IP-telefonie

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Schema Voip.PNG
1140E VoIP Phone

Bij IP-telefonie, Voice over IP of VoIP wordt het internet of een ander IP-netwerk gebruikt om spraak te transporteren. Hierdoor wordt telefonie mogelijk op datanetwerken en ontstaat de mogelijkheid om de voorheen traditioneel gescheiden werelden van spraak en data samen te voegen. Hierdoor is nog slechts één infrastructuur nodig en kunnen bovendien nieuwe producten en diensten worden ontwikkeld. Het werken met op VoIP gebaseerde telefooncentrales is binnen bedrijven inmiddels gemeengoed geworden. De term “VoIP” wordt vaak verkeerd gebruikt om naar de eigenlijke overdracht van geluid te wijzen in plaats van naar het protocol ervan.

VoIP is niet hetzelfde als VoDSL. Bij VoDSL wordt een virtueel circuit over een ADSL-lijn geconfigureerd zonder gebruik te maken van het internet protocol TCP/IP.

Geschiedenis[bewerken]

Al sinds het begin van het eerste computernetwerk is er sprake van IP-telefonie. Tegen 1973 waren de eerste stempakketjes verzonden. De technologie om dit te doen was beschikbaar voor de gebruikers vanaf 1980. In 1996 kwam een programma “Vocaltec Internet Phone Release 4” op de markt samen met andere mogelijkheden zoals voicemail en caller-id. Maar het was nog niet perfect omdat het programma niet kon bellen naar de oudere telefoonlijnen maar enkel naar dezelfde vocaltec-gebruikers. In 1998 werd deze technologie wel ontwikkeld, waardoor bellen naar iedereen mogelijk werd.

VoIP telefonie in Nederland[bewerken]

Begin 2012 telde Nederland ruim zes miljoen telefoonaansluitingen gebaseerd op VoIP. Op de Nederlandse markt voor internetbellen via vaste telefonie is anno 2012 KPN nog steeds marktleider met 32,3 procent. Ziggo is tweede met 29,6 procent en UPC is nummer drie met 18,6 procent. Deze providers hebben deze cijfers te danken aan het feit dat zij telefonie meeleveren bij een alles in 1 pakket, tevens zijn er ook grote spelers op het gebied van 'hosted VoIP'[1], wat kort inhoudt dat zij VoIP telefonie leveren op elke willekeurige internet verbinding.[2]

Voordelen[bewerken]

Een voordeel is dat een intern bedrijfs-telefoonnummer gekoppeld kan worden aan een IP-adres, waardoor een telewerker ook thuis via zijn interne telefoonnummer bereikt kan worden. Voorheen kon dat alleen door het nummer door te schakelen naar huisadres en dat brengt kosten met zich mee. Door middel van bijvoorbeeld een Hosted VoIP oplossing is het ook mogelijk om niet op basis van IP adres maar op basis van een gebruikersnaam en wachtwoord een telefoonnummer te registreren.

Kwaliteit[bewerken]

De kwaliteit van het signaal kan beter zijn dan bij traditionele analoge telefonie als de onderliggende digitale verbinding goed is. Gebruikers van het eerste uur vonden zelfs soms de kwaliteit "te goed" omdat de lijn, door het gebrek aan ruis, 'dood' leek. Om dit op te lossen kan bij VoIP-telefoonsystemen 'Comfort Noise' worden gebruikt, een systeem dat niets anders doet dan het -bij de eindgebruiker- toevoegen van een lichte ruis aan het signaal.

De "kwaliteit van het signaal" is iets anders dan "gesprekskwaliteit". De "gesprekskwaliteit" wordt bepaald door de methode waarmee het geluid gedigitaliseerd en gecodeerd wordt. Een stuk soft- of hardware dat deze functie implementeert wordt een codec (in dit geval: spraakcodec) genoemd. Sommige codecs coderen zo efficiënt dat er heel weinig bandbreedte nodig is, maar de geluidskwaliteit (gesprekskwaliteit) is dan ook minder, en bijvoorbeeld vergelijkbaar met mobiele telefonie (gsm).

