WISSEN

Sprachtelefonie, Internet-Telefonie, Voice und Voice Over IP sind technisch komplexe Themengebiete.

Aarenet informiert pro aktiv und tiefgründig über diese Technologien sowie deren Anwendungsgebiete. Technische Informationen stehen kostenlos zur Verfügung und werden als Wissenstransfer verstanden.

Weltweit basiert die öffentliche Telefonie auf verbindlichen technischen Standards
und regula-torischen
Anforderungen

Funktionsweise der traditionellen Telefonie

Telefongesellschaften erbringen Telekommunikationsdienste, wie Festnetz und/oder Mobile-Telefonie und Datenübertragung für ihre Endkunden. Vermehrt werden Mehrwertdienste wie z.B. IP-TV angeboten. Die meisten grossen Telefongesellschaften sind oder waren staatliche oder vom Staat regulierte Monopolbetriebe. Man nannte diese Monoplbetriebe - vor allem in Europa - auch PTTs (Post, Telegraph and Telephone Administration). Diese Telefongesellschaften werden im Branchen-Jargon als Telco, Carrier, Local Exchange Carrier oder Telecom Service Provider bezeichnet.
Die klassischen Festnetz-Telefongesellschaften, die „wire-line carriers“ arbeiten auf Basis historischer Standards in der analogen und digitalen Telefonie. Nicht nur ihre Netze, auch ihre aktiven Komponenten (z.B. Switches) basieren auf den historischen Standards.
Eine Vermittlungszentrale oder ein Telefon-Switch in der Telekommunikation ist ein System zusammenhängender elektronischer Komponenten, welches Telefonanrufe vermittelt. Das „central office“ (die Vermittlungsstelle) ist historisch das physikalische Gebäude, in dem das alles Equipment untergebracht ist, einschliesslich der Telefon-Switches. Sie ermöglichen Anrufe zum Ziel zu führen. In dem Sinne, dass Verbindungen zwischen den Teilnehmern aufgebaut und Sprachinformationen weitergeleitet werden. Zu analogen Zeiten benötigten die Switches sehr viel Raum.
Mit der Digitalisierung der Telefonie wurden elektronische Switches eingeführt. Sie  nutzen die TDM- Technik (Time Division Multiplex). In der heutigen dritten Phase der technischen Historie bestehen die Switches für die IP-Telefonie primär aus Software. Neben dem eigentlichen Switching ist das Billing oder die Abrechnung ein Bereich von besonderer Bedeutung. Im Unterschied zu anderen Telekommunikations-Diensten ist die korrekte Verrechnung von Telefoniediensten gegenüber Kunden oder anderen Betreibern die Schlüsseldisziplin.
Telecom-Systeme lassen sich in zwei Kategorien einteilen: Systeme der Klasse 4 und 5. Ein System der Klasse 4 wird für die Kommunikation über grosse Distanzen im PSTN (Public Switched Telephone Network) benutzt und vernetzt Telecom-Unternehmen untereinander. Man nennt diese Systeme auch Transitvermittlungsstellen. Systeme der Klasse 5 (Ortsvermittlungsstellen) werden dagegen für die Anbindung der Endkunden eingesetzt. Klasse 5 Systeme ermöglichen den effektiven Telefoniedienst für Endkunden Gespräche zu führen.
Jeder Telefonanschluss bei  Endkunden ist mit einer oder mehreren Telefonnummern belegt, die aus dem weltweiten Telefonie-Netz (PSTN) gewählt und erreicht werden können. Das Nummerierungssystem ist eine strikt hierarchisch aufgebaute Konvention. Sie besteht aus Ländervorwahl, Regionen- oder Netz-Vorwahl sowie der eigentlichen Endkunden-Telefonnummer.

