Schlechte Qualität

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Nützlich

  • Troubleshooting

Generelle Informationen

Entscheidend für die Qualität von Voice-over-IP-Telefonaten ist letztlich die Qualität der beteiligten Netzwerkkomponenten und Endgeräte. Denn diese haben maßgeblich Einfluss auf Störfaktoren wie Latenz, Jitter oder Paket-Verlust. Privatanwender und Unternehmer sollten dies bei der Auswahl ihrer Netzwerkkomponenten berücksichtigen.

Mögliche Störungen die auftreten können

  • Verbindungsabbruch «Gesprächsabriss»
  • Metallische Sprache «Roboter Stimme»
  • Echo «eigene Stimme hörbar»
  • Unterbrüche des Audios «Aussetzer, Stottern»
  • Kein Audio «Codec, Firewall, NAT-Traverse»
  • Keine Signalisierung «Transport Protokoll TCP/UDP»

Was kann ich dagegen unternehmen

Bandbreite für VoIP festlegen

Sicherstellen, dass im Netzwerk immer ausreichend Bandbreite für die Telefonie zur Verfügung steht. Hierbei helfen beispielsweise die Reservierung einer Mindestbandbreite für VoIP sowie Priorisierungsfunktionen in den Switches wie Class of Service «CoS», Port-Priorisierung, Dienste-Priorisierung und IEEE 802.1q/Q-Unterstützung. Entsprechend der Kennzeichnung der Sprachpakete greifen dann Quality-of-Service-Mechanismen «QoS» in den Switches, um im Zweifelsfall Sprachdaten Vorrang vor weniger zeitkritischen Daten wie zum Beispiel E-Mails zu geben.

VLAN für die Telefonie anlegen

Ein Virtual Local Area Network «VLAN» ist ein logisches Teilnetz innerhalb eines Switches bzw. eines gesamten physischen Netzwerks. Es kann sich über mehrere Switches hinweg ausdehnen. Ein VLAN trennt physische Netze in Teilnetze auf, indem es dafür sorgt, dass VLAN-fähige Switches Frames «Datenpakete» nicht in ein anderes VLAN weiterleiten «obwohl die Teilnetze an gemeinsamen Switches angeschlossen sein können».

Empfehlung: Es ist nicht zwingend notwendig die Telefonie über ein VLAN «physisch getrenntes Netzwerk» laufen zu lassen, kann aber durchaus für ein Troubleshooting sehr hilfreich sein.

Internet Speed der Leitung testen

Um generelle Informationen über die bestehende Internetleitung zu erhalten, empfehlen wir den Speed Test mit  https://www.geschwindigkeit.ch durch zu führen. Jeder andere geht natürlich auch, vielleicht vergleichen Sie unseren empfohlenen mit demjenigen Ihres Internetanbieters «sofern vorhanden». Wichtig dabei ist, dass es keine Pkgs Verluste gibt, das würde schon generell auf eine eher schlechtere Leitung oder Probleme hindeuten.

Rückantwortzeiten (Latenzzeiten) testen

Mit einem Ping auf einen unserer Servers, erhalten Sie eine Rückantwort von unserem Proxy-Server. Eine in etwa immer gleichbleibende Antwortzeit ist für die Kommunikation über Voice Over IP sehr gut. 

peoplefone Proxys

Je nach dem ob Sie ein Standardkonto oder ein peoplefone HOSTED bei peoplefone haben, müssen Sie dementsprechend den richtigen Proxy pingen. Somit erhalten Sie eine Rückantwort unserer Infrastruktur zurück.

  • sip.peoplefone.ch «SIP Trunk / Standard Konto»
  • pbx.peoplefone.ch «peoplefone HOSTED»

Windows
  • Drücken Sie auf Ihrer Tastatur die Windows und das R
  • Geben Sie «CMD» ein und drücken Enter
  • Im Command-Fenster geben Sie «ping -t sip.peoplefone.ch» ohne Klammern ein.
    • Reply from 95.128.80.8: bytes=32 time=9ms TTL=54
    • Reply from 95.128.80.8: bytes=32 time=9ms TTL=54
    • Reply from 95.128.80.8: bytes=32 time=9ms TTL=54
    • Reply from 95.128.80.8: bytes=32 time=9ms TTL=54