Bekabeling[bewerken]

Kantooromgevingen kunnen volstaan met minder bekabeling doordat de computer en de telefoon op één poort aangesloten kunnen worden. De telefoon moet dan wel een extra netwerkpoort hebben om de computer op aan te sluiten, of er moet een aparte ethernetswitch gebruikt worden. De meeste VoIP-toestellen hebben echter een ingebouwde 1-poorts ethernetswitch welke tevens het spraak- en dataverkeer via verschillende VLAN's verstuurt. De snelheid is vaak wel beperkt. Gigabit-Ethernet heeft nog niet tot nauwelijks zijn intrede gedaan bij adapters (ATA's) en IP-telefoons. Doorsnee wordt er niet meer snelheid geboden dan 100 Mbit/s, waarbij enkele apparaten zelfs niet verder gaan dan 10 Mbit/s. Deze laatste zijn vaak bedoeld voor de thuisomgeving, waar de snelheid naar het internet sowieso al beperkingen heeft - en die lagere snelheid geen enkel probleem vormt. Sinds 2009 is er wel al een aantal merken te vinden op de markt die toestellen met een gigabitverbinding (1000 Mbit/s) aanbieden.

Meestal wordt de stroomvoorziening van een VoIP toestel geleverd door de switch waarop deze is aangesloten via Power over Ethernet ofwel PoE. Dit bespaart op de werkplek dan weer een extra adapter en bijbehorende voedings-kabel. Standaard PoE switches kunnen minimaal 15 Watt per aansluiting leveren, maar er zijn ook switches die tot 60 Watt kunnen leveren ten behoeve van -bijvoorbeeld- tablets of video-vergader telefoons of krachtige WiFi-Access Points[3].

Om het geheel compleet te maken zou de switch moeten gevoed worden door een Uninterruptible Power Supply (UPS) die stroom kan blijven leveren, zelfs als de gewone stroomvoorziening uitgevallen is.

Dienstenintegratie[bewerken]

Integratie van verschillende diensten kan met Voice over IP makkelijker worden (denk hierbij aan gezamenlijk aan een document werken tijdens een gesprek of videoconferencing. Belangrijker drijfveren zullen onder andere CTI zijn - denk aan koppelingen met databases - en gedeelde adresboeken en/of telefoonboeken. De extra mogelijkheden en flexibiliteit die VoIP biedt kunnen veel belangrijker zijn dan de mogelijke kostenbesparing die haalbaar is.

Kostenbesparing[bewerken]

Bedrijven met meerdere vestigingen kunnen met IP-telefonie optimaal gebruikmaken van vaste verbindingen tussen locaties door dezelfde bandbreedte voor voiceverkeer en dataverkeer te gebruiken. Dat levert een kostenvoordeel op.

Doordat bestaande dataverbindingen gebruikt kunnen worden, is de prijs meestal lager dan via een klassieke telefoonverbinding. Dit is zeer interessant voor internationale gesprekken, of voor gesprekken tussen verschillende vestigingen van een bedrijf.

Bereikbaarheid[bewerken]

De achilleshiel van de klassieke telefonie is de lijn tussen de bedrijfscentrale en de wijkcentrale. Bij uitval van een aansluiting kan alles weg zijn. Met de toepassing van VoIP wordt gebruikgemaakt van standaard netwerkprotocollen die zich als normaal dataverkeer laten behandelen. Het is dan bijvoorbeeld mogelijk meerdere dataverbindingen op een netwerk aan te sluiten, deze verbindingen dienen via gescheiden kabelwegen gerealiseerd te zijn, waardoor bij uitval van een enkele lijn de verbinding met de buitenwereld niet verbroken wordt.

Locatieonafhankelijk[bewerken]

Bij analoge telefonie is een telefoonnummer gekoppeld aan een locatie. Bij VoIP is een telefoonnummer gekoppeld aan een VoIP-account (gebruikt in hardware of software). De locatie van het VoIP-account is daarbij willekeurig. Een VoIP-toestel kan daarmee functioneren op iedere locatie waar het toestel verbinding heeft met het internet.

