Von Klaus Weidner*

"Hello?" - "Hello Klaus, where are you calling from?" - "Munich, Germany. How well can you understand me? Over." - "Loud and clear. Over." Wer denkt, dass hier Amateurfunker am Werk sind, hat danebengetippt, wenn auch nur knapp. Die Unterhaltung findet ueber das Internet statt. Mit Hilfe der Software "Iphone" von Vocaltec lassen sich darueber von einem Windows-Rechner aus weltweit Gespraeche fuehren.

Die Analogien zum Amateurfunk sind verblueffend. Die Firma Vocaltec sieht die Einsatzmoeglichkeiten ihres Programms Iphone eher als Alternative zum Telefonieren. Ein spontaner Anruf ist jedoch nicht moeglich, da nur die momentan online verfuegbaren Personen erreichbar sind. Nach Absprache, etwa per Telefon, kann man aber auch gezielt mit einem Gespraechspartner reden.

Varianten des Datentransports

Ist Internet-Voice-Chat mehr als eine technische Spielerei? Die Moeglichkeiten sind sehr verlockend. Vocaltec wirbt mit "free phone over the Internet", was in Deutschland allerdings nicht ganz machbar ist. Dennoch liegen die laufenden Kosten hier weit unter denen fuer ein Ferngespraech, und die Sprachqualitaet ist gut genug fuer eine problemlose Verstaendigung. Es gibt aber auch Schattenseiten, die in der Arbeitsweise des Internet begruendet sind.

Beim Internet handelt es sich bekanntlich um ein weltweites Netz, das nicht zentral verwaltet wird, sondern bei dem jeder Betreiber fuer sein eigenes Teilstueck verantwortlich ist. Grundlage der Datentransporte ist das IP-Protokoll: werden Datenpakete ueber verschiedene Rechner bis zum Ziel weitergeleitet (paketorientiertes Netz). Ein guter Vergleich ist die uebliche Briefpost. Auf dem Postamt wird anhand der Daten auf dem Umschlag - dies entspricht dem "Header" der IP-Pakete -, auf welchem Weg die Sendung transportiert wird. Dabei brauchen die Aemter beziehungsweise Rechner, die auf dem Weg liegen, nicht alle Informationen ueber die verwendete Route. Sie kann sich auch kurzfristig aendern, wenn ein Transportweg nicht verfuegbar ist. Nur das Postamt am Zielort muss wissen, wo sich der Briefkasten des Empfaengers genau befindet.

Ganz anders arbeitet ein verbindungsorientiertes Netz wie zum Beispiel das Telefonnetz. Wenn die Verbindung aufgebaut werden soll, reserviert die Telekom die auf dem Weg benoetigten Ressourcen, die Route steht damit von Anfang an fest. Waehrend des Telefongespraechs nehmen die Daten immer den gleichen Weg.

Funktioniert alles richtig und sind die noetigen Kapazitaeten vorhanden, bemerkt der Anwender keinen grossen Unterschied zwischen diesen beiden Verfahren. Bei einer Netzueberlastung treten die Unterschiede aber deutlich zutage. Ein paketorientiertes Netz kennt kein Besetztzeichen, wenn eine Leitung ueberlastet ist. Statt dessen bemerkt der Nutzer, dass die Daten immer langsamer transportiert werden. Das ist bei vielen Anwendungen vertretbar, doch der Transport von Sprache erfordert eine Mindestdatenrate, um Aussetzer in der Wiedergabe zu vermeiden. Wird diese nicht mehr erreicht, gibt es immer laengere Pausen, bis die Daten angekommen sind.

Ein verbindungsorientiertes Netz handhabt diese Probleme anders: Sobald die Leitung ausgelastet ist, werden alle weiteren Verbindungen abgewiesen. Die bereits aktiven Nutzer koennen ungestoert weiter miteinander kommunizieren.

Das Internet ist, wie gesagt, ein paketorientiertes Netzwerk. Neue Technologien, die verbindungsorientiert arbeiten, insbesondere der Asynchronous Transfer Mode (ATM), existieren bereits und sollen auch im Internet eingesetzt werden, sind aber zur Zeit noch nicht verwirklicht.

