Eine schlechte Sprachqualität in VoIP-Umgebungen liegt selten an mangelnder Bandbreite. Die Hauptursache ist meistens eine falsche oder fehlerhafte Konfiguration im Bereich der lokalen Hardware oder des lokalen Netzwerks zu suchen, so dass eine Verarbeitung der zeitkritischen Sprachpaketen (UDP) nicht gewährleistet ist.
Dieser Artikel ist ein Leitfaden für Systemadministratoren und IT-Entscheider, die eine professionelle VoIP-Umgebung im Umfeld von 3CX und easybell aufbauen, betreiben oder entstören müssen.

In der heutigen Geschäftswelt schafft die Stimme oft die einzige echte Nähe. Eine kristallklare Kommunikation ist daher kein ‚Nice-to-have‘, sondern das Fundament Ihres Erfolgs. Ob im Support-Call, beim Sales-Pitch oder im Team-Meeting: Die Audio-Qualität prägt direkt die Customer Experience und die Performance Ihres Unternehmens. In einer vernetzten Welt wirken Verbindungsprobleme nicht nur störend, sondern schlicht unprofessionell. Sorgen Sie für einen Austausch, der fließt – ohne Lags, ohne Kompromiss.

Sprachqualität und deren Bewertung

Der 3CX-Service von easyinttel.de und einem easybell-SIP-Trunk setzt Maßstäbe in der Sprachqualität. Der 3CX-Service von easyinttel.de wird dabei aus Rechenzentren angeboten, die auch von easybell genutzt werden. Die Anbindung dieser Rechenzentren ist mehrfach redundant an wichtige Knotenpunkte ausgeführt, was neben einer minimalen Latenz auch höchste Ausfallsicherheit garantiert. Dies ermöglicht exzellente MOS-Werte zwischen 4,0 und 4,5.

Für eine glasklare Audio-Performance wird jedoch kundenseitig eine stabile Netzwerkverbindung sowie eine fachgerechte Konfiguration der Firewall, des lokalen Netzwerks und der verwendeten Codecs vorausgesetzt. Typische Störfaktoren wie Paketverlust, Jitter oder Packet Bursts lassen sich durch eine optimal abgestimmte Infrastruktur effektiv vermeiden.

Der Mean Opinion Score (MOS) ist der Durchschnitt aller Bewertungen und reicht von 1 (schlecht) bis 5 (gut). Im Gegensatz zu rein technischen Werten wie der Bitrate oder Paketverlusten ist der MOS ein subjektives Maß.

Codec-Reihenfolge innerhalb von 3CX

Um eine optimale User Experience zu gewährleisten, empfehlen wir folgende Codec-Reihenfolge: G.722, gefolgt von G.711A (PCMA). Diese Konfiguration stellt sicher, dass die Telefonanlage stets die höchstmögliche Audioqualität aushandelt, die unterstützt wird.

Die empfohlene Codec-Reihenfolge für 3CX, welche wir per Default verwenden:
Codec Qualität Bandbreite
 Spektrum
mit Abtastrate		 Beschreibung
G.722 HD-Voice
MOS: 4,5		 ~80 bis 100 kbit/s 50 bis 7.000 Hz
bei 16 bit		 Der Favorit: Bietet brillante, natürliche Sprachqualität (Breitband-Audio). Ideal für moderne IP-Telefonie. Manche Anbieter umschreiben G.722 auch mit HD-Telefonie, da ein größerer Teil des natürlichen Frequenzspektrums als bei der herkömmlichen Telefonie mittels G.711 übertragen wird.
G.711A
(PCMA)		 Standard,
MOS: 4,1 bis 4,4		 ~80 bis 90 kbit/s 300 bis 3.400 Hz
bei 8 bit		 Europa-Standard: Bekannt aus dem klassischen ISDN (A-law). Sehr stabil und universell kompatibel. G.711A ist in Europa als Mindeststandard etabliert und essenziell für die Notruf-Funktionalität. G.711A wird auch mit PCMA bezeichnet.
G.711U
(PCMU)		 Standard,
MOS: 4,1 bis 4,4		 ~80 bis 90 kbit/s 300 bis 3.400 Hz
bei 8 bit		 USA-Standard: Äquivalent zu G.711U, wird primär in Nordamerika und Japan verwendet (µ-law). Im regulären Betrieb sollte der Codec nicht zur Anwendung kommen. G.711U wird auch mit PCMU bezeichnet.
G.729 Low-Bitrate,
MOS: 3,7-3,9		 ~8 bis 30 kbit/s 300 bis 3.400 Hz
bei 8 bit		 Platzsparer: Starke Kompression. Klingt etwas „blechern“, rettet das Telefonat aber bei schwachem Internet. Dieser Codec nutzt ein Verfahren namens CS-ACELP, um die menschliche Stimme mathematisch zu modellieren. Dadurch ergibt sich im Vergleich zu G.711 eine deutliche geringe Bandbreite. Im regulären Betrieb sollte der Codec nicht zur Anwendung kommen.

