مقاله تحلیل اقتصادی تعامل اپراتور های تلفن و اپراتورهای VoIP نرم‌افزاری

بخشی از مقاله

چکیده

از آنجاییکه امروزه بهدلیل کاهش استفادهاز تلفن متعارف بهدلیل ظهور سرویسهای - MVoIP - Mobile Voice over IP همچون اسکایپ، وایبر و...، سود اپراتورهای تلفن کاهش پیدا کردهاست، در این مقاله بهدلیل کاهش سود اپراتورهای تلفن یک مکانیسم قیمتگذاری ارائهشده که علاوهبر برقراری اتصال اپراتور تلفن با اپراتور MVoIP، سود اپراتور تلفن و اپراتور MVoIP را تضمین نماید. برای قیمتگذاری از مدل هتلینگ نظریه بازیها استفاده شدهاست. مدل پیشنهادی برخلاف مدلهای قبل سه نوع تماس تلفن به تلفن، MVoIP به MVoIP و    MVoIP به تلفن را درنظرگرفتهاست و قیمتهایی را به اپراتور MVoIP و اپراتور تلفن درصورت استفادهی کاربر از تماس MVoIP به تلفن، پیشنهاد میکند. درواقع باتوجهبه هزینههایی که کاربران برای تلفن متعارف و دسترسی به اینترنت پرداخت میکنند، اپراتور تلفن قیمتی را به اپراتور MVoIP اعلامکرده و اپراتور MVoIP هم باتوجهبه آن، هزینهای را از کاربر دریافت مینماید. با استفاده از این قیمتهای بهدستآمده از مدل پیشنهادی میتوان نرخ تقاضای کاربران برای هر سه نوع تماس و درنهایت سود هریک از اپراتورها را بهدستآورد. نتایج عددی بهدستآمده حاکی ازآناست که با بالارفتن قیمت مکالمهی عادی، نرخ تقاضای کاربران برای تماسهای تلفن به تلفن کاهش پیداکرده و    برای تماسهای MVoIP به MVoIP و MVoIP به تلفننسبتاً افزایش مییابد.

