Vermittlungsfragen

Inhaltsverzeichnis

Bei der Einführung von IP-Telefonie in mittleren und größeren Unternehmen geht es im Wesentlichen um zwei Szenarien: zum einen die komplette Neuinstallation einer Telefonanlage auf Basis von VoIP, zum anderen eine heterogene Landschaft, in der IP-Telefone mit traditioneller Telefonie im Einklang leben müssen.

Einfacher stellt sich das Ganze im SoHo-Bereich dar, der darum hier vorab abgehandelt wird. Der preisgünstigste Einstieg ist ein Account bei einem VoIP-Provider, und praktischerweise hat sich die Anzahl der IP-Telefonie-Anbieter auch in Deutschland in den letzten Monaten deutlich vergrößert. Die Grundbedingungen sind bei allen die gleichen, wie die Tabelle „VoIP-Provider für den SoHo-Bereich“ zeigt.

VoIP-Provider für den SoHo-Bereich
Anbieter	Preis IP zu IP	Grund- gebühr	Preis dt. Festnetz	SW- Lösung	HW- Lösung	Sonstiges
Sipgate	0 EUR1	keine	1,79 ct/min	nein	Adapter oder IP Telefon
Freenet	0 EUR2	2,95 EUR4, 5	1,00 ct/min	ja	nein	unterschiedliche kostenlose und kostenpflichtige Angebote
QSC	0 EUR3	4,99 EUR4	1,50 bis 2,5 ct/min	ja	ja	diverse Angebote für Privathaushalt und Geschäftskunden
Broadnet	0 EUR3	9,99 EUR5	1,00 ct/min	nein	Adapter oder IP Telefon
1 & 1	0 EUR3	keine4, 5	1,00 ct/min	nein	Adapter
1 auch zu FWD, Iptel, Sipphone.com, freenet, Telio.no 2 auch zu Freenet iPhone, Sipgate und Sipphone 3 nur im eigenen Netz 4 nur in Verbindung mit DSL-Anschluss des Anbieters 5 100 Freiminuten Da der Markt in ständiger Bewegung ist, erhebt die Liste keinen Anspruch auf Vollständigkeit.

Für eine zufriedenstellende Sprachqualität ist eine Übertragungskapazität von 80 kbps in beiden Richtungen ausreichend, dank DSL kein Problem. Bis auf QSC nutzen alle Provider SIP (die Unterschiede zwischen H.232 und dem Session Initiation Protocol wurden im ersten Teil des Tutorials erläutert). Bei der Datenübertragung sind drei Bereiche zu unterscheiden: der Heimbereich mit dem IP-Telefon respektive dem Softphone nebst Headset, der Bereich des VoIP-Anbieters und der klassische Festnetzbereich.

Vom Laptop oder dem IP-Telefon wandern die digitalen Datenpakete über das Internet zum Provider. Dort leitet sie der SIP-Proxy an das Gateway weiter, das wiederum die digitalen Signale in Sprachdaten wandelt und zur Vermittlungsstelle schickt. Ist der angerufene Teilnehmer der leitungsvermittelten, also der „herkömmlichen“ Telefonie, landet das Gespräch dann bei ihm. Er bekommt überhaupt nicht mit, dass das Gespräch aus dem Internet stammt.

Kostenlos im Provider-Netz

Handelt es sich bei der Gegenstelle dagegen um ein IP-Telefon (desselben Providers), gehen die Daten direkt vom SIP-Proxy zum Angerufenen. Darum sind solche Gespräche in der Regel kostenlos.

Die meisten VoIP-Anbieter stellten dem Kunden bislang Ortsnetzkennzahlen verschiedener Großstädte zur freien Auswahl. Diese ortsungebundene Rufnummernvergabe wurde aber kürzlich von der Regulierungsbehörde verboten.

Als VoIP-Endgerät sind drei unterschiedliche Lösungen möglich: Vielen reicht eine Software für den PC, die das Wählen von Telefonnummern respektive ein Adressbuch et cetera zur Verfügung stellt, nebst Headset und Soundkarte. Bequemer geht es mit einem IP-Telefon, angeschlossen an LAN oder WLAN und nutzbar wie ein normales Telefon. Wer die Ausgabe von rund 100 Euro scheut, kann es auch mit einem Adapter versuchen, mit dem ein analoges Telefon VoIP-fähig wird. Hier fallen lediglich Kosten von rund 40 Euro an.