Die Moeglichkeit, Sprachdaten ueber das Internet zu transportieren, ist nicht neu. Bisher waren es jedoch meist keine Echtzeitanwendungen. Am bekanntesten ist die "Voice Mail", eine Erweiterung von Electronic Mail um Sprachdaten: Man nimmt die gesprochene Nachricht auf, haengt sie an eine E-Mail-Nachricht und schickt diese an den Empfaenger, der sich die Message anhoeren kann. In diesem Fall ist es im Prinzip egal, ob eine einminuetige Sprachdatei fuer die Uebermittlung mehr oder weniger als eine Minute benoetigt, da sie erst nach dem Transfer abgespielt wird.

Eine extremere Variante dieser Methode wird fuer das "Internet Talk Radio" benutzt. Interviews mit Internet-Beruehmtheiten werden digitalisiert und zum Abrufen bereitgestellt.

Wer das Interview hoeren will, holt sich die komplette Datei ab - dabei kommen schnell etliche Megabyte zusammen - und spielt sie auf dem lokalen Rechner ab.

Echtzeitkommunikation war bisher im wesentlichen auf lokale Netzwerke oder schnelle Internet-Anbindungen beschraenkt, bei denen die erforderlichen Bandbreiten vorhanden sind. Eine Modemverbindung stellt in diesem Zusammenhang einen Flaschenhals dar, da gaengige Modems maximal 14,4 Kbit/s transportieren koennen.

Internet Phone im Praxistest

Um die Iphone-Software in Betrieb nehmen zu koennen, sind einige Voraussetzungen erforderlich. Das Windows-Programm ist als Demonstrationsversion kostenlos im Internet erhaeltlich und kann per anonymen FTP (File Transfer Protocol) vom Rechner ftp.vocaltec.com abgeholt werden (Datei: /pub/iphone06.exe). Ferner benoetigt der Anwender einen Internet-Zugang und eine von Windows unterstuetzte Soundkarte mit Mikrofon und Lautsprecher oder Kopfhoerer.

Nach der Einwahl ins Internet wird eine Verbindung zu einem Server aufgebaut, um Kontakt mit anderen aktiven Iphone-Nutzern zu bekommen, die namentlich angezeigt werden. Die Kontaktaufnahme erfolgt per Mausklick. Es ertoent ein simulierter Waehlton oder ein Besetztzeichen. Nimmt die Gegenstelle den Anruf entgegen, kann die Unterhaltung beginnen.

Die Sprachuebertragung startet automatisch, sobald der Nutzer anfaengt zu sprechen - die Software reagiert auf den Lautstaerkepegel. Dabei offenbart sich schnell eine wichtige Einschraenkung: Das gleichzeitige Senden und Empfangen von Sprachdaten ist nicht moeglich, da die meisten der zur Zeit am Markt gaengigen Soundkarten keine simultane Aufnahme und Wiedergabe unterstuetzen.

Deshalb ist es empfehlenswert, wie im Funkverkehr mit "over" zu signalisieren, dass der Partner antworten kann. Die Sprachqualitaet ist recht gut, aber besonders bei Auslandsverbindungen kommt es gelegentlich zu kurzen Pausen, wenn die Daten nicht schnell genug verfuegbar sind. Die Demoversion bricht die Verbindung nach einer Minute automatisch ab, die registrierte Vollversion erlaubt beliebig lange Gespraeche.

Iphone benutzt die bereits bestehenden, oeffentlich zugaenglichen Internet-Relay-Chat-(IRC-)Server, um die Kommunikationspartner zu finden. IRC ist eigentlich eine textbasierte Kommunikationsform im Internet; die Anwender koennen in nach Themen sortierten Kanaelen miteinander interaktiv Nachrichten austauschen.

Iphone nutzt IRC nur dazu, um die anderen Iphone-Benutzer zu finden und die Parameter fuer das Gespraech auszuhandeln. Die eigentlichen Sprachdaten werden nicht ueber den IRC-Server transportiert.

Die Sprachdaten werden komprimiert und in Datenpakete zerlegt an den Zielrechner weitergeleitet, der die einzelnen Fragmente wieder zusammensetzt und abspielt. Iphone benutzt dazu das auf dem Internet Protocol (IP) aufsetzende UDP-Protokoll (User Datagram Protocol), das im Gegensatz zu TCP (Transmission Control Protocol) keine Bestaetigungen fuer die verschickten Pakete abwartet.