Falls durch bei Verwendung des G.722-Codecs ein unnatürliches Klangbild entsteht oder störende Umgebungsgeräusche verstärkt übertragen werden, sollte der G.722 in der Prioritätenliste ganz nach unten verschoben werden.

Sollte eine Codec-Transkodierung erforderlich sein, gewährleistet der 3CX-Service von easyinttel.de ausreichend CPU-Ressourcen, um diese Umwandlung mit minimalem Qualitätsverlust und ohne spürbare Latenz durchzuführen.

Den für eine hohe Audioqualität bekannten Codec OPUS verwenden wir bisher nicht, da folgende Gründe dagegensprechen:

  • Mit einem MOS-Wert von 4,6 bis 4,7 ist OPUS in der Audio-Qualität nur geringfügig besser als G.722. Spektrum mit Abtastratebei OPUS: 20 bis 20.000 Hz bei einer Abtastrate von bis zu 48 kHz
  • Bei Teilnehmern mit verschiedenen Geräten treten Firmware-bedingte Kompatibilitätsprobleme häufiger auf.
  • OPUS wird von easybell und dem öffentlichen Telefonnetz nicht unterstützt.

In 3CX werden die Codes an folgenden Stellen angepasst (Navigation am Beispiel von V20 Update 8):

  • In allen verwendeten SIP-Trunks für externe Gespräche:
    ⇨ [✪ Admin]  ⇨  [🌎 Trunks & Chat]  ⇨  [Trunk bearbeiten]  ⇨  [Optionen]  ⇨  [Codec-Priorität]
  • In 3CX für verbundene Geräte/Apps
    ⇨ [✪ Admin]  ⇨  [✪ Erweitert]  ⇨  [Codecs]  ⇨  hier 2x anpassen
  • Bei jedem IP-Endgerät:
    ⇨ [✪ Admin]  ⇨  [👤 Nutzer]  ⇨  [IP-Telefon]  ⇨  [Codecs]

Die wichtigsten Netzwerk Metriken

  • Packet Loss (Paketverlust)
  • Jitter (Schwankung in der Paketlaufzeit)
  • Packet Burst (plötzliche Paketverluste in Serie)

1.) Packet Loss (Paketverlust)

Beim VoIP-Telefonat wandelt man Sprache in Datenpakete um und sendet sie übers Netzwerk. Packet Loss entsteht, wenn einige Pakete nicht beim Empfänger ankommen. Dies kann mehrere Ursachen haben:

  • Tail-Drop führt zu Paketverlusten: Auf der Vermittlungsschicht (OSI Layer 3) werden Pakete verworfen, wenn Router-Puffer überlastet oder zu klein bemessen sind. QoS kann hierbei helfen.
  • Verworfene Pakete durch Störungen: Störungen Auf der Bitübertragungs- und Sicherungsschicht (OSI Layer 1 & 2) können elektromagnetische Störungen oder ein schlechtes Signal-Rausch-Verhältnis Bits kippen lassen, woraufhin korrupte Pakete beim Prüfsummen-Check verworfen werden. Eine bessere Abschirmung oder neue Kabel können helfen.
Auswirkungen auf die Anrufqualität:
 •  Abgehackte oder fehlende Silben
 •  Unverständliche Sprache
 •  Unterbrechungen im Gespräch
Toleranzgrenzen:
 •  Bis 1 % Paketverlust: Kaum spürbar für den Benutzer
 •  Zwischen 1–3 %: Erste deutliche Einbußen
 •  Über 5 %: Gespräche sind kaum noch verständlich

