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SIP-Trunks

IP-Telefonie nach
internationalen Standards


Autor des Beitrags

Andreas Steinkopf ist als Produktmanager für Voice-Produkte der Plusnet GmbH tätig. Steinkopf hatte an der RWTH Aachen Elektrotechnik studiert und war nach 20 Jahren Erfahrung im Hardwarebereich (Modems, ISDN-Karten) 2001 zur QSC AG gekommen, aus der 2018 die Plusnet GmbH hervorging. Dort integrierte er zunächst die zugekauften Töchter Ginko AG und ISB samt ihrer Produkte. Ab 2005 widmete er sich während des Aufbaus des NGNs der neuen IP-Telefonie und führte neben SIP-Trunks erste hosted und Software-basierte TK-Anlagen im Markt ein. Neben dem Produktmanagement engagiert er sich in SIP-Protokoll-Gremien. Ihn interessiert besonders das Thema Qualität, weshalb er zum Beispiel in IP-VPNs QoS-Mechanismen mit bis zu sechs Class of Services einführte.

Als wir vor etlichen Jahren erstmals SIP-Trunks erklärten – „nicht das neueste In-Getränk der Informatiker-Szene“ –, war das Thema für viele Telekommunikationskunden noch Neuland und unser Artikel darüber ein echter Renner. Inzwischen ist viel in diesem Bereich passiert. Heute kommt um den Begriff SIP-Trunk niemand mehr herum, der sich mit Voice over IP (VoIP) und modernen Telefonanlagen beschäftigt.

Beim SIP-Trunking handelt es sich um eine Technik, mit der IP-basierte Telefonanlagen über das SIP-Protokoll (Session Initiation Protocol) viele gleichzeitige, IP-basierte Sprachverbindungen für ihre Nebenstellen mit einem Provider aufbauen können.

Wird ein SIP-Trunk genutzt, muss sich die Telefonanlage nicht für jede Durchwahlrufnummer beim Internet Telephony Service Provider (ITSP) einzeln anmelden, wie es beim Standard-SIP-Account für Einzelgeräte üblich ist. Denn bei einem SIP-Trunk weist der ITSP der TK-Anlage komplette Rufnummernblöcke und Einzelrufnummern zu. Und er weist dem SIP-Trunk eine definierte Kapazität an gleichzeitig aufbaubaren Sprachkanälen zu. Aus diesem Strang an Sprachkanälen leitet sich auch der Begriff „trunk“ aus dem Englischen ab.

SIP-Trunking für Telefonanlagen jeder Größe

Zwei Verfahren bieten sich dabei inzwischen an: So kann der SIP-Trunk über eine Registrierung der TK-Anlage beim Provider mit einem Login-Namen und einem Login-Passwort erfolgen. Dieser sogenannte „Registrierungs-Modus“ ist besonders einfach zu konfigurieren, funktioniert auch über NAT (Network Address Translation)  und empfiehlt sich daher für kleinere und mittlere TK-Anlagen.

Groß-Telefonanlagen – gerade aus dem angloamerikanischen Raum – erwarten hingegen eher einen SIP-Trunk, bei dem sich die Telefonanlage mit einer fixen, eineindeutigen und damit öffentlichen IP-Adresse authentifiziert, die der Internetprovider der Telefonanlage zugewiesen hat. Dies wird auch als „Fix-IP-Authentifizierung“ oder „Peering“ bezeichnet.

Wenn man beides mit der Zustellung von Briefen vergleichen würde, wäre der Registrierungs-Modus die Briefzustellung zu einem Postfach und die Fix-IP-Authentifizierung die Zustellung zur postalischen Adresse.

Komplexität reduzieren!

Mittlerweile sind aus den TK-Anlagen längst UCC-Anlagen (Unified Communication and Collaboration) geworden – sprich sie können weit mehr als nur telefonieren und integrieren sich immer stärker in die Computerumgebung, was man mit Computer-Telefonie-Integration (CTI) bezeichnet. Es ist nur logisch, dass diese UCC/TK-Anlagen selbst immer mehr zum Computer, sprich Anwendungen auf Computer-Servern werden, die mit dem LAN verbunden sind.

Verbindet man nun eine solche Anlage nach wie vor mit einem klassischen S2M-Anlagenanschluss und einem klassischen Provider bzw. Carrier, muss – um jeden Telefonteilnehmer erreichen zu können – das anlagenintern verwendete IP-Protokoll mit Hilfe eines lokal installierten ISDN-zu-IP-Gateways an diesen ISDN-Anschluss angepasst werden. Das wird im nachfolgenden Bild in der obersten Reihe dargestellt.

