Die Technik von Voice over IP

So funktioniert Voice over IP

Herkömmliche Festnetze reservieren stets eine ganze Leitung für ein Gespräch. Auf dieser Leitung werden die digitalisierten Sprachdaten als kontinuierlicher Datenstrom übertragen. In Vermittlungsstellen laufen viele Gespräche einzelner Teilnehmer zusammen, werden dort auf Leitungen mit sehr viel höherer Bandbreite konzentriert und an der Ziel-Vermittlungsstelle wieder ausgekoppelt. Das Verfahren funktioniert ohne nennenswerte Verzögerungen.

Voice over IP setzt völlig andere Verfahren ein: In Datennetzwerken wie z.B. im handelsüblichen Ethernet werden Daten in Pakete zerlegt und einzeln übertragen. Dabei findet eine Zerlegung großer Datenmengen in kleine Pakete statt, die auf Empfangsseite wieder zusammengesetzt werden.

Das Verfahren ist kompliziert, weil ein Datennetzwerk derartig vermascht ist, dass Pakete auf unterschiedlichen Wegen, ähnlich wie bei einem Straßennetz, zum Ziel gelangen können. Dabei kann die Reihenfolge der auf unterschiedlichen Wegen beim Empfänger eintreffenden Pakete durcheinander geraten. Im Überlastungsfall kann die Übertragung von Datenpaketen erheblich mehr Zeit benötigen. Im Extremfall werden Datenpakete verworfen, falls sie vom Netzwerk nicht verarbeitet werden können.
Funktionsweise von VoIP

Durch derartige Verzögerungen und Paketverluste im Netzwerk wird die Sprachqualität negativ beeinflusst, so dass technische Vorkehrungen getroffen werden müssen, um diese Probleme zu beheben. Diese technischen Maßnahmen sind jedoch an moderne Netzwerkhardware gebunden, ältere Netzwerke sind für Sprachübertragung kaum geeignet.

Aufgrund der unterschiedlichen technischen Eigenschaften stellt sich die Frage, warum eine gut funktionierende leitungsgebundene Technologie durch eine kompliziertere und im ersten Anschein anfälligere Technik ersetzt werden soll. Letztendlich überwiegen die Vorteile der Kosteneinsparung und neuer Mehrwertdienste, so dass Voice over IP insgesamt als technischer Fortschritt gegenüber dem bisherigen Festnetz angesehen werden kann.

Der Siegeszug des SIP-Standards

Bei herkömmlichen Telefonnetzen sind die technischen Standards seit Jahrzehnten etabliert: ISDN beispielsweise übernimmt sowohl den Transport der Sprachdaten als auch die so genannte Signalisierung. Diese bewirkt, dass nach dem Wählen einer Nummer ein Freizeichen zu hören ist und es am anderen Ende der Leitung klingelt. Andernfalls wird ein Besetztzeichen gemeldet, wenn der Angerufene gerade spricht.

Bei VoIP gibt es derzeit zwei Standards, von denen inzwischen das Session Initiation Protocol (SIP) das Rennen gemacht hat. Die Internet Engineering Task Force (IETF) hat das Session Initiation Protocol als allgemeines Signalisierungsprotokoll für Multimediaanwendungen entwickelt. SIP konzentriert sich ausschließlich auf die Signalisierung. Deshalb ist das Protokoll viel flexibler für unterschiedliche Zwecke einsetzbar. Beispielsweise wird SIP auch für Instant Messaging eingesetzt. SIP stellt von der Struktur her - etwas vereinfacht - eine Mischung aus HTML- und E-Mail-Übertragungsformat dar. Es reiht sich somit nahtlos in die Internet-Protokollfamilie ein.

Der so genannte H.323-Standard, von der International Telecommunication Union (ITU) definiert, wird seit Jahren außer für Sprache auch für Videokonferenzanwendungen eingesetzt und behandelt nicht nur die Signalisierung sondern alle Aspekte einer Sprach- oder Videoverbindung. Insgesamt stellt H.323 ein ausgewachsenes, fest definiertes Multimediasystem bereit.

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