Sprachqualität in der Telefonie

Welche Ursachen haben Qualitätsunterschiede bei VoIP?

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Seit dem Aufkommen von VoIP hat das Thema Sprachqualität in der Telefonie deutlich an Bedeutung gewonnen. Es gibt mitunter starke Unterschiede in der Sprachqualität, die aber in den seltensten Fällen durch den VoIP-Anbieter selbst verschuldet werden. Welche Ursachen für Qualitätsunterschiede verantwortlich sind und wie Sie die Fehlerquellen ausfindig machen können, erfahren Sie in diesem Artikel.

1. Telefonieren übers Fest-und Mobilfunknetz

1. Telefonieren übers Fest- und Mobilfunknetz

Vor der Einführung von VoIP spielte das Thema Sprachqualität in der Telefonie eine deutlich geringere Rolle. Bei der Festnetztelefonie unterscheidet man nur zwischen der Klangqualität bei Gesprächen über

1. analoge Festnetzanschlüsse
2. digitale (ISDN) Festnetzanschlüsse

Hierbei liefert der Anbieter die Sprache über unterirdisch liegende Leitungen, die nach heutigen Maßstäben eher selten von Störungen betroffen sind. Der Nutzer verfügt zudem über ein Telefon, auf dem die Sprache ausgegeben wird.

Diese Infrastruktur wurde etwas später um die Mobilfunktelefonie erweitert. Auch hier liefert der Anbieter die Sprache, jedoch über ein Mobilfunknetz. Zudem benötigt der Nutzer für das Senden und Empfangen des Sprachverkehrs ein Mobiltelefon. Die gesteigerte Komplexität von Mobilfunknetzen gegenüber Festnetzen sorgte jedoch für die ersten deutlichen Unterschiede in der Sprachqualität.

Mann beim Telefonieren.

Bei Mobilfunk-Gesprächen steht und fällt die Sprachqualität mit dem Ort an dem telefoniert wird. Je nach räumlicher Position ist ein “schlechter Empfang” bzw. sogar ein Gesprächsabbruch möglich, d.h. die Mobilfunksignale kommen unvollständig oder gar nicht beim Mobiltelefon an. Das liegt entweder an Orten, die nur schlecht oder auch gar nicht vom Mobilfunknetz abgedeckt werden oder aber auch an defekten Sendemasten, die die Signale nicht mehr korrekt an die entsprechenden Ziele senden.

2. Sprachqualität bei der VoIP-Telefonie

2. Sprachqualität bei der VoIP-Telefonie

Bei der IP-basierten Telefonie ist die Komplexität im Gegensatz zur Festnetz- und Mobilfunktelefonie deutlich größer. Fragt man Nutzer einer VoIP-Telefonanlage, was sie sich für ihre Telefonie wünschen, so ist eine der häufigsten Antworten eine gleichbleibende Sprachqualität. Viele Nutzer haben die Erfahrung gemacht, dass diese mitunter stark variiert, von HD-Qualität bis hin zu verzerrten Klängen, Gesprächsaussetzern und sogar Gesprächsabbrüchen. Doch woran liegt das?

2.1 Ursachen für Qualitätsunterschiede

2.1 Ursachen für Qualitätsunterschiede beim Telefonieren

Der Hauptgrund für Telefonieprobleme liegt meist nicht beim Provider selbst - es sei denn es liegt eine Störung seiner Systeme vor - sondern an der für die Telefonie genutzten Infrastruktur des Anwenders.

Ein IP-Gerät kann beispielsweise über das LAN (IP-Tischtelefon, analoges Telefon über ATA, Desktop-Softphone), WLAN (Laptop-Softphone, DECT IP-Telefon, App auf dem Smartphone) oder auch über das mobile Datennetz des Anwenders genutzt werden. Jeder dieser Zugangspunkte kommt als potenzielle Fehlerquelle infrage, wenn die Telefonie gestört ist.

Mögliche Fehlerquellen:

  • Die Verkabelung im LAN ist fehlerhaft
  • Eine Firewallregel fehlt
  • Die Signalstärke im WLAN ist zu gering
  • Die DECT-Basis ist zu weit entfernt
  • Das mobile Datennetz wird nicht empfangen

Grundsätzlich sind alle verwendeten Netzwerkkomponenten miteinzubeziehen, denn diese haben großen Einfluss auf Störfaktoren wie Latenz (Verzögerung), Jitter oder Paketverlust. Die häufigste Ursache für schlechte Sprachqualität stellt jedoch eine unzureichende Bandbreite dar.

