Telefonanlage

Was ist eine Telefonanlage?

Bei einer Telefonanlage handelt es sich um eine Vermittlungseinrichtung, die mehrere Endgeräte untereinander mit einer oder mehreren Leitungen des öffentlichen Telefonnetzes verbindet. Sie wird abgekürzt auch TK-Anlage (Telekommunikationsanlage) genannt. Die Anschlüsse von Endgeräten an eine Telefonanlage werden als Nebenstellen bezeichnet. Mit einer TK-Anlage sind sowohl interne Verbindungen zwischen den Nebenstellen als auch externe Verbindungen zu anderen Teilnehmern möglich. Telefonanlagen ermöglichen, dass viele Telefone an relativ wenigen öffentlichen Telefonleitungen betrieben werden. So können interne Gespräche ohne das öffentliche Netz kostenlos geführt werden und je nach Telefonanlage und deren Konfiguration können auch interne Anschlüsse von außen entweder direkt per Durchwahlnummer oder indirekt über einen Vermittlungsplatz erreicht werden.

Die Leistungsmerkmale einer TK-Anlage

Ein großer Vorteil von Telefonanlagen ist, dass die interne Gesprächsführung zwischen den angeschlossenen Endgeräten kostenlos ist, da so nicht jedes Endgerät über eine eigene Teilnehmeranschlussleitung (TAL) verfügen muss. Hinzu kommen die eigenen Leistungsmerkmale wie das Weiterverbinden von Telefongesprächen, Makeln, Rufumleitung oder die Röchelschaltung. Darüber hinaus liefert eine Telefonanalgen Daten, die wichtig sind für die Verrechnung von Telefonaten, indem sie die Zeiten und Rufnummern abgehender und ankommender Telefonate protokollieren. TK-Anlagen sind auch in der Lage zu kontrollieren, welche Gespräche von einzelnen Nebenstellen aus geführt werden dürfen und inwieweit Nebenstellen von außen erreichbar sind. Die Umschaltung zwischen Innenverbindungssatz (interne Gespräche) und dem Amtssatz (externe Gespräche, sog. Amtsgespräche) geschieht durch die Belegung einer Amtsleitung, die auch als Amtsholung bezeichnet wird. Die Amtsholung erfolgt in der Regel über eine oder mehrere Verkehrsausscheidungsziffern oder auch Amtsziffern, die in Deutschland meistens die Ziffer „0“ ist. Bei der Amtsziffer handelt es sich um die führende Ziffer vor der Ortsnetzkennzahl, die beide zusammen die Telefonvorwahl ergeben. In der Telefonanalgel lassen sich Regeln für die Vergabe von verschiedenen Berechtigungen für das Führen von Amtsgesprächen einrichten:

  • „nicht amtsberechtigt“: Nebenstelle darf keine Amtsgespräche führen oder entgegennehmen, auf sie können auch keine Amtsgespräche vermittelt werden, bei der Wahl der „0“ kommt gleich 
  • „halbamtsberechtigt“: Nebenstelle darf selbsttätig keine Amtsgespräche führen, kann jedoch von extern angerufen werden bzw. auf sie können auch Amtsgespräche vermittelt werden
  • „ortsberechtigt“: Nebenstelle darf eine „0“ als Amtskennziffer wählen, kann danach aber nur Ortsgespräche führen
  • „vollamtsberechtigt“: Keine Einschränkungen
  • „querverbindungsberechtigt“: Nebenstelle darf keine regulären Amtsgespräche führen, kann aber Gespräche zu eigenen externen Netzpartnern wie z. B. externen Filialen führen

Virtuelle Telefonanlagen, welche momentan die modernste Form von TK-Anlagen darstellen, können noch weitere und differenziertere Regeln an die einzelnen Teilnehmeranschlüsse vergeben. Die fonial Telefonanlage bietet Ihnen mehr als 100 Funktionen.

