QoS - Quality of Service

Wer schon etwas älter ist, kann sich noch an die frühen transatlantischen Telefonate erinnern. Es dauerte etwas Zeit, bis mein Wort auch "drüben" angekommen ist und die Antwort mein Ohr erreicht hat. Entsprechend mussten die Teilnehmer schon eine gewisse Sprachdisziplin an den Tag legen, wie dies früher in den ersten Chatfenstern und CB-Funk üblich war. Nach dem eigenen Satz oder Nachricht sollte man etwas Zeit vergehen lassen, damit der Gesprächspartner antworten kann. Wer zu früh weiter redet, provoziert eine Überlappung, bei der beide erst mal innehalten.

Arbeitspapier: Bandbreitenmanagement in Kommunikationsnetzen
http://www.vaf-ev.de/global/dbbin/260510_135925_technik_info_bandbreite_v2010-2.pdf
Ein verständlich geschriebenes Dokument zum Thema, welches auch gut die Vorteile von OCS mit beschreibt.

Controlling and Limiting Traffic Profiles in your Network
http://www.hp.com/rnd/pdf_html/traffic_profiles.htm
Kurze Abhandlung von HP zum Einsatz mit Switches

Was ist Sprachqualität ?

Was macht nun aber ein gutes Telefonat in technischer Hinsicht aus ? Es sind zwei wesentliche Faktoren

Beide Faktoren beeinflussen maßgeblich die Akzeptanz dieser neuen Art zu kommunizieren. Wenn Sie sich überlegen, wie viel Geld einige Tischtelefone kosten, sollte es also kein Problem sein, ein paar gute OC-kompatible Endgeräte zu organisieren.

QoS mit Windows

Gehen wir davon aus, dass es NICHT das Audio/Video-Equipment am PC ist, was sich durch ein Telefonat im unbelasteten lokalen LAN zur Abendzeit gut ausschließen lassen kann. Dann könnte es die Übertragung sein. Schon lange gibt es bei TCP/IP, dem bei VoIP genutzten Protokoll, Verfahren zum Priorisieren von Paketen. dazu müssen aber auch wieder zwei Dinge mitspielen

Leider ist QoS auf Clients und Routern ein sehr umfangreiches Thema, welches ich hier nicht behandeln kann. Ein paar Startpunkte möchte ich aber geben:

Auf einem Vista-PC muss man natürlich erst mal den QoS-Paketplaner auf der Netzwerkkarte binden.

Einstellen kann man hier aber erst mal nichts. Das erfolgt über Gruppenrichtlinien:

QoS mit GPOs

Speziell für den Communicator Client und das Microsoft RTC-Protokoll muss man aber noch zusätzlich beachten, dass man hier den Schlüssel "QoSEnabled" noch auf 1 setzen kann.

Windows Registry Editor Version 5.00

[HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Microsoft\RTC\Transport]
"QoSEnabled"=dword:00000001

Danach werden nach einem Reboot Audiodaten mit einem DSCP=40 und Videodaten mit DSCP=24 gekennzeichnet.

QoS in Lync Policies

In Verbindung mit Lync sollten Sie natürlich entsprechende Ports festzurren, damit ein Router auch anhand der Ports priorisieren kann. Hier ein Beispiel der CSConferencingConfiguration. Hier ist wichtig, dass der Wert "ClientMediaPortRangeEnabled" auf "$true" steht und die Ports für Audio (Hier 5350-5389) vorgegeben sind.

PS C:\> Get-CsConferencingConfiguration


Identity                           : Global
MaxContentStorageMb                : 500
MaxBandwidthPerAppSharingServiceMb : 375
ContentGracePeriod                 : 15.00:00:00
ClientMediaPortRangeEnabled        : False
ClientMediaPort                    : 5350
ClientMediaPortRange               : 40
ClientAudioPort                    : 5350
ClientAudioPortRange               : 40
ClientVideoPort                    : 5350
ClientVideoPortRange               : 40
ClientAppSharingPort               : 5350
ClientAppSharingPortRange          : 40
ClientFileTransferPort             : 5350
ClientFileTransferPortRange        : 40
ClientSipDynamicPort               : 7100
ClientSipDynamicPortRange          : 3
Organization                       :
HelpdeskInternalUrl                :
HelpdeskExternalUrl                :
ConsoleDownloadInternalUrl         :
ConsoleDownloadExternalUrl         :

Hier ist natürlich im Default gut zu sehen, dass Audio, Video, Media per Default die gleichen Ports verwenden. Wenn Sie diese verschiedenen Lasten im Netzwerk unterscheiden wollen, dann sollten Sie die Ports auf verschiedene Bereiche anpassen. Dann können Sie auch diese Ports in der Gruppenrichtlinie und auf Routern verwenden. Zudem sollten Sie auf CSMediaConfiguration sicherstellen, dass hier auch QoS aktiviert ist.

PS C:\> Get-CsMediaConfiguration

Identity            : Global
EnableQoS           : False
EncryptionLevel     : SupportEncryption
EnableSiren         : False
MaxVideoRateAllowed : Hd720p15M

Leider ist hier ein "False" per Default aktiv.

QoS auf Gateways

Die Einstellungen auf Routern sind sehr produktspezifisch und kann ich hier daher nicht beschreiben. Hier mal ein Bild eines Audiocodes Mediant 1000:

Die Einstellungen bei anderen Routern und Switches sehen sicher anders aus.

