Voice over IP (kurz: VoIP) ermöglicht die Sprachübermittlung in Internet Protokoll1 (IP)
basierten Netzwerken. IP ist ein - oder besser gesagt - der Standard für Datentransfer
basierend auf Paketvermittlungsverfahren. Sprache (‚Voice') wird zu Sendeübertragung
paketiert. Die Pakete werden auf Empfängerseite wieder zusammengesetzt und
dekodiert. VoIP wird fälschlicherweise oft mit Internet Telefonie verwechselt, das nur
eine Form der Anwendung von VoIP ist, bei der Sprache (bzw. Sprachpakete) über das
Internet übertragen wird.
IP war ursprünglich für die Datenübertragung entwickelt worden, bei der Verzögerungen
und gelegentlicher Datenverlust weniger kritisch sind, weil Pakete durch das Netzwerk
geschickt werden. Bei IP wird nicht zwangsläufig die kürzeste Route oder die gleiche
Route für jedes Paket genutzt. Doch gerade Sprachkommunikation geschieht in Echtzeit
(‚real time') und ist ‚mission-critical'. Verzögerungen können zu einer unerwünschten
schlechten Dienstgüte (‚quality of service', kurz QoS) führen und Anrufe ganz
verhindern. Paketverlust kann unter anderem durch eine Überlastung am Router (quasi
ein Stau), im Netzwerk, durch Netzwerkschwankungen (‚Jitter') usw. verursacht werden,
die zu Verlust von Wortteilen oder ganzen Sätzen in der Sprachübertragung führen.
Das wachsende Interesse an VoIP in unternehmensweiten Netzwerken wurde durch die
Möglichkeit Daten und Sprache in einem Netzwerk zu kombinieren angetrieben.
Theoretisch ermöglicht es ein einziges Netzwerk Verwaltungskosten zu sparen und die
Handhabbarkeit (‚managebility') zu steigern. Zusätzlich kann ein konvergiertes Netzwerk
einem Unternehmen Beschaffungskosten für die Netzwerkinfrastruktur senken. VoIP
stellt in einfacher Weise Telefondienste gekoppelt mit Datenanwendungen zur
Verfügung. Solche Anwendungen wie ‚Unified Messaging' und virtuelle Callcenter
steigern die Möglichkeit in einem Unternehmen direkter und umspannender zu
kommunizieren. [...]
1 Das erste RFC zum Internet Protokoll: http://www.ietf.org/rfc/rfc0791.txt
Inhaltsverzeichnis
1. Was ist Voice Over IP?
2. Technologie Überblick
2.1 Hintergrund
2.2 Leitungsvermittelnde Telefonie
2.3 Paketvermittelnde Telefonie
2.4 Internet Protokolle und Netzwerk
3. IP Telefonie
4. Sprachqualität
5. Implementierung von IP Telefonie
6. Anwendungen der IP Telefonie
7. Standards & Protokolle
7.1 H.323
7.2 SIP
7.3 MGCP / H.248
7.4 OSP
7.5 Coder / Decoder
8. Ausblick
Zielsetzung und thematische Schwerpunkte
Die vorliegende Arbeit gibt eine grundlegende Einführung in die Voice over IP (VoIP) Technologie, analysiert deren Funktionsweise im Vergleich zu herkömmlichen Telefoniesystemen und erörtert die technischen Herausforderungen sowie die Standardisierungsprozesse. Ziel ist es, den Status quo der IP-Telefonie, deren Anwendungsgebiete und die zukünftige Marktentwicklung darzustellen.
- Grundlagen und technologische Abgrenzung zwischen leitungs- und paketvermittelnder Telefonie.
- Analyse der Qualitätsfaktoren wie Latenz, Jitter und Paketverlust.
- Vorstellung moderner VoIP-Anwendungen wie Unified Messaging und Web-basierte Callcenter.
- Bewertung der relevanten Kommunikationsprotokolle H.323, SIP und MGCP/H.248.
- Ausblick auf die Marktentwicklung und die Integration von Daten und Sprache.
Auszug aus dem Buch
SIP
H.323 ist immer noch der vorherrschende Standard, der im IP Telefonieumfeld genutzt wird. Dennoch wird dem Standard keine lange Lebensdauer zugerechnet, aufgrund seiner Komplexität.
Die ‚Internet Engineering Task Forc’ (IETF) hat das Session Initiation Protocol (SIP) speziell für IP Umgebungen als echte Alternative zu H.323 entwickelt. Die Arbeit an dem Standard begann bereits 1996 jedoch wurde es erst 1998 nach der Anerkennung durch die IETF ein offizieller Standard.