Komplexer stellt sich die Lage im Unternehmen dar. Das einfachste Szenario ist eine Firma mit nur einem Standort, für den die IT-Abteilung IP-Telefonie quasi „auf der grünen Wiese“ einführen soll, also keine Integration einer vorhandenen leitungsvermittelten Infrastruktur gefordert ist: IP-Telefone an jeden Arbeitsplatz stellen, mit dem LAN verbinden und die Anwendung für das Anrufmanagement sowie gegebenenfalls für den Übergang zur PSTN-Welt (PSTN: Public Switched Telephone Network) installieren. Der Mitarbeiter, der zum Hörer greift, bemerkt außer dem Austausch des Telefons keine Änderung. Der Begriff „Anwendung für das Anrufmanagement“ ist in diesem Artikel bewusst sehr allgemein gehalten; er umfasst in einem H.323-Umfeld mindestens Multipoint Controller (MCU) und Gatekeeper, bei einer SIP-basierten Installation Proxy, Redirect und Registrar Server. Die Implementierungen fassen diese VoIP-Komponenten nach Bedarf zusammen respektive erweitern diese um eigene Funktionen.

So kommen Anrufmanagement und Gateways auch in den unterschiedlichsten Bauformen daher: von einer PABX-Erweiterung (PABX: Private Automatic Branch Exchange; Nebenstellenanlage) über eine eigenständige Hardware bis zu einer Softwarelösung auf Standard-PCs. Wichtig ist die Frage, wie viele gleichzeitige Verbindungen möglich sind und ob man alles auf einem Server konzentriert oder auf mehrere verteilt. Meist wird eine Lösung mit mehreren Servern bevorzugt, um eine höhere Ausfallsicherheit zu gewährleisten. Für diese Entscheidung ist wiederum die Anzahl der angeschlossenen Telefone beziehungsweise Teilnehmer ausschlaggebend.

So plant Cisco bei seinem H.323-basierten CallManager rund 10 000 Benutzer pro Servercluster, wobei ein Cluster (vergleichbar einer H.323-Zone) aus maximal acht Servern mit folgender Aufgabenverteilung besteht: vier für die primäre Anrufverteilung, zwei als Redundanzserver, ein Directory- und ein TFTP-Server, von dem die IP-Telefone ihre Konfiguration laden können.

Das Anrufmanagement kann nicht nur die üblichen Aufgaben einer klassischen TK-Anlage übernehmen, wie Nachrichtenspeicherung oder Anrufweiterleitung, sondern beispielsweise eine Anbindung an eine Datenbank zwecks Anrufererkennung beinhalten und so fort. Weil die Telefonie nun Teil der IT-Infrastruktur ist, sind die Möglichkeiten nahezu unbegrenzt und die Übergangsschwierigkeiten aus der CTI-Ära vergessen.

Natürlich erfordert die Planung von unternehmensweiter IP-Telefonie einen genauen Blick auf die bereits vorhandene Netzwerkinfrastruktur. Als wichtigste Stichworte seien hier Bandbreite, Priorisierung und Ausfallsicherheit genannt. Ist Erstere nicht ausreichend vorhanden, verschlechtert sich die Gesprächsqualität spürbar. Gleiches gilt, wenn die Übertragungskapazität von anderen Anwendungen verbraucht werden kann - der Telefonverkehr muss Vorrang haben. Das bedeutet im Regelfall die Anschaffung neuer Switches. Zudem ist die redundante Auslegung zentraler Switches et cetera sinnvoll.

Verteilt ist schwieriger

Bei einer verteilten IP-Telefonie-Umgebung gibt es unterschiedliche Szenarien zum Aufbau eines Netzwerks. So unterscheidet Cisco [1]

• mehrere Standorte mit unabhängigen Telefonsystemen,
• mehrere Standorte mit jeweils eigenem Anrufmanagement,
• mehrere Standorte mit einem zentralen Anrufmanagement.

Beim ersten Modell sind die Kommunikationsstrukturen mehrfach aufgebaut, jeder Standort verfügt über sein eigenes Anrufmanagement (Cisco Callmanager). Die Kommunikation über die Standortgrenzen erfolgt über das leitungsvermittelte Festnetz, IP-Telefonie bleibt also eine reine Inhouse-Veranstaltung. In diesem Fall geht es nicht um das Einsparen von Telefonkosten, sondern um die Vereinheitlichung der Infrastruktur und die Konzentration der Administration in der IT-Abteilung.