QoS und Wifi

Lync Clients werden immer "mobiler". Irgendwann wird es sicher auch Lync-Clients für Smartphones geben, die auch Audio oder gar Video übermitteln. Bandbreiten dazu sind natürlich über Funktechnologien bereit zu stellen. Auch wenn UMTS/GPRS noch etwas dauert, so ist WiFi in den meisten Firmen schon etabliert und schon heute können Sie mit ihrem Notebook natürlich per WiFi auch mit dem Lync Communicator Audio und Video machen.

Allerdings funktioniert das nur auf einem wenig belasteten WiFi-Funkraum gut, weil Video und erst Recht Audio besondere Ansprüche an die Übertragung stellt. Es sind zum einen sehr viele sehr kleine Pakete die möglichst kontinuierlich übertragen werden sollen. Und das ist nicht immer zu gewährleisten, wenn mehrere Clients vielleicht auch punktuell eine Spitzenlast produzieren oder wenige APs eine größere Fläche mit vielen Clients abdecken müssen. Eine wichtige Voraussetzung sind also viele kleine Zellen und das System dies unterstützt auch entsprechende Priorisierungen. QoS gibt es auch auf WiFi.

VoIP und Verbindungsaufbau

An ein "neuartiges" Vorhalten beim Verbindungsaufbau werden Sie Anwender auch gewöhnen müssen. Da bei VoIP die Signalisierung per SIP erfolgt, aber die Nutzdaten über eine separate Verbindung aufgebaut wird, kann das Wähl und Freizeichen ab und an ändern und erst wenn die Gegenseite abhebt, wird auch die angeforderte Datenverbindung aufgebaut. Und das kann auch mal ein bisschen dauern oder an Firewalls komplett scheitern. Es ist also durchaus möglich, dass bei einem zu frühen Gesprächsstart beim gegenüber die Sprache noch gar nicht ankommt.

Wer z B-. mit dem OCS-Server einen Anruf tätigt, kann manchmal drei verschiedene Töne hören.

  1. Freizeichen beim SNOM-Telefon u.a.
    Bei einem klassischen Telefon erwarten die Menschen, dass beim Abheben des Hörers auch ein "Freizeichen" (Langer Ton) zu hören ist. Früher war das dass Zeichen, dass die Vermittlungsstelle gemerkt hat, dass Sie abgehoben haben und ein Hebdrehwähler zugeordnet worden ist.
    Bei VoIP gibt es sowas nicht aber viele Telefone simulieren ein "Freizeichen", ohne überhaupt ein SIP-Paket versendet zu haben. Wenn ein VoIP-Telefon also angemeldet ist und sie abheben, dann gaukelt ihnen das Telefon ein Freizeichen vor.
  2. OCS wählt an
    Sehr kurz kann man hören, wenn der OCS-Server die SIP-Verbindung startet und solange kein Feedback eines "TRYING" kommt, ist ein Tonzeichen zu hören
  3. Zwischenfreizeichen
    Wenn dann z.B. der Mediation Server die Verbindung zur nächten Station (dem Gateway) aufgebaut hat, erhält er von dort ein "Trying". Der OCS ändert dann seinen Ton in das OCS Freizeichen
  4. Zielfreizeichen
    Das Gateway baut über die TDM-Strecke eine Verbindung zur angerufenen Nummer her. Wenn dies z.B. ein Mobiltelefon ist, dann hört der Anwender am Ende das "Freizeichen" des Mobilfunkanbieters.

All diese Freizeichen sind natürlich nur durch "Software" abgebildet. Bislang ist noch keine "Sprachverbindung" über einen Codec hergestellt worden. Das ist übrigens im ISDN-Netz auch so. Der B-Kanal zur Sprache wird erst aufgebaut, wenn die Verbindung von der Gegenseite angenommen wurde. Auf bei VoIP wird das Annehmen der Gegenstelle über die jeweilige Protokollverbindung gemeldet und die Sprachverbindung aufgebaut.

Qualität überprüfen

Aber selbst wenn alles theoretisch gut aussieht, können Anwender über Probleme klagen, die sie irgendwie auflösen müssen. Dazu gibt es tatsächlich auch gleich mehrere Wege, die sie einschlagen können-

Sie wissen natürlich, dass solche Mitschnitte, auch wenn Sie als Fehlersuche gemeint sind, nicht ohne vorheriges Einverständnis der Nutzer erfolgen dürfen. Hier mal ein Mitschnitt es PCMU Audiopakets von einem Mediant 1000 an meinen Desktop.

Sie können gut erkennen, dass hier "DifferentiatedServicesField" auf 46 gesetzt ist, wie weiter oben auf dem Bild zur Konfiguration zu sehen ist. Auch bei IPV6 gibt es dieses Feld.

Best Practice

Auch wenn heutige Netzwerke "schnell"  (z.B. Gigabit to the Desktop) sind, so ist eine hohe "Brutto-"Datendurchsatzrate noch kein Garant für einen störungsfreien VoIP-Betrieb selbst wenn die für die Telefonie benötigte Bandbreite eher im Bereich von Kilobyte/Sek liegt. Die Priorität, Kontinuität und Verlustfreiheit sind wichtige Themen.

Wie so oft ist der Fehler aber im Details und kann nur durch eine zielgerichtete Suche mit Analyse der Daten gefunden werden.

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