SIP hat einige Vorteile gegenüber H.323. Es vollzieht einen schnellerer Anrufaufbau, weil Anrufe zwischen zwei Clients vollendet werden können ohne den Aufruf eines Gateways. Des Weiteren läuft die Anrufsteuerungssignalisierung direkt am SIP Endgerät. Das Endgerät sendet Anfragen an einen Anruferclient mit einem einfachen Textkommando, das angenommen oder verworfen werden kann.
Da SIP sich langfristig laut aktueller Markteinschätzung gegenüber dem H.323 Standard durchsetzen wird, sollte eine detaillierte Sichtweise vorgenommen werden. In der folgenden Abbildung wird das Prinzip eines SIP Anrufaufbau verdeutlicht.
Zusammenfassung der Kapitel
Was ist Voice Over IP?: Einführung in das Konzept der Sprachübermittlung über IP-Netzwerke und Abgrenzung zur reinen Internet-Telefonie.
Technologie Überblick: Historische Entwicklung der IP-Telefonie und Vergleich der grundlegenden Vermittlungsverfahren.
IP Telefonie: Erläuterung der Gateway-Funktionalitäten und der Prozesskette der Sprachdigitalisierung.
Sprachqualität: Untersuchung kritischer Faktoren für die Übertragungsqualität wie Latenz, Jitter und Paketverlust.
Implementierung von IP Telefonie: Kurzer Abriss über Einsatzbereiche in privaten und öffentlichen Netzen.
Anwendungen der IP Telefonie: Vorstellung konkreter Nutzanwendungen wie Unified Messaging, Callcenter und Fax over IP.
Standards & Protokolle: Detaillierte technische Analyse der Protokolle H.323, SIP und MGCP sowie der gängigen Kodierungsstandards.
Ausblick: Einschätzung der zukünftigen Marktentwicklung und Trends bei der Implementierung von VoIP in Unternehmen.
Schlüsselwörter
Voice over IP, VoIP, IP-Telefonie, Sprachübertragung, Paketvermittlung, H.323, SIP, MGCP, QoS, Latenzzeit, Jitter, Unified Messaging, Gateway, Protokolle, Netzwerkmanagement.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Das Dokument bietet eine Einführung in die Technologie der IP-Telefonie (VoIP), erklärt deren Funktionsweise und diskutiert die Herausforderungen bei der Sprachübermittlung in paketvermittelnden Netzwerken.
Was sind die zentralen Themenfelder der Arbeit?
Die zentralen Felder umfassen die technischen Grundlagen der Vermittlungsverfahren, die Qualitätsanforderungen an Sprachsignale, aktuelle VoIP-Anwendungen sowie die Standardisierung durch Protokolle wie H.323 und SIP.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das Ziel ist es, dem Leser ein grundlegendes Verständnis für die Funktionsweise und den Stellenwert von VoIP im modernen Netzwerkmanagement zu vermitteln sowie einen Ausblick auf zukünftige Marktentwicklungen zu geben.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es handelt sich um eine strukturierte Literatur- und Technologieanalyse, die aktuelle Standards und Markteinschätzungen (u.a. Gartner-Studien) zusammenfasst.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in technologische Grundlagen, die Funktionalität von IP-Gateways, die Analyse der Sprachqualität, praktische Anwendungsbeispiele sowie eine detaillierte technische Evaluation der relevanten Kommunikationsprotokolle.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit ist durch Begriffe wie VoIP, IP-Telefonie, Paketvermittlung, QoS, H.323, SIP und Gateway charakterisiert.
Welchen Vorteil bietet SIP gegenüber dem H.323-Standard?
SIP ist deutlich weniger komplex, ermöglicht einen schnelleren Anrufaufbau ohne die Notwendigkeit von Gateways in jedem Szenario und nutzt einfachere Textkommandos zur Steuerung.
Welche Rolle spielt die Dienstgüte (QoS) für die IP-Telefonie?
QoS ist essenziell, um verzögerungsempfindliche Sprachpakete in einem IP-Netzwerk gegenüber anderen Datenströmen zu priorisieren und somit eine klare Sprachqualität ohne "zerhackte" Kommunikation zu gewährleisten.
- Quote paper
- Robert Nicola (Author), 2004, Voice over IP - Eine Einführung in die IP Telefonie, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/25313
