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IP-Telefonie

die Technologie zur Übertragung von Sprache und anderen Daten über IP-Netzwerke.
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Allgemein

IP-Telefonie, auch als Voice over IP (kurz VoIP) bekannt, ist das Telefonieren über ein Computernetzwerk auf der Grundlage des Internet Protocol.

Funktionsprinzip

Das Telefonieren an sich stellt sich für den Teilnehmer genauso dar wie in der klassischen Telefonie.
Der wesentliche Unterschied zu herkömmlicher Telefonie besteht darin, das die Sprachinformation nicht über eine gesondert geschaltete Verbindung in einem Telefonnetz übertragen werden, sondern sich eine Infrastruktur mit anderen Kommunikationsdiensten teilen.

Technik

Die Sprachinformationen werden von den Endgeräten zuerst analog vom Sprecher erfasst, mittels eines Wandlers in ein digitales Format überführt und dann über Codecs in enstprechende Audio-Binärformate gewandelt. Dabei werden die Daten unterschiedlich stark komprimiert, was zu unterschiedlichen Anforderungen bezüglich der Bandbreite bei der Übertragung führt. Voraussetzung einer erfolgreichen IP-Telefonie ist die Verwendung des gleichen Codecs aller Kommunikationsteilnehmer. Je nach Codec variiert auch die Sprachqualität. Auch durch die Laufzeit und Laufzeitschwankungen (auch "Jitter" genannt), die beim Transfer von IP-Paketen bei entsprechendem Verkehr im Netz auftreten, wird die Sprachqualität beeinträchtigt, was z.B. zu Echos und im Extremfall zur völligen Unverständlichkeit führt. Zum Transport der Information über ein (öffentliches, wie privates) Computernetzwerk kommen dieselben Techniken und Regelungen zum Tragen, die auch für alle anderen Dienste innerhalb der verwendeten Netze Anwendung finden. Da für die Sprachkommunkation allerdings eine gewisse maximale Laufzeit der Informationen vorrausgesetzt werden muß um eine sinnvolle Anwendung zu gewährleisten, benötigt man innerhalb des verwendeten Netzes entsprechende Instrumentarien eine Priorisierung der Sprachdaten zu erreichen. Das heutzutage im Internet und auch den meisten privaten Netzwerken verwendete Protokoll IPv4 sieht solche Priorisierung nicht vor. Das Nachfolgeprotokoll IPv6 besitzt die Möglichkeit die notwendige Übertragungsqualität zur Verfügung stellen, damit die IP-Telefonie in dieser Hinsicht zur herkömmlichen Telefonie konkurrenzfähig wird. Es gibt zwar auch für IPv4 Lösungen, Quality of Service-Verbindungen zu realisieren, da das aber nur optional ist, wird es vor der breiten Einführung von IPv6 keine globale Anwendung mehr finden.

Codecs

(benötigte netto-Bandbreite in Klammern)

  • G.711a bzw. G.711u - ITU-T-Standard (64kbit/s)
  • GSM - (13,2kbit/s)
  • G.723 - (5,4kbit/s oder 6,3kbit/s)
  • G.729 - (8kbit/s)
  • iLBC - Internet Low Bandwith Codec - IETF draft (13,9kbit/s)
  • SpeeX - Teil des Xiph.org-Projekts (variable Bitraten)

Signalisierungsprotokolle

Der Rufauf- und abbau erfolgt über ein von der Sprachkommunikation getrenntes Protokoll. Auch die Aushandlung der Parameter für die Sprachübertragung erfolgt über diese Protokolle. Verbreitete Signalisierungsprotokolle sind:

Computer-Software

In jüngster Zeit sind Programme auf den Markt gekommen, die durch die Nutzung des SIP-Standards in Verbindung mit Dienstleistungsunternehmen eine Verbindung zum normalen Telefonnetz bilden.

  • x-lite (Gratis) - für Windows, Mac OS X und LindowsOS
  • Skype (Gratis, proprietäres Protokoll) - für Windows, Linux
  • KPhone (GPL) - für KDE/Linux
  • daViKo (Gratis für Privatanwender) - für Windows

Vorteile der IP-Telefonie

Niedrigere Verbindungpreise möglich

<bitte hier nur kurz erläutern>

Einfachere Infrastruktur (weniger Kabel)

Da bei der IP-Telefonie die selben Kabel wie für digitale Daten verwendet werden (also z.B. Ethernetkabel), werden auch weniger Kabel und elektronische Geräte benötigt.

Nachteile der IP-Telefonie

Keine gesicherte Übertragungsqualität

Da das Internet in seiner heutigen Form (Stand 2004) keine konstante und genügende Verbindungsqualität zwischen Teilnehmern garantieren kann, kann es durchaus zu Übertragungsverlusten und Verzerrungen kommen, sodass die Sprachqualität nicht den Anforderungen genügt, die in herkömmlichen Telefonnetzen garantiert wird. Im Extremfall kann die Sprache bis zur völligen Unverständlichkeit verzerrt werden. (Dies wird sich aber mit flächendeckender Einführung von IPv6 ändern.

Kein Rufnummernplan

Es gibt keinen internationalen oder auch nur nationalen Rufnummernplan, ebensowenig übergreifende Auskunftsdienste. Ein System mit dem Namen ENUM zum Übernehmen der Telefonnummern ins DNSystem wird bereits von Herstellerfirmen, Netzbetreibern etc. (u.a. auch RegTP und DeNIC) vorangetrieben und läuft derzeit in Deutschland in einem ersten Testbetrieb. Eine weltweite Verbreitung ist allerdings derzeit noch nicht gegeben und ob sich ENUM in der Zukunft gegen andere Ansätze wie z.B. TRIP (Telephone number Routing over IP) durchsetzen kann, ist noch nicht sicher.

Entwicklung

Nach mehreren Anläufen Ende der 90er Jahre, in denen sich die IP-Telefonie nicht durchsetzen konnte, wird nunmehr von interessierter Seite propagiert, dass mit der Verbreitung von Internet-Verbindungen mit hoher Bandbreite, z.B. DSL, und dem Vorliegen einiger internationaler Standards die Voraussetzungen für einen erfolgreichen Einsatz gegeben seien. Allerdings sind bisher alle Versuche, VoIP über DSL zu standardisieren, bei allen internationalen Standardisierungsorganisationen wie ITU, ETSI oder ANSI mangels Interesse wieder eingestellt worden. Die Geschäftspläne namhafter Herstellerfirmen von VoIP-Equipment zeigen außerdem, daß in den nächsten Jahren hauptsächlich der Bereich der Firmennetze als Anwendungsgebiet für VoIP als relevanter Umsatzträger eingeschätzt wird, und das im Zusammenhang mit dem Verkauf von neuen Routern.

Einige Anbieter von Internetzugängen stellen für VoIP kostenlose Software zur Verfügung, Netzbetreiber bieten dementsprechende Dienste ohne oder mit niedriger Grundgebühr an.

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