سلام
در ادامه مباحث آموزشی سعی داریم سری جدید را با آموزش
VOIP
ادامه بدهیم .. آن چه در ادامه می آید مباحث علمی و آموزشی هست که دانشجویان میتوانند به عنوان پایان نامه و همکاران گرامی برای تحلیل بهتر در طراحی شبکه
VOIP
از آن استفاده کنند.

مطالبی که در ادامه می آید تالیف مهندس جانبزرگی می باشد که دوستان عزیزی که در کلاس های وویپ شرکت داده های اطلاعاتی سروش حضور داشتند کم و بیش با مطالب آشنایی دارند .

روال اموزش از اصول اولیه سیگنالها شروع میشود و با معرفی و مقایسه پارامترها ادامه می یابد و در انتها به تعریف پروژه ختم خواهد شد .

در ادامه مزایای استفاده از وویپ را مطالعه خواهید کرد.

فصل دوم
کدگذاری و مدولاسیون دیجیتال

نمونه برداري
يك سيگنال آنالوگ مفروض است مثلا" صداي دريافتي از ميكروفن؛ حال مسئله اين است كه چگونه آن را از يك خط ديجيتال عبوردهيم يا روي حافظه كامپيوتر ذخيره كنيم؟
شكل زیر نمونه برداري و كوانتيزه كردن يك سيگنال آنالوگ را توضیح میدهد.
نمونه برداري: برداشتن نمونه هايي از سيگنال پيوسته در فواصل زماني مساوي( پريوديك)
كوانتيزه كردن يا چندي كردن :(Quantization) فرض كنيد هر نمونه بايد به ۳ بيت كد شود . بنابراين بايد دامنه نمونه كه يك عدد حقيقي است از مجموعه محدود 8 تايي و گسسته اي از دامنه ها باشد و اگر نيست با تقريب رند كردن يا گرد كردن ( Round)به اين مجموعه گسسته نگاشت شود.

تئوري نايكوئيست (Nyquist)
اگر بالاترين فركانس يك سيگنال آنالوگ برابر fh باشد، فركانس نمونه برداري بايد حداقل برابر2 fh باشد.
نكته: اگر فركانس نمونه برداري كمتر از 2 fh باشد (fs < 2fh ) موجب روي هم افتادن مولفه هاي طيفي و اختلاط فركانسي <Aliasing>مي شود. از نظر تئوري نايكوئيست، نمونه برداري با فركانس هاي بالاتر هيچ برتري بر فركانس2 fhندارد و بيهوده است.

در ادامه نحوه کد گذاری آموزش داده خواهد شد

انواع کد گذاری
برای انتقال داده‌ها چه به صورت دیجیتال و چه به صورت آنالوگ، بسته به نوع محیط انتقال داده‌ها باید به صورت دیجیتال یا آنالوگ کد گذاری شوند.وقتی می‌خواهیم از دستگاه دیجیتالی داده‌هایی را به دستگاه دیجیتالی دیگری ارسال کنیم، در ساده‌ ترین حالت سیگنال‌های ارسالی نیز دیجیتالی خواهند بود. مانند ارسال اطلاعات از کامپیوتر به چاپگر. در اینگونه ارسال‌ها صفر و یک به پالس‌های سیگنال تبدیل می‌شوند و سطح ولتاژ نشان‌دهنده مقدار داده است . برای کد گذاری داده دیجیتال به سیگنال دیجیتال 3 دسته روش اصلی وجود دارد.
Unipolar: تک قطبی
Polar: قطبی
Bipolar: دو قطبی
1)unipolar
این روش کد گذاری از تمام روش‌ها ساده تر است. به این صورت که برای ارسال سیگنال ، از ولتاژ صفر برای نشان دادن صفر و از ولتاژ بالا یا پایین (یکی از پلاریته ها) برای نشان دادن یک استفاده می‌شود. این روش به دلیل استفاده از تنها یک پلاریته، تک قطبی نام گرفته است. در این روش مشکلاتی چون هم گام سازی به چشم می‌خورد.
2)polar
در این روش بر خلاف روش قبل که تنها از یکی از سطوح ولتاژ استفاده کردیم، از دو سطح ولتاژ استفاده می‌کنیم. هر چه تعداد سطوح ولتاژ بیشتر شود، تشخیص دادن کدهای ارسالی سخت‌تر خواهد شد. این روش خود سه زیر مجموعه معروف دارد
:RZ یا بازگشت به صفر مخفف( Return to Zero)
: NRZ یا عدم بازگشت به صفر مخفف( Non Return to Zero)
: Biphase یا دوفازی

در شکل زیر میتوانید انواع کد گذاری ها را مشاهده فرمایید.

یادگیری مطالب بالا به شما کمک خواهد کرد که نحوه کدگذاری های معمول در وویپ , مثل g711 , g721 , .... را محاسبه نمایید

محاسبه g711به شکل زیر خواهد بود
اگر فرکانس صوت را 4 کیلو هرتز در نظر بگیریم طبق قضیه نایکوییست باید سرعت نمونه برداری را دو برابر فرکانس صوت در نظر بگیریم .. بنابراین سرعت نمونه برداری ما 8000 بار در ثانیه خواهد بود و اگر هر نمونه را با هشت بیت نشان دهیم پهنای باند مورد نیاز g711 محاسبه خواهد شد .
فرکانس صوت ×2×8بیت
G711=2×4000×8=64000
64kbps

پروتکل های لایه های بالاتر نحوه کدینگ را برای ارسال مشخص میکنند که در آینده به آنها خواهیم پرداخت

برای ارسال داده های دیجیتال بر روی بستر آنالوگ نیازمند مدولاسیون های دیجیتال به آنالوگ هستیم که در ادامه به چند نمونه اشاره میشود

انواع مدولاسیون دیجیتال

مدولاسیون شیفت دامنه یا ASK