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VoIP hat das Potenzial zum Massenmarkt

Telefonieren per Internet-Protokoll

Auf lange Sicht wird das Internet-Protokoll (IP) das heutige ISDN ablösen. Schon jetzt nutzen laut Mummert Consulting 13 Prozent der deutschen Unternehmen VoIP (Voice-over-IP); 43 Prozent denken über ein Pilotprojekt nach. Neue, interessante Consumer-Lösungen von Herstellern und Providern sollen das Telefonieren über IP nun auch dem Privatanwender schmackhaft machen, was den großen Telefongesellschaften in den kommenden Jahren Umsatzausfälle in Milliardenhöhe bescheren könnte.

von Klaus Eppele

Während schon zahlreiche Unternehmen auf den VoIP-Zug aufgesprungen sind, ist die Internet-Telefonie für viele Privatkunden und Kleinunternehmer bisher noch kein Thema. Während sich nämlich der Otto-Normal-Verbraucher noch immer mit den Tücken des doch unberechenbaren, öffentlichen Internets herumschlagen muss, verwenden die Großkonzerne Voice-over-IP insbesondere, um ihre firmeneigenen Intranets zu optimieren, die unter ihrer eigenen Kontrolle liegen. Sie ergänzen ihre Netzwerke um VoIP-Gateways und VoIP-fähige Telefonanlagen, um fortan ihren Sprachverkehr über die eigenen Datennetze zu routen und damit eine Menge Geld einzusparen. Ihre Investitionen in VoIP-Systeme amortisieren sich nicht nur wegen der eingesparten Telefongebühren recht schnell, sondern insbesondere auch deshalb, weil mit VoIP nur noch eine Netzwerk-Infrastruktur für Daten und Sprache existiert, was Administrations- und Anschaffungskosten drastisch reduziert.

Konfigurationsbild VoIP 

Bild 1: Mit VoIP-Gateways kann man herkömmliche Telefone über das eigene Firmennetzwerk und mit dem öffentlichen Telefonnetz verbinden. (Quelle: innovaphone)

Neue Consumer-Lösungen

Der sprunghafte Anstieg von DSL-Zugängen (Digital Subscriber Line) macht die Internet-Telefonie nun auch für private Anwender interessant. Viele IP-Telefonie-Anbieter wie 1&1 Internet, Broadnet, Mediascape, Freenet, Nikotel oder Sipgate umwerben ihre Kunden mit vielversprechenden Angeboten. So bietet beispielsweise Freenet über sein DSL-Angebot IP-Telefonate für einen Cent pro Minute in das deutsche Festnetz an. Neu dabei ist, dass an das mitgelieferte DSL-Modem (siehe Bild 2) auch bis zu zwei analoge Endgeräte angeschlossen werden können, sodass PC und Headset für die Internet-Telefonie gar nicht mehr benötigt wird. Sogar eine eigene Rufnummer, unter der man auch aus dem klassischen Telefonnetz erreichbar ist, wird optional inkl. 100 Freiminuten für 2,90 Euro pro Monat zur Verfügung gestellt. Auch 1&1 rechnet seinen Interessenten vor, dass ein durchschnittlicher Telefonieanwender mit einem 1&1-DSL-Anschluss und der der 1&1-Internet-Telefonie leicht um die 22 Euro pro Monat einsparen kann. Der benötigte DSL 1.024 Anschluss, der neben der Internet-Telefonie selbstverständlich auch zum Surfen verwendet werden kann, ist hier bereits einberechnet. 1&1 verspricht sogar, dass „keine Einbußen bei der Sprachqualität“ auftreten, was immerhin die Zeitschrift c´t in ihrer Ausgabe 15/04 folgendermaßen bestätigt hat: „ In einem ersten Test war die Tonqualität des VoIP-Anschlusses beeindruckend: Die Signalverzögerung war extrem gering und die Tonqualität war gleichauf mit der im Telefonnetz.“ Ärgerlich ist nur, dass man in Deutschland auch als reiner IP-Telefonierer an den Grundgebühren für den klassischen Telefonanschluss nicht vorbeikommt, da die Deutsche Telekom noch immer das Quasi-Monopol für die schnellen Internetzugänge hält und deren Anschluss an die Bereitstellung eines Telefonzugangs knüpft.