Geschichte der Telefonanlage

Bei den TK-Anlagen der 1930er Jahre mussten interne und externe Verbindungen noch manuell mit sogenannten Stöpseln hergestellt werden. Diese Arbeit wurde von Telefonisten übernommen, die vor Klappschränken oder Glühschränken saßen. Jeder Teilnehmer verfügte über eine Anschlussbuchse auf dem Klappschrank, an die der Stöpsel gesteckt werden musste, um eine Verbindung aufzubauen. Eine Telefonverbindung wurde immer dem Standardsatz „Jetzt kommt ein Gespräch für Sie“ angekündigt. Mit der Zeit wurde die Arbeit in diesen Telefonzentralen immer öfter von Frauen übernommen, da dessen höhere Stimmlage über die damals übertragenen Telefonfrequenzen besser verstanden werden konnte. Telefonisten wurden lange Zeit, auch teilweise über die Jahrhundertwende hinaus, vor allem in Betrieben, Behörden und öffentlichen Einrichtung eingesetzt. Ihre Aufgabe war es, als Schnittstelle zwischen internen und externen Verbindungen zu fungieren. Sie waren damit beauftragt an Abfrageplätzen externe Anrufe entgegen zu nehmen und an die gewünschte Nebenstelle zu vermitteln und waren mit der Prüfung der Berechtigung des Teilnehmers, um dann Amtsverbindungen herzustellen. Sie fungierten im gewissen Maße als Auskunftsplatz. Bis in die späten 1970er Jahre waren Telefonanlagen in offener Gestellbauweise oder später auch in Metallschränken aufbewahrt. Diese waren mit Drehwählern und Hebdrehwählern ausgestattet, die mit unterschiedlichen Aufgaben, nämlich Anrufsucher, Gruppenwählern und Leitungswählern, beauftragt waren und über Teilnehmerschaltungen, Amtsübertragungen und einem Vermittlungsplatz  verfügten. In den 1980er Jahren wurden diese Art von Telefonanlagen durch volldigitalisierte Anlagen abgelöst, dessen Funktionsweise auf einem Koppelfeld basiert und dessen Ein- und Ausgangsleitungen durch ein Steuerwerk geschaltet wird. Seit dem Jahr 2000 kamen immer mehr voll IP-basierte Lösungen zum Einsatz, sodass nicht mehr Leitungsvermittlung sondern Paketvermittlung der digitalisierten Sprachdaten genutzt wurde. Diese Art der Telefonanlage ist unter dem Begriff ISDN-Telefonanlage bekannt. ISDN-basierte Telefonanlagen wurden seit Ende 2018 fast vollständig durch IP-basierte Cloud-Telefonanlagen abgelöst. Vor allem kleine und mittelständische Unternehmen profitieren von diesen virtuellen Telefonanlagen, denn mit Hilfe von webbasierten Kommunikationslösungen lässt sich auch die Integration von Mobilgeräten oder Instant-Messaging in die Unternehmenskommunikation realisieren. Zudem sind virtuelle TK-Anlagen deutlich flexibler als stationäre Systeme und lassen sich aufgrund der ausgelagerten Serverkapazitäten um beliebig viele Mitarbeiter erweitern.

Welche Endgeräte sind mit einer Telefonanlage nutzbar?

Mit einer analogen bzw. digitalen ISDN-Telefonanlage lassen sich grundsätzlich alle kommunikationsfähigen Endgeräte, wie Telefone und Faxgeräte, anschließen. Eine virtuelle Telefonanlage hingegen bietet mehr Möglichkeiten. Durch die Technologie VoIP-basierter Telefonanlagen lässt sich regelrecht zwischen jedem internetfähigen Endgerät und der virtuellen Telefonanlage eine Verbindung aufbauen. Zu den internetfähigen Endgeräten zählen neben IP-Telefonen auch Laptops, PCs, Tablets und Smartphones, welche in die Telefonanlage eingebunden und als Softphone bezeichnet werden.

Wie funktionieren Telefonanalgen?

