Ansatz für eine Migration zu Voice over IP (VoIP). Cisco Systems AVVID (R)-Lösung

Inhaltsverzeichnis

• 1 Einleitung
• 1.1 Problemstellung
• 2 Grundlagen digitaler Sprachkommunikation
• 2.1 Sprachdigitalisierung
• 2.1.1 Signalform-Codierverfahren
• 2.1.1.1 PCM Pulsecodemodulation
• 2.1.1.2 Differenz-Pulsecodemodulation - DPCM
• 2.1.1.3 Adaptive Pulscodemodulation - APCM
• 2.1.1.4 Adaptive Differenz-Pulscodemodulation - ADPCM
• 2.1.2 Transformationscodierverfahren
• 2.1.3 Vocoder-Verfahren
• 2.1.4 Hybridcodierverfahren
• 2.2 Standards der Sprachcodierung
• 2.2.1 Bewertung der Sprachcodecs
• 2.3 Sprachdetektion
• 3 Voice over IP
• 3.1 Definition
• 3.2 VoIP-Komponenten
• 3.2.1 Endgeräte/Terminals
• 3.2.2 Gateway (GW)
• 3.2.3 Gatekeeper (GK)
• 3.2.4 Multipoint Control Unit MCU
• 3.2.5 Media Gateway Controller - MGC
• 3.3 Protokolle und Standards
• 3.3.1 H.323
• 3.3.1.1 H.323-Protokollsuite
• 3.3.1.2 RAS-Signalisierung (H.225.0)
• 3.3.1.3 Anruf-Kontroll-Signalisierung (H.225.0)
• 3.3.1.4 Medien-Kontrolle H.245
• 3.3.1.5 Medien-Transport RTP/RTCP
• 3.3.1.6 H.323-Anrufflüsse
• 3.3.2 SIP
• 3.3.2.1 SIP-Komponenten
• 3.3.2.2 Adressierung
• 3.3.2.3 SIP-Meldungen
• 3.3.2.4 Arbeitsweise
• 3.3.3 Gateway-Kontroll-Protokolle
• 3.4 Sprachqualität und QoS
• 3.4.1 Definition Sprachqualität
• 3.4.1.1 Klangreinheit
• 3.4.1.2 Ende-zu-Ende-Verzögerung
• 3.4.1.3 Echo
• 3.4.2 Messen der Sprachqualität
• 3.4.3 Quality of Service
• 3.5 Wirtschaftlichkeitsbetrachtung
• 3.6 Vorteile/Nachteile VoIP
• 4 Migrationskonzept für die Fachhochschule Schmalkalden
• 4.1 Analyse
• 4.1.1 Ziele und Rahmenbedingungen der Migration
• 4.1.2 Betrachtung der einzusetzenden AVVID-Architektur
• 4.1.2.1 Allgemeine Designmodelle
• 4.1.2.2.1 Modell mit einem einzigen Standort
• 4.1.2.2.2 Mehrere Standorte mit unabhängiger Anrufverarbeitung
• 4.1.2.2.3 Multisite-IP-WAN mit verteilter Anrufverarbeitung
• 4.1.2.2.4 Multisite-IP-WAN mit zentraler Anrufverarbeitung
• 4.1.2.3 Allgemeine Migrationsmodelle
• 4.1.2.4 Anforderungen für ein Converged Network
• 4.1.3 Analyse der bestehenden Infrastrukturen (Gegebenheiten)
• 4.1.3.1 Allgemeine Organisationsstruktur
• 4.1.3.2 Bestehendes Datennetz
• 4.1.3.2.1 Passiv-Strukturen (Verkabelung)
• 4.1.3.2.2 Aktiv-Komponenten
• 4.1.3.2.3 Auslastung des Datennetzes
• 4.1.3.2.4 Routing
• 4.1.3.2.5 IP-Adressen
• 4.1.3.3 Bestehendes Telefonnetz
• 4.1.3.3.1 Netzstruktur
• 4.1.3.3.2 Hardware
• 4.1.3.3.3 Leistungsmerkmale
• 4.1.3.3.4 Nummernplan
• 4.1.3.3.5 Quantitative Betrachtungen
• 4.1.4 Auswertung der Analyse
• 4.2 Design
• 4.2.1 Wahl des Designmodells
• 4.2.2 Netzwerkinfrastruktur
• 4.2.3 Endgeräte
• 4.2.4 Inline Power
• 4.2.5 Adressierung
• 4.2.6 QoS
• 4.2.7 Cisco CallManager Cluster
• 4.2.8 Gateways
• 4.2.9 Wählplan
• 4.2.10 VoIP-Billing
• 4.2.11 Voice Messaging
• 4.2.12 Netzwerkmanagement
• 4.2.13 Pilotphase
• 4.2.14 Integration in bestehende TK-Strukturen
• 4.2.15 Sukzessive Erweiterungen
• 4.2.16 Ersetzen der TK-Strukturen
• 4.3 Implementierung
• 4.3.1 Ziel der Implementierung
• 4.3.2 Vorgehensweise
• 4.3.3 Probleme und Lösungen
• 4.3.4 Ergebnis, Bewertung
• 5 Zusammenfassung

