I

Abk  ürzungsverzeichnis.  II

Abbildungsverzeichnis   IV

EINLEITUNG.   1

1  GRUNDSÄTZLICHES ÜBER IP TELEFONIE  2

1.1  Begriffsbestimmungen.  2

1.2  IP Konvergenz.  2

1.3  VoIP im Vergleich zur klassischen TK Anlage  3

2  WICHTIGE VOICE OVER IP PROTOKOLLE  4

2.1  Das H.323 Protokoll  4

2.2  Das Session Initiation Protocol.  6

2.3  H.323 contra SIP  7

2.4  MGCP und Megaco.  8

3  DIENSTGÜTE, KODIERUNG UND SICHERHEIT BEI VOIP.  8

3.1  Quality of Service  8

3.1.1  Probleme der digitalen Sprachübvertragung  9

3.1.2  Verbesserung des Übertragungsverhaltens und der Sprachverständlichkeit  10

3.2  Kodierung und Komprimierung von Sprache  11

3.3  Sicherheit mit Voice Over IP  12

4  EINSATZMÖGLICHKEITEN DER IP TELEFONIE  13

4.1  Unified Messaging.  13

4.2  Eigene Applikationen mit XML  14

4.3  Computer Telephony Integration.  15

4.4  Video Conferencing.  16

4.5  Standortübergeifende Kommunikation  17

4.6  Voice over WLan als Ersatz für DECT Telefonie  18

5  NUTZENPOTENTIALE VON IP TELEFONIE  19

5.1  Kostensenkung durch den Einsatz der VoIP Technik  19

5.1.1  Senkung der Infrastrukturkosten.  19

5.1.2  Telefongebühreneinsparungen durch VoIP  20

5.1.3  Senkung der laufenden Betriebskosten  20

5.2  Investitionssicherheit  21

5.3  Verbesserung der Prozesse.  22

6  KRITISCHE SCHLUSSBETRACHTUNG.  23

ANHANG.   24

Anlagenverzeichnis   24

Anlage  1: Gründe für die Einführung von VoIP.  25

Anlage  2: Marktentwicklung VoIP-TK-Anlagen in Deutschland.  26

Anlage  3: Umstellungsstrategie auf VoIP  27

LITERATURVERZEICHNIS   28

B  ücher.  28

Andere  Quellen  29

II

Abkürzungsverzeichnis

CSMA/CA Carriers Sense Multiple Access with Collission Avoidance CTI Computer Telephony Integration DECT Digital European Cordless Telephone Standard DHCP Dynamic Host Configuration Protocol DNS Domain Name Service HTML Hyper Text Markup Language HTTP Hyper Text Transfer Protocol IP Internet Protocol ISDN Integrated Services Digital Network ITU International Telecommunication Union LAN Local Area Network LCR Least Cost Routing LDAP Lightweight Directory Access Protocol MeGaCo Media Gateway Control Protocol MGCP Media Gateway Control Protocol NTSC National Television System Comitee OSI Open Systems Interchange PAL Phase Alternation Line Format PDA Personal Digital Assistent PSTN Public Switched Telephone Network QoS Quality of Service RAS Registration Admission Status RTCP RTP Control Protocol RTP Realtime Transport Protocol SDK Software Development Kit SIP Session Initiation Protocol SMTP Simple Mail Transfer Protocol SMS Short Message Service TCP Transmission Control Protocol TK Telekommunikation UAC User Agent Client UAS User Agent Server UDP User Datagramm Protocol VLAN Virtual Local Area Network VoIP Voice over IP

III

VPN Virtual Private Network WAN Wide Area Network XML Extensible Markup Language

IV

Abbildungsverzeichnis   

Abbildung  1: Schematische Darstellung der Sprachübertragung im Netzwerk  

Abbildung  2: Die Schichten der H.323 Protokollsuite  

Abbildung  3: ITU Empfehlung maximaler Verzögerungszeit  

Abbildung  4: Sprachkodierungen im Vergleich  

1

Einleitung

Wenn es um die Sprachkommunikation geht, wollen Unternehmen keine Risiken eingehen oder Experimente wagen. Trotz der inzwischen hohen Bedeutung von eMail und Fax für die Kommunikation ist die gesprochene Sprache für Anwender nach wie vor das wichtigste Medium, weil davon der laufende Betrieb stark abhängt. ¹ Kein Wunder also, wenn es schon schlagkräftiger Argumente bedarf, um eine Firma zu überzeugen, ihre bewährte TK Anlage gegen eine IP-basierende Lösung auszutauschen. Dennoch steigt die Zahl der Anwender, die diesen Schritt wagen kontinuierlich an.