Funktionsweise analoger und digitaler Telefonanlagen

TK-Anlagen werden über klassische analoge Telefonanschlüsse, sog. POTS, und/oder ISDN an das Telefonnetz angeschlossen. Auch Mobilfunkanbindungen über Gateways gehören heute zum Standard. Endgeräte können über digitale und/oder analoge Anschlüsse in eine Telefonanlage eingebunden werden. Diese Anschlüsse werden als Ports bezeichnet. Endgeräte können je nach Art der Telefonanlage kabelgebunden oder drahtlos angeschlossen werden. Bei digitalen Endgeräten (ISDN-Telefon, ISDN-Karte, systemspezifisches Telefon) wird zum Anschluss ein vieradriger S0-Bus oder eine systemspezifische Schnittstelle, wie die zweiadrigen Schnittstellen Up0 und UpN, verwendet. In der Regel sind die Endgeräte und die Telefonanlage räumlich getrennt und deshalb über geeignete Installationskabel (zum Beispiel Telefonkabel, Twisted-Pair-Kabel) oder über Funkverteilnetze (zum Beispiel DECT) miteinander verbunden. Bei der Verbindung über Kabel kommen meistens Verteiler mit Anschlussklemmen zum Einsatz oder die Anschaltung erfolgt über eine strukturierte Verkabelung. Mehrere Telefonanlagen können miteinander vernetzt werden und ein Corporate Network bilden, dessen Vernetzung dabei in der Regel mittels einer Standleitung, auch in virtueller Form, realisiert wird. Zur Steuerung des Verbindungsauf- und abbaus und der Übermittlung der Nutzsignale werden bei TK-Anlagen des gleichen Herstellers meistens systemspezifische Kommunikationsprotokolle eingesetzt. Zur Vernetzung von Telefonanlagen unterschiedlicher Hersteller muss ein Protokoll eingesetzt werden, welches beide Anlagen beherrschen. Dabei kommt in der Regel das standardisierte QSIG-Protokoll (Signalisierung am Q-Referenzpunkt) zum Einsatz, das von nahezu allen Herstellern unterstützt wird.

Funktionsweise virtueller Telefonanalagen

Virtuelle Telefonanlagen werden in Hochleistungs-Rechenzentren gehostet, das bedeutet, dass von dort aus per Software die Telefonie sowie weitere Funktionen über das Internet via Voice over IP (VoIP) realisiert werden. Somit fällt die Installation einer physischen TK-Anlage in Ihrem Unternehmen weg. Gleichzeitig ist eine Telefonverkabelung an Ihrem Unternehmensstandort nicht mehr notwendig. Man kann es sich so vorstellen, dass man seine virtuelle Telefonanlage in die Obhut eines Providers gibt. Die Verantwortung für Ihre Telefonanlage liegt bei Ihrem Provider und somit ist er auch für Sicherheits- und Softwareupdates und andere Wartungsarbeiten zuständig. Sie sparen sich somit große Verantwortung, Arbeitsaufwand und Kosten. 

Wie die Bezeichnung schon erahnen lässt, werden bei der Internettelefonie Telefongespräche nicht über einen Telefonanschluss abgewickelt, sondern über einen DSL-Anschluss und somit über das Internet. Der Anschluss von Endgeräten an die Telefonanlage kann entweder per Kabel oder auch kabellos per WLAN oder DECT erfolgen. Während des Gesprächs werden die analogen Sprachsignale in digitale Datenpakete, oder auch Sprachpakete, umgewandelt und über das Internetnetzwerk via IP-Protokoll an den Empfänger verschickt. Das Session Initiation Protocol (SIP) ist ein Netzprotokoll, dass beim Verbindungsauf- und Abbau sowie bei der Kommunikationssteuerung hilft. Die Sprachübertragung über das Internet und das Internet-Protokoll erfolgt in Echtzeit.

