Was ist SIP?

Das Standardprotokoll für Telefonate über das Internet

Bevor ein Telefonat geführt werden kann, muss eine Verbindung zwischen den Gesprächsteilnehmern aufgebaut werden. Bei analogen und ISDN-Telefonen geschieht dies durch Abheben des Hörers und Wählen einer Telefonnummer. In Zeiten der Internettelefonie (VoIP) übernimmt diese Funktion ein standardisiertes Protokoll mit Namen SIP. Was SIP ist und wie es funktioniert, beschreibt der folgende Beitrag.

Was ist SIP?

SIP ist die Abkürzung für den englischen Begriff „Session Initiation Protocol“ – auf Deutsch „Sitzungsinitiierungsprotokoll“. Hinter diesem etwas sperrigen Begriff verbirgt sich das am weitesten verbreitete Verbindungsprotokoll für die Internettelefonie. Die Deutsche Telekom wird in den nächsten 1 bis 3 Jahren das gesamte ISDN-Netz zugunsten von VoIP abschalten. Telekom-Kunden sind daher gezwungen, ihre Anschlüsse auf Voice-over-IP umzustellen und das Session Initiation Protocol zu nutzen.

SIP ist ein textbasiertes Protokoll ähnlich dem für die Übertragung von Webseiten zwischen Server und Client verwendeten HTTP (Hypertext Transfer Protocol) Anforderungs-/Antwortmodell. Diese Ähnlichkeit der Protokolle ermöglicht eine einfache Integration des Session Initiation Protocol in unterschiedliche Hardware, Browser und Webanwendungen. SIP wird sowohl in lokalen Netzwerken (LAN) als auch für die Kommunikation über das Internet verwendet.

Wie funktioniert das Session Initiation Protocol?

Wie bei allen Telefonaten über das Festnetz oder den Mobilfunk wird auch bei Voice-over-IP ein Anruf in drei Phasen aufgeteilt. Die erste Phase ist der Anrufaufbau. Die zweite Phase ist das eigentliche Gespräch und in der dritten Phase wird die Verbindung wieder abgebaut. Bei der Internettelefonie übernimmt das Session Initiation Protocol den Aufbau der Verbindung und den Abbau der Verbindung am Ende des Gespräches.

Für die eigentliche Übertragung des Gespräches werden andere Protokolle genutzt. SIP codiert keine Audioinformationen in einem Telefonanruf und überträgt auch keine Audioinformationen. Das Session Initiation Protocol initiiert und beendet Kommunikationssitzungen. Unabhängig davon, ob es sich um einen Sprachanruf zwischen zwei Personen oder eine Videokonferenz zwischen einem ganzen Team handelt. Obwohl das Protokoll hauptsächlich für VoIP angewendet wird, handelt es sich nicht um ein VoIP-Protokoll.

Die Aufgabe des Session Initiation Protocol besteht darin, einen Anruf, eine Konferenz oder eine andere interaktive Kommunikationssitzung einzurichten und zu beenden, wenn diese vorbei ist. SIP sendet dazu Nachrichten zwischen Endpunkten im Internet, die als „SIP-Adressen“ bezeichnet werden. Eine SIP-Adresse kann verknüpft werden mit einem physischen Client, einer TK-Anlage oder einem Software-Client, zum Beispiel einer Computeranwendung oder einer App. Mit den sogenannten Softphones können Sie Anrufe tätigen und entgegennehmen. Während einer Sitzung macht das Protokoll selbst nicht allzu viel – der Hauptzweck besteht darin, die Sitzung einzurichten und sie zu beenden. SIP weiß nicht, welche Daten über die Verbindung übermittelt werden. Aus diesem Grund kann das Session Initiation Protocol für Videokonferenzen und Instant Messaging sowie zum Telefonieren über das Internet verwendet werden.

Wie funktioniert SIP bei einem VoIP-Anruf?

Bevor Sprachinformationen über das Internet übertragen werden können, müssen die Audiosignale beispielsweise einer Telefonanlage mithilfe sogenannter Codecs in digitale Daten umgewandelt werden. Die beiden am häufigsten genutzten Codecs sind einerseits der G.711-Codec, der für unkomprimierte digitale Sprache verwendet wird. Andererseits zählt hierzu der G.729-Codec, der üblicherweise für komprimierte Sprache verwendet wird. Die Audioqualität wird beim G.729-Codec verschlechtert, um die übertragene Datenmenge zu reduzieren und damit die beim Anruf verbrauchte Bandbreite zu verringern.

Die codierten Audiodatenpakete werden dann mithilfe des Real-Time-Transport-Protokolls (RTP) transportiert. Dies ist ein spezielles Protokoll für die Übermittlung von Audio- und Videodaten. Das RTP-Steuerungsprotokoll (RTCP) liefert zusammen mit RTP Informationen über die RTP-Paketzustellung, die zur Verwaltung der Qualität des Sprachdienstes verwendet werden. RTP- und SIP-Pakete werden selbst durch weitere Protokolle übermittelt. Hierzu werden zum Beispiel das Transmission Control Protocol (TCP) für die Übertragung von Paketen in einer geordneten Reihenfolge und zur erneuten Übertragung von verlorenen Paketen oder das User Datagram Protocol (UDP) genutzt. UDP ist ein Protokoll für die Datenübertragung ohne eine erneute Übertragung verlorener Pakete oder eine Erkennung von Paketen außerhalb der ursprünglichen Reihenfolge.

UDP eignet sich daher besser für die Datenübertragung bei VoIP-Anrufen. Verlorene und nicht in der Reihenfolge befindliche Pakete können zwar zu geringfügigen Problemen bei der Audioqualität führen. In vielen Fällen können diese jedoch vom menschlichen Ohr nicht wahrgenommen werden. Die Verzögerung, die durch die Neuordnung und erneute Übertragung von TCP-Paketen verursacht wird, kann letztendlich zu erheblich größeren Problemen mit der Audioqualität und zu Verbindungsabbrüchen führen.

Da SIP medienunabhängig ist, wird ein weiteres Protokoll, das Session Description Protocol (SDP), verwendet. Dieses Protokoll gibt an, welche Medientypen die an der Sitzung beteiligten Clients tatsächlich unterstützen können.

Welche Vorteile bietet SIP?

Das Session Initiation Protocol ist ein weltweiter Standard. Die verwendete Hardware lässt sich dadurch einfacher austauschen. Sie sind nicht von bestimmten Herstellern abhängig, solange die Hardware das Protokoll unterstützt. Ebenso können Sie den Anbieter schneller wechseln. Nutzen Sie Kostenvorteile durch den größer gewordenen Wettbewerb unter den SIP-Anbietern zu ihrem Vorteil.

Ein Vorteil gegenüber ISDN und analogen Telefonanschlüssen ist, dass durch das Session Initiation Protocol die Telefonnummer vom Telefonanschluss unabhängig ist. Accounts für SIP können an beliebige Geräte und beliebige Standorte verteilt werden. Dadurch ist es möglich, einen Anruf parallel auf das Mobiltelefon, den privaten Telefonanschluss oder an den Arbeitsplatz zu leiten und an dem Ort, wo Sie sich gerade befinden, entgegenzunehmen.