-1 مقدمه

قدمت شبکههای تلفن به اواخر قرن نوزدهم برمیگردد. در ابتدا اتصالات بین کاربران تنها از طریق سیمهای مسی از کاربری به کاربر دیگر برقرار می-شدVoIP .[2] که با نام تلفن IP نیز از آن یاد میشود، امکان استفادهاز اینترنت و شبکههای کامپیوتری را بهمنظور مکالمات تلفنی فراهم مینماید .[2] در سال 1995، اولین نرمافزار تلفن اینترنتی برای کامپیوترهای شخصی فراهم شد. امروزه با گسترش تکنولوژی شبکه و پوشش شبکههای بیسیم و نسل 3 و نسل 4 و ظهور دستگاههای موبایل، نرمافزارهای VoIP به برنامه-های موبایل آنلاین ارتقا یافتهاند VoIP .[3] یک سرویس اطلاعاتی است، سرویس تلفنی نیست؛ تکنولوژی IP به انتقال بستههای صوتی روی اینترنت اجازه میدهد. این تکنولوژی سیگنال صدا را به سیگنال دیجیتالی تبدیل-کرده آن را در قالب بستههای IP انتقال میدهد. در واقع IP تفاوت بین صدا و داده را ازبینبردهاست که برای انتقال صدا از انتقال بستهای بهجای مداری که در شبکههای قدیمی بهکار میرفت، استفاده میکند. بههمیندلیل تکنولوژی VoIP ویژگی هر دو سرویس اطلاعات و مخابراتی را دارا می باشد.[4] , [5] در [6]، نشاندادهشده که ترافیک داده موبایل تا سال 2013، 81 درصد افزایشیافتهاست که پیشبینی میشود تا سال 2018 از مرز 15,9 اگزابایت هم بگذرد. یعنی نسبتبه سال 2013، 11 برابر خواهدشد که ترافیک VoIP مقدار قابل توجهی از این رشد را شامل میشود. ازآنجایی که اکثر نرم-افزارهایی که قابلیت استفاده از VoIP را دارند برای گوشیهای موبایل طراحی شدهاند - مانند اسکایپ، وایبر و .... - ، به آنها Mobile VoIP - MVoIP - گفته میشود. در زمینه MVoIP، اپراتور MVoIP مستقل از زیرساختار مخابراتی عمل مینماید .[4]
 از مزایای اولیه MVoIP برای کاربران، تماس با هزینه کمتر و از بین بردن هزینه رومینگ میباشد .[7] بهدلیل هزینه بالای تلفنهای متعارف میزان تماسهای - ILD - International Long Distance -بین کشورها  کاهش پیداکردهبود که استفادهاز MVoIP باعث افزایش این نوع تماسها شدهاست .[8] با استفاده از VoIP هزینهی کمتری پرداخت میشود اما کیفیت و امنیت کاهش پیدا میکند .[3] کشورها راهکارهای مختلفی برای استفاده از تلفن اینترنتی پیشنهاد کردهاند: به تلفن اینترنتی با محدودیتهایی از لحاظ قیمتگذاری اجازه بدهند؛ تلفن اینترنتی را ممنوع کنند؛ برخی از انواع تلفن اینترنتی را مجاز کنند؛ هیچ سیاستی روی تلفن اینترنتی نداشتهباشند .[5] در زمان استفادهاز خطوط تلفن متعارف،کاربران عملاً هزینهای نسبتبه زمان تماس به شرکتی که مدیریت خط تلفن را برعهده دارد، پرداخت می-نمایند و هراندازه که بیشتر با تلفن صحبت نمایند هزینه بیشتری را نیز میبایست پرداخت کنند. درصورتیکه با استفاده از فناوریMVoIP میتوان هرزمان و با هرشخص صحبت کرد. کافیاست که در آن مقطع زمانی سایر افرادی که شما میخواهید با آنان گفتگو نمائید نیز به اینترنت متصل شده-باشند، مکالمه برقرارشده و تا زمان دلخواه میتواند ادامه یابد. علاوهبراین، میتوان بهصورت همزمان با چندین نفر گفتگو نمود.

در این مقاله یک اپراتور تلفن - MNO - و یک اپراتور MVoIP و سه نوع تماس درنظرگرفته شدهاست. انواع تماسها عبارتند از: تلفن به تلفن، MVoIP به MVoIP و MVoIP به تلفن، که در ادامه بیشتر توضیح داده-میشوند. با استفاده از مدل هتلینگ - Hotelling - و نظریه بازیها، در مدل پیشنهادی وقتیکه کاربر از تماس MVoIP به تلفن استفاده کند، قیمتها بهگونهای تعیین میشود که برای هرکدام از اپراتورها سودآور باشد در اینجا فقط سود حاصل از مکالمه درنظرگرفته شدهاست. مدل هتلینگ بازار را هم-چون یک خط پیوسته درنظرمیگیرد که مشتریان بهطور یکنواخت در طول این خط پراکنده شدهاند. نرخ تقاضا برای هرکدام از انواع تماس و سود برای هرکدام از اپراتورها با استفادهاز قیمتهای بهدستآمده از مدل پیشنهادی بهدستآورده شدهاست. در ادامه، در قسمت 2 مروری بر مطالعات و کارهایی که قبلا انجامشده صورت میگیرد . در قسمت 3 مدل پیشنهادی و حل آن با استفاده از نظریه بازیها توضیح دادهمیشود و در قسمت 4 نتایج عددی برای برخی مقادیر متغییرهای مدل نشانداده میشوند. در نهایت، قسمت آخر نتیجهگیری و کارهای آینده بیان شدهاست.

