Wie Sie die beste VoIP-Architektur für jeden Netzwerktyp aufbauen

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Das Telefonsystem eines Unternehmens ist nur so gut wie das Netzwerk, das es versorgt.

Die Kombination aus verteilten Belegschaften, Branchenkonsolidierung und der Notwendigkeit der Skalierung bedeutet, dass IT-Leiter ihre Telefonsysteme neu bewerten, um sicherzustellen, dass sie den Anforderungen moderner Arbeitsabläufe gerecht werden.

Das herkömmliche Voice over Internet Protocol (VoIP) ist für viele Unternehmen nach wie vor eine zuverlässige Wahl, da es Flexibilität, Kosteneinsparungen und eine hochwertige Leistung für Organisationen jeder Größe bietet.

Trotzdem ist die Auswahl eines zuverlässigen VoIP-Dienstanbieters entscheidend für eine effektive Kommunikation über das Internet. Er gewährleistet eine stabile Hochgeschwindigkeitsverbindung und unterstützt wichtige Funktionen wie HD-Video und Teamarbeit.

Dieser Leitfaden zeigt Ihnen die genauen Schritte, die Sie unternehmen können, um eine robuste VoIP-Architektur aufzubauen, die auf die Bedürfnisse Ihres Unternehmens zugeschnitten ist:

  • Die Grundlagen der VoIP-Architektur in Internet Protocol (IP)-Netzwerken

  • Schlüsselkomponenten der VoIP-Architektur

  • Wie VoIP-Netzwerke Daten übertragen

  • Gängige VoIP-Protokolle

  • Wie Sie Ihre VoIP-Architektur planen

  • Übliche VoIP-Einsatzszenarien aus der Praxis

Was ist die VoIP-Architektur in einem IP-Netzwerk?

Die VoIP-Architektur bietet den Rahmen für die Bereitstellung von Sprach- und Multimedia-Kommunikation in Echtzeit über eine Internetverbindung.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Telefonsystemen, die auf physische Leitungen angewiesen sind, überträgt VoIP die Sprache als digitale Datenpakete über IP-Netzwerke.

Die Leistung eines VoIP-Systems hängt von drei entscheidenden Faktoren ab:

  1. Netzwerkstabilität: Sicherstellung einer konsistenten, ununterbrochenen Kommunikation.

  2. Sicherheit: Schutz von Daten und Anrufen vor externen Bedrohungen.

  3. Kosteneffizienz: Nutzen Sie die vorhandene Internet-Infrastruktur, um Kosten zu sparen.

Moderne VoIP-Protokolle wie Session Initiation Protocol (SIP) und H.323 ermöglichen den Aufbau, die Verwaltung und die Beendigung von Anrufen und machen VoIP-Systeme skalierbar, sicher und effizient.

Darüber hinaus ist die Anrufsteuerungsfunktion im Signaling Gateway Controller (SGC) für die Verbindung herkömmlicher analoger Anrufdienste mit digitalen Sprachanrufen unerlässlich und unterstützt sowohl Signalisierungs- als auch Medien-Anrufsteuerungsprotokolle.

Warum sollten Sie VoIP für Ihr Unternehmen wählen?

Es gibt viele Gründe, warum Unternehmen auf VoIP umsteigen. Einige der bemerkenswertesten Vorteile sind:

  • Kosteneinsparungen: Geringere Kosten im Vergleich zu herkömmlichen Festnetzanschlüssen.

  • Skalierbarkeit: Anpassbar an die Größe und das Wachstum Ihres Unternehmens.

  • Flexibel: Kompatibel mit einer Vielzahl von Geräten – vom Tischtelefon bis zur mobilen App.

  • Erweiterte Funktionen: Anrufweiterleitung, Videokonferenzen, Voicemail-to-E-Mail und mehr.

Für den Aufbau eines robusten VoIP-Systems ist das Verständnis seiner Architektur unerlässlich.

