Voice over IP ( VoIP )

Wenn die Rede von VoIP ist, so spricht man über die Technologie einer qualitätsgesicherten Sprachübertragung, welche bei IP-Telefonie eingesetzt wird.

VoIP transferiert die Funktionalität der klassischen ( traditionellen ) Telefonie auf paketvermittelte Netzwerke, wie LAN oder Internet. Ein Client baut somit eine Verbindung zu einem weiteren Client auf und nach beiderseitiger Aushandlung der genauen Parameter ( für den Medienstrom ) erfolgt die Übertragung der Mediendaten zwischen diesen. Die Basis von Voice over IP impliziert die Möglichkeit, akustische Sprachdaten in digitale Signale zu kodieren, um diese über ein paketvermitteltes Netzwerk zu transportieren und anschließend die digitalen Signale wieder in analoge Sprachdaten zu dekodieren. Der Grundstein hierfür wurde mittels der Spezifikation der Pulse Code Modulation ( PCM à ITU-T G.711 ) gelegt. Bei dieser Modulation wird ein analoges Signal, in diesem Fall Sprache, mit einer Rate von 8000Hz abgetastet, d.h. innerhalb einer Sekunde wird das analoge Signal 8000 Mal von der Abtastrate verarbeitet, wobei Schnittpunkte für die Digitalisierung entstehen. Jeder dieser Werte wird mit 8Bit kodiert, so dass eine Datenrate von 64kBit/s benötigt wird, um die kodierten Daten in Echtzeit transportieren zu können. Es wurden zudem neuere Kodierungsverfahren wie z.B. Low Delay Code Excited Linear Prediction ( LD-CELP ) entwickelt. Bei diesem Verfahren werden nur geringe Bandbreiten benötigt, da hierbei das menschliche Sprachsystem modelliert wird und nur noch Parameter des Modells gesendet werden. Eine Reduktion der Datenrate kann durch die generelle Anwendung von Kompressionsverfahren realisiert werden. Die so entstandenen und generierten Audio-Daten werden mittels des Real Time Protokolls ( RTP ) an den Zielpunkt übermittelt. RTP wiederum benutzt für die Übertragung UDP/IP und greift somit auf dessen Eigenschaften zurück.

Das Internet Protokoll ( IP ) übernimmt die Zustellung der Datenpakete im Netzwerk. Das User Datagramm Protokoll ( UDP ) ist verantwortlich für die Identifikation der Port-Nummer des Clients und RTP realisiert die Wiederherstellung der richtigen Sequenz. Zudem ist er zuständig für die Identifikation des im Paket enthaltenen Datentyps. Die Übertragung mittels UDP ist eine ungesicherte Übertragung, was somit Paketverluste ermöglichen kann. Die Sprachübertragung ist nicht allein an das Internet-Protokoll ( IP ) gebunden, sondern weitere Möglichkeiten der Übertragung sind die Nutzung des Asynchronous Transfer Mode ( ATM ) und des Frame Relay. Hierbei handelt es sich demzufolge um VoATM und VoFR.

2.2.3. Vergleich von traditioneller Telefonie und VoIP