VoIP: Wieviel Qualitätsschwankungen sind zulässig?

Gepostet am: 2019-08-23 | Kategorien: VoIP Technik - Hintergrund und Erklärungen

Damit VoIP sich mit dem traditionellen Telefonsystem messen kann, muss die Gesprächsqualität mindestens so gut sein wie bei analogen Telefonen, wenn nicht sogar besser. Audioqualität war in den früheren Versionen von VoIP ein großes Problemfeld, als die Technologie noch nicht ausgereift war. Seitdem aber wurde die Technologie in zahlreichen Iterationen verbessert. Anbieter und Entwickler haben dank Erfahrungen und Expertise die Qualität ihrer Dienste und Infrastruktur allmählich gesteigert.
Nichtsdestotrotz kann das Gewährleisten von hoher Gesprächsqualität auf Dauer ein Balanceakt für Unternehmen werden. Dies ist begründet durch eine Reihe verschiedener Faktoren. Denn wie bei vielen komplexen Technologien kann die Lösung für ein Problem ein anderes Problem wiederum verschärfen.

Für das reibungsloseste und beste Gesprächserlebnis ist Netzwerkoptimierung ein Muss. Dies wird in der Regel durch die Konfiguration der entsprechenden QoS-Einstellungen erreicht, welche der Netzwerkanlage signalisieren, dass VoIP-Anrufe eine höhere Priorität als anderer Datenpakete im Netzverkehr bekommen sollen.
Dennoch ist die regelmäßige Kontrolle von Anrufen und dem Netzwerk nötig, um zu gewährleisten, dass die Gesprächsqualität nicht zu stark fluktuiert. Die üblichen Kennzahlen für die Netzwerkleistung und folglich für die Audioqualität sind Latenz und Netzwerk-Jitter.

Latenz

Latenz ist die Zeitverzögerung, mit der die Datenpakete vom Ursprung zum Ziel übermittelt werden. Diese Kennzahl sollt in der Regel nicht mehr als150 ms in einer Richtung sein, damit die Gesprächsqualität nicht leidet.
Wenn ein Teil des Anrufes über das öffentliche Internet-Netzwerk läuft (welches eine eigene Netzwerklatenz hinzuaddiert), sollte die interne Netzwerklatenz der Organisation deutlich unter 150 ms liegen.

Netzwerk-Jitter

Jitter (aus dem Englischen “Zittrigkeit”) ist im Grunde genommen die Variabilität in der Paketverzögerung. Soweit es den Ausgangspunkt betrifft, wurden alle Pakete in einem durchgehenden Strom abgeschickt. Da jedes Paket allerdings unter Umständen eine unterschiedliche Strecke zurückgelegt hat, können Netzwerkstaus oder schlechte Konfigurierungen zu Paketverzögerungen führen.
Dies kann dazu führen, dass Pakete nicht in der richtigen Reihenfolge ankommen oder sogar komplett wegfallen. Jitter von mehr als 40 ms kann zu erheblichen Störungen in der Gesprächsqualität führen. Hohes Jitter ist üblicherweise auf Netzwerkstaus oder niedrige Geschwindigkeit zurückzuführen.

Jitter-Messungen

Jitter kann auf unterschiedliche Arten gemessen werden, von denen einige in diversen IETF-Standards für RTP, wie RFC 3550 und RFC 3611, beschrieben werden. Diese Methoden sind beispielsweise die durchschnittliche Paket-zu-Paket-Verzögerungs-Variation, durchschnittliche absolute Paketverzögerungsvariation, und die Histogramme der Paketverzögerungsvariation und Y.1541 IPDV Parameter.
Es ist notwendig für Unternehmen, jede Methodik und die Bedeutung der Kennzahlen zu verstehen, da sie teilweise unterschiedliche Parameter und Annahmen gebrauchen. Leider legen viele Hersteller und Anbieter nicht offen, mit welchen Methoden sie Jitter auf ihrem Netzwerk oder in ihrer Ausrüstung kalkulieren.
Trotzdem geben Anbieter durchschnittliche Jitterwerte in ihrem SLA an, sodass Nutzer sich der Mindestanforderungen an die Qualität vergewissern können.

Wie man Jitter kompensiert

In Bezug auf eine Verbesserung des Jitter ist der erste Ansatzpunkt das Prüfen der QoS-Einstellungen des Firmennetzwerks. Wenn die QoS nicht oder falsch konfiguriert wurde, erhalten Gesprächsdatenpakete keinen Vorrang. Dies kann zu verpassten oder fehlenden Datenpaketen führen. Dadurch unterliegen Audio-Anrufe erheblichem Jitter, was die Gesprächsqualität mindert. Wenn die QoS-Einstellungen korrekt sind und der Netzwerkverkehr auf der üblichen Intensität läuft, sollte kein merklicher Jitter auftreten
VoIP-Endpunkte wie Tischtelefone und analoge Telefonadapter verfügen meist über einen Jitterpuffer, um Jitter zu kompensieren. Durch eine Jitterpuffer wird gewährleistet, dass das Empfangsgerät eine festgelegte Menge an Paketen empfängt und diese dann in die richtige Reihenfolge bringt. Dies sollten Sie also bei Ihrer Hardware überprüfen.
Je nach Größe des Jitterpuffers können Datenpakete in die richtige Reihenfolge gebracht werden, bevor sie entpackt werden. Dadurch wird allerdings die Latenz zusätzlich zu Grundlatenz des Netzwerks erhöht.

Jitterpuffer funktionieren nicht immer, obwohl die Größe bis zu einem bestimmten Punkt erhöht werden kann. In der Regel sind sie nur für Variationen unter 100 ms effektiv und können dennoch zu einem hörbaren Qualitätsverlust führen.
Es gibt zahlreiche Tools, die von Experten genutzt werden, um Jitterquellen zu isolieren und zu entfernen. Daher sollten Organisationen versuchen, die Ursprünge von Jitter auf Ihrem Netzwerk ausfindig zu machen, anstatt sich auf Jitterpuffer zu verlassen.