Analyse einer Voice Over IP-Lösung und Entwurf von Testszenarien

Diplomarbeit aus dem Jahr 2001 im Fachbereich Informatik - Wirtschaftsinformatik, Note: 1,7, Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin (Ingenieurwissenschaften I), Sprache: Deutsch, Abstract: Inhaltsangabe:Einleitung: Voice over IP (VoIP) ermöglicht eine dem klassischen Telefonanruf vergleichbare Verbindung über eine paketorientierte Infrastruktur, über die Sprach- aber auch Multimediadaten in Echtzeit zwischen zwei oder mehr Computern bzw. Endpunkten im ISDN- oder klassischen Telefonnetz versandt werden. Ein Gateway für IP Telefonie stellt als Schnittstelle zwischen IP-Netz und Telefonnetz die Interoperabilität zwischen den verschiedenen Netzen zur Verfügung, konvertiert also Signalisierungs- und Kontrollinformationen und schließlich die Datenströme selbst. Das Gateway besteht aus einer die Sprachübertragung unterstützenden ISDN-Karte und der Gatewaysoftware. Typische Anwendungen und Szenarien bauen derzeit auf verschiedenen Protokollfamilen auf. Die zwei hauptsächlichen Ansätze sind das ältere, verbreitetere H.323-Protokoll der ITU-T und das Session Initiation Protocol (SIP). Die Problemstellung für Voice over IP umfasst damit Anwendungen, die sowohl Audio- und Videodatenströme als auch die Übertragung von Text oder Signalisierungs- und Kontrollinformationen beinhalten. Komplexe Protokolle, dynamisches Protokollverhalten, hohe Datenraten oder Beschränkungen hinsichtlich der Dienstgüte (Quality of Service) und die Verbindung verschiedenartiger Netztypen gehören zum Aufgabenfeld des Gateways und beinhalten damit auch viele Fehlerquellen. Diese Arbeit beschreibt als Schwerpunkt die Entwicklung und Anwendung von Testszenarien für ein solches Gateway der Firma Eicon Networks, ist aber nicht produktspezifisch. Ausführlich vorangestellt werden Grundlagen und Probleme der Technik von Voice over IP basierend auf dem Standard H.323 der ITU-T. Grundlegende Funktionstests und eigene Testfälle werden vorgestellt, aus den gewonnenen Erfahrungen heraus wird letztlich eine Ergänzung für bereits bei Eicon Networks bestehende VoIP-Testtools entworfen und implementiert. Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis: 1.Einleitung1 2.Voice over IP mit dem Standard H.3232 2.1Einführung zu Voice over IP2 2.2Der Aufbau des Standards H.3233 2.2.1Terminal5 2.2.2Gateway5 2.2.3Gatekeeper6 2.2.4Multipoint Control Unit6 2.3Rufaufbau und Routing7 2.3.1Signalisierung: H.225.0 und RAS7 2.3.2Steuerung8 2.3.3Fast Connect9 2.3.4Zusätzliche Dienste9 2.4Transportprotokolle und Dienstgütemerkmale9 2.4.1Das Real-Time Transport Protocol10 2.4.2Das Real-Time Transfer Control Protocol13 3.Sprachqualität14 3.1Abbildung des analogen Signals14 3.2Auswahl eines geeigneten Codec15 3.2.1Bewertung der Sprachqualität - Mean Opinion Scores16 3.2.2Andere Bewertungsverfahren17 3.3Codec-Eigenschaften17 3.3.1Sprachaktivitätserkennung17 3.3.2Unterbrechung der Übertragung18 3.3.3Comfort Noise18 3.3.4Layered Coding18 3.3.5Einfluss von Paket- und Rahmengröße18 3.3.6G.71119 3.3.7G.723.120 3.4Echokompensation21 3.5Laufzeiteigenschaften21 3.5.1Jitter22 3.5.2Delay-Quellen23 4.Testszenarien25 4.1Definitionen zum Software-Testen25 4.1.1Aufbau eines Softwaretests25 4.1.2Testverfahren26 4.2Die Testumgebung27 4.3Testfälle29 4.3.1Verbindungsaufbau- und Verbindungsabbauphase29 4.3.2Verbindungsphase29 4.3.3Stabilität30 4.4Tests zum Verbindungsaufbau30 4.5Tests zum Laufzeitverhalten32 4.6Stresstests33 4.7Fehlbedienung33 4.8Überlegungen für weitere Testszenarien33 4.9Tests für die Verbindungsphase34 4.9.1Angaben zu Paketabstand und Jitter35 4.9.2Simulation von Last in IP-Netzen36 4.9.3Tests mit Paketverlus...