<IMG SRC="/multimedia/flash/menustandaard.gif" WIDTH=120 HEIGHT=104 BORDER=0 USEMAP="#menustandaardMap">

<IMG SRC="/multimedia/flash/menuextra.gif" WIDTH=120 HEIGHT=18 BORDER=0 USEMAP="#menuextraMap">


Vrijdag 29 januari 1999


Door: Hendrik Rood

Boekje open over kwaliteit van telefonie

De laatste maanden zie ik IP-telefonie weer overal opduiken. Het is voor velen echter de vraag of we nu in de "hype" fase zitten of dat er al serieus iets aan de hand is.

De 'hype' fase die men nu ziet is de "tweede hype". Dat is de fase waarin leveranciers hun afgeronde producten gaan slijten. Zo ben ik al meerdere keren via IP-telefonie opgebeld vanaf een beurs, waar dus weer eens een systeem werd gedemonstreerd door het te koppelen aan het telefoonnet.

De eerste hype was in 1996, ongeveer een jaar nadat het Israelische bedrijf Vocaltec zijn software-programma IP-phone verspreidde. Dat programma werd door velen als een amusante Internetvorm van de 27MC-band werd afgedaan. In hoofdzaak omdat er met de meeste geluidskaarten en PC's alleen in half-duplex (over!..) kon worden gesproken.

Na korte tijd kwam er echter een volledige duplex-versie en zagen de eerste pioniers een nieuwe markt gloren. Roeptoeter van het eerste uur is Jeff Pulver, die op 16 oktober 1995 de Free World Dial-up mailinglist startte. Zijn doel was om samen met een vriendje in Tokio geluidskaarten van PC's aan het telefoonnet te koppelen om zo wereldwijd gratis telefoneren over het Internet mogelijk te maken.

Pulver transformeerde zich in drie jaar tot organisator van conferenties en spreker. In de laatste hoedanigheid leidde hij op vrijdag 13 november 1998 een workshop in het Barbizon hotel in Amsterdam als slot van een groot driedaags internationaal congres over IP-telefonie. De meesten zullen dat congres vermoedelijk net als de pers hebben laten passeren/gemist hebben.

Het is echter nuttiger om eens iets realistischer naar Voice-over-IP te kijken en te bepalen wat nu werkelijk de mogelijkheden zijn van deze technologie.

Het valt op dat er steeds een hardnekkige mythe over IP-telefonie blijft rondzingen in de markt. Het kostenvoordeel van IP-telefonie zou zitten in de te gebruiken tranmissiebandbreedte. IP-telefonie zou daarmee veel goedkoper zou zijn dan de technieken die telefoonmaatschappijen toepassen.

De efficiëntie van IP-telefonie zou dan komen door het gebruik van spraakinterpolatie en compressie van het digitale gesproken woord.

Spraakinterpolatie is het gebruiken van bandbreedte voor andere gesprekken tijdens stiltes van één of beide sprekers. Tijdens een typisch telefoongesprek zijn sprekers om de beurt aan het woord en wordt zo'n 40 procent van de tijd effectief benut. De meeste telefoneerders zijn klaarblijkelijk beschaafd en luisteren.

Wie kijkt op de pagina's over Digital Circuit Multiplying Equipment (DCME) van het Israelische ECI Telecom (sic!) begrijpt dat er echter minder nieuws onder de zon is dan wordt gedacht. Apparatuur die spraak kan comprimeren en interpoleren tijdens stiltes van een spreker is al in 1988 op de TAT-8 transatlantische zeekabel toegepast.

Met een investering in DCME van een paar ton kan ook nu nog steeds ruim een miljoen gulden per jaar worden bespaard op het huren van 2 Mbit/s verbindingen van Europa naar de Verenigde Staten. Telefoonbedrijven hielden deze technische truc gewoon goed verborgen voor de beller, die dacht namelijk dat hij via de satelliet belde en accepteerde daarom echo's en het "clippen" van het eerste woord c.q. lettergreep als de ander weer begon te spreken.