  • Sollten sich die Zeiten voneinander deutlich unterscheiden, in der Regel ungefähr ab 23ms, dann deutet dies auf typische Unregelmäßigkeiten im Netzwerk hin, resp. die Latenzzeiten sind sehr hoch und können in der Voice over IP Telefonie Probleme und Störungen verursachen. Je niedriger der Wert ist desto schnellere Antwortzeiten bekommt man und ist somit die bessere Performance.
    • Reply from 95.128.80.8: bytes=32 time=37ms TTL=54
    • Reply from 95.128.80.8: bytes=32 time=215ms TTL=54
    • Reply from 95.128.80.8: bytes=32 time=112ms TTL=54
    • Reply from 95.128.80.8: bytes=32 time=62ms TTL=54
  • Mit CTRL-C können Sie den Vorgang abbrechen oder schließen Sie einfach das Command-Fenster.
Appel / MacOS
  • Wenn Sie einen MAC haben, dann können Sie unter «Applications» «Utilities» «Terminal» das Terminal starten.
  • Geben Sie dann «ping pbx.peoplefone.ch» ohne Klammern ein.
  • Mit CTRL-C können Sie den Vorgang abbrechen oder schließen Sie einfach das Command-Fenster.

Codec Reihenfolge prüfen

Überprüfen Sie bitte auf Ihrem Endgerät oder auf Ihrer Telefon-Anlage mit welchen Codecs das Audio übertragen wird, resp. welche dem System zur automatischen Aushandlung dieser zur Verfügung steht. peoplefone unterstützt folgende Codecs in folgender Reihenfolge, «G711a/u, G722, G729».

Transport Protokoll TCP/UDP

Je nachdem welche Infrastruktur Sie von peoplefone nutzen, müssen Sie für die Verbindung des Trunks, das richtige Protokoll verwenden.

sip.peoplefone.ch → UDP

pbx.peoplefone.ch → TCP

sips.peoplefone.ch → TCP/UDP

pbxs.peoplefone.ch →TCP/UDP

Mögliche Gründe für ein ausgelastetes Netzwerk

Internet

Hier ein par Möglichkeiten, die bei der Voice Over IP Telefonie durchaus zur Problemen führen könnten.

  • Keine gute Internet-Versorgung in der Region
  • Nicht die vom Internetprovider versprochene Performance «langsam und hohe Latenzzeiten»
  • Nicht die optimale Hardware
  • Zu kleines Internet Abonnement.

Server und Dienste

Server oder Dienste die gewisse Aufgaben im Netzwerk erfüllen, können je nachdem dementsprechend auch Performance im jeweiligen Netzwerk rauben. Im Beispiel eines FTP Servers wo Files hin und her kopiert werden, wird für diese Zeit im Netzwerk Performance gebraucht. Genau das gleich zum Beispiel bei einem WSUS «Windows Server Update Service» der nach dem Download die Updates für die Clients über die Mittagszeit ausliefert, dann könnte es unter Umständen zu Performance-Schwankungen im Netzwerk kommen. Aber auch Zugriffe auf NAS, Backup-System usw. können im Netzwerk ebenso Performance raubend sein. Da kann es auch bei einem «Glas-Anschluss», schon mal zu Engpässen kommen, wenn der Schlaucht zu klein wird, dann kommen keine Pakete mehr durch.

  • FTP
  • Webserver
  • WSUS
  • NAS
  • Backupsysteme
  • DNS
  • etc.

Hardware

Es muss nicht immer Server oder ein Dienst an einer schlechten Performance schuldig sein, auch die Clients/PCs die einen Update downloaden sind möglicherweise für eine verschlechterte Netzwerk-Performance schuldig. Es kann aber auch sein, dass eine Kaskadierung von Switchen, die Verkabelung oder sogar ein defekte Switch-Port die Probleme verursacht.

  • Kopfhörer und Mikrofon
  • Client Computers «Client Updates»
  • Kaskadierung «Switch1 Switch2 Switch3»
  • Richtstrahlantenne
  • Routers, Firewall, Switch
  • Verkabelungen Kabel «Kat5, Kat6»
  • etc.

Programme / Applikationen

Programme und Applikationen können ebenso im Netzwerk Performance benötigen, je länger je mehr werden die Daten die sich im Netz bewegen immer grösser. Hier nur einige mögliche Applikationen die Performance Fresser sind.

  • Office365
  • Video / Audio-Streaming
  • Sicherheitsprüfungen von Virusprogrammen
  • Video und Bildbearbeitung
  • CAD
  • Schwere Dateien «große Dateien»
  • usw.