Schaubild UC-TK-Anlage
Sprachanschluss für IP-Telefonanlagen: Wird eine IP-basierte UCC/TK-Anlage über ISDN an das Sprachnetz angeschlossen, muss auf Kundenseite ein ISDN-Gateway installiert werden. Produziert der Provider Sprache bereits über IP, muss dieser auch noch ein ISDN-Gateway installieren. „Direct SIP-Trunking“ vermeidet diesen doppelten, komplexen Gateway-Einsatz. Grafik: © Andreas Steinkopf / Plusnet GmbH.

Alle modernen Provider bzw. Carrier sind jedoch dabei bzw. haben es schon geschafft, auch ihren Sprachverkehr in ihrem Netz komplett auf VoIP umzustellen, was am besten mit Hilfe eines NGN (Next Generation Networks) gelingt. Um Endkunden nach wie vor ISDN-Anschlüsse liefern zu können, muss auch der Provider ein ISDN-zu-IP-Gateway beim Kunden installieren. Dies sieht man in der mittleren Reihe der Abbildung. Schnell wird klar, dass diese Wandlung von IP-zu-ISDN-zu-IP ein unnötiger Umweg ist.

Wenn schon die UCC/TK-Anlage und der Provider IP-basiert arbeiten, kann es auch der Sprachanschluss – und die beiden o.g. Gateways können entfallen, was die beidseitige Komplexität ungemein reduziert. Das sieht man deutlich in der unteren Zeile der Abbildung.

SIP-Trunks machen IP-Telefonanlagen durchwahlfähig

Plusnet – bis 2018 QSC – gehörte als einer der ersten Betreiber eines Next Generation Networks, das wir 2005 in Betrieb genommen hatten, zu den Pionieren beim SIP-Trunking in Deutschland. Seit 2006 boten wir SIP-Trunks für den Anlagenanschluss unter dem Produktnamen IPfonie Extended an. „IPfonie“ weist hierbei auf „IP-Telefonie“ und „Extended“ auf das englische „extension“, sprich die Nebenstelle hin.

Damit diese SIP-Trunks mit möglichst vielen IP-basierten Telefonanlagen kompatibel wären, arbeiteten wir von Anfang an mit vielen Hardware-Herstellern mit dem Ziel einer Standardisierung eng zusammen. Gemeinsam mit ihnen entwickelten wir das SIP-Protokoll auf einer offenen Basis und in strenger Anlehnung an die ITU-Norm Q.1912.5 weiter.

Herausgekommen ist eine Protokollvariante, die SIP-DDI genannt wurde: Erstmals in Deutschland konnte sich damit eine Telefonanlage für 10er-, 100er-, 1.000er- und 10.000er-Rufnummernblöcke gleichzeitig anmelden. Dies ermöglichte die direkte Durchwahl (Direct Dial In = DDI) auf viele Endgeräte mit jeweils eigenen Durchwahlnummern – was sich auch im Namen „SIP-DDI“ niederschlägt – und vieles einfacher gemacht hat.

Mit SIP-DDI wird die Verwaltung der Nebenstellenanschlüsse – sprich der Durchwahlrufnummern – ganz der IP-Telefonanlage übergeben. Diese registriert sich bei der Anmeldung also für 10er-, 100er-, 1.000er- oder gar 10.000er-Rufnummernblöcke beim ITSP. Dank SIP-DDI muss heute deutlich weniger konfiguriert werden. Eine Vor-Ort-Installation eines IAD entfällt sowieso.

Auch die bisherige Stufung herkömmlicher S2M-Anschlüsse in 30er-Schritten bei der Anzahl der Sprachkanäle entfällt: Bei den Plusnet-SIP-Trunks des Typs „IPfonie Extended“ kann der Kunde die Anzahl der gleichzeitig aufbaubaren Sprachkanäle von 10 angefangen in 10er-Schritten bis über 1000 Sprachkanäle bestellen bzw. erhöhen. Das gibt den Unternehmen mehr Flexibilität bei der Planung und Kapazitätsanpassung ihrer Telefonanlage. Die nutzbare Anzahl an Sprachkanälen hängt jetzt nur noch von der verfügbaren Bandbreite des Anschlusses und der Einstellung auf TK-Anlagen- und Provider-Seite ab.

Jeder kochte sein eigenes „SIP-chen“

Zahlreiche namhafte Endgeräte-Hersteller wie Aastra, Auerswald, Avaya oder Swyx haben ihre Anlagen entsprechend an das SIP-DDI-Protokoll angepasst.

