Voice over WLAN - VoWLAN

Hinter Voice over WLAN steht das Bedürfnis schnurlose Telefonie in die vorhandene IT-Infrastruktur zu integrieren, indem das vorhandene WLAN einfach mitbenutzt wird. Bei Voice over WLAN wird Voice over IP über die WLAN-Funktechnik übertragen.

WLAN

Wireless LAN (WLAN) ist als Oberbegriff für alle auf dem Markt befindlichen drahtlosen lokalen Datennetze zu verstehen. Obwohl im allgemeinen Sprachgebrauch mit WLAN ein Funknetzwerk nach IEEE 802.11 gemeint ist, fallen unter diesen Begriff auch Bluetooth, HomeRF und OpenAir. Und selbstverständlich alle anderen Techniken und Standards mit denen sich drahtlose Funknetzwerke aufbauen lassen. WLAN nach IEEE 802.11 hat den Vorteil, dass sich bereits kabelgebundene Netzwerke nach IEEE 802 durchgesetzt haben. Dazu gehört z. B. Ethernet. Die etablierten Zugriffsverfahren gelten daher auch für das Funknetzwerk nach IEEE 802.11.

Schnurlose Telefonie

Der Anwender erwartet beim Telefonieren eine möglichst gleichbleibende Sprachqualität, Zuverlässigkeit und Funktionalität. Das Festnetz gilt hier als Standard. Bei der Übertragung der Sprache über WLAN sind deshalb enorme Anstrengungen erforderlich, um die gleiche Qualität, wie im Festnetz zu erreichen. Insbesondere der Funkstandard DECT hat in dieser Richtung eine unglaublich hohe Akzeptanz erfahren. Einfach so DECT durch WLAN zu ersetzen ist nicht möglich.

WLAN als Übertragungstechnik für die schnurlose Telefonie?

Die üblichen installierten drahtlosen lokalen Netzwerke (WLAN) sind für den Betrieb weniger Endgeräte gedacht, deren Standort sich in der Regel kaum verändert. Meist soll nur das störende Netzwerkkabel verschwinden, um eine Strecke von ein paar Metern zu überbrücken.
WLAN wurde für die schnurlose Datenübertragung entwickelt. Soll es für die Sprachübertragung genutzt werden, dann ist das nur mit Einschränkungen möglich. WLAN hat mehr Bandbreite, muss diese aber auch mit anderen Anwendungen teilen. Verschiedene Anwendungen nutzen es für die Datenübertragung. Mit 802.11g/a kann man theoretisch 20 Sprachkanäle übertragen. Mit DECT kann man nur 12 Sprachkanäle übertragen.
Während das von DECT genutzt Frequenzsprektrum ausschließlich von DECT-Systemen genutzt wird, muss sich WLAN das Frequenzspektrum (2,4 GHz) mit anderen Funktechniken teilen. Das schränkt die Bandbreite ein und kann zu Störungen führen. Für die Datenübertragung ist das nicht so wichtig. Dort spielt es keine so große Rolle, ob ein Datenpaket ein paar Millisekunden verzögert wird oder verloren geht.
Bei WLAN ist ebenso nachteilig, dass die Reichweite gering und die nutzbare Bandbreite davon abhängig ist. Die üblicherweise angegebenen Brutto-Übertragungsraten reduzieren sich in der Praxis auf einen geringeren Wert. Je weiter man sich vom Access Point entfernt, desto geringer wird auch der Datendurchsatz. Ab einem bestimmten Punkt wird die Verbindung quälend langsam oder bricht ganz ab.

Voice over WLAN in Unternehmen

In großen Unternehmen, die sich ein eigenes drahtloses Netz für die Sprachübertragung aufbauen sind noch ganz andere Aspekte gefragt. Hier kommen Roaming und Handover als wichtigste Merkmale in Betracht. Ein zur Übertragung von Sprache taugliches Netz muss die Übergabe von Verbindungen von einer Basisstation zu einer anderen beherrschen. Sowohl des Endgeräts selber (Roaming) als auch einer eventuell bestehenden Verbindung (Handover). Darüberhinaus muss das Funknetzwerk einen großen Teil des Einzugsgebiets abdecken. Auch die Ränder müssen gut ausgeleuchtet sein, damit überall das Telefonieren möglich ist. Das bedeutet auch, dass die Dichte der Basisstationen groß genug sein muss, damit unterbrechungsfreies Roaming möglich ist. Dazu muss nicht nur die technische Voraussetzung geschaffen sein, sondern auch innerhalb eines Bruchteils einer Sekunde erfolgen, sonst würde die Verbindung unter einer hörbaren Unterbrechung leiden. Der Bezug einer neuen IP-Adresse und eine mehrsekündige Handover-Zeit ist für die Sprachkommunikation inakzeptabel. Sprachübertragung ist eine Echtzeit-Anwendung. Das bedeutet, die Sprachdaten müssen kontinuierlich übertragen werden, damit die Daten beim Empfänger in Echtzeit zusammengesetzt werden können.

Voice over WLAN als Mobilfunk-Ersatz?

Auf dem ersten Blick ist Voice over WLAN deshalb interessant, weil sich damit mittels Laptop, PDA oder WLAN-Telefon an jedem beliebigen WLAN-Hotspot oder Access-Point telefonieren lässt. Damit überschreitet man erstmals die Grenze der schnurlosen Telefonie, die den Nutzer trotz Funktechnik an einen festen Standort gebunden hat.
Dummerweise steht WLAN im Vergleich zu GSM oder UMTS nicht flächendeckend zu Verfügung. Und wenn dann mal ein öffentlicher Hotspot zu Verfügung steht, dann muss man Zugangsgebühren bezahlen oder die Sicherheitsvorkehrungen des Betreibers berücksichtigen. Der anfänglich angenommene Kostenvorteil ist dann schnell dahin, wenn man sich in jedem WLAN neu anmelden muss.

Anforderungen

Voice- und Multimedia-Anwendungen benötigen eine garantierte Übertragungsrate. Deshalb wurden Quality-of-Service-Verfahren für WLAN im IEEE 802.11e definiert. Der Standard IEEE 802.11e soll die verschiedenen Probleme von WLAN lösen, damit es für Echtzeit-Anwendungen tauglich wird.
Das bedeutet zum einen, die Access Points müssen QoS-fähig sein (IEEE 802.11e). Und es erfordert spezielle IP-Switche, die einen schnellen Port-Wechsel der MAC-Adressen netzweit zulassen. Übliche Switche gehen davon aus, dass die Stationen nicht plötzlich ihren Standort (Port) wechseln.

Übersicht: Schnurlose Telefonie

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