ISDN, SIP, VoIP und All-IP im Detail –
Ein technischer Blick auf moderne Kommunikationstechnologien
Die Telekommunikation hat in den letzten Jahrzehnten einen massiven Wandel durchlaufen. Klassische leitungsvermittelte Netze (ISDN) werden nach und nach abgeschaltet, und IP-basierte Lösungen (VoIP, SIP, All-IP) übernehmen die gesamte Kommunikation. In diesem Beitrag möchte ich einen Schritt tiefer gehen: Wir schauen uns die Protokolle, Ports und konkrete Beispiele an, die den Unterschied zwischen den Technologien verdeutlichen.
ISDN – Leitungsvermittlung mit D-Kanal-Signalisierung
ISDN (Integrated Services Digital Network) ist ein leitungsvermitteltes Netz, bei dem Sprach- und Steuerdaten strikt getrennt übertragen werden:
- B-Kanäle (Bearer): 64 kbit/s pro Kanal für Sprach- oder Nutzdaten
- D-Kanal (Delta): 16 kbit/s für Signalisierung (bei Basisanschluss)
Protokollstapel ISDN (vereinfacht)
- Layer 1 (Physisch): 2-Draht-Leitung (S0-Bus, Up0), 144 kbit/s Bruttodatenrate
- Layer 2: LAPD (Link Access Protocol for the D-Channel)
- Layer 3: Q.931 (Signalisierungsprotokoll für Rufaufbau/-abbau)
Beispiel für eine Q.931 SETUP-Nachricht (stark vereinfacht):
Message Type: SETUP (0x05) Bearer Capability: Speech Calling Party Number: +4355132100 Called Party Number: +436642008100 |
Damit konnte ISDN mehrere gleichzeitige Dienste (Sprache, Fax, Daten) parallel betreiben – allerdings mit starren Kanalstrukturen und limitierter Skalierbarkeit.
VoIP – Sprache als IP-Pakete
Mit VoIP (Voice over IP) wird Sprache paketvermittelt übertragen. Anders als bei ISDN gibt es keine festen Kanäle – Sprachdaten werden in IP-Pakete gekapselt und wie normaler Internetverkehr verschickt.
Typischer Protokollstapel VoIP
- Layer 3: IP (IPv4/IPv6)
- Layer 4: UDP (in seltenen Fällen TCP)
- Layer 5+: RTP (Real-time Transport Protocol) für Sprachübertragung
Standard-Ports VoIP
- RTP: dynamisch, meist UDP 10000–20000
- RTCP: Kontrollprotokoll für RTP, Portbereich identisch
- SIP (für Signalisierung, siehe unten): Standard-Port 5060 (UDP/TCP), 5061 (TLS)
RTP (Real-time Transport Protocol) Version: 2 Payload Type: G.711 (PCMU) Sequence Number: 34567 Timestamp: 123456789 SSRC: 0x9a12bc34 Payload: [160 Bytes Sprachdaten] |
Sprachqualität hängt bei VoIP von Codecs (z. B. G.711: 64 kbit/s, G.729: 8 kbit/s, Opus: variabel) sowie von Latenz und Paketverlusten ab.
SIP – das Steuerprotokoll für VoIP
Während RTP die Sprachdaten überträgt, übernimmt SIP (Session Initiation Protocol, RFC 3261) die Signalisierung. Es ist ein textbasiertes Protokoll, das stark an HTTP erinnert.
Standard-Ports
- SIP über UDP/TCP: 5060
- SIP über TLS (verschlüsselt): 5061
Typische SIP-Nachrichten
Beispiel: SIP INVITE (verkürzt)
INVITE sip:Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein. SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP 192.168.1.10:5060;branch=z9hG4bK-524287-1---aabbccdd Max-Forwards: 70 From: "Max Mustermann" ;tag=12345 To: Call-ID: Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein. CSeq: 1 INVITE Contact: Content-Type: application/sdp Content-Length: 200 v=0 o=- 12345 67890 IN IP4 192.168.1.10 s=VoIP Call c=IN IP4 192.168.1.10 t=0 0 m=audio 10000 RTP/AVP 0 a=rtpmap:0 PCMU/8000 |
👉 Der untere Teil (SDP = Session Description Protocol) beschreibt, wie die Medienströme laufen sollen (Port 10000, Codec PCMU/G.711).
SIP ist modular erweiterbar und unterstützt neben Telefonie auch Video (H.264, VP8), Messaging (SIMPLE) oder Presence-Informationen.
All-IP – Konsolidierung aller Dienste
All-IP ist keine einzelne Technologie, sondern eine Netzstrategie: Alle Kommunikationsdienste – Telefonie, Internet, TV – laufen über eine gemeinsame IP-Infrastruktur.
Vorteile
- Reduktion paralleler Netze (kein ISDN-Core mehr, nur noch IP-Backbone)
- Flexiblere Bereitstellung neuer Dienste (Cloud-Telefonie, Unified Communications)
- IPv6-Support, QoS-Mechanismen (DiffServ, VLAN-Priorisierung für VoIP)
Typische Architektur (vereinfacht)
Endgerät (SIP-Phone / Softphone) │ SIP Signalisierung (Port 5060/5061) │ VoIP-Provider SBC (Session Border Controller) │ RTP Sprachströme (UDP Ports 10000–20000) │ All-IP Netz (Carrier Backbone) │ Gegenstelle (SIP-Phone / PSTN-Gateway) |
Unterschiede und Zukunftssicherheit
| Technologie |
Typ |
Signalisierung |
Sprachübertragung |
Status |
| ISDN |
leitungsvermittelt |
Q.931 (D-Kanal) |
64 kbit/s B-Kanäle |
Veraltet |
| VoIP |
paketvermittelt |
unterschiedlich (meist SIP) |
RTP über UDP |
Standard |
| SIP |
Signalisierungsprotokoll |
Textbasiert (RFC 3261 |
nicht zuständig (nur Steuerung) |
Standard |
| All-IP |
Netzarchitektur |
SIP (Signalisierung), RTP (Medien) |
Alles über IP |
Zukunft |
Fazit:
- ISDN wird weltweit abgeschaltet.
- VoIP ist die Transporttechnologie der Gegenwart.
- SIP ist das dominierende Signalisierungsprotokoll.
- All-IP ist die Infrastruktur, die alles zusammenführt und langfristig Bestand haben wird.
GNU