Voice over IP: Dienstequalit

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• Voice over IPDienstequalität zum Anhören

Prof. Dr. J. Wehmeier
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Kommentar zum ersten Telefon 1877

• "Eine erstaunliche Erfindung. Aber wer sollte
  sie jemals benutzen wollen?"
• (US-Präsident Rutherford B. Hayes, 18221893)

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Analoge Sprachübertragung Qualität

• Störungen
• Rauschen
• Lautstärke
• Bandbreite

4
Digitale Sprachübertragung

• 1970-1980 Einführung digitaler
  Sprachübertragung
• 1986 Standard des europäischen ISDN

5
Digitale Sprachübertragung Qualität

• Abtastfrequenz
• Quantisierungs- Rauschen
• Bitfehler

6
(No Transcript)
7
(No Transcript)
8
(No Transcript)
9
1 2 0 -1 1 1 0 1 1 -2 -2 -1 -1 0 2 2 0 0 0 -1 -1
10
Digitale SprachübertragungFunktion
1 2 0 -1 1 1 0 1 1 -2 -2 -1 -1 0 2 2 0 0 0 -1 -1

• Übertragung der Zahlen mit Abtastrate
• Direkte Kopplung der A/D und D/A- Umsetzer
• Interpolation durch Tiefpass

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Digitale Sprachübertragung

• PLUS
• Minimierung des analogen Rauschens
• Behebung der Distanz- abh. Lautstärkeprobleme
• Ausschluss analoger Störungen
• MINUS
• Quantisierungsrauschen
• Clipping

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2. Digitale Sprachübertragung PCM
NF Niederfrequenzsignal NF rekonstruiertes
Niederfrequenzsignal TP Tiefpass TP
Interpolationstiefpass AH Abtast- und
Halteglied QUA Quantisierung COD
Codierung DEC Decodierung
KMP Kompression EXP Expansion ADU
Analog-Digital-Umsetzer DAU Digital-Analog-Umse
tzer LCOD Leitungscodierer LDEC Leitungsdecodier
er LS Leitungssender LE Leitungsempfänger
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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

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Paket- basierte SprachübertragungFunktion

• Statt kontinuierlicher Übertragung der
  Abtastwerte
• Nunmehr
• Zusammenfassung mehrerer Abtastwerte zu Paketen

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1 2 0 -1 1 1 0 1 1 -2 -2 -1 -1 0 2 2 0 0 0 -1 -1
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Paket- basierte SprachübertragungWas 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

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Paket- basierte SprachübertragungVerpackungseigen
schaften

• Und vielleicht
• Prüfsumme
• Laufende Nummer
• Uhrzeit (timestamp)
• Verschlüsselung
• Informationen zum Weg

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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

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Paket- basierte SprachübertragungQoS Feature
oder systematisches Problem?
paketisiert
analog
digital
Bitrate Bitfehler Clipping Quantisierungs-rausche
n Abtastfrequenz Anzahl der Bits
QoS
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Paket- basierte Sprachübertragung Auswahl
Codecs

• G711 ISDNPCM 8 Bit, 8 kHz (64 kBit/s)
• G723.1Multiple Maximum Likelihood
  Quantisierung 6,4 kBit/s, Verzögerung 67,5 ms
• G.729 Segment- orientiert 10 ms, Vocoder-
  Technik, Differenzinformation, Verzögerung 25ms

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VoIP Labor (SIP-LAB)
Server
Ethernet
Router/Switch
Ethernet
Snom 320
Grandstream
Snom 360
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VoIP Labor (SIP-LAB)
- TK-Anlage als Software-Applikation auf einem
PC - Unterstützung von - Analog-Telefonie
- ISDN-Telefonie - VoIP-Telefonie
Server
Ethernet
Router/Switch
Ethernet
Snom 320
Grandstream
Snom 360
23
VoIP Labor (SIP-LAB)

• Änderung von
• Delay
• Jitter
• Paket-Loss
• Korrupte Paket
• Reordering
• Duplikate

Server
Ethernet
Router/Switch
Ethernet
Snom 320
Grandstream
Snom 360
24
VoIP Labor (SIP-LAB)
Server
Ethernet
Router/Switch
Ethernet
Snom 320
Grandstream
Snom 360
25
VoIP Labor (SIP-LAB)
Audio Netz
Daten Netz
Analysator
Ethernet
Audio-Kabel
Server
Router/Switch
Line out
Ethernet
Line In
Audio-Kabel L-Kanal
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