2.) Jitter (Schwankung in der Paketlaufzeit)

Jitter bezeichnet nicht verlorene, sondern zeitlich verzögert eintreffende Datenpakete. Idealerweise sollten Sprachpakete gleichmäßig ankommen; treffen sie stattdessen mit variierenden Verzögerungen ein, wird dies als Jitter bezeichnet. Ursachen:

  • Queuing Delay (Warteschlangen-Varianz): Deutet auf eine hohe Auslastung von Routern hin – etwa wenn ein großer Daten-Burst (z. B. ein Download) andere Datenpakete in der Warteschlange verzögert.
  • Dynamic Routing: Bezeichnet den Vorgang, wenn Pakete eines Datenstreams unterschiedliche Routen nehmen. Dies ist einerseits gewollt, um Ausfallsicherheit und Lastverteilung zu gewährleisten, verursacht jedoch unterschiedlich lange Paketlaufzeiten.
  • Bufferbloat: Entsteht, wenn Router durch zu große Puffer Datenpakete zwar schnell entgegennehmen, diese dann aber aufgrund von Überlastung erst mit großer Verzögerung weiterleiten können.
Auswirkungen auf die Anrufqualität:
 •  „Roboterstimme“ oder verzerrter Klang
 •  Abgehackte Sprachpassagen
 •  In extremen Fällen Gesprächsaussetzer
Toleranzgrenzen:
 •  Bis 20 ms: Unproblematisch
 •  20 bis 40 ms: Leichte Qualitätseinbußen
 •  Über 40 ms: Gespräche werden unverständlich

3.) Packet Burst (Stoßweise Übertragung)

Ein Packet Burst bezeichnet einen Zustand, bei dem mehrere Pakete hintereinander verloren gehen. Dadurch entstehen im Gespräch längere Unterbrechungen. Ursachen:

  • Micro-Bursts durch Traffic Shaping: Viele Shaper lassen Daten kurzzeitig mit voller Port-Geschwindigkeit passieren (Burst-Size). Treffen diese Stöße auf Router mit kleinen Puffern, führt der resultierende Tail-Drop zu Paketverlust.
  • Interrupt Coalescence (Netzwerkkarten-Optimierung): Zur CPU-Entlastung bündelt die Netzwerkhardware (NIC) Pakete und gibt sie gesammelt weiter. Dieser Batch-Prozess erzeugt künstliche Bursts, die den Jitter-Buffer bei VoIP-Gesprächen überfordern können.
  • TCP ist ein Egoist: Wenn ein Download startet, versucht TCP die gesamte Leitung zu besetzen, bis Pakete verloren gehen. Erst dann bremst es kurz ab, nur um sofort wieder Gas zu geben. Diese ständigen Stöße bringen den gleichmäßigen VoIP-Fluss zum Erliegen. Dies wird auch als Interferenz (Global Synchronization) bezeichnet.
Auswirkungen auf die Anrufqualität:
 •  Stillephasen gefolgt von „Vorspulen“
 •  Verständlichkeitsprobleme für mehrere Sekunden
 •  Sehr störend für den Gesprächsfluss
Toleranzgrenzen:
Auch bei niedrigen durchschnittlichen Paketverlusten können Packet Bursts die Qualität von Gesprächen erheblich beeinträchtigen, da mehrere aufeinanderfolgende fehlende Sprachsegmente nicht mehr wirksam ausgeglichen werden können

Konfiguration im Bereich des Kunden-Netzwerks

Empfohlene Konfiguration der Firewall

  • UDP Timeout: ≤ 300 Sekunden
  • Media Bypass: Routing für VoIP-Traffic (SIP & RTP) im lokalen LAN offen
  • NAT-Type: Kein symmetrisches NAT verwenden (insbesondere mit STUN)
  • SIP ALG: SIP Application Layer Gateway muss deaktiviert sein

