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Fakultät I · Kommunikationstechnik · Prof. Dr.-Ing. Jörg Wehmeier · 1 Voice over IP: Dienstequalität zum Anhören Prof. Dr. J. Wehmeier.

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1 Fakultät I · Kommunikationstechnik · Prof. Dr.-Ing. Jörg Wehmeier · 1 Voice over IP: Dienstequalität zum Anhören Prof. Dr. J. Wehmeier

2 Fakultät I · Kommunikationstechnik · Prof. Dr.-Ing. Jörg Wehmeier · 2 Kommentar zum ersten Telefon 1877: "Eine erstaunliche Erfindung. Aber wer sollte sie jemals benutzen wollen?" (US-Präsident Rutherford B. Hayes, 1822–1893)

3 Fakultät I · Kommunikationstechnik · Prof. Dr.-Ing. Jörg Wehmeier · 3 Analoge Sprachübertragung: Qualität Störungen Rauschen Lautstärke Bandbreite

4 Fakultät I · Kommunikationstechnik · Prof. Dr.-Ing. Jörg Wehmeier · 4 Digitale Sprachübertragung : Einführung digitaler Sprachübertragung 1986: Standard des europäischen ISDN

5 Fakultät I · Kommunikationstechnik · Prof. Dr.-Ing. Jörg Wehmeier · 5 Digitale Sprachübertragung: Qualität Abtastfrequenz Quantisierungs- Rauschen Bitfehler

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10 Fakultät I · Kommunikationstechnik · Prof. Dr.-Ing. Jörg Wehmeier · 10 Digitale Sprachübertragung Funktion Übertragung der Zahlen mit Abtastrate Direkte Kopplung der A/D und D/A- Umsetzer Interpolation durch Tiefpass

11 Fakultät I · Kommunikationstechnik · Prof. Dr.-Ing. Jörg Wehmeier · 11 Digitale Sprachübertragung PLUS: Minimierung des analogen Rauschens Behebung der Distanz- abh. Lautstärkeprobleme Ausschluss analoger Störungen MINUS: Quantisierungsrauschen Clipping

12 Fakultät I · Kommunikationstechnik · Prof. Dr.-Ing. Jörg Wehmeier · 12 L- COD LS KMP COD QUA A&H TP ADU NF L- DEC LE EXP DEC TP´ DAU NF´ Kanal NF: Niederfrequenzsignal NF´: rekonstruiertes Niederfrequenzsignal TP: Tiefpass TP´: Interpolationstiefpass A&H: Abtast- und Halteglied QUA: Quantisierung COD: Codierung DEC: Decodierung KMP: Kompression EXP: Expansion ADU: Analog-Digital-Umsetzer DAU: Digital-Analog-Umsetzer LCOD:Leitungscodierer LDEC:Leitungsdecodierer LS:Leitungssender LE:Leitungsempfänger 2. Digitale Sprachübertragung: PCM

13 Fakultät I · Kommunikationstechnik · Prof. Dr.-Ing. Jörg Wehmeier · 13 Paket- basierte Sprachübertragung 1973: Erste Sprachpakete 1977: NVP: Network Voice Protocol 1980: IP: Internet Protocol 1998: H.323: Sprache über Internet 1999: Definition des SIP: Session Initiation Protocol

14 Fakultät I · Kommunikationstechnik · Prof. Dr.-Ing. Jörg Wehmeier · 14 Paket- basierte Sprachübertragung Funktion Statt: kontinuierlicher Übertragung der Abtastwerte Nunmehr: Zusammenfassung mehrerer Abtastwerte zu Paketen

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16 Fakultät I · Kommunikationstechnik · Prof. Dr.-Ing. Jörg Wehmeier · 16 Paket- basierte Sprachübertragung Was ist ein Paket? –Daten, –Adresse –Absender –Datum der Aufgabe –Ggf. Nummer des Paketes –Hinweise auf den Inhalt –Mehrfachverpackung –Diebstahlsicherung –Verwendungszweck –Optionen (schnell, etc.) –… Ein Paket enthält …