Sinds 1988 zijn de digitale signaalverwerkers (DSP's) in de DCME-apparatuur verbeterd en is echovereffening in plaats van echo-onderdukking doorgevoerd, zodat er nu niet meer hoorbaar "geclipt" wordt. Fax-, modem- en ISDN-dataverkeer ondervinden geen hinder van deze 'goedkope technologie': dataverkeer wordt bij de betere compressie-apparatuur herkend, gefilterd en via aparte datalinks met de werkelijke bandbreedte doorgestuurd.

Transport van telefoongesprekken over kabels kan echter nog goedkoper dan met DCME. Sommige prijsstunters plaatsen goedkope transcoders van een paar duizend gulden. Deze herkennen echter geen faxen en modems. Bij transcoders schakelen faxen en modems terug tot 2400 bit/s.

En dat heeft weer tot gevolg dat de verbinding drie tot vier keer zo lang open staat. Hiermee wordt een tarief naar de VS voor faxen drie tot vier keer zo duur! Ik ken wel een paar Nederlandse bedrijven, die de afgelopen 3 jaar op deze wijze in de boot zijn genomen door een prijsstuntende telefonie-aanbieder.

Vooral nu er felle concurrentie op de internationale telefoonroutes is ontstaan, moet je als klant argwanend zijn. Teveel mensen gaan nog voetstoots er van uit dat de kwaliteit van telefonie eenduidig is en dat het onderscheid vooral wordt gemaakt in de facturering en service. Dat is niet het geval.

Ik krijg af en toe grossiersprijzen onder ogen waar ik me bij achter de oren krab. Ik heb soms toegang tot de besloten beurzen waar telecombedrijven transportvolumes uitwisselen, voorbeelden van dergelijke beurzen zijn Band-X; Rate eXchange of het Nederlandse InterXion. Daar wordt gehandeld in "grossiers-minuten" voor 'gewoon telefoonverkeer', dat wil zeggen 'circuit-geschakeld', over telefooncentrales.
Er zijn sinds kort ook beurzen waar spraak over Internet (dus over pakketgeschakelde netwerken) wordt verhandeld (IP): Rate eXchange heeft zo'n beurs en Jeff Pulver (alweer) runt Min-X.com . Deze kennen indachtig de opener cultuur van Internet voor iedereen zichtbare spotrate price boards. Wat blijkt nu?
De grossiers-prijzen voor het minuten traditioneel telefonietransport liggen in de praktijk nauwelijks boven de prijzen die gerekend worden voor het transporteren van minuten spraak over pakketten data. Typisch zo'n 7 dollarcent per minuut voor Nederland-VS.

Het beperkte prijsverschil is ook logisch. Wie naar het inwendige kijkt van de Voice over IP apparatuur, die wordt gekoppeld met c.q. ingebouwd in telefooncentrales, ziet dat die eveneens vol zit met digitale signaalverwerkers (DSP's) voor spraakcompressie en het herkennen van inbellende modems en faxen. Er is dus geen essentieel technologisch verschil met DCME waaruit het prijsvoordeel kan worden behaald! Alleen de afstelling van de compressiefactor blijft als onderscheidend element over. Die wordt er dan ook op de "spraakbeurzen" keurig bij vermeld. Op de markt voor traditioneel telefonietransport ('operator-markt') is die kwaliteit vrijwel altijd 2:1 compressie (32 kbps) en niet 8:1 (8 kbps).

Zware 8:1 compressie wordt echter wel door de voice over IP bedrijven en hun verkoop-adviseurs aangeraden aan bedrijven die telefonie over hun Intranet willen laten gaan. Dat gaat dus voor verrassingen zorgen.

De meeste telefoonbedrijven comprimeren met reden de spraak niet verder dan 32 kbps, compressie tot 16 kbps of nog lager is namelijk duidelijk hoorbaar. Bel maar eens met een wat ouder GSM-toestel (standaard 13,3 kbps). De verbeterde Enhanced Full Rate codec voor GSM is niet zonder reden op de markt gebracht.

