Voice over IP: Dienstequalität zum Anhören

Präsentation zum Thema: "Voice over IP: Dienstequalität zum Anhören"—  Präsentation transkript:

1 Voice over IP: Dienstequalität zum Anhören
Prof. Dr. J. 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 Analoge Sprachübertragung: Qualität
Störungen Rauschen Lautstärke Bandbreite

4 Digitale Sprachübertragung
: Einführung digitaler Sprachübertragung 1986: Standard des europäischen ISDN

5 Digitale Sprachübertragung: Qualität
Abtastfrequenz Quantisierungs- Rauschen Bitfehler

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10 Digitale Sprachübertragung Funktion
Übertragung der Zahlen mit Abtastrate Direkte Kopplung der A/D und D/A- Umsetzer Interpolation durch Tiefpass

11 Digitale Sprachübertragung
PLUS: Minimierung des analogen Rauschens Behebung der Distanz- abh. Lautstärkeprobleme Ausschluss analoger Störungen MINUS: Quantisierungsrauschen Clipping

12 2. Digitale Sprachübertragung: PCM
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

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 Paket- basierte Sprachübertragung Funktion
Statt: kontinuierlicher Übertragung der Abtastwerte Nunmehr: Zusammenfassung mehrerer Abtastwerte zu Paketen

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16 Paket- basierte Sprachübertragung Was ist ein Paket?
Ein Paket enthält … Hinweise auf den Inhalt Mehrfachverpackung Diebstahlsicherung Verwendungszweck Optionen (schnell, etc.) … Daten, Adresse Absender Datum der Aufgabe Ggf. Nummer des Paketes

17 Paket- basierte Sprachübertragung Verpackungseigenschaften
Und vielleicht … Prüfsumme Laufende Nummer Uhrzeit (timestamp) Verschlüsselung Informationen zum Weg …

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 Paket- basierte Sprachübertragung QoS: Feature oder systematisches Problem?
paketisiert analog Lautstärke Bandbreite Störungen Rauschen Paketverlust Verzögerung Jitter Echo Bitfehler Codec digital Bitrate Bitfehler Clipping Quantisierungs- rauschen Abtastfrequenz Anzahl der Bits QoS

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 VoIP Labor (SIP-LAB) Server Router/Switch Asterisk Server DHCP Server
Ethernet Asterisk Server DHCP Server NETEM Softphone Router/Switch Ethernet Snom 360 Snom 320 Grandstream

22 VoIP Labor (SIP-LAB) - TK-Anlage als Software-Applikation auf einem PC
- Unterstützung von: - Analog-Telefonie - ISDN-Telefonie - VoIP-Telefonie VoIP Labor (SIP-LAB) Server Ethernet Asterisk Server DHCP Server NETEM Softphone Router/Switch Ethernet Snom 360 Snom 320 Grandstream

23 VoIP Labor (SIP-LAB) Änderung von: Delay Jitter Paket-Loss
Korrupte Paket Reordering Duplikate VoIP Labor (SIP-LAB) Server Ethernet Asterisk Server DHCP Server NETEM Softphone Router/Switch Ethernet Snom 360 Snom 320 Grandstream

24 VoIP Labor (SIP-LAB) Server Router/Switch Asterisk Server DHCP Server
Ethernet Asterisk Server DHCP Server NETEM Softphone Router/Switch Ethernet Snom 360 Snom 320 Grandstream

25 VoIP Labor (SIP-LAB) Audio Netz Daten Netz Analysator Snom 360
Audio-Kabel Ethernet Server Router/Switch Line out Ethernet Line In Audio-Kabel L-Kanal Snom 320 Audio-Kabel R-Kanal

26 VoIP an der Fachhochschule Hannover
„Für Leute, die Frieden und Stille lieben: Die telefonlose Schnur.“ D A N K E