Als Nächstes werden wir uns mit den Schlüsselkomponenten befassen, die einen reibungslosen VoIP-Betrieb ermöglichen.

Schlüsselkomponenten der VoIP-Architektur

Ein gut durchdachtes VoIP-System umfasst mehrere Komponenten, die zusammenarbeiten, um eine effiziente und qualitativ hochwertige Kommunikation zu gewährleisten.

1. Session Border Controller (SBC)

Der SBC dient als Gateway, der VoIP-Systeme mit externen Netzwerken, wie dem öffentlichen Telefonnetz (PSTN), verbindet. Er verwaltet:

  • Funktionen zur Anrufsteuerung

  • Verkehrsausgleich

  • Bandbreitenoptimierung

  • Netzwerksicherheit

  • Kontrolle des Bandbreitenmanagements zur Optimierung des Verkehrsflusses und zur Aufrechterhaltung einer hervorragenden Servicequalität

2. Anwendungsserver

Der Anwendungsserver stellt die Backend-Dienste, Anwendungen und Logik bereit, die zur Verwaltung und Verbesserung von VoIP benötigt werden. Er fungiert als mittlere Schicht zwischen VoIP-Endpunkten und der Netzwerkinfrastruktur und ermöglicht erweiterte Funktionen, die über einfache Anrufe hinausgehen. Zu diesen erweiterten Funktionen gehören:

  • Anrufweiterleitung und Vermittlung

  • Anklopfen

  • Voicemail

  • Detaillierte Anrufaufzeichnungen

  • Medienverarbeitung

  • Authentifizierung und Autorisierung

3. Endpunkt-Geräte

Endgeräte sind die physischen oder digitalen Werkzeuge, die Ihr Team zur Kommunikation verwendet. Beliebte Beispiele sind:

  • Tischtelefone

  • Softphone-Anwendungen (VoIP-Anwendungen auf Desktops und Smartphones)

  • Konferenztelefone

  • Faxgeräte mit VoIP-Adapter

4. SIP-Dienste

SIP spielt eine grundlegende Rolle in VoIP-Systemen, indem es Anrufe aufbaut, modifiziert und beendet. Sie unterstützen auch Sprach-, Video- und Messaging-Technologien.

Die SIP-Infrastruktur besteht aus mehreren Komponenten, darunter:

  • SIP-Proxy-Server

  • SIP-Registrar-Server

  • SIP-Redirect-Server

  • SBCs

5. Medienserver

Der Medienserver verwaltet den Sprach- und Datenverkehr. Er übernimmt wichtige Aufgaben wie die Sprach- und Signalverarbeitung, die Speicherung von Voicemails und die Aktivierung von Videoanrufen und -konferenzen.

6. Datenbank Dienste

Datenbankdienste speichern und verwalten Endpunktregistrierungen, Benutzerinformationen, IP-Adressen und Adressübersetzungen in Netzwerken. IP-Adressen spielen eine entscheidende Rolle bei der Identifizierung und Registrierung von Geräten in VoIP-Systemen und ermöglichen es den Geräten, sich gegenseitig zu lokalisieren und effektiv zu kommunizieren.

7. IP PBX (Private Branch Exchange)

Die IP-Telefonanlage fungiert als Kontrollzentrum für die Verwaltung der internen und externen Kommunikation. Sie verbindet VoIP-Endpunkte mit SIP-Trunks und ermöglicht so eine nahtlose Anrufweiterleitung.

8. IP-Netzwerk

Ihr IP-Netzwerk dient als Backbone Ihres VoIP-Systems und ermöglicht den Fluss von Sprachdatenpaketen zwischen Geräten und Upstream-Diensten. Ein stabiles, optimiertes Netzwerk ist entscheidend für eine klare, zuverlässige Kommunikation.

So funktioniert VoIP: Sprachdatenpakete

Im Gegensatz zu herkömmlichen Festnetzanschlüssen werden bei VoIP analoge Audiosignale über Gateways oder Codecs in digitale Pakete umgewandelt. Diese Pakete werden über IP-Netzwerke – lokale Netzwerke (LANs), Weitverkehrsnetzwerke (WANs) oder das Internet – gesendet und am Zielort wieder zusammengesetzt, um eine hohe Audioqualität zu liefern.