 

Die Technolo- gie von Voice over IP ermöglicht
die Telefonie über Datenlei- tungen mit dem Internet Protokoll (IP)

FUNKTIONSWEISE DER VOIP TELEFONIE

Voice over IP (VoIP) ist die Telefonie, die über das Internet Protokoll (IP) übertragen wird. Das Internet Protokol ist paketbasiert. Die traditionelle Telefonie (Plain Old Telephony, POT) entweder analog oder digital (ISDN) wird mittels dedizierten Verbindungen leitungsvermittelt übertragen. Leitungsvermittelte Übertragung benötigt mehr Netzkapazitäten, weil solche Leitungen nicht von verschiedenen Diensten gemeinsam gleichzeitig genutzt werden können. IP basierende Multimedia Systeme (IMS) nutzen die gleiche Übertragungstechnologien, um Multimedia-Inhalte (Sprache, Video, Daten, etc.) in Netzen simultan zu übertragen. Die VoIP-Technologie wird dabei sehr unterschiedlich eingesetzt: Bei rein hausinterner Kommunikation innerhalb von Unternehmen und Organisationsbereichen unterstützen LAN oder IP-PBXen (Private Branch Exchange) VoIP für die Telefonie über Datennetzwerke effizient. Die Meisten heute eingesetzten PBXen unterstützen VoIP. Fast alle neuen PBXen sind reine IP basierte Systeme und voll VoIP- fähig. Im öffentlichen Telefonnetz steht der Einnsatz von VoIP in grossem Stile erst am Anfang, obwohl ein Grossteil der Ferngespräche technisch schon heute mit VoIP abgewickelt wird. Einer der Gründe dafür: Das Switching für die öffentliche Telefonie ist eine weitaus grössere Herausforderung, als dasjenige innerhalb geschlossener Nutzergruppen oder bei reiner Point-to-Point-Kommunikation. Grund zwei: VoIP nutzt ein geteiltes Übertragungsmedium (Shared Media), was den Betrieb servicetechnisch komplexer gestaltet. Grund drei: Die Durchdringung von Breitbandanschlüssen im Wohnungs- und Hausumfeld ist in vielen Ländern am Anfang. Sie breitet sich vor allem im Zuge der Erneuerung der Basisinfrastrukturen, z.B. bei der Erschliessung von FTTH/FTTB (Fiber to the Home/Fiber to the Building) aus. Die Beherrschung der VoIP-Switching-Technologie und Breitbandzugänge sind die zwei Schlüsselfaktoren in der Transformation von der traditionellen Telefonie zu VoIP. Langfristig überwiegen die Vorteile enorm. Die Nutzung der Netzkapazitäten ist mit VoIP um Faktoren besser.

Die Gesprächs-qualität bei Voice over IP

ist von verschiedenen Parametern abhängig

QUALITY OF SERVICE

Um eine hohe Qualität gewährleisten zu können, sind entsprechende Massnahmen notwendig. Kritisch ist insbesondere die letzte Meile zum Kundenstandort. Dort steht vielfach nur eine eingeschränkte Bandbreite zur Verfügung. Die entscheidenden Einflussfaktoren auf die Gesprächsqualität sind Übertragungs-Verzögerungen, Paket-Verluste und die Gesprächs-Kompression.

Um genügend Bandbreite für die Telefonie zur Verfügung zu stellen, muss bei Leitungen, welche auch für Datenverkehr oder andere Dienste, wie IP-TV genutzt werden, sichergestellt sein, dass immer genügend Bandbreite für Telefonservices zur Verfügung steht. Dies wird z.B. mit VPN Verbindungen oder anderen Verfahren ermöglicht, welche Bandbreitenreservation erlauben.

Die Übertragungs-Verzögerungen sind in modernen IP-Netzen meist kein Problem mehr. Schwierigkeiten verursachen nomadische Teilnehmer, welche auf schlechten oder limitierten IP-Infrastrukturen zu telefonieren versuchen.
Paket-Verluste sind in IP-Netzen grundsätzlich nicht zu verhindern. Sie ereignen sich aber meist dort, wo eine eingeschränkte Bandbreite zur Verfügung steht. In der Regel geschieht dies auf der letzten Meile (z.B. ADSL-Verbindung). Um Paket-Verluste zu minimieren, müssen die IP-Pakete mit Voice gegenüber Daten-Paketen priorisiert werden. Aarenet verwendet für die letzte Meile Komponenten, die dies unterstützen.
Zusätzlichen Einfluss auf die Gesprächsqualität hat die gewählte Gesprächs-Kompression. Die zum Einsatz gelangenden Gesprächs-Kompressionen sind von den jeweils verfügbaren Bandbreiten abhängig. Die Gesprächsqualität wird schlechter, je höher die Kompression ist. Wenn immer möglich, sollte nicht komprimiert werden. Dann ist nicht nur die Gesprächsqualität am besten, sondern auch eine zuverlässige Fax-Übertragung gewährleistet.