VoIP Informationen

Bei der Ãœbertragungstechnik im öffentlichen Telefonnetz – sprich auf den Strecken zwischen den Netzknoten vollzog sich Ende der Achtzigerjahre ein Wandel von der analogen zur digitalen Technik. Dies brachte damals viele Vorteile, da die Signale weniger störanfällig waren und sie dadurch leichter zu reproduzieren und aufzufrischen waren. Zudem wurden die Signale dadurch auch leichter korrigierbar bei Ãœbertragungsfehlern. Diese Technik wurde als so genannte “Time Division Multiplexing” Technik bezeichnet, auch kurz TDM genannt. Bei der Vermittlungstechnik und den Endgeräten vollzog sich der Wandel aber nicht so schnell, so dass diese noch eine ganze Zeit lang elektromechanisch und analog blieben. Erst mit Beginn des Integrated Service Digital Network, kurz ISDN genannt, konnten auch die letzten Domänen bundesweit digitalisiert werden. Bei dem heutigen Voice over IP, auch kurz VoIP telefoniert man heute ausschließlich digital. Das heißt es wird nur eine Folge von Einsen und Nullen gesendet. Das Ganze wird auch als Bitstrom bezeichnet. Eine besondere Bedeutung kommt dabei aber den Codecs in den Endgeräten zu. Heutzutage wandelt jedes VoIP-Telefon zulässt die analoge Sprache vom Hörer mit Hilfe von A/D-Wandlung und Quantisierung in einen digitalen Bitstrom um. Dieser Bitstrom wird dann anschließend je nach Codec eventuell noch komprimiert und abschließend in Pakete gepackt und über das IP-Netz übertragen. Beim ISDN erfolgt dann auch noch eine so genannte PCM-Kodierung ohne Komprimierung mit einer Netto-Bitrate von etwa 64 kbit/s. Dieser Codec ist dabei auch immer der Maßstab und Ausgangspunkt für Voice over IP. Wenn es nicht genügend Bandbreite gibt können natürlich auch andere Codecs eingesetzt werden. Diese können die entsprechende Bandbreite heute bereits auf bis zu 5,3 kbit/s netto reduzieren. Dies geschieht natürlich nicht ohne Qualitätsverlust. Genau wie bei der Digitalisierung von Sprache für die Fernsprechübertragung arbeiten dieCodecs nach dem Prinzip Sampling, Quantisierung und Kodierung. Das führt zu optimalen Sprachqualität, welches ermöglicht die analogen Sprachsignale über die digitalen Systeme zu übertragen.

Ziel ist es dabei immer möglichst viel Bandbreite in einem paketvermittelten Netz zu sparen. Deshalb werden die meisten Sprachdateien auch noch komprimiert. Grundsätzlich gilt umso höher die Bitrate eines Codecs ist, umso besser ist natürlich auch die Tonqualität, je niedriger die Bitrate, und umso schlechter ist natürlich auch die Tonqualität und es wird ein höherer Bedarf an Rechenleistung benötigt. Die Codecs befinden sich dabei immer in den Endgeräten oder in Gateways an den Übergängen zwischen dem IP- und Telefonnetz. Die meisten der verfügbaren Codecs wurden von der International Telecommunications Union spezifiziert und standardisiert. Hierbei gibt es den so genannten Standard Codec G.711. Er wird eingesetzt zur Digitalisierung von analogen Audiosignalen ohne dabei Komprimierung vorzunehmen. Es gibt verschiedene Codecs, die für Multimedia-Übertragung im IP-Netzwerk geeignet sind. G.711 bietet dabei bis heute die beste Sprachqualität, wenn dieser Codec kommt ohne rechenintensive Kompression aus und braucht deshalb auch relativ viel Bandbreite. Werden die Sprachdaten mit einem anderen Codec komprimiert, dann wird G.711 beim Qualitätsvergleich immer herangezogen. Codecs zur Sprachdigitalisierung müssen einige Bedingungen erfüllen können, da durch die Struktur des Internets Verluste und Laufzeitunterschiede der einzelnen Pakete bei Übertragung und beim Versenden entstehen und diese ausgeglichen werden müssen. Ziel ist es dabei eine möglichst hohe Qualität trotz Paketverluste und Laufzeitschwankungen zu erreichen.

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