Ook binnen bedrijven zijn toestellen eenvoudig te verplaatsen, zonder dat dit invloed heeft op het telefoonnummer of het functioneren van het toestel.

Nadelen[bewerken]

Storingsgevoeligheid[bewerken]

De klassieke datanetwerken zijn van oudsher niet ontworpen met spraaktransport als doel. Het transport van spraak stelt strenge eisen aan het netwerk ten aanzien van onder meer de vertraging die de spraak ondervindt en het verstoren van de verbinding. Vooral de vertraging kan een hinderlijke factor zijn als het om een 'vloeiend verlopend gesprek' gaat.

Met het analoge telefoonnetwerk van jaren geleden, kon bijvoorbeeld een onweersbui onderweg de verbinding verstoren. Met het gebruik van ISDN en modernere netwerktechnieken zoals glasvezel, werd onder andere deze invloed buitengesloten. Datanetwerken hebben traditioneel als belangrijkste eigenschap het betrouwbaar en relatief snel transporteren van gegevens van zender naar ontvanger. Enige variatie in de tijd die het kost om informatie te versturen is minder belangrijk. Als er een pakketje data verloren gaat, wordt het opnieuw verstuurd. Dit is dus tegenstrijdig met de eisen die aan een spraaknetwerk gesteld worden - er is immers geen tijd om het opnieuw te versturen, dus het verlies aan pakketjes moet heel erg beperkt zijn.

Met IP-telefonie worden er pakketjes met data verstuurd van de zender naar de ontvanger en terug, waarbij de vertraging en betrouwbaarheid van het hoogste belang zijn. De vertraging die pakketjes ondervinden (Jitter) en de betrouwbaarheid ervan (de hoeveelheid pakketjes die in het netwerk verloren gaan) bepalen dus de beleving van de gesprekskwaliteit van de gebruikers. De drukte op het netwerk kan een negatieve invloed hebben op VoIP-verkeer. De gebruiker kan dit merken in de gesprekskwaliteit. Om hieraan tegemoet te komen worden mechanismen aan datanetwerken toegevoegd die Quality of service (QoS) mogelijk maken. Hierdoor wordt voorrang gegeven aan spraakverkeer ten opzichte van dataverkeer.

Het op internet gebruikte IP-protocol heeft bij het ontwerp al een mechanisme meegekregen dat het mogelijk maakt om onderscheid te maken in de diverse soorten informatie die over een verbinding getransporteerd worden. Het kunnen toepassen van QoS ligt al jaren besloten in het protocol zelf. Deze mogelijkheid kan benut worden door een leverancier van een internetaansluiting, het is alleen (nog) geen gemeengoed. Bijvoorbeeld koppelingen (peering) tussen netwerken van providers maken vaak nog geen gebruik van deze mogelijkheid, ook omdat het behandelen van dataverkeer op deze manier extra krachtige (en kostbare) apparatuur vereist.

De huidige ADSL- en kabelmodems en routers hebben deze QoS-functie steeds vaker standaard ingebouwd, zodat bij de verbinding naar het internet invloed kan worden uitgeoefend op de behandeling van het verkeer, zodat bijvoorbeeld de download van een bestand op de pc niet de kwaliteit van het telefoongesprek aantast. De exacte uitvoering hiervan verschilt van fabrikant naar fabrikant, het doel is steeds hetzelfde: zo goed mogelijk VoIP-verkeer over de verbinding te krijgen.

Stroomvoorziening[bewerken]

Telefoontoestellen die Voice over IP gebruiken hebben vaak een eigen stroomvoorziening nodig (adapter). Traditionele analoge toestellen hebben deze niet nodig, omdat het telefoonsignaal en de stroom over de telefoonlijn geleverd worden. Dit maakt Voice over IP-toestellen minder geschikt voor alarmlijnen. De meeste VoIP-hardware is inmiddels geschikt voor Power over Ethernet (PoE). Hierbij wordt de netwerkkabel gebruikt als stroomvoorziening. De netwerkapparatuur dient in een dergelijk geval tevens PoE te ondersteunen, wat van invloed is op de prijs.

