό είναι εφικτό, διότι ένα δίκτυο κινητής τηλεφωνίας συνδέεται και με άλλα δίκτυα κινητής τηλεφωνίας, όπως επίσης και με το τηλεφωνικό δίκτυο. Η επικοινωνία γίνεται ψηφιακά. Τα κέντρα της κινητής τηλεφωνίας επικοινωνούν με τη συσκευή του συνδρομητή με ένα σύστημα αναμεταδοτών διεσπαρμένων κατάλληλα γεωγραφικά. Έτσι, υπάρχει μια περιοδική επικοινωνία του συστήματος με το τηλέφωνο του συνδρομητή και έλεγχος της ταυτότητάς του, ώστε να είναι συνεχώς δυνατή η εξυπηρέτηση (κλήση ή αποδοχή κλήσης) μια και γνωρίζει σε ποια κυψέλη βρίσκεται. Εκτός της φωνητικής επικοινωνίας, μέσα από την κινητή τηλεφωνία παρέχονται και άλλες υπηρεσίες, όπως είναι η αποστολή γραπτών μηνυμάτων, φαξ ή δεδομένων από υπολογιστή, η σύνδεση με το Διαδίκτυο με τη χρήση του WAP - Wireless Application Protocol, ενός παγκόσμιου προτύπου για επικοινωνίες Διαδικτύου και προηγμένες υπηρεσίας τηλεφωνίας για ψηφιακές ασύρματες συσκευές, όπως κινητά τηλέφωνα, PDA's κ.λπ., υπηρεσίες που εξελίσσονται και αυξάνονται ραγδαία.

Ένα άλλο σύστημα κινητής τηλεφωνίας είναι εκείνο όπου η μονάδα του συνδρομητή επικοινωνεί άμεσα με ένα σύστημα δορυφόρων. Έτσι, είναι δυνατή η επικοινωνία ενός χρήστη με άλλους σε όλη τη γη, μια και δεν υπάρχουν αναμεταδότες που καλύπτουν συγκεκριμένη περιοχή, αλλά δορυφόροι κατάλληλα διατεταγμένοι στο διάστημα ώστε να καλύπτουν όλο τον πλανήτη. Ένα τέτοιο σύστημα κινητής τηλεφωνίας που συνδυάζει δορυφορικές και επίγειες επικοινωνίες είναι το Universal Mobile Telecommunications System - UMTS.

Ένα δίκτυο κινητής τηλεφωνίας αποτελείται: α) από ένα κέντρο μεταγωγής κινητής τηλεφωνίας (Mobile Switching Center) β) τους σταθμούς βάσης (Base Stations), και γ) τους κινητούς σταθμούς (Mobile Stations), δηλαδή τους συνδρομητές. Κάθε σταθμός βάσης συνδέεται με το κέντρο κινητής τηλεφωνίας στο οποίο ανήκει και εξυπηρετεί μια περιοχή, η οποία ονομάζεται κυψέλη. Η επικοινωνία ανάμεσα στο κινητό τηλέφωνο και το σταθμό βάσης γίνεται ασύρματα. O σταθμός αυτός επικοινωνεί μόνιμα με το κέντρο. Το κέντρο μεταγωγής της κινητής τηλεφωνίας μέσω των σταθμών βάσης γνωρίζει κάθε στιγμή πού βρίσκεται κάποιος κινητός σταθμός.

Τηλεφωνία μέσω του Διαδικτύου

Όπως είδαμε, με τη σύγχρονη τηλεφωνία μεταφέρουμε ήχο, δεδομένα ή εικόνα. Όλα αυτά μπορούμε να τα επιτύχουμε και μέσα από το Διαδίκτυο. Στην περίπτωση αυτή η πληροφορία -εικόνα από κάμερα, ήχος από μικρόφωνο, κ.ά.- σε ψηφιακή μορφή, συμπιέζεται στον υπολογιστή του αποστολέα και μεταδίδεται μέσα από το Διαδίκτυο στον υπολογιστή του παραλήπτη (συνομιλητή). Εκεί αποσυμπιέζεται και γίνεται αντιληπτή μέσα από κατάλληλα περιφερειακά - οθόνη, ηχεία, ακουστικά. Μεταξύ των συνομιλητών απαιτείται σύνδεση με ικανοποιητική και σταθερή ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων (τυπικά μεγαλύτερη από 28,8 Kbps για την περίπτωση του ήχου). Στο άμεσο μέλλον τέτοιες λειτουργίες θα τις αναλάβουν πολυμορφικές συσκευές, όπως εξελιγμένα κινητά τηλέφωνα με δυνατότητες προσωπικού υπολογιστή, ψηφιακές τηλεοράσεις, οικιακές συσκευές που θα συνδέονται με το Διαδίκτυο, κλπ.