FRITZ!Box Fon für DSL und IP-Telefonie 

Bild 2: FRITZ!Box Fon vereint Internet-Telefonie und DSL-Surfen in einem Gerät. Zum Telefonieren über das Internet können zwei vorhandene analoge Telefone an die komplette Telekommunikationsanlage auf Basis eines DSL-Modems angeschlossen werden. Die Anschaffung neuer Telefonie-Hardware ist nicht erforderlich. Die Box verfügt über ein integriertes Bandbreitenmanagement (Traffic Shaping) und sichert so eine hohe Sprachqualität bei der Internet-Telefonie. Während des Telefonierens muss kein Computer eingeschaltet sein. Als DSL-Modem/DSL-Router verbindet die Box über Ethernet und USB PCs, Notebooks oder ein kleines Hausnetz mit dem DSL-Anschluss. Eine Firewall, individuelle Portfreigabe und IP-Masquerading bieten hohe Sicherheit beim Surfen. Die FRITZ!Box Fon ist zunächst nur über Provider erhältlich, die eine Voice-over-IP-Infrastruktur anbieten. (Quelle: AVM)

Konfigurationsbeispiel VoIP von 1&1 

Bild 3: Konfigurationsbeispiel für eine Voice-over-IP Lösung. (Quelle: 1&1)

Sprache päckchenweise

Alle Voice-over-IP-Lösungen funktionieren grundsätzlich nach dem folgenden Schema: Die Sprache wird digitalisiert und per Hardware oder per Software komprimiert. Die komprimierte Sprache wird dann in Datenpakete verpackt, die mittels des Internet Protokolls übertragen werden. Damit diese Datenpakete beim richtigen Empfänger ankommen, müssen die Rufnummern in IP-Adressen umgesetzt und als Zielinformation in das IP-Paket eingefügt werden. Anhand dieser IP-Adressen können die Router und Switches, die die verschiedenen Netzwerke miteinander verbinden, die IP-Pakete bis zum Empfänger routen. Dort werden die Sprachinformationen wieder entnommen, dekomprimiert und mittels einer geeigneten Hardware wieder hörbar gemacht.

So einfach das auch klingen mag: Es gibt dabei das grundsätzliche Problem, dass Sprache ein isochroner Dienst ist, der nur geringe Verzögerungen und Laufzeitschwankungen bei der Übertragung toleriert. IP ist dagegen ein verbindungsloser Dienst: Während bei der klassischen Telefonie für je zwei Gesprächspartner exklusiv eine dedizierte Leitung geschaltet wird, werden bei IP die zu übertragenden Informationen in mehrere Datenpakete eingepackt, die einzeln auf die Reise zum Empfänger geschickt werden. Bei der Übertragung der IP-Pakete kann es nun vorkommen, dass die einzelnen Datenpakete in einem vermaschten Netzwerk, wie dem Internet, auf unterschiedlichen Routen zum Ziel geleitet werden. Die Sprachpakete können deshalb mit unterschiedlich langen Laufzeiten und in der falschen Reihenfolge beim Empfänger eintreffen. Da der Empfänger die eingehenden Pakete sammeln und wieder in die richtige Reihenfolge bringen muss, erfolgt die Rekonstruktion der Sprachdaten immer erst mit einer gewissen Verzögerung. Im weltweiten Internet kann es zu so langen Verzögerungszeiten kommen, dass eine vernünftige Unterhaltung nur noch schwer möglich ist und sich die Gesprächspartner ständig ins Wort fallen.

Außerdem können, bedingt durch Übertragungsstörungen oder Router-Überlastungen, einzelne Datenpakete auf dem Weg durch das Netzwerk verloren gehen. Bei einer reinen Datenübertragung ist das nicht weiter schlimm, da höhere Kommunikationsprotokolle wie TCP (Transport Control Protocol) automatisch für die Wiederholung verlorener Datenpakete sorgen. Dieses Verfahren ist jedoch für die Sprachübertragung ohne sinnvolle Relevanz, da zu spät angelieferte Sprachfragmente nicht mehr gebraucht werden. Alle Sprachpakete müssen innerhalb eines bestimmten zeitlichen Rahmens beim Empfänger ankommen, damit der Algorithmus, der die Datenpakete in analoge Sprachsignale umwandelt, richtig arbeiten kann. Zum Glück ist das menschliche Ohr ziemlich tolerant. Messungen haben ergeben, dass eine Paketverlustrate von bis zu fünf Prozent und eine maximale Verzögerung (delay) durch die Datenübertragung von bis zu 200 Millisekunden nicht als störend empfunden werden.