Locatieonafhankelijk[bewerken]

Ook met het oog op locatieonafhankelijk moeten extra maatregelen getroffen worden indien de telefooncentrale niet op dezelfde fysieke locatie staat als het toestel. Zo moet bij het bellen van het netnummerloze landelijk alarmnummer de alarmcentrale in het land en de regio van het toestel gebeld worden, niet de alarmcentrale in de regio van de telefooncentrale. Moderne IP-telefooncentrales bieden de mogelijkheid om tijdens het bellen van het alarmnummer een alternatief afzendernummer (caller ID) of regiocode mee te zenden.

Toepassing[bewerken]

Consumenten[bewerken]

VoIP wordt voor consumenten in twee varianten toegepast, die over het algemeen worden aangeduid als digitale telefonie en internettelefonie. In tegenstelling tot digitale telefonie, maakt internettelefonie gebruik van het internet. De verwachting is dat digitale telefonie en internettelefonie de bestaande PSTN-aansluitingen van consumenten voor telefonie grotendeels zullen gaan vervangen.

Digitale telefonie[bewerken]

Digitale telefonie is een term die vandaag de dag over het algemeen gebruikt wordt wanneer men spreekt over VoIP via de eigen internetprovider. Nog geen 20 jaar geleden had ISDN die benaming. In 2006 breidden de bestaande internetproviders hun productenaanbod uit met abonnementen voor vaste telefonie. De bestaande ADSL- of kabelmodem wordt hierbij vervangen door een exemplaar met een VoIP-aansluiting. Op de modem kan dan een normaal telefoontoestel aangesloten worden. Het spraakverkeer naar de telefooncentrale blijft hierbij binnen het (gecontroleerde) netwerk van de eigen internetprovider, zodat het hier (eventueel) voorrang gegeven kan worden op ander dataverkeer. De gesprekskwaliteit en de bereikbaarheid kan hierdoor beter worden gecontroleerd. Meestal kunnen alleen gewone telefoonnummers gebeld worden met digitale telefonieabonnementen. Hiervoor heeft deze provider een koppeling (peering) met het openbare telefoonnetwerk.

Internettelefonie voor vast en mobiel[bewerken]

Internettelefonie in het algemeen staat voor telefonie via het openbare internet. Het is namelijk ook mogelijk een telefonieabonnement af te sluiten bij een andere aanbieder dan de eigen internetprovider. Het spraakverkeer blijft dan alleen niet binnen het netwerk van de eigen internetprovider, maar gaat over het internet om de telefooncentrale te bereiken. Hierdoor kan er geen kwaliteitsgarantie worden gegeven. In een aantal gevallen kan er van dezelfde ADSL-modem gebruikgemaakt worden als door de internetprovider is geleverd. In de situatie met kabelmodems gaat dit niet. Dan wordt er gebruikgemaakt van additionele hardware (bijvoorbeeld een router met VoIP-aansluiting, ATA, IP-telefoon) of een softwarematige telefoon op de computer in combinatie met een geluidskaart, koptelefoon en microfoon. Bekende VoIP-providers met softwarematige telefoons (softphones) zijn Windows Live Messenger, Google Talk, Skype, Viber en VoipBuster. Bekende softphoneprogramma's zijn X-Lite en SJphone, die simpelweg een softwarematige SIP-telefoon bieden die in beginsel met de dienst van iedere VoIP-provider kunnen werken.

VoIP kan ook op smartphones worden gebruikt, afhankelijk van het type en de telecomprovider, in de vorm van VoIP via de mobiele telefoon.

Als men een willekeurige telefoon wil kunnen bereiken, niet alleen maar een waarop een speciaal programma actief is waarmee men een rechtstreekse peer-to-peer-verbinding kan maken, kan men tegen een vergoeding een VoIP-provider de verbinding laten maken tussen internet en de op te roepen telefoon. De vergoeding is vaak enkel afhankelijk van het land van bestemming en de vraag of het gaat om bellen naar een vast of een mobiel nummer. Het land waar men vandaan belt maakt dus niet uit.