Bekende zwakke punten van IP-telefonie zijn de vertraging die nodig is voor de compressie van het signaal, het opvangen van de kans dat pakketten in een onjuiste volgorde aankomen en de noodzaak om echo's te onderdrukken of te vereffenen.
Wie wil ervaren hoe de combinatie van al die effecten werkelijk uitpakt kan daarom het beste eens via een IP-telefonieverbinding met hoge compressie bellen naar een GSM-nummer.

Dan krijg je een opeenstapeling van deze effecten. GSM kent namelijk ook (een andere!) compressie en echo-vereffening. De verschillende algoritmes werken in een keten niet zo bijster goed samen.

Wanneer in Nederland eind 2000 zo'n 6,5 miljoen mensen met een GSM rondlopen en daarmee de vaste aansluitingen in woonhuizen overvleugelen, dan wordt goed samenwerken met GSM de norm. Wederom een reden om de compressie bij IP-telefonie maar niet te krap af te stellen. De kans dat aan de andere zijde zich iemand bevindt met een GSM-toestel wordt namelijk zeer substantieel.

Ook een leuke test is om eens met een aantal GSM's en IP-telefoons deel te nemen aan een teleconferentie (een zakelijke babbelbox). In de systemen voor teleconferenties zit namelijk technologie ingebouwd die echo's en ruis wegwerkt. Natuurlijk weer met een ander algoritme. Zodat het totaaleffect een digitale variant wordt van de "mexicaanse hond" (rondzingen).

Het in september 1997 op de markt gebrachtte H.323 IP-telefoontoestel van Selsius gebruikt op het lokale netwerk (LAN) dan ook helemaal geen compressie, maar stelt zich af op de standaard 64 kbps.

Selsius, een recent door Cisco gekocht Amerikaans bedrijf (met Franse moeder), richt zich namelijk op het vervangen van de PABX bij bedrijven en als je met een nieuwe techniek de bestaande PABX (bedrijfstelefooncentrale) wil verdringen dan lever je dus niet als eerste in op spraakkwaliteit!

Een andere verrassing is het op de markt komen van een draadloos IP-telefoontoestel van Symbol, bedoeld voor gebruik in een Radio-LAN. Dat wordt een fijne concurrent voor de nu voor bedrijven en thuisgebruik beschikbare DECT-toestellen. Symbol verkoopt dus echter iets anders dan kale Voice over IP.

De meerwaarde van IP-telefonie zit niet zozeer in concurrentie met de geringere bandbreedte, maar vooral in de mogelijkheid dat een variabele geluidskwaliteit ingesteld kan worden door de eindgebruiker. In de ISDN-standaarden was een verbeterde geluidskwaliteit wel voorzien (namelijk 7 kHz telefonie over een 64 kbps kanaal i.p.v. de standaard 3,1 kHz over een gewone telefoonlijn), maar dat vereiste speciale (nieuwe) toestellen. Het gevolg is dat de verbeterde geluidskwaliteit hoofdzakelijk wordt gebruikt voor gespecialiseerde marktniches, zoals bijv. radio-journalistiek.

Een PC met een programma voor H.323-conferencing (H.323 is de standaard voor IP-telefonie, maar omvat veel meer dan puur telefoneren, kijk bijv. maar eens naar het programma MicroSoft Netmeeting) biedt de mogelijkheid voor het verhogen van de geluids- en beeldkwaliteit tegelijk met de toename van de beschikbaar bandbreedte.

Microsoft heeft in Windows standaard codecs gestopt die van gewone telefoonkwaliteit (3,1 kHz) tot CD-kwaliteit (22 kHz) kunnen worden ingesteld.

GSM-toestellen kennen, in tegenstelling tot vaste telefoontoestellen, een grote omloopsnelheid. De meeste mensen schaffen om de 2 jaar namelijk een nieuwe aan. Vandaar dat men bij GSM wel de introductie van verbeterde compressietechnieken wel aandurft (en concurrentie heeft er vast ook mee te maken). De verbeterde geluidskwaliteit wordt nu in de mobiele markt aangeboden onder de naam Enhanced Full Rate codec.