Technisch interessanter sind die beiden nächsten Konstellationen. Bei mehreren Standorten mit dezentralem Anrufmanagement wird neben einem CallManager pro Standort ein übergeordneter Gatekeeper zur zentralen Zugangskontrolle und Rufnummernadressauflösung benötigt. Dieser sorgt auch für die Verbindung der Einzelnetzwerke über das Internet (siehe Abbildung 1).

Zur Sicherheit sollte man parallel eine PSTN-Verbindung vorsehen, um beim Ausfall der Internet-Verbindung nicht den kompletten Sprachverkehr stillzulegen. Ein zweiter Grund für die sekundäre PSTN-Verbindung ist zeitweise fehlende WAN-Bandbreite. Der Gatekeeper entscheidet dann auf Basis der Anzahl und Art der vorhandenen Verbindungen, ob er eine zusätzliche Verbindung über das WAN zulässt oder die PSTN-Leitung zum Einsatz kommt. Aus Gründen der Kostendisziplin sollte das den Gesprächsteilnehmern signalisiert werden.

Laut Cisco lassen sich so bis zu 100 Standorte miteinander verbinden, wobei für die Sprachübertragung rund 60 kBit/s Bandbreite pro Verbindung zur Verfügung stehen sollten. Für Videodaten sind je nach Kompressionsverfahren mindestens 768 kBit/s pro Stream notwendig.

Im dritten Szenario, mit zentralem Anrufmanagement, sieht die Situation ein wenig anders aus. In diesem Falle läuft an einem Standort, nahe liegender Weise der Firmenzentrale, ein zentraler Anrufmanagementserver für alle IP-Telefone an allen Standorten. Durch eine solche Architektur ist ein zentrales Anrufmanagement gewährleistet, die Anzahl von Teilnehmern innerhalb des Clusters jedoch limitiert. Die Grenzen setzt die jeweilige Soft- und Hardware, Cisco spricht beispielsweise von 2500 Teilnehmern an theoretisch beliebig vielen Standorten.

Vorteil dieses Modells ist, dass weniger Hardware erforderlich ist. Hier sollte, aufgrund der besonderen Abhängigkeit von einem zentralen Standort, neben der PSTN-Verbindung zum Abfangen von Überlast zusätzlich eine Backup-Leitung installiert werden, über die im Notfall noch die Bereitstellung grundlegender Dienste gewährleistet ist.

Heterogenes Nebeneinander

Nicht alle Unternehmen wollen auf einen Schlag die klassische Nebenstellenanlage (PBX) auf IP-Telefonie umstellen. Oft gibt es in Testphasen oder über einen längeren Zeitraum hinweg ein Nebeneinander unterschiedlicher Architekturen. Auch hierbei sind verschiedene Szenarien möglich.

Ein Standardnetz enthält normalerweise mindestens eine, bei größeren Firmen meist mehrere PBX-Anlagen, die über verschiedene Standorte verteilt sind. Die Kommunikation zwischen diesen PBX findet über ein proprietäres Protokoll statt. Wird ein Voicemail-System genutzt, so ist dieses als Teil des Sprachnetzes über ein eigenes Protokoll und eine entsprechende Hardwareschnittstelle mit der PBX-Anlage verbunden.

Existieren VoIP- und PBX-Netz nebeneinander, so steht bei Gesprächen zwischen den Systemen meist nur eine Teilmenge des jeweiligen Funktionsumfangs zur Verfügung. Deren Umfang hängt davon ab, wie die Komplexität des Interfaces zwischen den beiden Systemen aussieht, sprich, wie gut die von den Herstellern eingesetzten Protokolle zueinander passen. Am schwierigsten gestaltet sich die Nutzung des Voicemail-Systems, da hier jeder Anbieter einen anderen Ansatz fährt. Meist funktioniert der Zugriff aus der VoIP-Installation auf die PBX-Voicemail nur mit eingeschränktem Funktionsumfang.

Je nach IP-Telefonie-Anbieter unterscheiden sich die Anforderungen an Netzwerk und Komponenten. Einige Hersteller haben beispielsweise VoIP-Telefone mit integriertem Switch-Port zum Anschluss des Arbeitsplatz-PC im Portfolio. Damit wollen sie sicherstellen, dass keine unnötige Netzwerkkommunikation stattfindet und so eher die nötige Quality of Service gewährleistet ist. Diese Endgeräte haben außerdem den Vorteil, dass an der Verkabelung nichts geändert werden muss: es ist weiterhin pro Arbeitsplatz nur ein Anschluss erforderlich. Nachteil: Fällt das Telefon aus, ist auch der Rechner vom Netz. Deswegen nehmen viele Anwender die Mehrkosten für die Installation eines zweiten Ports pro Arbeitsplatz in Kauf.