Konfiguration des Kunden-Netzwerks

  • Internet breakout: Lokale Ausleitung der VoIP-Daten am Standort empfohlen
  • VPN-Routing: Ein Routing der VoIP-Daten über VPN ist nicht empfohlen
  • Segmentierung: Getrennte Netzwerke für VoIP und Datenverkehr kann Engpässe vermeiden bzw. Priorisierung des VoIP-Datenverkehrs

WLAN (Wireless Local Area Network)

  • WLAN-Standards: Mindestens Wi-Fi 6 (802.11ax), besser Wi-Fi 7 (802.11be)
  • QoS (Quality of Service): WWM muss aktiv sein
  • Roaming: Um Gesprächsabbrüche zu vermeiden, sind die Standards 802.11r/k/v notwendig
  • Streams: Ein Endgerät sollte mind. 2 Sende- und Empfangs-Datenströme (2×2) nutzen können

WAN (Wide Area Network)

  • Priorisierung: Die zu priorisierenden Ports können der Grafik entnommen werden
  • Tunnel-Port: Bei Verwendung eines SBCs bzw. der 3CX-Apps ist der Tunnel-Port (im Standard TCP und UDP 5090) zu priorisieren
  • STUN-Port: Bei Verwendung von STUN sind die STUN-Ports zu priorisieren: UDP 9000-10999 zu priorisieren
  • Signalisierung: Signalisierungspakete sind nicht zeitkritisch, eine Verzögerung von bspw. 50ms während dem Gesprächsaufbau merkt niemand
  • Hinweis: Da vom Kundennetzwerk keine Verbindung zu den SIP-Trunks von easybell aufgebaut wird, müssen diese Ports nicht priorisiert werden

Notwendige Ports

Die zu öffnenden 3CX-Ports variieren je nach spezifischer Netzwerkkonfiguration sowie den verwendeten Endgeräten, wobei zwischen dem Webclient (HTTPS), Desktop-Apps und extern angebundenen IP-Telefonen (SBC und STUN) unterschieden werden muss.

Die folgende Abbildung zeigt die per Default verwendeten Ports für die verschiedenen Endgeräte-Typen:

Fehleranalyse

  • Firewall-Checker von 3CX: Ein integriertes Diagnose-Tool, das prüft, ob die notwendigen Ports in der Firewall korrekt für den Telefonieverkehr geöffnet und weitergeleitet sind. Er stellt sicher, dass externe Nebenstellen, SIP-Trunks und Audioverbindungen (RTP) reibungslos funktionieren, indem er die Erreichbarkeit von außen simuliert. Es können nur die Ports geprüft werden, keine weiteren Einstellungen oder Funktionen des Netzwerks.
  • SIP-Trunk-Checker von 3CX: Ein neues in 3CX integriertes Diagnose-Tool mit mehreren Funktionen:
    • VoIP-Provider-Checker führt Sie in drei Schritten durch die korrekte Konfiguration:
    • Trunk-Analyse – bestätigt die funktionierende DNS-Auflösung für den Registrar oder SIP-Server Ihres Anbieters und bestätigt außerdem die korrekte Authentifizierung für registrierungsbasierte Anbieter.
    • Verifizierung eingehender Anrufe – analysiert einen eingehenden Anruf, um die korrekte Interoperabilität zu bestätigen, einschließlich der Analyse des SIP-Headers sowie des Abgleichs und der Sequenz von Audio-/Video-Codecs.
    • Überprüfung ausgehender Anrufe – löst einen ausgehenden Anruf aus und analysiert ihn, um die korrekte Funktionalität zu überprüfen, wiederum durch die korrekte Interpretation der SIP-Header durch den SIP-Server des Anbieters.
  • Tool zur Anrufqualitätsüberwachung von 3CX: Mit diesem Werkzeug können Packet Loss (Paketverlust), Jitter (Schwankung in der Paketlaufzeit) und Packet Burst (plötzliche Paketverluste in Serie) zu jedem Gespräch überwacht und aufgezeichnet werden.
  • Wireshark: Das Wireshark-Programm implementiert eine praktische Funktion zum analysieren von VoIP-Anrufen. Insbesondere können Sie eine grafische Darstellung von Anrufen erhalten und sehen, wie Daten ausgetauscht wurden. Mit Wireshark können Sie das SIP-Protokoll und seinen RTP-Verkehr analysieren.