Zaterdagmiddag liep ik tijdens het shoppen een onvervalst Telfort-promo-team tegen het lijf, dat iedere passant als lokkertje liet bellen met een EFR-toestel om te laten horen hoe goed dat wel klinkt.

Er blijkt nu al bij GSM een bodem in de markt te zitten aan de acceptatie van spraakkwaliteitsverlies. Ondanks de enorme vooruitgang in spraakcompressie-techniek kan er in de praktijk wel eens een voorkeur ontstaan om de compressie bij te stellen naar 16, 24 of 32 kbps.

Je moet dus goed oppassen met de verhalen over compressie. Beloften voor een kostenbesparing (terugverdientijd) van IP-telefonie op basis van compressie van spraak tot 8 kbps vind ik daarom hoogst dubieus.

In de spraaktelefoonwereld heeft men echter nog geen ervaring met gebruikers die zelf de kwaliteit van de dienstverlening kunnen bepalen. Lang geleden is ooit de spraakband van het telefoonnet vastgelegd op 3,1 kHz en dat is sindsdien als vast gegeven beschouwd, niet als variabele.

Dit verschilt sterk van bijvoorbeeld radio waar door groei van AM (4,5 kHz) naar FM (15 kHz) en van mono naar stereo de geluidskwaliteit drastisch verbeterde.

Wanneer na enige tijd op het Internet blijkt dat de meeste gebruikers van IP-telefoonsoftware de geluidskwaliteit hoogwaardiger zetten dan nu normaal is met een gewone telefoon, dan hoeft de markt voor toestellen met een betere geluidskwaliteit niet meer te worden bewezen met de "natte vinger". Een belangrijke reden waarom nog niemand dat met ISDN aandurfde.

Internet-providers zijn zo langzamerhand al gewend om te gaan met gebruikers die bij hogere beschikbare bandbreedtes direct de 'kwaliteitsknoppen' omhoog draaien (beter beeld en geluid, danwel meer downloaden in dezelfde tijd enz.enz.). Telefonie-aanbieders en beheerders van bedrijfstelefooncentrales kennen dergelijk autonoom gedrag van 'eindgebruikers' nog niet.

Het kunnen variëren in kwaliteit, zoals dat kan met IP-telefonie, leidt zo in totaal wel tot meer telefoonverkeer. De instelbare spraakkwaliteit krijgt namelijk een relatie met de prijselasticiteit van telefoneren. Die kwaliteitsvariatie bestaat nu vrijwel niet, er is nu eigenlijk maar één kwaliteit. Daarmee laat je altijd een deel van de markt liggen.

Het wordt interessant of er de komende jaren toestellen, dan wel softwareprogramma's voor IP-telefonie, komen die de geluidskwaliteit automatisch aanpassen aan de beschikbare bandbreedte (zoals nu al mogelijk is in RealPlayer G2 voor radio over Internet). Dat lijkt me de nachtmerrie voor elke Intranetbeheerder. Heb je de bandbreedte van de verbinding tussen twee vestigingen verbreed, schakelen de gebruikers automatisch in de "hogere versnelling".

Wie IP-telefonie in zijn organisatie wil doorvoeren, moet zich dus niet rijk rekenen aan besparingen met compressiefactoren. Zelfs wanneer men de kans op congestie/vertraging kan beheersen, moet men er op verdacht zijn op gebruikers die aan de kwaliteitsknoppen gaan draaien en daarmee het verkeer opjagen. De kwaliteit op termijn afregelen naar "hi-fi" lijkt mij een logische gang van zaken.

Dat IP-telefonie leidt tot een verlaging van de bestedingen van een bedrijf of een consument aan telecommunicatie valt dan ook te betwijfelen.

Hendrik Rood
senior consultant
Stratix Consulting Group


< vorig bericht | volgend bericht >