Grundlagen für das Telefonieren via IP-Netz

Wenn die Kommunikation wackelt – VoIP-Basics und -Probleme

28.08.2008 | Autor / Redakteur: Thorsten Deutrich / Ulrike Ostler

VoIP-Datenstrom in der Analyse, Bild: VoIPFuture
VoIP-Datenstrom in der Analyse, Bild: VoIPFuture

VoIP-Qualität ist die Grundlage für erfolgreiche UC

Die Qualität neuer Voice-over-IP-Systeme muss überprüft werden, das heißt, es müssen Schwachpunkte in der IP-Vernetzung erkannt und beseitigt werden, bevor die Lösung live geht. Bei der Implementierung einer Voice-over-IP-Lösung sollten dabei immer auch die nächsten Ausbaustufen im Blick bleiben.

Wächst ein Unternehmen, dann sollten die Kommunikationssysteme ebenfalls leicht erweitert werden können. Bei der Skalierung unterstüten Überwachungs-Tools, die mit umfassenden Messdaten die Netzleistung visualisieren. So lässt sich leicht sagen, welche dringenden Maßnahmen vor einer Erweiterung der Infrastruktur getroffen oder welche Netzwerkkomponenten gegen leistungsfähigere ausgetauscht werden müssen, bevor beim Kunden Verbindungsprobleme spürbar werden.

Qualität ist in der Gesamtheit mess- und sicherbar durch den Einsatz von QoS & QoE & QoA, QoD

  • QoS – Quality of Service. QoS beschreibt die Güte eines Dienstes beziehungsweise eine Sammlung von Qualitätsanforderungen. QoS wird in IP Netzen durch Priorisierung und Parametrisierung erreicht.
  • QoE – Quality of Experience. Verfahren wie PESQ und MOS fallen unter QoE. Mathematische Verfahren zur Bestimmung der Spachqualität in VoIP Netzen.
  • QoA, QoD – Quality of Analysis, Quality of Diagnosis. Monitoring, Analyse und Diagnose des gesamten Netzwerkverkehr in Echtzeit. Systematische passive Überwachung der Komponenten einer VoIP-Umgebung (VoIP-System + IP-Netzwerk) auf die Einhaltung des Sollzustandes

Packet Loss

Gehen bei der Übertragung Pakete verloren, entstehen Lücken im Datenstrom. Dann spricht man von Packet Loss. Paket Loss führt direkt zu mangelhafter Sprachqualität.

Doch wodurch entsteht Packet Loss und wie lässt sich das Problem beheben?

  • Netzwerkkomponenten verwerfen Pakete,
  • Defekt der VoIP Hardware, zum Beispiel von IP-Telefonen.

Gegenmaßnahmen (Packet Loss):

Mathematische Fehlerkorrekturen erlauben einen kleinen Verlust von Paketen, ohne das ein subjektiver Qualitätsverlust gemessen werden kann.

Jitter

Jitter ist das zeitliche Schwanken in einem unidirektionalen Strom von RTP-Paketen, um die Ideallinie.

Wodurch entsteht Jitter?

  • Endliche Performance von Netzwerkkomponenten oder Sendern.
  • Bildung von Queues in Switches oder Router.
  • Unterschiedliche Routen der RTP Pakete im Netzwerk.

Gegenmaßnahmen (Jitter):

Jitter-Buffer – das ist ein Speicher, der Pakete auf „Reserve“ vorhält, um den Jitter auszugleichen.

Delay

Ab 25 Millisekunden nimmt ein Mensch Delays als Echo wahr.
Ab 25 Millisekunden nimmt ein Mensch Delays als Echo wahr.

Wenn Pakete verzögert beim Empfänger ankommen, spricht man von Delay. Delay hat einen starken Einfluss auf das subjektive Qualitätsempfinden eines VoIP-Gesprächs. So nimmt der Mensch ein Delay ab 25 Millisekunden in einer Richtung als Echo wahr.

Wodurch entsteht Delay?

  • Laufzeitverzögerungen
  • In reinen digitalen Netzen liegt das Delay bei etwa 4,8ms pro 400Km
  • Jitter-Buffer erzeugen Delay

Gegenmaßnahmen

Echo-Canceller zur Reduzierung des Echos. Der Echo-Canceller bildet das Echo (Echopfad) mit speziellen Algorithmen nach und subtrahiert dieses dann vom Übertragungssignal.

weiter mit: Verfahren für das Messen von VoIP-Qualität: MOS und PESQ

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