-2 کارهای مرتبط

مطالعات مختلفی به بررسی این موضوع پرداختهاند. در [7]، یک روش tele-economic برای تعامل میان MNO و اپراتور MVoIP بیانشده و برای تعیین شرایطی که این دو اپراتور بتوانند با هم تعامل و رقابت کنند از نظریه بازیها استفاده شدهاست. در نهایت این نتیجه حاصل شدهاست که اپراتور موبایل هیچ نیازی به بلوکهکردن اپراتور تازه وارد ندارد. بلکه برای کسب سود متقابل بایستی از ورود آن استقبال کند و این تعامل میتواند هم برای MNO و هم اپراتور MVoIP سودآور باشد. همچنین در یکی از مقالات، مسائل و مقررات تلفن اینترنتی در هند و روشهای تلفن اینترنتی همراه با مزایای آن و مسائل QoS بررسی شده-است.[5] مقاله [1]، به این موضوع میپردازد که اپراتورهای تلفن با اجازه-دادن به اتصال با اپراتورهای MVoIP میتوانند از تبعیض قیمتی نوع سوم بهشکل ضمنی بهرهمند شوند و سود خود را افزایش دهند. تعامل میان یک اپراتور تلفن و یک - چند - اپراتور MVoIP بهشکل یک بازی Leader-Follower مدل و حل شدهاست. کاربران به دو دسته تقسیم شدهاند: کاربرانی که از MVoIP استفاده میکنند و کاربرانی که از MVoIP استفاده نمیکنند و قیمتهای متفاوتی برای کاربران هرکدام از این گروهها تعیین و اعمال شدهاست. تحقیق دیگری که در این زمینه انجامشده، بررسی میکند که آیا سرویسهای - OTT - Over The Top باید هزینههایی را به اپراتور-های موبایل پرداخت کنند و اینکه چه مقدار بپردازند . OTT به سرویسهای صدا، داده و ویدیو که از یک فراهمکنندهی خدمات - Service Provider - تامین میشود اشاره میکند. با استفاده از فرآیند بازی پویا، تحت استراتژی تعاونی و غیرتعاونی، برای اپراتورهای موبایل قیمتگذاری انجام شدهاست

در مقاله [3]، فراهم کنندگان VoIP سود را از سرویسهای phone-in و phone-out دریافت میکنند در سرویس phone-out، هر مشتری می-تواند با نرمافزار VoIP به یک تلفن معمولی با همان شمارهای که دارد تماس بگیرد و با سرویس phone-in، کاربر با تلفن معمولی، به کاربر دیگری که از اپراتور VoIP شماره گرفتهاست تماس میگیرد. قیمتها و سود اپراتورها با استفاده از نظریه بازیها بهدست آمدهاست. مقاله [10] ، دو اپراتور MNO و یک اپراتور اسکایپ را درنظرگرفته است و با استفاده از مدل هتلینگ نظریه بازیها، بررسی میکند که آیا اپراتورهای تلفن به اتصال با اپراتور اسکایپ اجازه دهند یا نه، و در هرمورد سود هرکدام از اپراتورهای تلفن را محاسبه کردهاست و تعادل نش به اپراتورها کمک میکند که در مورد اجازه اتصال تصمیم بگیرند.

-3 مدل پیشنهادی

-1-3 فرضیات و توضیحات

فرضشده است که یک اپراتور شبکه موبایل MNO و یک اپراتور MVoIP وجود دارد، شرایط بیطرفانه است و هیچ قانون خاصی برای الزام نحوه قیمتگذاری وجود ندارد و MNO به اپراتور MVoIP اجازه اتصال به شبکه تلفنی را دادهاست. اپراتور MVoIP میتواند اپراتور اسکایپ، وایبر، واتسآپ و... باشد. کاربران میتوانند به سه طریق تماسهای خود را برقرار کنند که عبارتند از:

