Inhaltsverzeichnis  2

Inhaltsverzeichnis

  Abbildungsverzeichnis  3

Tabellenverzeichnis. 3   

  Abkürzungen.  4

1  Einführung  5

2  Was bedeutet Voice over IP.  5

2.1  Klassische Telekommunikation  5

2.2  Konvergenz von Sprach- und Datennetzen.  7

2.3  Anforderung an VoIP  8

2.3.1  Eigenschaften von Sprache  8

2.3.2  Zuverlässigkeit von Telefonie  9

2.3.3  Verzögerungszeiten bei der Sprachübertragung.  9

2.4  Vor- und Nachteile von VoIP.  10

3  Marktanalyse  13

3.1  Klassifizierung der Einsatzbereiche  13

3.1.1  VoIP für Telefonnetzbetreiber.  13

3.1.2  VoIP für Geschäftskunden  14

3.1.3  VoIP für Privatkunden  15

3.2  Produktvergleich.  15

4  Perspektiven und Ausblick  16

4.1  Szenarien für die Migration  16

4.2  Tendenzen und Marktpotential.  17

5  Summary  20

Anhang A.   21

Anhang B   22

Anhang C   23

  Literaturverzeichnis  24

  Abbildungsverzeichnis  

  Abbildungsverzeichnis  

  Abbildung 1 Die klassische Struktur des Telefonnetzes  

  Abbildung 2 Übertragungsrate pro US bei klassischer und IP-Technik  

  Abbildung 3 Migrationsszenario 1 - IP Offload.  

  Abbildung 4 Migrationsszenario 2 - Einsatz einer IP-fähigen  

  Nebenstellenanlage  

  Abbildung 5 Voice over IP Hype Cycle  

  Tabellenverzeichnis  

Tabelle 1  Ausfallzeiten und Verfügbarkeit von Internetservern.  

Tabelle 2  Verbreitung von Telefon und Internet im Jahr 2001  

Tabelle 3  Softswitches, Gatekeepers, Gateways.  

Tabelle 4  IP-fähige Nebenstellenanlagen  

Tabelle 5  Softwarelösungen - Softphones  

Abkürzungen Seite 4

Abkürzungen

ATM Asynchronous Transfer Mode BHCA Busy-hour Call Attempts

CAS Channel-Associated Signalling

CCS Call and Communication Server

DECT Digital Enhanced Cordless Telephony

DSL Digital Subscriber Line

EMAI Europe, Middle East, Africa, India FIFO First In, First Out

GSM Global System for Mobile Communication

INAP Intelligent Network Application Part

IP Internet Protocol

ISDN Integrated Services Digital Network

ISUP ISDN User Part ITU International Telecommunication Union

KMU kleine und mittelständische Unternehmen

LDAP Lightweight Directory Access Protocol

PBX Private Branche Exchange (private Nebenstellenanlage)

PCM Pulse Code Modulation

PDA Personal Digital Assistant POTS Plain Old Telephony System

PSTN Public Switched Telephony Network

QoS Quality of Service

RAS Remote Access Service

SIP Session Initiation Protocol

SMS Short Message Service SS7 Signalling System 7

TCAP Transaction Capabilities Application Part

VoIP Voice over IP

VPN Virtual Private Network

VSt Vermittlungsstelle

WLAN Wireless Local Area Network

1 Einführung Seite 5

1 Einführung

Seit Mitte der 1990er Jahre findet man den Begriff „Voice over IP“ in einschlägigen Medien und in den Diskussionsrunden standardgebender Organisationen. Damals wurde erkannt, dass es in absehbarer Zeit nötig werden würde, die bis dahin existierenden Telefonienetzwerke und die Datennetzwerke zusammenzuführen. Seitdem wurden viele Anstrengungen unternommen, diesem Ziel näher zu kommen. Heute existiert eine Vielzahl von Lösungen, die hauptsächlich für die schrittweise Migration von klassischer Telefonie hin zu IP-basierter Telefonie geschaffen wurden. In dieser Hausarbeit wird zunächst erklärt, was „Voice over IP“ bedeutet und welche Grundlagen es dafür gibt. Desweiteren erfolgt ein Vergleich von klassischer und IP-basierter Telekommunikation. Danach werden verschiedene Lösungsansätze klassifiziert und aktuelle Produkte vorgestellt. Am Ende werden Migrationsszenarien erläutert und ein Ausblick auf das zu- ¹ gegeben. künftige Potenzial von „Voice over IP“

