Abb. 1 Einfaches Voice over IP - Netzwerk
Abbildung 1 zeigt eine ganz einfache Anwendung von Voice Over IP. Mit diesem Aufbau kann mit einem entsprechend ausgerüstetem PC ein beliebiges Telefon angerufen werden. Der PC sollte über eine Fullduplex- Soundkarte und ein Headset (Kopfhörer mit Mikrofon) verfügen. Mit dem Computer kann mit einer speziellen Software, z.B. Microsoft Netmeeting, über das Internet eine Verbindung zu einem Gateway aufbauen. Dieses Gateway funktioniert als Übergangstor zwischen normalen Telefonnetz und dem Internet. Es wandelt die IP-Pakete mit den Sprachdaten in normale Telefonsprachdaten um und schickt diese an das Zieltelefon. Andersherum übernimmt das Gateway auch die Telefonsprachdaten und wandelt sie wieder in IP - Pakete, die vom Quellcomputer empfangen und wiedergegeben werden.
Abb. 2 Voice over IP - Verbindungsmöglichkeiten
Prinzipiell kann man drei verschiedene Anwendungsszenarien unterscheiden. Dies umfasst zum einen Computer zu Telefon (PSTN), Telefon (PSTN) zu Telefon (PSTN) und anschließend Computer zu Computer.
Computer zu Telefon
Bei dieser Anwendung wird ein Computer, ausgerüstet mit Soundkarte und Headset, mit dem Internet verbunden. Mit einer speziellen Software können die Sprachdaten an ein Gateway geschickt werden, welches über eine feste IP erreichbar sein muss. Das Gateway konvertiert die Daten für den Transport im Telefonnetz zum Telefon.
Telefon zu Telefon
Bei dieser Variante des VoIP kann an beiden Verbindungsenden ein analoges oder ISDN- Telefon stehen. Dabei wird über den ersten Gesprächspartner eine Verbindung von Telefon zum nächsten Gateway aufgebaut. Das Gateway legt die Übertragung auf das Internet um zu einem Gateway in der Nähe des anderen Partners. Am zweiten Gateway wird das Telefonat wieder zurück auf das Telefonnetz gelegt. Sind beide Gateways mit internen Telefonanlagen verbunden, können auf diese Weise kostengünstige Ferngespräche geführt werden, denn es fallen nur die Internetgebühren an.
Computer zu Computer
Dies ist die einfachste Möglichkeit über das Internet Protokoll zu telefonieren. Dazu wird keine besondere Hardware benötigt. Zwei PCs, ausgestattet mit Headsets, Soundkarte und z.B. Netmeeting, können direkt über das Internet miteinander kommunizieren. Dabei gibt der Anrufer nur die IP - Nummer des Anzurufenden an und Netmeeting verbindet.
Obwohl VoIP von PC zu PC sehr gut funktioniert, muss für einen professionellen Einsatz auch die Möglichkeit vorhanden sein, in das traditionelle Fest- oder Mobilfunknetz zu telefonieren . Diese Aufgabe übernimmt das Gateway, in dem es eine Zwei-Wege-Schnittstelle zwischen einem IP- Netzwerk (Internet, LAN, WAN) und dem Telefonnetz zur Verfügung stellt. Dabei wird vom H.323-Standard des IP- Netzes in den G.711-Standard des Telefonnetzes umgewandelt.
Der Gatekeeper ist eine optionale Komponente in VoIP- Netzwerken. Es handelt sich hierbei um eine Software, welche die Netzwerkbelastung und Verbindungen kontrollieren soll. Der Gatekeeper beschränkt die Anzahl der Verbindungen (Bandbreitenkontrolle) und weißt Telefonnummern die dazugehörige IP zu und umgekehrt (Adressübersetzung). Der Gatekeeper ermöglicht die leichte Verwaltung einer großen Zahl von VoIP - Endgeräten und die Einteilung von H.323 - Zonen (Zonenmanagement).
Diese Funktionen können teilweise auch direkt von einem Gateway übernommen werden. Sind in einem Netzwerk jedoch viele Endgeräte vorhanden, müssten alle Einstellungen mit jedem Endgerät einzeln abgeglichen werden. Mit einem Gatekeeper reicht es aus, eine einzige IP / Telefonnummern - Zuweisungstabelle zu pflegen, aus der sich jedes Endgerät die notwendigen Informationen holen kann. Die Endgeräte müssen sich am Gatekeeper anmelden und können auf diese Weise komfortabel verwaltet werden.
Die Wahl der Endgeräte hängt ganz vom Wunsch des Netzbetreibers ab. Die häufigste Anwendung wird sicherlich ein PC sein, der als Telefon benutzt wird. Genauso sind aber auch der Einsatz von analogen oder ISDN- Telefonen über einen VoIP- Telefonadapter (VoIP-TA) denkbar. Egal um welches Endgerät es sich handelt, es müssen immer die selben Eigenschaften unterstützt werden. Das Endgerät muss zum einen Sprachdaten empfangen und wiedergeben können und zum anderen Sprachdaten senden können. Auf beiden Wegen muss das Endgerät die selbe "Sprache" sprechen wie das Gateway. D.h. die verwendeten Protokolle zur Sprachübermittlung, die auf das Internet Protokoll aufgesetzt sind, müssen von Endgerät und dem Gateway verstanden werden. Bei den meisten VoIP- Anwendungen kommen die Standards G.729, welches Echtzeitübertragungen mit 8kbps ermöglicht oder G.723 (Netmeeting) welches mit maximal 6.3kbps überträgt zur Anwendung.