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die Diplomarbeit befasst sich mit der Migration der Telefonanlage der Fachhochschule Schmalkalden zu Voice over IP (VoIP). Ziel ist es, ein tragfähiges Konzept für die Einführung von VoIP unter Berücksichtigung der Cisco Systems AVVID-Lösung zu entwickeln.

• Grundlagen digitaler Sprachkommunikation
• VoIP-Technologie und deren Komponenten
• Analyse der bestehenden Infrastruktur der Fachhochschule
• Design und Implementierung eines Migrationskonzepts für VoIP
• Bewertung der Vorteile und Nachteile von VoIP

Zusammenfassung der Kapitel

Kapitel 1: Einleitung

Dieses Kapitel führt in die Problemstellung der Diplomarbeit ein. Es werden die Herausforderungen beschrieben, die mit der traditionellen Telefonie in der Fachhochschule Schmalkalden verbunden sind, und es wird die Notwendigkeit einer Migration zu Voice over IP erläutert.

Kapitel 2: Grundlagen digitaler Sprachkommunikation

Kapitel 2 vermittelt grundlegende Kenntnisse über die Digitalisierung von Sprache und die verschiedenen Verfahren der Sprachcodierung. Es werden wichtige Standards und deren Bewertung sowie das Thema Sprachdetektion behandelt.

Kapitel 3: Voice over IP

Kapitel 3 definiert Voice over IP und erläutert die wichtigsten VoIP-Komponenten, Protokolle und Standards, wie z. B. H.323 und SIP. Es werden auch die Aspekte Sprachqualität und QoS sowie die wirtschaftliche Seite von VoIP behandelt.

Kapitel 4: Migrationskonzept für die Fachhochschule Schmalkalden

Kapitel 4 bildet den Kern der Arbeit. Es beinhaltet eine umfassende Analyse der bestehenden Infrastruktur der Fachhochschule, die Wahl eines Designmodells für die VoIP-Migration sowie die Planung der Implementierung.

Schlüsselwörter

Voice over IP, AVVID, Cisco Systems, Sprachkommunikation, Sprachdigitalisierung, Sprachcodierung, Standards, Protokolle, H.323, SIP, Sprachqualität, QoS, Migrationskonzept, Design, Implementierung, Fachhochschule Schmalkalden

Häufig gestellte Fragen

Was ist Cisco AVVID?

AVVID steht für „Architecture for Voice, Video and Integrated Data“ und ist eine Lösung von Cisco zur Realisierung konvergenter Netzwerke in Unternehmen.

Warum wird eine Migration zu VoIP durchgeführt?

Ziel ist es, bestehende Sprachkommunikationsstrukturen durch modernere, IP-basierte Systeme zu ersetzen, um Kosten zu sparen und neue Funktionen zu nutzen.

Welche Protokolle spielen bei VoIP eine Rolle?

Zentrale Protokolle sind H.323 und SIP (Session Initiation Protocol) sowie RTP/RTCP für den Medientransport.

Was bedeutet „Quality of Service“ (QoS) bei der IP-Telefonie?

QoS-Mechanismen stellen sicher, dass Sprachpakete im Netzwerk priorisiert werden, um Verzögerungen, Echo und schlechte Klangqualität zu vermeiden.

Welche Hardware-Komponenten werden für VoIP benötigt?

Dazu gehören IP-Endgeräte, Gateways zur Anbindung an das Festnetz, Gatekeeper zur Rufnummernverwaltung und CallManager-Cluster.

Wie sieht der Migrationsansatz für die FH Schmalkalden aus?

Das Konzept sieht eine Analyse der bestehenden Infrastruktur und eine schrittweise Überführung des Datennetzes in ein Converged Network vor.