Es lässt sich von beliebigen Standorten und unterschiedlichen internetfähigen Endgeräten aus auf die virtuelle Telefonanlage zugreifen. Somit eröffnen sich neue Arbeitsmöglichkeiten. Mithilfe der virtuellen Telefonanlage lässt sich Home Office vereinfachen oder von anderen Unternehmensstandorten oder von unterwegs aus weiterarbeiten. Die Voraussetzung hierfür ist lediglich eine Internetverbindung und ein internetfähiges Endgerät, wie z.B. ein Smartphone, ein Laptop, ein Computer oder Tablet.

Wozu dienen heute Standleitungen?

Der Begriff Standleitung kommt noch von den Anfängen der Telefonie und bezeichnet eine permanente Verbindung zweier Kommunikationspartner, ursprünglich sprach man daher auch von einer Drahtverbindung zwischen zwei Teilnehmern. Das Gegensatz dazu bildet die Wählleitung, bei der die Verbindung nur für die Dauer des Telefongesprächs besteht und nicht permanent verfügbar ist. Heute versteht man unter Standleitung jede private Netzverbindung. Bei modernen Netzwerken werden die Leitungen mit anderen Nutzern geteilt, Standleitungen hingegen bieten aber eine garantierte Bandbreite und sind in Bezug auch Sicherheit und Verfügbarkeit zuversichtlicher.

Standleitungen sind in einigen Fällen insbesondere zu empfehlen. Es empfiehlt sich bei Anwendungen im Heimnetzwerk, wenn z.B. ein PC direkt mittels eines Highspeed-Kabels mit einem Datenträger verbunden wird. So kann der Datentransfer sicher und zuverlässig offline geschehen. Auch in Unternehmensnetzwerk empfiehlt sich die Nutzung von Standleitungen, da so die Sicherheit des Datentransfers erhöht ist. Allgemein kann gesagt werden, dass die Nutzung von Standleitung insbesondere dann vorteilhaft ist, wenn eine hohe Sicherheit des Datentransfers unbedingt gewährleistet werden muss.

Auch VoIP nutzt Standleitung. Mittels SIP-Trunks werden temporäre Standleitungen aufgebaut und so eine sichere Verbindung zwischen Internetnutzern gewährleistet wird, um Sprachdatenpakete zu transportieren und eine Konversation aufzubauen.

Aktuelle Technologien

ISDN-Telefonanalgen

ISDN steht für Integrated Services Digital Network und bezeichnet ein international standardisiertes digitales Telekommunikationsnetz, welches sowohl Sprachdaten als auch weitere Datenformen übertragen kann.

Die ISDN-Telefonanlage stellte den Übergang von analoger zur digitaler Telefonie dar und war somit eine revolutionäre Erfindung. Der vermeintlich größte Vorteil von ISDN-Anlagen gegenüber der analogen Telefonie ist, dass so zwei Dienste parallel genutzt werden können. Darüber hinaus bietet ISDN mehr Funktionen und lässt bis zu 10 Rufnummern pro Anschluss zu. Dank der digitalen Funktionsweise weist ISDN-Telefonie bessere Sprachqualität auf. Anders als bei der analogen Telefonie ist die Gesprächsqualität nicht mehr von der Entfernung zwischen beiden Gesprächspartnern abhängig.

Für den Anschluss einer ISDN-Telefonanlage wird eine TAE-Dose und ein Splitter benötigt. An den Splitter wird ein Netzabschlussgerät (NTBA) angeschlossen. Dadurch wird die Telefonanlage verbunden, an welche wiederum die Endgeräte angeschlossen werden.

ALL-IP-Umstellung

Seit Ende 2018 wurden sämtliche Telefonnetz auf IP-basierte Telefontechnologie umgestellt. ALL-IP bedeutet das Ende von Versendung und Empfang verschiedener Datenströme über verschiedene Netzwerke. Stattdessen kam es jetzt zu einem Zusammenschluss dieser Übertragungstechniken, indem der gesamte Datenaustausch nur noch über das Internet auf IP-Basis geschieht. Das heißt, dass Datenpakete jeglicher Form über das Internet versendet werden.