17 Fakultät I · Kommunikationstechnik · Prof. Dr.-Ing. Jörg Wehmeier · 17 Paket- basierte Sprachübertragung Verpackungseigenschaften Und vielleicht … Prüfsumme Laufende Nummer Uhrzeit (timestamp) Verschlüsselung Informationen zum Weg …

18 Fakultät I · Kommunikationstechnik · Prof. Dr.-Ing. Jörg Wehmeier · 18 Paket- basierte Sprachübertragung Neue Qualitätsprobleme nach PCM: signifikante Laufzeiten oberhalb von 20 ms Unterschiedliche Laufzeiten (Jitter) Reihenfolge der Pakete verändert Fehler im Paket, Paketverlust Echo

19 Fakultät I · Kommunikationstechnik · Prof. Dr.-Ing. Jörg Wehmeier · 19 Paket- basierte Sprachübertragung QoS: Feature oder systematisches Problem? QoS Lautstärke Bandbreite Störungen Rauschen Bitrate Bitfehler Clipping Quantisierungs- rauschen Abtastfrequenz Anzahl der Bits Paketverlust Verzögerung Jitter Echo Bitfehler Codec paketisiert analog digital

20 Fakultät I · Kommunikationstechnik · Prof. Dr.-Ing. Jörg Wehmeier · 20 Paket- basierte Sprachübertragung Auswahl Codecs G711: ISDN PCM: 8 Bit, 8 kHz (64 kBit/s) G723.1: Multiple Maximum Likelihood Quantisierung: 6,4 kBit/s, Verzögerung 67,5 ms G.729: Segment- orientiert: 10 ms, Vocoder- Technik, Differenzinformation, Verzögerung 25ms

21 Fakultät I · Kommunikationstechnik · Prof. Dr.-Ing. Jörg Wehmeier · 21 VoIP Labor (SIP-LAB) Server Ethernet Router/Switch Snom 360 Snom 320 Ethernet Asterisk Server DHCP Server NETEM Softphone Grandstream

22 Fakultät I · Kommunikationstechnik · Prof. Dr.-Ing. Jörg Wehmeier · 22 VoIP Labor (SIP-LAB) Server Ethernet Router/Switch Snom 360 Snom 320 Ethernet Asterisk Server DHCP Server NETEM Softphone - TK-Anlage als Software-Applikation auf einem PC - Unterstützung von: - Analog-Telefonie - ISDN-Telefonie - VoIP-Telefonie Grandstream

23 Fakultät I · Kommunikationstechnik · Prof. Dr.-Ing. Jörg Wehmeier · 23 VoIP Labor (SIP-LAB) Server Ethernet Router/Switch Snom 360 Snom 320 Ethernet Asterisk Server DHCP Server NETEM Softphone Änderung von: - Delay - Jitter - Paket-Loss - Korrupte Paket - Reordering - Duplikate Grandstream

24 Fakultät I · Kommunikationstechnik · Prof. Dr.-Ing. Jörg Wehmeier · 24 VoIP Labor (SIP-LAB) Server Ethernet Router/Switch Snom 360 Snom 320 Ethernet Asterisk Server DHCP Server NETEM Softphone Grandstream

25 Fakultät I · Kommunikationstechnik · Prof. Dr.-Ing. Jörg Wehmeier · 25 Snom 320 VoIP Labor (SIP-LAB) Ethernet Router/Switch Snom 360 Ethernet Server Line out Line In Audio-Kabel L-Kanal Audio-Kabel R-Kanal Audio-Kabel Analysator Audio Netz Daten Netz

26 Fakultät I · Kommunikationstechnik · Prof. Dr.-Ing. Jörg Wehmeier · 26 VoIP an der Fachhochschule Hannover Für Leute, die Frieden und Stille lieben: Die telefonlose Schnur. D A N K E


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