3. Wie kann die Sprachqualität verbessert werden?

3. Wie kann die Sprachqualität verbessert werden?

Ausreichende Bandbreite

Für die Gewährleistung einer guten Sprachqualität empfehlen wir bei Placetel eine separate Internetleitung für den Sprach- und eine für den restlichen Internetverkehr. Die benötigte Bandbreite für ein geführtes Telefonat beträgt dabei 100 kbit/s im Up- und Download (gleichzeitig). Wenn also eine separate Internetverbindung für den Sprachverkehr zur Verfügung steht, sollte diese pro Mitarbeiter 100 kbit/s im Up- und Download (gleichzeitig) bereitstellen können. Bei einem Unternehmen mit 10 Mitarbeitern wäre die benötigte Bandbreite dabei 1000 kbit/s im Up- und Download, was einer 1 Mbit SDSL Internetleitung entspräche.

Aufgrund der benötigten Bandbreite für Uploads eignen sich SDSL-Leitungen besser für die VoIP-Telefonie als ADSL Leitungen, da sich deren Downloadraten deutlich von den Uploadraten unterscheiden. Mit einer 16 Mbit ADSL Leitung wäre für unser Beispiel mit 10 Mitarbeitern zwar genügend Bandbreite im Download verfügbar, aber nur 1 Mbit/s für Uploads, was zu gering ist und zu Problemen mit der Sprachqualität führen kann.

Wird nur eine einzige Leitung für Sprache und alle anderen Internetverkehre genutzt, so muss zusätzlich zu der pro Telefon benötigten Bandbreite noch weitere Bandbreite für jedes an das Netzwerk angeschlossene Gerät bereitgestellt werden. Bei bandbreitenintensiven Tätigkeiten wie das Schauen von YouTube-Videos, das Versenden oder Empfangen großer Dateien und ähnlichen Vorgängen kann es trotz eingeplantem Bandbreitenpuffer zu Problemen mit der Sprachqualität kommen. Daher ist es grundsätzlich ratsam, mehr als das Minimum an Bandbreite zur Verfügung zu haben.

Mit dem fortschreitenden Ausbau des Breitband- und Glasfasernetzes verliert dieser Punkt jedoch zunehmend an Bedeutung. Denn mittlerweile verfügen laut dem Digital-Branchenverband Bitkom derzeit ca. 90 Prozent aller Haushalte in der Stadt und den Ballungsgebieten über schnelle Internetverbindungen mit 50 Mbit pro Sekunde. In allen deutschen Haushalten sind die Übertragungsraten von 50 Mbit/s in 75% der Fälle erreicht. Nutzer im ländlichen Raum müssen sich derweilen noch mit etwas geringeren Geschwindigkeiten zufriedengeben.

Priorisierung des Sprachverkehrs

Ein weiterer Lösungsansatz bei der Verwendung von nur einer Leitung für jeglichen Internetverkehr ist die Priorisierung des Sprachverkehrs vor anderen Tätigkeiten. Beim sogenannten Quality of Service (QoS) werden alle Sprachpakete, ob eingehend oder ausgehend, immer priorisiert behandelt, sodass die Sprachqualität immer Vorrang vor beispielsweise der Qualität von abgespielten Videos oder auch Down- oder Upload-Raten von Dateien hat.

Bei Verwendung einer App über das mobile Datennetz ist zwar meistens genügend Bandbreite verfügbar, die Stabilität des Signals und damit der Verbindung ist jedoch nicht konstant, was zu teils erheblichen Einbußen in der Sprachqualität führt.

4. Verfahren zur Messung der Sprachqualität

4. Verfahren zur Messung der Sprachqualität

Benutzer von IP-Telefonie-Systemen können auf eine handvoll nützlicher Werkzeuge zurückgreifen, die bei einer Fehleranalyse nützlich sind:

  • Überprüfung der tatsächlichen Klangqualität mit einem Echo-Test, wie bspw. dem Placetel Echo-Test
  • Überprüfung einer evtl. vorliegenden Störung beim Internetprovider, z.B. mit dem iMonitor von Heise
  • Testen der am Standort zur Verfügung stehenden Bandbreite mit z.B dem Bandbreiten-Rechner von Heise oder dem LTE-Speedtest von wieistmeineip.de bei mobilen Netzen.
  • Überprüfung der Erreichbarkeit des Rechners/Gerätes mittels Ping anhand des Heise online Ping Tools
  • Analyse des Netzwerks mit z.B. Netalyzr (via Heise Online)
  • Nutzung weiterer Netzwerk-Tools auf Heise Online

Für Netzwerk-Administratoren oder Anwender mit fortgeschrittenem Wissen im Netzwerkbereich empfiehlt sich zudem ein Blick auf die Seite Voiptroubleshooter.com, die ebenfalls viele nützliche Werkzeuge und Dienste bereitstellt.

5. Weiterführende Links

5. Weiterführende Links

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