Das verwendete Kompressionsverfahren wird von Vocaltec nicht bekanntgegeben. Es handelt sich dabei um die groesste Staerke von Iphone: Die Sprachdaten werden etwa auf ein Achtel reduziert. Dabei bleibt die Qualitaet der Daten fuer eine Verstaendigung ausreichend. Die benoetigte Rechenleistung ist fuer eine solche Anwendung verhaeltnismaessig niedrig, es wird ein 25/486SX-PC empfohlen. Viele der sonst ueblichen, von der Leistung her vergleichbaren Kompressionsalgorithmen benoetigen hierfuer spezielle Hardware.

Nach dem Erscheinen von Iphone wurde im Internet ausgiebig ueber dieses Programm diskutiert. Viele Anwender waren begeistert doch es gibt auch einige schwerwiegende Nachteile, die gegen eine weite Verbreitung dieser Kommunikationsform sprechen.

Die IRC-Server sind fuer textorientierte Unterhaltungen ausgelegt, nicht als Telefonzentrale. Hinzu kommt, dass sich die Betreiber der Server, die Arbeitszeit und Geld investieren, uebergangen fuehlten, als die Firma Vocaltec die IRC-Infrastruktur ohne ihre Zustimmung fuer ihr kommerzielles Produkt einsetzte. Auf einigen IRC-Servern wird die Benutzung fuer Iphone bereits unterbunden. Eine andere Methode fuer den Verbindungsaufbau waere allerdings ohnehin sinnvoll, wenn man bestimmte Gespraechspartner zuverlaessig erreichen will.

Das Internet besteht aus einem Verbund unterschiedlichster Rechnerarchitekturen, bei denen die Windows-Systeme noch in der Minderheit sind. Fuer die weitere Verbreitung dieser Technologie ist ein offener Standard erforderlich, mit dem fuer jedes Betriebssystem passende Anwendungsprogramme geschrieben werden koennen. Dies ist bei einem proprietaeren Kompressionsverfahren nicht moeglich.

Gespraeche belasten das Netz sehr stark

Der schwerwiegendste Einwand gilt jedoch der Art der Datenkommunikation. Ein Iphone-Benutzer produziert einen kontinuierlichen Datenstrom mit einer festen Datenrate, und zwar unabhaengig davon, wie viele Pakete tatsaechlich beim Empfaenger ankommen. Viele Hauptverbindungen im Internet, insbesondere die Ueberseeleitungen, sind chronisch ueberlastet. Sobald die Puffer eines Routers auf dem Weg zum Empfaenger ueberlaufen, werden Datenpakete weggeworfen.

Das TCP-Protokoll stellt sich in solchen Faellen auf die verfuegbare Bandbreite ein und sendet die Pakete langsamer, doch Iphone verschickt ueber UDP ungebremst weiter die Daten. Dadurch fuehren die Iphone-Gespraeche zu einer ueberproportionalen Belastung der Leitungen, da sie nicht wie andere Applikationen auf die verfuegbaren Kapazitaeten Ruecksicht nehmen.

Solange im Internet noch keine zuverlaessigen verbindungsorientierten Methoden zur Datenuebermittlung existieren, werden Programme wie Iphone Inselloesungen bleiben.

Momentan gibt es schaetzungsweise einige tausend bis zehntausend Iphone-Anwender, deren Gespraeche im allgemeinen Datenverkehr noch nicht besonders auffallen. Doch wenn einige Prozent der Internet- Nutzer ein solches Programm als Alternative zum Telefon benutzen wuerden, wuerde dies zu einer so starken Ueberlastung der Leitungskapazitaeten fuehren, dass kaum mehr fuer eine Sprachverbindung ausreichende Datenuebertragungsraten zu erreichen sind.

Ein Telefonsystem jedoch, mit dem man nur wenige Leute mit einer brauchbaren Qualitaet erreicht, wird den Telefongesellschaften so bald keine Konkurrenz machen.

* Klaus Weidner realisiert Internet-Projekte in Muenchen.