Nicht nur die Übertragung der Sprachinformation muss geregelt sein. Wichtig ist auch die effiziente Übertragung von Steuer- und Signalisierungsinformationen, für die man sich zum Beispiel bei ISDN einen eigenen Steuerkanal, den D-Kanal, leistet. Hier hat sich das H.323-Protokoll als Quasi-Standard etabliert, um die Interoperabilität zwischen VoIP-Geräten unterschiedlicher Hersteller zu garantieren. Da das Protokoll H.323 ursprünglich jedoch nur als Standard für Videokonferenzen im LAN (Local Area Network) gedacht war, fehlen spezifische Verfahren für die Telefonie. Erst die neueren H.323-Versionen bzw. das von der IETF (Internet Engineering Task Force) vorgeschlagene SIP (Session Initiation Protocol) adressieren die speziellen Belange der IP-Telefonie.

IP Phone Cisco 7970G 

Bild 4: Moderne IP-Telefone unterstützen inzwischen die gleichen Funktionen wie ISDN. Darüber hinaus bietet z.B. das IP Phone 7970G von Cisco Systems ein hochauflösendes Touch-Screen-Display in Farbe an. Das Display kann grafisch sehr aufwändige Anwendungen darstellen. Dadurch wird die Nutzung von Multi-Media-Services schneller, einfacher und intuitiver. Das 7970G ermöglicht eine Vielzahl innovativer Anwendungen, die die Mobilität und Zusammenarbeit der Mitarbeiter in Branchen wie Handel, Hotel- und Gaststättengewerbe, Bildungswesen und in öffentlichen Einrichtungen erhöhen.

VoIP vor dem Durchbruch?

Seit im Jahre 1995 der israelische Hersteller VocalTec das erste IP-Telefongespräch von Computer zu Computer vorführte, haben unterschiedliche Marktforscher schon öfter den VoIP-Durchbruch im Massenmarkt propagiert. Aktuelle Aussagen des Forschungsinstituts Gartner Dataquest schätzen den westeuropäischen VoIP-Umsatz im Jahr 2002 auf knapp eine Milliarde Euro. Bis 2007 soll er auf 3,6 Milliarden Euro steigen und 2010 mehr als die Hälfte des europäischen Gesamtumsatzes von derzeit einer Billion Euro ausmachen. Insbesondere der Geschäftskundenbereich wird künftig noch mehr auf die IP-Telefonie setzen, da hier Einsparpotenziale von etwa 30 Prozent zu erwarten sind. Dies belegen auch die Absatzzahlen für Internet-Telefonie-taugliche Telefonanlagen, die allein in 2003 um 55 Prozent zugelegt haben.

Wie schnell die Internet-Telefonie beim Privatanwender Fuß fassen wird, werden die nächsten Monate zeigen. Denn beim derzeitigen Qualitätsniveau wollen laut einer Studie der internationalen Unternehmensberatung Mercer Management Consulting nur etwa zwei Prozent der Verbraucher VoIP nutzen, insbesondere die sehr preissensiblen Anwender und die „Technologie-Freaks“. Die meisten Verbraucher schrecken aber noch vor der mangelnden Sprachqualität und der geringen Verfügbarkeit zurück. Zudem möchten sie ihre Telekommunikation nur ungern den neuen, wenig bekannten Gesellschaften anvertrauen, die heute VoIP anbieten. Sobald aber die VoIP-Qualität dem Niveau der heutigen Telefonie entspricht, bricht der Damm: Fast 30 Prozent der Kunden würden ein VoIP-Angebot annehmen, 20 Prozent sogar ihren Festnetzanschluss kündigen.

Autor

Der Autor Dipl. Inform. Klaus Eppele ist Inhaber der Firma improve marketing-training-consulting, Karlsruhe, www.improve-mtc.de.

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Dieser Text erschien in der CIH 9/04, Seiten 8 - 10.