Samen met de internetkosten betaalt men in totaal soms minder dan bij gewoon bellen. Dit kan bijvoorbeeld het geval zijn bij een abonnement met onbeperkt internet in Nederland in het geval van bellen vanuit Nederland naar het buitenland, of bij gebruik van gratis wifi in het geval van internationaal bellen van en naar Nederland; in deze gevallen zijn de enige variabele kosten de vergoeding voor de VoIP-provider. Ook bij bellen binnen Nederland kan deze al lager zijn dan de normale belkosten. Met een Nederlandse simkaart mobiel internetten in het buitenland is vaak duur, dus daarmee (in plaats van met wifi) via VoIP bellen zal vaak niet voordelig zijn. Zie ook bellen via mobiel internet.

"Internetbellen"[bewerken]

Speciale internetbellen-telefoonnummers die eigenlijk een soort e-mailadres zijn, werken wel bij internettelefonie en niet bij digitale telefonie. Een voorbeeld van zo'n internetbellen-telefoonnummer is: "3112345@sipphone.com" of "kjansen@sipphone.com". De centrale van een dergelijke aanbieder staat dan niet gekoppeld aan het normale telefoonnetwerk en er hoeft geen relatie te zijn met de land/stad-codes zoals die in het openbare telefonienetwerk gebruikt worden. Dat kan bijvoorbeeld een systeem zijn dat werkt onder Asterisk. Een voorbeeld van een dienst die aangeboden wordt is Free World Dialup (sedert augustus 2008 niet meer gratis), een initiatief om IP-telefonie beschikbaar te maken om de bruikbaarheid in de praktijk te toetsen. Oorspronkelijk was het alleen mogelijk om tussen abonnees van die dienst te bellen. Inmiddels zijn er ook koppelingen met andere providers, via peering, waardoor de mogelijkheid om te bellen tegen alleen de internetkosten uitgebreid is. Het bellen naar dit soort nummers is helemaal gratis, doordat het telefoonverkeer volledig via internet getransporteerd wordt en de provider niet hoeft te factureren omdat hij enkel verantwoordelijk is voor het transport van de data pakketten. Er is namelijk nog steeds een telefooncentrale als intermediair, die zorgt voor het maken/verbreken van de verbinding. Helemaal zonder vergoeding voor een VoIP-provider is bellen met VoIP direct van IP-adres naar IP-adres, zonder tussenkomst van een derde partij. Een gesprek dat op deze manier gevoerd wordt vergt dus geen. Het nadeel hiervan is dat IP-adressen niet in alle gevallen statisch zijn, waardoor bij een verandering van adres iemand ineens niet meer bereikbaar is. Ook moeten er enkele technische voorzieningen aanwezig zijn om dit te laten werken. De meeste apparatuur voor internettelefonie die gebruik maakt van de SIP-standaard kent een voorziening voor IP-IP-bellen.

Bedrijven en telco's[bewerken]

In het bedrijfsleven wordt internettelefonie al op grote schaal toegepast. Hierbij worden de bedrijfstelefooncentrales van verschillende (buitenlandse) vestigingen met elkaar via internet verbonden. Gesprekken tussen de vestigingen hoeven dan niet meer via het PSTN-netwerk te lopen. De medewerker merkt hier niets van.

Telefoonmaatschappijen in de wholesale-carriermarkt passen VoIP veel toe voor het routeren van internationale gesprekken. Alleen het begin en eind van de verbinding verloopt via het traditionele telefoonnet.

Voor kleinere bedrijven of maatschappen met medewerkers op verschillende locaties of vanuit huis werkend zijn Hosted VoIP-oplossingen waar de (bedrijfs)telefooncentrale als online service afgenomen wordt vaker een efficiënte oplossing.

Radioamateurs[bewerken]

Radiozendamateurs kennen VoIP in de vorm van het Echolink- en D-Starsysteem, waarin VoIP gecombineerd wordt met zendontvangers, zodat draadloos 'opgestapt' kan worden op het Internet-VoIP-systeem.