Netzwerk und Anschlüsse

Eine andere Lösung des Portproblems ist die drahtlose Übertragung, entweder über ein WLAN (VoWLAN) oder via DECT-over-IP. Im letzteren Fall ist die DECT-Basisstation mit dem LAN verbunden und kann, so sie dem Standard GAP folgt, DECT-Endgeräte unterschiedlicher Hersteller bedienen. VoWLAN erfordert eine WLAN-Infrastruktur, die Telefonie priorisiert. Man kann das auch kombinieren: Auf der Cebit 2004 stellte Detewe eine Kombination aus DECT-Basisstation und WLAN-Access-Point vor.

Natürlich benötigt jedes IP-Telefon eine eigene IP-Adresse, in der Regel kann diese sowohl statisch sein als auch per DHCP vergeben. Empfehlenswert ist auf jeden Fall ein eigenes IP-Subnetz oder VLAN, um Daten und Sprache getrennt zu halten und unabhängiger agieren zu können. In diesem Zusammenhang sei auch erwähnt, dass bei der Auswahl des Endgeräts die Unterstützung von Network Address Traversal (NAT) ein Kriterium sein sollte.

Ebenfalls beachtenswert ist die Stromversorgung. Je nach Hersteller erfolgt diese „traditionell“ über eine 230-Volt-Steckdose, über Power over Ethernet (PoE, IEEE 802.3af) oder über ein Patch-Panel. PoE setzt einen entsprechenden Switch voraus, fehlt dieser, hilft ein zwischengeschaltetes Patch-Panel.

Last, but not least: Management-Fragen. Die Endgeräte und Server sollten sich in die Verwaltungs- und Überwachungsstrukturen integrieren lassen, die in der Firma im Gebrauch sind. Eine Webschnittstelle zur Konfiguration des IP-Telefons mag für kleinere Installationen passabel sein, eine zentrale Administration über die Gateways sowie eine Anbindung an vorhandene Directory-Server sind Anforderungen für komplexere Umgebungen. Das findet man allerdings nur bei den Angeboten aus einer Hand, so offen wie der Rest der IT ist VoIP noch lange nicht.

Literatur

[1] Cisco IP Telephonie Design Guide - www-search.cisco.com/global/DE/consultant/pdf/ip-teldg_dt.pdf, www.voip-info.de

Mehr Infos

Akronymia

CTI: Computer-Telephony Integration; Verbindung von PSTN- und IT-Welt

DECT: Digital Enhanced Cordless Telecommunication; schnurlose digitale Telefonie (überwiegend) für den Inhouse-Gebrauch

DHCP: Dynamic Host Configuration Protocol; automatisierte, zentrale Vergabe temporärer IP-Adressen

GAP: Generic Access Profile; Standard für die Kommunikation zwischen DECT-Basisstation und -Endgeräten

NAT: Network Adress Traversal; Umsetzung der verschiedenen IP-Adressen eines Inhouse-Netzes auf eine gemeinsame externe

PABX: Private Automatic Branch Exchange; automatisch vermittelnde Nebenstellenanlage

PBX: Private Branch Exchange; Nebenstellenanlage, heute gleichbedeutend mit PABX

PoE: Stromversorgung von Ethernet-Endgeräten durch Switche über die Netzwerkverkabelung nach IEEE 8023af

PSTN: Public Switched Telephone Network; das klassische, leitungsvermittelte Festnetz

SIP: Session Initiation Protocol; Verfahrensvorschriften für IP-Telefonie aus der IT-Welt, entwickelt von einer Arbeitsgruppe der IETF, veröffentlicht im RFC 2543

VoWLAN: Voice over WLAN; Sprachkommunikation über ein drahtloses LAN nach IEEE 80211

VLAN: Virtual Local Area Network; standortunabhängige Segmentierung eines Netzes nach IEEE 80210

Mehr Infos

VoIP-Tutorial

Teil 1 bietet bietet einen vergleichenden Einstieg zu den verbreiteten Protokollen H.323 und SIP.

In Teil 2 geht es um die nötige Ausrüstung und Anwendungen.

Teil 3 beschreibt den praktischen Einsatz von VoIP anhand von Asterisk.

(js)