«Fachbegriffe»

Bandbreite

Für ein Gespräch in guter Qualität, benötigt es nicht viel Bandbreit, 100 Kilobyte permanent Up/Download genügen ausreichend. Diese muss aber für eine beinahe « Realtime Kommunikation» permanent zur Verfügung stehen. Die für die Übertragung der Sprachdaten benötigte Bandbreite ergibt sich unter anderem aus dem verwendeten Codec und dessen Bitraten, der Nutzlast pro Paket. ACHTUNG: Es ist letztlich, dass im Netzwerk immer ausreichend Bandbreite für die Telefonie zur Verfügung steht. 

Latenz

Die Verzögerung bei der Übermittlung von Datenpaketen, auch Network Packet Delay genannt, beschreibt die Zeit, die ein Datenpaket benötigt, um von seinem Startpunkt durch das Netzwerk zu seinem Ziel zu gelangen. Jede Station auf dem Weg, wie Switches, Router, Firewalls oder Jitter-Puffer sowie die Länge des Wegs selbst erhöht diesen Wert.

Sprachcodecs

Meistens werden beim Kodier Vorgang die analogen Signale nicht verlustfrei digitalisiert, sondern es wird eine Dynamikreduktion des analogen Signals sowie eine Datenkompression des digitalen Signals vorgenommen, die je nach Ausmaß und Verfahren zu Qualitätsverlusten bei der Rückwandlung des digitalen Datenstroms in die analogen Signale führt.  Nicht nur die Tonqualität kann betroffen sein, auch die Kontinuität der Wiedergabe. Damit wird eine Verringerung der für die Übertragung des digitalen Signals notwendigen Bandbreite erreicht. Bitte beachten Sie die unterstützten Codecs von peoplefone und auch in manchen Fällen die Reihenfolge, wir empfehlen immer mit dem kleinsten «Qualität» zu beginnen.

Jitter

In der Netzwerktechnik bezeichnet Jitter die Varianz der Laufzeit von Datenpaketen vom Sender zum Empfänger aus Sicht der Anwendung. Jitter von mehr als 20 Millisekunden kann bei einer angenommenen Paketnutzlast von 20 Millisekunden an Sprachdaten zu Qualitätsproblemen bei der Sprachübertragung führen.

Paketverlust

Paketverlust bedeutet, dass ein Sender Pakete auf ihren Weg schickt, die auf Grund von Netzwerkproblemen nicht beim Empfänger ankommen. In der Praxis ist es dabei schwierig, Paketverlust als Ursache eines Problems zu erkennen. Denn jeder Codec geht mit Paketverlusten anders um. Beispielsweise könnte bei identischer Verlustrate die wahrgenommene Sprachqualität eines Codecs mit Datenkompression besser sein als bei einem Codec, der die komplette Bandbreite belegt.

Paketreihenfolge

Eine falsche Reihenfolge eingehender Datenpakete wirkt sich bei Sprach- und Videoübertragungen ähnlich wie Paketverlust aus. Wenn ein Paket außerhalb der Reihe eintrifft, wird es vom Endgerät standardmäßig verworfen. Denn es ist natürlich nicht sinnvoll, Sprachdaten in falscher Reihenfolge wiederzugeben.

Transcodierung

Unter Transcodierung versteht man die Umwandlung von Sprachsignalen beim Übergang von einem TDM «Time-Division Multiplexing» - zu einem IP-Netz und umgekehrt. Müssen während eines Gesprächs die Sprachdaten mehrmals umgewandelt werden – beispielsweise da beide Teilnehmer intern über IP telefonieren, der Anruf aber über das Festnetz vermittelt wird – verringert sich bei jedem Übergang die Sprachqualität. Dies lässt sich letztlich nur durch ein möglichst intelligentes Routing von Gesprächen lösen.

Echo

Für das berüchtigte Echo gibt es bei VoIP-Gesprächen zwei Ursachen: Akustisches Echo entsteht, wenn bei einem Telefon eine Rückkopplung zwischen Lautsprecher/Hörermuschel und dem Mikrofon auftritt. Leitungsecho hingegen entsteht bei unterschiedlicher Impedanz beim Übergang zwischen einem zwei- und vier drahtigen Netz, bei der Signalkonvertierung zwischen einem TDM-Bus «Time-Division Multiplexing» und dem LAN oder bei ungleicher Impedanz zwischen einem Kopfhörer und dessen Adapter.

