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Messtechnik in VoIP-Umgebungen

VoIP- und Netzwerkfehlern auf der Spur

29. März 2010, 12:51 Uhr | Ralf Ladner

Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Messmodelle zur Ermittlung des QoS bei VoIP

Die ultimative Messgröße zur Beurteilung der Performance ist der Anwender. Bei der Sprachübermittlung hängt die Beurteilung der Güte der Sprachübermittlungen von subjektiven Kriterien ab. Es gibt viele Faktoren, die Einfluss darauf haben. Der offensichtlichste davon ist die Qualität der Mikrophone und Lautsprecher auf beiden Seiten. Die Digitalisierung und Kodierung des Signals ist ein weiterer wichtiger Faktor. Vor allem die Wahl des Kodierungsschemas ist entscheidend für den Rauschabstand und die Verzerrung des Signals. Wenn das Kodierungsschema auf der Strecke zwischen Sender und Empfänger zusätzlich verändert wird, leidet darunter die Qualität. Wird Silence-Suppression eingesetzt, haben auch die Güte des Comfort-Noise und eventuelles Clipping Einfluss.

Die von den Benutzern erwartete Sprachqualität variiert stark und hängt von vielen Faktoren ab. Hierzu gehören beispielsweise kulturelle Unterschiede, Anforderungen aus dem Geschäftsumfeld, Umgebungsbedingungen oder verfügbare Hard- und Software. Telefonnutzer im ländlichen Umfeld sind wahrscheinlich eher gewillt, gewisse Störungen beziehungsweise eine verminderte Sprachqualität zu akzeptieren, als ein Benutzer in modernen Städten. Die Toleranz gegenüber Störungen hängt auch stark vom jeweiligen Kommunikationsgerät ab. Die Toleranzschwellen von Handy-Nutzern sind wesentlich höher als von Nutzern klassischer Telefondienste.

Die höchsten Anforderungen an die Sprachkommunikation stellt die Geschäftskommunikation. Aus diesem Grund werden die VoIP-Lösungen immer an den Merkmalen der klassischen ISDN-Telefonanlagen gemessen. Somit gehört die Sprachqualität zu den fundamentalen Kriterien jeder Sprachanwendung. Diese kann in Netzwerken – sowohl im LAN als auch im WAN – nicht problemlos garantiert werden und erfordert das reibungslose Zusammenspiel komplexer Technologien. Zur Ermittlung der objektiven Qualität von VoIP-Verbindungen stehen zwei Messmodellarten zur Verfügung:

-- Einseitige Messmodelle: Diese Messmethoden sind in der Lage, aus den Netz- und Systemdaten den erforderlichen QoS–Wert zu berechnen, ohne dabei eine Basisreferenz zu benötigen. Das bedeutet, dass die zugrunde liegende Berechnung sich auf keinerlei Referenzen bezieht. Ein Beispiel für ein solches Modell ist das von Opticom entwickelte 3SQM-Verfahren.

-- Zweiseitige Messmodelle: Bei dieser Variante werden die aufgezeichneten Daten mit einem Referenzsignal verglichen und aus der Differenz der QoS-Wert berechnet. In der Regel muss für eine Messung anhand des zweiseitigen Modells ein Referenzsignal durch einen “Prüling“ geschickt werden. Am anderen Ende des Prüflings wird das empfangene Signal wieder auf den Prüfling gespiegelt und an den Sender zurück geschickt (full reference). In der Praxis wird hierfür der PESQ-Algorithmus genutzt.

Eine weitere Variante des zweiseitigen Modells erfordert nicht die Übermittung eines Referenzsignals über einen “Prü?ing“. Die Qualität wird anhand der im empfangenen Signal enthaltenen Parameter berechnet und als QoS-Wert dargestellt. In diesem Fall spricht man von einem parametrisierten zweiseitigen Modell. Dies setzt jedoch voraus, dass die Struktur des gesamten Datenpfades bekannt ist und die darin enthaltenen Komponenten im Labor bereits auf ihre QoS-Merkmale untersucht wurden. Ein Beispiel für eine solche Variante des zweiseitigen Modells ist das E–Modell.