Die Möglichkeiten, die paketbasierte Datennetze heutzutage bieten, beschränken sich nicht mehr nur darauf PC's und Server für die gemeinsame Nutzung zu vernetzen. Gleichzeitig beginnen die Grenzen zwischen Computer- und Telefoniesystemen zu verschwinden. Der Gedanke liegt nicht fern, die Telefoniedienste vollständig in Computernetze zu integrieren. Hierbei wird das Internet Protokoll (IP) zum gemeinsamen Nenner um alle Sprach- und IT-Systeme sicher und zuverlässig miteinander zu verzahnen. Zahlreiche Unternehmen machen es vor und ersetzen ihre Telekommunikationsinfrastruktur durch die Voice over IP (VoIP) Technik. Diese Sprach-Daten-Integration verspricht Produktivitätssteigerungen und Kostenreduzierungen im Unternehmen: Nur noch ein Netz, statt zwei, Computer Integrated Telephony, intelligentere Endgeräte, direkte Anbindung an ERP Systeme und Datenbanken - zahlreiche Vorteile, die zu einem kostengünstigen und effizienten Workflow führen sollen.

Diese Arbeit beschäftigt sich mit den Grundlagen der VoIP Technik, den Einsatzmöglichkeiten von IP Telefonie und wie Unternehmen, hier speziell XXX GmbH, davon profitieren können.

Dazu werden zuerst Grundsätzliches zur IP Telefonie wie Begriffsbestimmungen und Vergleiche zur klassischen TK Anlage beschrieben, bevor in Kapitel 2 auf die verschiedenen VoIP Protokolle wie H.323, SIP, MGCP und Megaco eingegangen wird. In Kapitel 3 werden Dienstgüte, Kodierungsverfahren und Sicherheit in VoIP Systemen behandelt. Kapitel 4 widmet sich den Einsatzmöglichkeiten der IP Telefonie im professionellen Unternehmenseinsatz. Dort werden unter anderem Themen wie Computer Telephony Integration, Unified Messaging oder Video Conferencing behandelt. In Kapitel 5 wird schließlich darauf eingegangen, wie Unternehmen durch Kostensenkung, Investitionssicherheit und Verbesserung der Prozesse von der IP Telefonie profitieren können. Abschließend erfolgt eine kritische Schlussbetrachtung mit einem kurzen Aublick auf aktuelle und zukünftige Entwicklungstendenzen.

¹ vgl. o.V. (2003a) S.16

2

1 Grundsätzliches über IP Telefonie

In diesem Kapitel sollen die Grundlagen der Telefonie mit Hilfe des Internet Protokolls (IP) erklärt werden. Dazu werden grundlegende Begriffe erklärt und Voice over IP von der klassischen TK Anlage abgegrenzt.

1.1 Begriffsbestimmungen

Zunächst einmal gilt es die verschiedenen Begrifflichkeiten rund um das Thema IP Telefonie zu erklären und zu unterscheiden, denn in der Literatur findet man für die Sprachübertragung über IP neben IP Telefonie noch die Begriffe Voice over IP und Internet Telefonie. Unter "IP Telefonie" versteht man sowohl die Telefonie selbst als auch alle mit ihr verbundenen Applikationen über ein hochqualitatives privates oder öffentliches IP-Netz mit garantierter Qualität und Sicherheit. ² Dieser Name hat sich als Überbegriff für die paketvermittelte Sprachtelefonie etabliert. IP Telefonie umfasst sowohl die Systeme, als auch die Signalisierung- und Übertragungsstandards, die dieser Art der Telefonie zugrunde liegen.

"Voice over IP" (VoIP) wird das Verfahren genannt, welches Sprache in IP Pakete zerlegt und über ein paketorientiertes TCP/IP Netzwerk schickt. ³ Dieser Begriff wird immer dann verwendet, wenn die Technologie der Sprachübertragung gemeint ist. IP Telefonie basiert somit auf VoIP.