Microsoft orientierte sich dagegen an eigenen Standards. So hat Plusnet einen SIP-Trunk für den Einsatz bei der beliebten Unified-Communications-Plattform Microsoft Lync Server als auch Skype for Business angepasst und bietet speziell für diese eine Variante unter dem Namen IPfonie Extended Link an. Mittlerweile hat Microsoft bei seinem neusten Collaboration-Produkt Teams seine speziellen SIP-Protokoll-Standards auf die Seite von Enterprise Session Border Controller (E-SBC) verschoben, die es zertifiziert. Diese wiederum können mit Standardnorm-gerechten SIP-Trunks der ITSP verbunden werden, wie insbesondere dem unten beschriebenen IPfonie Extended Connect.

Mit der Zertifizierung durch Microsoft im Sommer 2011 waren wir der erste deutsche Anbieter von SIP-Trunks für Microsoft Lync und hat mittlerweile Microsoft auch bei seinen Nachfolgeprodukten Skype For Business und Teams mit kompatiblen SIP-Trunks begleitet.

Daneben entstanden zahlreiche andere SIP-Spezifikationen, geschätzt sind es einige hundert, die in Form von sogenannten „Requests for Comments“ (kurz RFC) als Ergänzung zum Internetprotokoll veröffentlicht wurden und zum Einsatz kamen und kommen.

So ziemlich jeder Provider kochte somit sein eigenes „SIP-chen“. Den Hardware-Herstellern bereitete diese Vielzahl von Spezifikationen großen Aufwand – für Kunden brachte dies den Nachteil mit sich, beim Wechsel von Hardware oder ITSP deutlich beschränkt zu sein. Für alle Beteiligten eine unbefriedigende Situation, die das SIP Forum auf den Plan rief, eine international tätige Non-Profit-Organisation. Sie entwickelte das inzwischen weltweit als SIP-Standard anerkannte SIPconnect-Protokoll.

SIP-Trunks heute: Mehr Standardisierung und bessere Leistung

Um die Implementierung des Protokolls „SIPconnect 1.1“ in Deutschland bemühte sich vor einiger Zeit der Branchenverband BITKOM intensiv. Plusnet als Unternehmen, das sich seit Jahren für die SIP-Standardisierung eingesetzt hat, engagierte sich von Anfang an in einer entsprechenden BITKOM-Arbeitsgruppe. Diese erarbeitete Detailempfehlungen zur Implementierung, da in den SIPconnect-Dokumenten nicht auf länderspezifische Besonderheiten eingegangen wurde bzw. einige Definitionen eine Präzisierung gut gebrauchen konnten.

Für Plusnet bedeutet diese neue Standardisierung, dass wir auch auf der Produktseite neue Wege gehen konnten. Seit 2013 bieten wir daher das SIP-Trunk-Produkt IPfonie Extended Connect auf Basis von „SIPconnect 1.1“ bzw. SIPconnect 2.0 an, wobei die SIP-Trunks sowohl mit dem Registrierungs-Modus als auch mit der Fix-IP-Authentifizierung geliefert werden können.

Weitere Highlights dieses SIP-Trunks von Plusnet sind:

  • Einem SIP-Trunk können mehrere Nutzungsstandorte samt deren Rufnummernblöcken, Einzelrufnummern und Notrufzielen zugeordnet werden, was eine TK-Anlagenzentralisierung besten unterstützt.
  • Der SIP-Trunk kann von 2 bis über 1000 Sprachkanälen in Einerschritten skaliert werden.
  • Der SIP-Trunk wurde von sehr vielen UCC/TK-Anlagen-, Gateway-, IAD- und E-SBC-Herstellern zertifiziert.
  • Optional ist eine TLS/SRTP-Verschlüsselung lieferbar, die insbesondere auch von den führenden, frei verkäuflichen E-SBC zertifiziert wurde.
  • Es sind nationale Festnetz- und Mobilfunk-Flatrates und eine internationale Flatrate buchbar.
  • Der SIP-Trunk kann über das moderne Plusnet-Webportal bestellt und administriert werden.
  • Der SIP-Trunk ist Codec-transparent und eignet sich somit auch für Modem-basierte Übertragungen, T.38 und den „HD-Voice“ genannten G.722 Codec.
  • Er findet seinen Datenrückkanal selbstständig auch über NAT (Network Address Translation) und ist somit kompatibel zu allen typischen Internetanschlüssen.
  • Wird er in Kombination mit einer Internet-, IP-VPN- oder SD-WAN-Standortanbindung von Plusnet eingesetzt, ist er nicht nur noch preiswerter, sondern seine VoIP-Sprachdaten können in beide Übertragungsrichtungen gegenüber konkurrierenden Daten priorisiert werden, was beste Sprachqualität sichert.

Erfahren Sie hier mehr über unser SIP-Trunk Produkt.

Zuletzt aktualisiert am 9. Dezember 2020

 

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