Voice over IP (VoIP) ist auch von der ALL-IP-Umstellung insofern betroffen, da alle verschiedenen Übertragungsmöglichkeiten zusammengeschlossen werden sollen, auch die Telefonie. VoIP bedeutet übersetzt „Sprache über Internetprotokoll“ und ist somit die modernste Form der telefonischen Gesprächsführung.

Einfache Umstellung dank SIP-Trunk

Mithilfe eines SIP-Trunks können bestehende TK-Anlage auch VoIP-Funktionen nutzen. Dafür muss die Telefonanlage VoIP-fähig sein und SIP als Internetprotokoll verstehen. Wenn dies der Fall ist, kann die Telefonanlage mit einem SIP-Trunk an das Internet angebunden werden.

VoIP-Telefonanlagen

Schema VoIP TelefonanlageMit einer VoIP-Telefonanlage werden Gespräche über eine Internetverbindung geführt. Das bedeutet, dass herkömmliche Telefonanschlüsse nicht mehr erforderlich sind. Bei der Internettelefonie werden Sprachdatenpakete über ein Datennetzwerk anstatt über ein Telefonnetz verschickt. Das dabei genutzte Netzwerkprotokoll wird als SIP (Session Initiation Protocol) bezeichnet. Dadurch, dass die VoIP-Telefonanlage das Datennetzwerk nutzt, um sich mit den IP-Endgeräten, zu denen alle internetfähige Endgeräte zählen, kann nicht nur auf einen klassischen Telefonanschluss sondern auch auf Telefonverkabelung verzichtet werden.

Zu den Voraussetzungen für IP-basierte Telefonanlagen zählen eine ausreichend schnelle Breitband-Internetverbindung, IP-fähige Endgeräte, ein SIP-Trunk und je nach dem ein VoIP-Gateway.

Eine VoIP-Telefonanlage bietet such vor allem unternehmen an, die auf moderne Technologien setzen und für die zunehmende Digitalisierung bereit sein möchten. Eine VoIP-Telefonanlage ist sehr anpassungsfähig und kann somit von jedem individuell genutzt werden. Es gibt sich zwei Möglichkeiten einer VoIP-Telefonanlage: die „On-Premise“ und die „On-Demand“-Lösung.

On-Premise: VoIP-basierte stationäre Telefonanlagen

Bei einer On-Premise-TK-Anlage handelt es sich um eine VoIP-fähige stationäre Anlage. Eine On-Premise-Lösung eignet sich für ein großes Unternehmen oder wenn in der Region dessen eine niedrige Bandbreite vorliegt, denn die physische stationäre Telefonanlage garantiert eine stabile Sprachübertragung. Die Cloud-Telefonanlage lässt sich per SIP-Trunk mit dem Internet und dem Provider verbinden. Ein Gesprächsaufbau erfolgt dann über den Provider, der über Sprachkanäle an die Endgeräte vermittelt. Auf diesem Weg muss die „alte“ stationäre Telefonanlage nicht ausgemistet werden, sondern kann problemlos weiterverwendet werden.

Diese Art der Telefonanlage ist auch als Inhouse PBX bekannt. Inhouse PBX bezeichnet nämlich eine private Vermittlungseinrichtung, mit der es möglich ist mehrere Endgeräte untereinander und mit dem öffentlichen Telefonnetz zu verbinden. Man kann damit sowohl innerhalb des Unternehmens als auch außerhalb kommunizieren.

On-Demand-Lösung: VoIP-Telefonanlage aus der Cloud

Cloud-Telefonanlage SchemaBei einer On-Demand-Telefonanlage handelt es sich um eine Software, die Sie aus der Cloud beziehen. Die Software einer Cloud-Telefonanlage wird in einem Rechenzentrum gehostet und somit ist die Anschaffung von Hardware nicht notwendig.