Hier ist eine vereinfachte Darstellung, wie VoIP funktioniert:

  1. Signalumwandlung: Sprachsignale werden an Verarbeitungsknotenpunkten (Gateways/Codecs) digitalisiert.

  2. Übertragung von Paketen: Datenpakete reisen über das IP-Netzwerk zu ihrem Ziel.

  3. Wiederzusammensetzung: Die Pakete werden wieder zu einem klaren, hörbaren Ton zusammengesetzt.

Um eine qualitativ hochwertige Kommunikation zu gewährleisten, ist es wichtig, Sprachpakete zu optimieren und zu priorisieren. Funktionen wie Quality of Service (QoS) sorgen dafür, dass Sprachdaten Vorrang vor anderem Netzwerkverkehr haben, wodurch Verzögerungen und Unterbrechungen minimiert werden.

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Gängige VoIP-Protokolle

VoIP-Protokolle sind die Regeln, die festlegen, wie Geräte Sprachanrufe über das Internet einleiten, verwalten und beenden.

Diese Protokolle sorgen dafür, dass Sprachdatenpakete effizient und zuverlässig über IP-Netzwerke übertragen werden.

Zu den gängigsten VoIP-Protokollen gehören Session Initiation Protocol (SIP), H.323 und Real-Time Transport Protocol (RTP).

  • Session Initiation Protocol (SIP): Weit verbreitet aufgrund seiner Einfachheit, Flexibilität und Fähigkeit zur nahtlosen Integration mit anderen Internetprotokollen. SIP ist für den Aufbau, die Änderung und die Beendigung von VoIP-Anrufen zuständig und damit ein Eckpfeiler moderner VoIP-Systeme. Dank seiner Vielseitigkeit unterstützt es nicht nur Sprache, sondern auch Video- und Messaging-Technologien.

  • H.323: Ein weiteres beliebtes Protokoll, das einen umfassenden Rahmen für die Multimedia-Kommunikation über IP-Netzwerke bietet. Es ist bekannt für seine Robustheit und seine Fähigkeit, komplexe Kommunikationsszenarien zu bewältigen, wodurch es sich für groß angelegte Einsätze eignet.

  • Real-Time Transport Protocol (RTP): Wird für die Übertragung von Echtzeit-Audio- und Videoströmen über IP-Netzwerke verwendet. RTP sorgt dafür, dass Sprach- und Videodaten zeitnah geliefert werden und die Qualität und Synchronisation der Medienströme erhalten bleibt.

Durch den Einsatz dieser VoIP-Protokolle können Unternehmen eine effiziente und qualitativ hochwertige Kommunikation in ihren Netzwerken sicherstellen.

Wie Sie Ihre VoIP-Architektur planen

Der Aufbau eines erfolgreichen VoIP-Systems erfordert eine sorgfältige Planung.

Berücksichtigen Sie diese wichtigen Fragen bei der Gestaltung Ihrer Architektur:

  1. Wachstumsprognosen:

    • Wo wird Ihr Unternehmen in 1 Jahr stehen?

    • Wie viele Mitarbeiter werden Sie haben?

    • Mit wie viel Wachstum rechnen Sie?

  2. Anforderungen an die Fernarbeit:

    • Werden Ihre Mitarbeiter aus der Ferne, im Büro oder gemischt arbeiten?

    • Welche Tools und Geräte benötigen Mitarbeiter an entfernten Standorten?

  3. Feature Prioritäten:

    • Welche VoIP-Funktionen sind für Ihren Betrieb unerlässlich? (z. B. Videokonferenzen, Voicemail-to-E-Mail, Anrufweiterleitung)

  4. Bandbreitenbedarf:

    • Wie viel Bandbreite wird für gleichzeitige Anrufe, Videokonferenzen und andere Aktivitäten benötigt?

