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Voice-over-IP

Die Telefonanlage direkt im Datacenter schafft neue Spannungen

18. August 2011, 13:51 Uhr | Dirk Christiansen, Geschäftsführer Nextragen

Fortsetzung des Artikels von Teil 3

Technische Fehler durch Vormessungen erkennen

Die Sprachqualität beschreibt, wie gut die Verständlichkeit einer menschlichen Stimme bei Aufzeichnung und Wiedergabe durch die technischen Einrichtungen (Endgeräte, Netzwerkkomponenten, Gateways) ist. Die Bewertungskriterien der Sprachqualität sind durch die ITU-Bewertungsmethoden im Standard P.800 spezifiziert. In der Praxis wird zur VoIP-Vormessung das so genannte PESQ- (Perceptual-Evaluation of Speach-Quality-)Messverfahren genutzt. Dieses basiert auf der ITU-Spezifikation P.862. Bei diesem Testverfahren werden nicht nur die Netzwerkparameter kontrolliert, sondern auch Audioparameter überprüft. Durch die Simulation von VoIP-Gesprächen nach dem PESQ-Messverfahren lässt sich somit die Sprachqualität auf einer Ende-zu-Ende-Basis beurteilen. Dadurch erreicht man eine lückenlose Dokumentation der Sprachqualität aller geplanten VoIP-Verbindungen und dokumentiert gleichzeitig die Übergänge zwischen den Netzwerken. Auch lassen sich Netze (beispielsweise das WAN oder der DSL-Anschluss), die nicht der Kontrolle des Unternehmens unterliegen, auf ihre VoIP-Tauglichkeit hin überprüfen.

Bei einer VoIP-Messung werden mit der PESQ-Messung folgende Qualitätsparameter ermittelt:

Jitter: Beim Jitter handelt es sich um die Laufzeitschwankungen der einzelnen Pakete. Dieser Wert sollte im Idealfall bei 0 ms liegen. Durch die Eigenschaft der paketvermittelnden Netzwerke schwankt dieser Wert. Bei einem richtig konfigurierten Netzwerk sollte dieser Wert nicht über 20 ms steigen. Ein Jitter im Netzwerk ist nicht zu verhindern. Aus diesem Grund ist es notwendig den Jitter im Blick zu behalten. Bei VoIP-Anwendungen können Jitter-Fehler zu unangenehmen Störungen der Sprachkommunikation führen.
Paketverluste: Die Paketverlustrate ist ein Maß für die Übertragungsqualität einer Datenverbindung. Die Paketverlustrate definiert, wie viele Pakete eines Datenstroms zwischen einem Sender und einem oder mehreren Empfängern während der Übertragung verloren gegangen sind. Optimal ausgelegte und gut administrierte IP-Backbones weisen heute in der Regel eine Paketverlustrate von < 0,5 Prozent auf. Für die Übermittlung von VoIP-Datenströmen gilt gemäß der ITU-G.114-Spezifikation eine Paketverlustrate von bis zu drei Prozent als noch akzeptable Qualität. Man muss folgende zwei unterschiedliche Arten vom Paketverlusten unterscheiden: Der Paketverlust einzelner Datenpakete über einen bestimmten Zeitraum. Der Paketverlust mehrerer aufeinander folgender Datenpakete über einen bestimmten Zeitraum. Der Verlust mehrerer aufeinander folgender Datenpakete (Daten-Burst) ist vom Empfänger nicht mehr kompensierbar und wirkt sich als Übertragungsstörung aus. Vereinzelte Paketverluste werden vom Gehör/Gehirn interpoliert und fallen dem Zuhörer nicht auf. Paketverluste wirken sich umso stärker aus, je länger der so genannte Payload (Sprach/Videoanteil im Paket) ist. Codecs weisen eine gewisse Toleranz gegenüber Paketverlusten auf. In Abhängigkeit vom genutzten Codec der Anwendung bemerkt der Nutzer die unterschiedlich stark aufgetretenen Paketverluste nicht.
Priorisierung: Zur Sicherung der Übertragungsqualität bedarf es sowohl ausreichender Bandbreite als auch entsprechender QoS-Merkmale. Dehnbar ist diese Definition lediglich in ihrer Ausprägung, da die Übermittlung im LAN, WLAN und WAN ein unterschiedliches Handling erfordert. VoIP-Anwendungen sollten grundsätzlich nur über ein priorisiertes Netzwerk übermittelt werden. Bei einer VoIP-Simulation im Vorfeld eines VoIP-Projekts ist es daher wichtig, dass die entsprechende Priorisierung der VoIP-Pakete durchgängig auf einer Ende-zu-Ende-Basis umgesetzt wird. Bereits eine falsch konfigurierte Netzwerkkomponente kann zu erheblichen Übertragungsproblemen führen.
Dämpfung: Auf Basis der PESQ-Messung werden die über die VoIP-Verbindung übermittelten Audioströme mit einander verglichen. Es werden standardisierte Referenzsignale als VoIP-Telefongespräch simuliert und über das Netzwerk zum Empfänger übertragen. Die übermittelten Audioströme werden an der Gegenstelle der VoIP-Messung aufgezeichnet und mit dem Referenzsignal verglichen. Dadurch werden die Dämpfungswerte detailgenau abgeleitet.