Eine andere Bezeichnung dafür ist Hosted PBX. Auch bei Hosted PBX handelt es sich um eine Telefonanlage, die sich nicht in einem Unternehmen sondern in einem Rechenzentrum befindet. Die Verbindung als auch die Telefonie wird über das Internet gewährleistet. Die Einrichtung der Telefonanlage im Unternehmen erfolgt über den Webbrowser. Bei der On-Demand-Lösung wird die Telefonanlage vom Provider gewartet, gesichert und aktualisiert.

Ein Vergleich: Stationäre vs. Cloud-Telefonanlage

Funktionsweise

Eine stationäre Telefonanlage ist insofern vorteilhaft, dass sie vor Ort installiert ist und somit die Kontrolle Ihrer Daten bei Ihnen. Sie sind für die Wartung, Instandhaltung und Updates verantwortlich und können bei Problemen, z.B. einem Ausfall, selber eingreifen. Das bedeutet jedoch auch einen hohen zeitlichen und personellen Aufwand. Eine Cloud-Telefonanlage kann jedoch auch von überall aus über den Webbrowser bedient werden. Da die Cloud-Telefonanlage in einem Hochsicherheits-Rechenzentrum aufbewahrt wird, ist hohe Sicherheit und minimierte Ausfallgefahr garantiert. Sicherheits- und Softwareupdates übernimmt ihr Provider, sodass die Verantwortung ein Stück weit übertragen können. Deswegen sollten Sie besonders vorsichtig bei der Provider-Wahl sein.

Nutzen

On-Premise-Lösungen lassen sich einfach integrieren. Da Sie die Software selbst verwalten, können Sie ganz einfach interne Softwares anbinden. Jedoch bieten stationäre TK-Anlagen oft keine unbegrenzte Skalierbarkeit an. Aufwendige Erweiterungen und Aufrüstungen müssen also eingeplant werden. Cloud-Telefonanlagen hingegen können flexibel genutzt werden. De Telefonanlage wächst mit Ihrem Bedarf, ohne dass aufwendige Erweiterungen und Aufrüstungen aufkommen. Sie zahlen nur das, was Sie brauchen. Hinzu kommt, dass Sie unabhängig vom Standort sind und lediglich eine Internetverbindung benötigen, um auf Ihre Telefonanlage zuzugreifen. Der gleichzeitige Nachtteil ist jedoch die benötigte hohe Internetbandbreite, welche nicht immer gegeben ist und somit eine problemlose Telefonie nicht immer gewährleistet ist.

Preis

Ein großer Unterschied zwischen beiden Lösungen für die Anschaffung einer Telefonanlage liegt bei den Kosten. Stationäre Telefonanlagen bringen hohe Investitionskosten als auch Kosten für die Bereitstellung, die Wartung, die Pflege und Erweiterungen mit sich. Darüber hinaus empfiehlt es sich über IT-Personal zu verfügen oder auf externe Techniker zurückzugreifen, sofern man sich nicht auskennt. Wird die Telefonanlage in einem Rechenzentrum gehostet und vom Provider gepflegt, fallen diese ganzen Kosten weg.

Alternative Bezeichnungen und nicht-hardwarebasierte Umsetzungen

Als synonyme Begriffe zu Telefonanlage werden auch folgende benutzt:

  • Nebenstellenanlage (NstAnl, veraltet)
  • Telekommunikationsanlage (TK-Anlage)
  • Telekommunikationssystem (TK-System)
  • Teilnehmervermittlungsanlage (TVA)
  • Private Branch Exchange (PBX)
  • Private Automatic Branch Exchange (PABX)

Es gibt unterschiedliche nicht-hardwarebasierte Umsetzungen von Telefonanlagen, nämlich:

  • NetPBX: internetbasierende Private Branch Exchange
  • Centrex: ein öffentlicher Telefonanbieter stellt Telefonanlagen-Funktionen zur Verfügung
  • Asterisk: vollständig mit Open-Source-Software realisierte Telefonanlage

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