Der Begriff "Internet Telefonie" stammt aus der Anfangsphase der Entwicklung paketbasierter Telefonie. Er bezeichnet die Sprachübertragung im öffentlichen Teil des Internet unter Verwendung der VoIP Technologie. 4

1.2 IP Konvergenz

Das Bereitstellen von Sprach- und Datenanwendungen über eine gemeinsame Netzwerkinfrastruktur auf Basis des IP Protokolls wird auch als IP Konvergenz bezeichnet. ⁵ Die Integration zweier Kommunikationswelten unterscheidet ein solches Netzwerk von klassischen Architekturen, in denen Sprach- und Datendienste über 2 voneinander getrennte Netze ablaufen: Das Telefonnetz und die Nebenstellenanlage für Sprache einerseits und ein Computernetzwerk für die Daten andererseits. Kernfunktion eines Konvergenznetzes ist es, Sprache in Datenpakete umzuwandeln. Diese Datenpakete werden übermittelt wie andere

² vgl. Strawe, O. (2003) S.4; Hein, M. / Reisner, M. / Voß, A. (2002) S. 37; Detken, K. (2002b) S.4.

³ vgl. Nölle, J. (2003) S.11; Strawe, O. (2003) S.4;

Hein, M. / Reisner, M. / Voß, A. (2002) S. 37; Detken, K. (2002b) S.5.

⁴ vgl. Nölle, J. (2003) S.11; Strawe, O. (2003) S.4; Hein, M. / Reisner, M. / Voß, A. (2002) S. 37.

⁵ vgl. o.V. (2003d) S.5

3

Daten auch: Digitale Pakete gelangen über die Datenleitung an durch IP Adressen eindeutig identifizierbare Ziele und werden dort wieder in Sprache zurückverwandelt. Der IP Kommunikationsserver ersetzt oder ergänzt die Nebenstellenanlage und steuert wie die klassische Telefonanlage alle Verbindungsprozesse. Er übersetzt IP Adressen in Telefonnummern und berücksichtigt beim Verbinden die Auslastung des Netzwerkes. Es muss nur noch ein einziges Netz administriert werden. Die Stimme ist nahtlos in andere Kommunikationsprozesse eingebunden. Durch die Verknüpfung von PDA, Laptop, Mobil-und IP Telefon mit Geschäftsanwendungen wie Unified Messaging gibt es keine Medienbrüche mehr.

1.3 VoIP im Vergleich zur klassischen TK Anlage

In heutigen Netzen verwendet man zwei grundlegend unterschiedliche Vermittlungsarten: die Leitungs- und die Paketvermittlung. Bislang kommt die Leitungsvermittlung fast ausschließlich bei der Telefonie zum Einsatz, die Paketvermittlung dagegen in Datennetzen. ⁶ Bei der Leitungsvermittlung der klassischen Telefonie wird über spezifische Leitungen eine pysikalische Verbindung zwischen zwei Endpunkten aufgebaut. ⁷ Man spricht hierbei von einem verbindungsorientierten Modus. Diese durchgeschaltete Leitung steht während des Telefonats exklusiv für die Teilnehmer zur Verbindung, was bedeutet, dass sie sich die Bandbreite nicht mit anderen Benutzern teilen müssen. Nach Beendigung des Gesprächs wird die Leitung wieder freigegeben.

Die paketvermittelten Netze für die reine Datenübertragung sind dagegen verbindungslos aufgebaut. ⁸ Sie verschicken Datenpakete zur Kommunikation und müssen unterschiedliche Datenmengen meistern. Dazu werden die Sprachsignale mit bestimmten Verfahren digital kodiert, gegebenenfalls komprimiert und in Pausen- und Sprachblöcke aufgeteilt. ⁹ Die Sprachblöcke wiederum werden zu Paketen fester Länge zusammengefasst und mit einem IP Header versehen. Auf dem Weg durch das Netz zum Ziel werden die Datenpakete durch Netzwerkknoten wie Router oder Switches, die den optimalen Weg ermitteln, weitergeleitet. Nach der Übertragung wandelt ein Dekodierer diese digitalen Bitfolgen in analoge Sprache zurück.

⁶ vgl. Sikora, Dr. A (2002a)

⁷ vgl. Detken, K.(2002) S. 307; Hein, M. / Reisner, M. / Voß, A. (2002) S. 35

⁸ vgl. Hein, M. / Reisner, M. / Voß, A. (2002) S. 38

⁹ vgl. Detken, K.(2002) S. 308