Endgeräte

Schließlich haben auch die eingesetzten Endgeräte einen nicht zu unterschätzenden Einfluss auf die Qualität einer Sprachverbindung. Während dedizierte IP-Telefone in den meisten Fällen für eine optimale Sprachübertragung entwickelt wurden, kann beim Einsatz von Softphones bereits die Qualität von Mikrofon und Lautsprecher einen großen Einfluss auf die Sprachqualität haben.

SIP Call Session

SIP stehr für den englischen Begriff Session Initiation Protocol und ist ein Netzprotokoll, welches häufig beim Aufbau von Telefongesprächen über VoIP (Voice over IP) zum Einsatz kommt. Es ist eines von vielen Signalisierungsprotokollen, welche den Verbindungsaufbau sowie den Abbruch eines Gesprächs (Session) zwischen zwei oder mehreren Teilnehmern ermöglichen, findet jedoch in der IP-Telefonie besonders häufigen Einsatz.

Funktionsweise

Die Aufgabe des Protokolls ist vergleichbar mit der eines Telefonisten an der Schalttafel in den frühen Tagen der Telefonie. Seine Aufgabe war es, die Verbindung eines Gespräches zweier Teilnehmer herzustellen oder zu beenden, ohne jedoch für anderen Aspekte des Gesprächs zuständig zu sein. Auch der Aufbau einer verschlüsselten Verbindung dank Session Initiation Protocol Secure, kurz SIPS genannt, ist möglich.

Die SIP-Signalisierung ist dabei nicht für die eigentliche Übertragung von Sprachdaten verantwortlich. Diese läuft vielmehr getrennt über eine Reihe anderer Protokolle wie RTP (Real-Time Transport Protocol), welches die welches die Übertragung von Audio- und Videodaten – auch verschlüsselt als SRTP – sowie SDP (Session Description Protocol), welches Informationen zu IP-Adressen und Ports enthält und die Verwendung von entsprechenden Codecs aushandelt.

Textbasiert und vergleichbar mit HTTP (Hypertext Transfer Protocol) oder SMTP ist SIP deutlich flexibler und einfacher einzusetzen wie zum Beispiel H.323. Ähnlich HTTP arbeitet auch das Session Initiation Protocol mit URIs (Universal Resource Identifiers), um User eindeutig identifizieren zu können. Diese Ähnlichkeit hilft auch bei der Integration mit anderen Internet- und lokalen Netzwerk-Anwendungen. Die meisten Endgeräte mit Internetanbindung – darunter IP-Telefone, Gateways und Smartphones – sind heute in der Lage, über SIP miteinander zu kommunizieren.

Das von der IETF (Internet Engineering Task Force) entwickelte Protokoll ist im RFC 3261 definiert. Dies ist für die VoIP-Telefonie sehr bedeutend, denn die Definition von Methoden und Funktionen dieses Standards sowie seine konsistente Weiterentwicklung erlaubt einen vielfältigen Einsatz – egal auf welchem Betriebssystem oder in welcher IT-Infrastruktur. Proprietäre Systeme dagegen weisen viel höhere Unsicherheit auf, bei der Frage ob sie stets gleich funktionieren. Insbesondere durch die Digitalisierung und Mobilisierung von Unternehmen eignet sich SIP als Standardprotokoll für die Kommunikation von unterschiedlichen Standorten über verschiedene Endgeräte und nutzt dabei erhebliche Skalen vorteile aus.

Anruf Aufbau

  • Das anrufende Telefon sendet ein  INVITE.
  • Das angerufene Telefon sendet eine Informationsantwort  100 – Trying – zurück
  • Wenn das angerufene Telefon klingelt, wird eine Antwort 180 – Ringing – zurück gesendet
  • Wenn der Anrufer das Telefon abnimmt, sendet das angerufene Telefon eine Antwort 200 – OK
  • Das anrufende Telefon antwortet mit ACK - Bestätigung ACK – Bestätigung
  • Jetzt wird das eigentliche Gespräch als Daten per RTP übertragen RTP
  • Wenn die anrufende Person auflegt, wird eine BYE– Anfrage an das anrufende Telefon gesendet
  • Das anrufende Telefon antwortet mit einem 200 – OK


File:SIP Call-Flow.JPG