    • Haben Sie QoS implementiert, um den VoIP-Verkehr zu priorisieren?

Wenn Sie sich mit diesen Fragen auseinandersetzen, können Sie eine VoIP-Architektur entwerfen, die mit Ihrem Unternehmen skaliert und den aktuellen und zukünftigen Anforderungen gerecht wird.

gehören Session Initiation Protocol (SIP), H.323 und Real-Time Transport Protocol (RTP).

  • Session Initiation Protocol (SIP): Weit verbreitet aufgrund seiner Einfachheit, Flexibilität und Fähigkeit zur nahtlosen Integration mit anderen Internetprotokollen. SIP ist für den Aufbau, die Änderung und die Beendigung von VoIP-Anrufen zuständig und damit ein Eckpfeiler moderner VoIP-Systeme. Dank seiner Vielseitigkeit unterstützt es nicht nur Sprache, sondern auch Video- und Messaging-Technologien.

  • H.323: Ein weiteres beliebtes Protokoll, das einen umfassenden Rahmen für die Multimedia-Kommunikation über IP-Netzwerke bietet. Es ist bekannt für seine Robustheit und seine Fähigkeit, komplexe Kommunikationsszenarien zu bewältigen, wodurch es sich für groß angelegte Einsätze eignet.

  • Real-Time Transport Protocol (RTP): Wird für die Übertragung von Echtzeit-Audio- und Videoströmen über IP-Netzwerke verwendet. RTP sorgt dafür, dass Sprach- und Videodaten zeitnah geliefert werden und die Qualität und Synchronisation der Medienströme erhalten bleibt.

Durch den Einsatz dieser VoIP-Protokolle können Unternehmen eine effiziente und qualitativ hochwertige Kommunikation in ihren Netzwerken sicherstellen.

Übliche VoIP-Einsatzszenarien

VoIP-Einführungsszenarien variieren je nach Größe und Komplexität des Unternehmens.

Hier sind zwei häufige Einsatzszenarien, die wir immer wieder sehen.

1. Einzelnes Büro

Bei einer Einzelplatzinstallation befinden sich alle Mitarbeiter am selben Standort. Das VoIP-System ist in der Regel mit einem einzigen Internet Service Provider (ISP) verbunden und verwendet ein einziges IP-Netzwerk.

Dieses Einsatzszenario ist relativ einfach und leicht zu verwalten.

Dazu müssen Sie VoIP-Telefone einrichten und sicherstellen, dass die Netzwerkinfrastruktur die Sprachdatenpakete effizient verarbeiten kann. Für Unternehmen mit mehreren Standorten oder Mitarbeitern an entfernten Standorten ist diese Lösung jedoch möglicherweise nicht geeignet, da sie nicht flexibel genug ist, um unterschiedliche Kommunikationsanforderungen zu erfüllen.

2. Mehrere Standorte und entfernte Mitarbeiter

In einem Einsatzszenario mit mehreren Standorten und entfernten Mitarbeitern sind die Mitarbeiter auf verschiedene Standorte verteilt, und einige von ihnen arbeiten möglicherweise aus der Ferne.

Dieses Szenario erfordert ein komplexeres VoIP-System, das mit mehreren IP-Netzwerken, verschiedenen Internetdienstanbietern und Fernverbindungen umgehen kann.

Das System muss in der Lage sein, den Sprachverkehr zu priorisieren, um auch bei hohem Netzwerkaufkommen eine hohe Gesprächsqualität zu gewährleisten. Erweiterte Funktionen wie Anrufweiterleitung und Videokonferenzen sind unerlässlich, um eine nahtlose Kommunikation im gesamten Unternehmen zu gewährleisten. Dieses Einsatzszenario bietet die Flexibilität und Skalierbarkeit, die für die Unterstützung einer verteilten Belegschaft erforderlich ist.