Regelgeving[bewerken]

Geografische nummers[bewerken]

In Nederland wordt het recht op gebruik van telefoonnummers beheerd door de acm.[4] Dit college vindt dat een VoIP-dienst die aangeboden wordt met de bedoeling geografisch bepaalde bestemmingen te bereiken en vanaf geografisch bepaalde locaties te bellen in aanmerking kan komen voor geografische nummers. De technische mogelijkheid van nomadisch gebruik door een individuele eindgebruiker, buiten de geografische locatie van de nummerreeks, is voor het college geen aanleiding om de dienstaanbieder het gebruik van geografische nummers te verbieden.

Om te waarborgen dat de geografische nummers conform het nummerplan worden gebruikt, stelt de Opta voorwaarden aan VoIP-dienstaanbieders voor het gebruik van geografische nummers. Deze voorwaarden volgen weliswaar uit het nummerplan, maar omdat VoIP-diensten een nieuwe dienstsoort vormen, wenst de Opta deze voorwaarden expliciet te maken:

  • Het is niet toegestaan om nummers uit een bepaald netnummergebied in gebruik te geven voor afname van de VoIP-dienst in een ander netnummergebied of buiten Nederland.
  • Nummerhouders moeten erop toezien dat eindgebruikers de nummers niet gebruiken buiten het betreffende netnummergebied. Dit kan bijvoorbeeld doordat de nummerhouder het gebruik van de nummers buiten het betreffende netnummergebied contractueel uitsluit.
  • Nummerhouders moeten ervoor zorgen dat in het aanbod van VoIP-diensten geen uiting plaatsvindt richting (potentiële) klanten waarmee de indruk gewekt wordt dat het gebruik van de geografische nummers door de VoIP-dienst niet is gebonden aan netnummergebieden of landsgrenzen.

Techniek[bewerken]

Voor VoIP zijn speciale telefoontoestellen of centrales nodig die in verbinding kunnen staan met het internet. Ook zijn er producenten die modems leveren die VoIP kunnen converteren naar ISDN-apparatuur middels een zogeheten S0-connector.

Het SIP-protocol is een veel gebruikt VoIP-protocol dat gebruikt wordt voor het opzetten van een verbinding. Kabeloperators gebruiken meestal een speciaal protocol, het "packet cable protocol", dat geïntegreerd is in de kabelmodem dat ook voor kabelinternet gebruikt wordt. Dit protocol zorgt er voor dat spraak voorrang krijgt boven data.

De volgende obstakels zijn overwonnen om VoIP goed over te brengen:

  • Doordat het netwerk geen zekerheid biedt dat de pakketjes in juiste volgorde en al dan niet afgeleverd worden ondervindt VoIP problemen met vertragingen en dender. Vooral als het gerouteerd wordt via een satelliet kan dit oplopen tot 600 milliseconden. De ontvanger moet de pakketjes die te laat, niet in volgorde of helemaal niet aankomen dan reconstrueren, om te zorgen dat het geluid mooi vloeiend blijft. Dit wordt vaak gedaan door een denderbuffer in te bouwen in het toestel (home gateway, ATA of IP-telefoon) of in de netwerkapparatuur. Recente versies van Asterisk hebben opties voor het activeren van dejitter buffers.
  • Het volgende obstakel in het succesvol verzenden van pakketjes zijn de firewalls en adressen. Ook hier zijn oplossingen voor gevonden. Enerzijds kunnen er sessiecontrollers toegepast worden die naast de firewall draaien en VoIP-gesprekken in sterk beveiligde netwerken mogelijk maken. Anderzijds is door Skype het fabriekseigen protocol ontworpen om de gesprekken door te routen via Skype-peers op het netwerk en zo de firewalls te omzeilen. Andere methodes zijn het gebruiken van andere protocollen zoals STUN of ICE.
  • Quality of Service (QoS) is een techniek op voice data pakketten op het netwerk voorrang te geven op minder prioritaire data pakketten.

Zie ook[bewerken]

Bronnen, noten en/of referenties