1.     - P-P - Phone to Phone

2.     - M-M - MVoIP to MVoIP

- M-P - MVoIP to Phone   .3

در حالت P-P صدا از طریق خطوط تلفن مبادله میشود و باتوجهبه شکل1،کاربران هزینه را بهازای هر دقیقه مکالمه به اپراتور MNO پرداخت مینمایند. در حالت M-M صدا از طریق پهنای باند اینترنت انتقال داده میشود، که در این حالت مبدا و مقصد باید به اینترنت دسترسی داشته-باشند. در اینجا هم هزینه برای مصرف داده اینترنتی بهصورت دقیقه ای به اپراتور MNO پرداخت میشود که این هزینه برابر هزینه داده مورد نیاز برای یک دقیقه مکالمه آنلاین درنظرگرفته شدهاست و در حالت M-P مبدا باید به اینترنت دسترسی داشتهباشد و مقصد آفلاین است که اپراتور MVoIP حاملهایی - Carriers - را برای انجام این کار قرار دادهاست بدین-صورت که صدا از مبدا از طریق اینترنت به حاملها انتقال دادهمیشود و از آن به بعد از طریق خطوط تلفن به مقصد میرسد. دراینصورت کاربر باید به اینترنت دسترسی داشتهباشد و برای این دسترسی همچنان هزینه را بهازای یک دقیقه به MNO میپردازد . علاوهبراین اپراتور MVoIP هزینهی را نیز بهازای هر دقیقه از کاربران مطالبه مینماید و مقدار از هزینه دریافتشده را به MNO پرداخت میکند تا بتواند از خطوط تلفن برای انتقال صدا استفاده کند. در اینجا درواقع Termination cost است که به صورت قیمت عمده فروشی در نظر گرفته می شود. هدف مدل ما، تعیینکردن و است بهگونهایکه اپراتور MNO کاربران خود را ازدست ندهد و قیمتهای و پارامترهای بیرونی هستند که MNO آنها را قبلا تعیین کردهاست. در ادامه به حل این مدل پرداخته میشود.

-2-3 تعریف بازی و حل مدل

برای حل مدل از نظریه بازیها و مدل هتلینگ استفاده میشود. در مدل هتلینگ فرض شدهاست که کاربران حول بازه [0,1] پراکنده شدهاند. بازی مدلشده یک بازی پویا و 4 مرحلهای است که بازیکنان آن MNO، اپراتور MVoIP و کاربران هستند. بازی به شکل گسترده با درخت بازی شکل 2 نمایشداده شدهاست. همانطور که در شکل 2 مشاهده میشود، در مرحله اول MNO، مقدار    را باتوجهبه پارامترهای بیرونی که خودش تعیین کردهبود، با هدف حداکثرکردن سود خود تعیین میکند. در مرحله دوم اپراتور MVoIP مقدار را با هدف حداکثرکردن سودش تعیین میکند. در مرحله سوم کاربران باتوجهبه قیمت و کیفیت تماسها تصمیم می گیرند که از تلفن یا MVoIP استفاده کنند. در مرحله چهارم کاربران باتوجهبه انتخاب مرحلهی قبل، اگر MVoIP را انتخاب کردهباشند تصمیم میگیرند که از تماس M-M یا M-P استفاده کنند. حل بازی به روش استنتاج معکوس - - Backward induction انجام میشود. برای حل مدل همانطورکه فرضشده کاربران بهصورت یکنواخت روی بازه [0,1] پراکنده شدهاند. با توجه به شکل 3، درصد از این کاربران از P-P استفاده میکنند و - 1 − - درصد باقیمانده از MVoIP استفاده می-کنند و چون برای MVoIP باتوجهبه دسترسیداشتن مقصد به اینترنت می-توان دو نوع تماس انجام داد، از این - 1 − - درصد، ′ درصد از M-P استفاده میکنند و - 1 − ′ - درصد هم از M-M استفاده میکنند. نرخ تقاضا تماسهای کاربران در رابطه - 1 - آمدهاست.