Integration des öffentlichen Telefonnetzes (PSTN)

Unter PSTN-Integration versteht man den Anschluss eines VoIP-Systems an das herkömmliche öffentliche Telefonnetz (PSTN). Diese Integration ermöglicht es VoIP-Benutzern, Anrufe von und zu herkömmlichen Festnetz- und Mobiltelefonen zu tätigen und entgegenzunehmen und so die Lücke zwischen modernen VoIP-Systemen und älteren Telefonnetzen zu schließen.

Die PSTN-Integration wird in der Regel durch ein Media Gateway oder einen Session Border Controller (SBC) erreicht. Das Media Gateway wandelt VoIP-Anrufe in herkömmliche PSTN-Anrufe um und gewährleistet so die Kompatibilität zwischen den beiden Systemen. Es übernimmt die Umwandlung von Sprachdatenpaketen in die vom PSTN verwendeten analogen Signale und ermöglicht so eine nahtlose Kommunikation.

Der Session Border Controller (SBC) bietet zusätzliche Sicherheits-, Routing- und Signalisierungsfunktionen. Er fungiert als Gatekeeper und verwaltet den Fluss der Sprachdaten zwischen dem VoIP-System und dem PSTN. Der SBC sorgt dafür, dass Anrufe korrekt und sicher weitergeleitet werden und schützt das Netzwerk vor potenziellen Bedrohungen.

Die PSTN-Integration ist unerlässlich für Unternehmen, die mit Kunden, Partnern oder Lieferanten kommunizieren müssen, die herkömmliche Telefonsysteme verwenden. Sie stellt sicher, dass VoIP-Benutzer jedes Telefonnetz erreichen können, was die Flexibilität und Reichweite des VoIP-Systems erhöht.

Die Bedeutung der Kontrolle des Bandbreitenmanagements

Die Bandbreite spielt eine entscheidende Rolle für die Anrufqualität. Um einen qualitativ hochwertigen VoIP-Telefondienst zu gewährleisten, ist eine ordnungsgemäße Bandbreitenverwaltung unerlässlich.

Ein einziger VoIP-Anruf erfordert etwa 100 Kilobit pro Sekunde an Bandbreite. Multiplizieren Sie diesen Wert mit der Anzahl der gleichzeitigen Anrufe, um Ihren Bandbreitenbedarf zu ermitteln.

Zusätzliche Aktivitäten wie Dateisicherungen, Videokonferenzen und große Datenübertragungen erhöhen Ihren Gesamtbedarf. Um qualitativ hochwertige Anrufe aufrechtzuerhalten:

  • Priorisieren Sie den Sprachverkehr mit Quality of Service (QoS )-Einstellungen.

  • Optimieren Sie Ihre Netzwerkinfrastruktur für Spitzenleistungen.

  • Überwachen und verwalten Sie die Bandbreitennutzung regelmäßig.

Sie können Sensibilitätskennzeichnungen in Office 365 verwenden, um sicherzustellen, dass die mit Copilot erstellten Dokumente und Daten den Unternehmensrichtlinien entsprechen.

Zugriff auf zuverlässige VoIP-Lösungen für Ihr Unternehmen

Der Aufbau einer erfolgreichen VoIP-Architektur erfordert eine sorgfältige Planung, die richtigen Komponenten und eine solide Netzwerkgrundlage.

Wenn Sie die Kommunikationsbedürfnisse, den Wachstumskurs und die Infrastruktur Ihres Unternehmens kennen, können Sie ein VoIP-System implementieren, das die Effizienz steigert und mit Ihrem Unternehmen mitwächst.

Für Unternehmen, die den nächsten Schritt machen wollen, bietet Momentum das Fachwissen und die Unterstützung, die Sie zur Optimierung Ihrer Kommunikationssysteme benötigen. Ob Sie neue Optionen evaluieren oder Ihr bestehendes VoIP-Netzwerk aufrüsten, die Zusammenarbeit mit einem Partner, der über fundierte Kenntnisse und zuverlässige Lösungen verfügt, kann den Unterschied ausmachen.

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