2 Was bedeutet Voice over IP

2.1 Klassische Telekommunikation

In weiten Teilen der Welt existiert heute ein Telefonnetz, welches in seinen Ursprüngen und in seiner Struktur Mitte der 1920er Jahre entwickelt wurde. Damals wurde das Telefonieren weiten Teilen der Bevölkerung zugänglich gemacht. In den 1970er Jahren begann die Digitalisierung dieser Netze, welche heute im Bereich der Vermittlungsstellen abgeschlossen ist. Im privaten Bereich (beim Endkunden) ist diese Technik jedoch noch weit ver- ² .An der Netzstuktur hat sich in den vergangenen 80 Jahren wenig breitet

geändert. Das Telefonnetz ist ein hierarchisch organisiertes Netz. Die Hauptkomponenten sind Vermittlungsstellen und Endgeräte. Die

¹ Im folgenden wird der Begriff „Voice over IP“ mit der allgemein gängigen Abkürzung VoIP bezeichnet.

² Die Deutsche Telekom AG hatte Ende 2001 30,3 Mill. Analoganschlüsse ges chaltet. (Quelle: Deutsche Telekom AG (Hrsg.), 2001, S. 30)

2 Was bedeutet Voice over IP Seite 6

Vermittlungsstellen befinden sich unter der Kontrolle von Telefonnetzbetreibern (Carrier). Zu den Endgeräten gehören Telefone (gleichermaßen ISDN- und Ananloggeräte), Faxgeräte, Nebenstellenanlagen (PBX), Computermodems etc. Die Hierarchie ergibt sich aus den verschiedene Funktionen, die die Vermittlungsstellen übernehmen. Es gibt im Wesentlichen Ortsvermittlungsstellen (OVst), welche die Endgeräte anbinden, Fernvermittlungsstellen (FVst), die die Ortsvermittlungsstellen eines Netzes verbinden und Transitvermittlungsstellen (TVst), welche die Übergänge in Netze anderer nationaler und internationaler Telefonnetzbetreiber her- ³ .Folgendes Bild verdeutlicht diesen Sachverhalt. stellen

Abbildung 1 Die klassische Struktur des Telefonnetzes

³ Die Deutsche Telekom AG hatte Ende 1999 ca. 500 Ortsvermittlungsstellen und 23 Transitvermittlungsstellen im Einsatz. Die Zahl der Fernvermittlungsstellen ist nicht bekannt. (Quelle: o.V., Ein analytisches Kostenmodell für das nationale Verbindungsnetz, 1999, S. 25, 32)

2 Was bedeutet Voice over IP Seite 7

Das wichtigste Merkmal des Telefonnetzes ist, dass es ein leitungsvermittelndes Netz ist. Das bedeutet, dass bei einem Anruf ein Sprachpfad vom Anrufer zum Angerufenen aufgebaut wird. Dieser Sprachpfad besteht für die gesamte Dauer der Verbindung. Es spielt dabei keine Rolle, ob diese Verbindung tatsächlich genutzt wird oder nicht. Man denke dabei z. B. an Gesprächspausen oder Warteschleifen.

2.2 Konvergenz von Sprach- und Datennetzen

Neben dem Telefonnetz entwickelten sich im Laufe der Zeit viele andere Netze, die zumeist beliebige Daten transportieren können. Das bekannteste Beispiel dafür dürfte das Internet sein. Es ist ein paketvermittelndes Netz, in welchem Datenpakete bestimmter Größe über beliebig viele Zwischenstationen von Sender zum Empfänger gelangen. Dabei besteht keine permanente Verbindung, sondern es werden je nach Bedarf Datenpakete ausgetauscht.

Mit der weiten Verbreitung des Internets seit Mitte der 1990er Jahre wuchs das Datenaufkommen stark an. Die Einwahl ins Internet erfolgte damals hauptsächlich über klassische Telefonleitungen. In den Vermittlungsstellen der Telefonnetzbetreiber wurden Sprache und Daten getrennt, weshalb diese sowohl Sprach- als auch Datendienste zur Verfügung stellten. Das bedeutete jedoch auch, dass die Telefonnetzbetreiber nun zwei Netze betreiben mussten und dass die Kapazitäten der Vermittlungsstellen immer mehr durch Datenverkehr aufgezehrt wurden. Daher kam die Idee der Konvergenz von Sprach- und Datennetzen auf, welche wesentlich durch den Kostendruck in der Telekommunikationsindustrie forciert wurde. Heute kommt auch auf Seiten der Endkunden immer mehr der Wunsch auf, schnelle Datendienste und Telefonie zu verschmelzen.