Suchen

Definition Was ist Seamless Roaming?

Seamless Roaming gestattet Endgeräten den nahtlosen Wechsel der Funksignalzellen in einem Wireless LAN, ohne dass Verbindungen abbrechen. Die Endgeräte nutzen automatisch das jeweils stärkste WLAN-Signal. Anwendungen wie Videostreaming oder VoIP-Sessions arbeiten unterbrechungsfrei weiter.

Firma zum Thema

Die wichtigsten IT-Fachbegriffe verständlich erklärt.
Die wichtigsten IT-Fachbegriffe verständlich erklärt.
(Bild: © aga7ta - stock.adobe.com)

Der englische Begriff Seamless Roaming bedeutet im Deutschen in etwa "nahtloses Wechseln". Man versteht darunter das automatische und unterbrechungsfreie Wechseln der Funksignalzellen in einem Wireless LAN. Anwendungen, die auf den Endgeräten ausgeführt werden wie Videostreaming, VoIP-Telefonie oder Online-Gaming, funktionieren ohne erkennbare Unterbrechung weiter. Die so genannte Session Continuity ist sichergestellt. War Seamless Roaming noch vor wenigen Jahren nur in professionellen WLAN-Infrastrukturen verfügbar, setzt es sich mittlerweile mehr und mehr auch im privaten Umfeld durch.

Begriffsklärung Seamless Handover und Seamless Roaming

Der Begriff Seamless Roaming ist grundsätzlich unabhängig von der verwendeten Netzwerktechnik. Es hat sich im allgemeinen Sprachgebrauch jedoch durchgesetzt, dass Seamless Roaming hauptsächlich im WLAN-Umfeld verwendet wird. Das nahtlose Wechseln der zugrundeliegenden Netzwerkinfrastruktur ist zwischen verschiedenen anderen drahtlosen oder kabelgebundenen Netzwerktechnologien möglich.

Im Mobilfunkbereich bezeichnet Roaming eigentlich den Wechsel in ein Netz eines anderen Mobilfunkanbieters. Den Wechsel von einer Funkzelle zu einer anderen Funkzelle beschreibt der Begriff Handover. Ein Seamless Handover gestattet im Mobilfunk den Zellwechsel, ohne dass ein gerade geführtes Gespräch abbricht. Mittlerweile existieren Verfahren, die ein Seamless Handover zwischen Mobilfunknetz und einem Wireless LAN erlauben. Alternative Begriffe hierfür sind Seamless Mobility oder Mobilfunk-Offloading.

Das Leistungsmerkmal Seamless Mobility gestattet den unterbrechungsfreien Wechsel zwischen Mobilfunkzellen und WiFi-Hotspots. Das Endgerät nutzt das aktuell am besten verfügbare Netz. Im Mobilfunk-Umfeld ist eine Unterscheidung zwischen dem so genannten Soft-Handover und Hard-Handover möglich. Bei einem Soft-Handover ist ein Endgerät gleichzeitig mit mehreren Basisstationen verbunden und führt einen Zellwechsel unterbrechungsfrei durch. Bei einem Hard-Handover kommt es beim Zellwechsel zu einer kurzen Übertragungsunterbrechung.

Ablauf des Wechsels von einer Wi-Fi-Zelle in die nächste ohne Seamless Roaming

Ein Wireless LAN, das einen größeren Bereich abdeckt, besteht aus mehreren Access Points, deren Funkbereiche sich gegenseitig überlappen. Sie versorgen die Endgeräte flächendeckend mit einem Wi-Fi-Funksignal. Ohne Seamless Roaming läuft ein Zellwechsel von einem Access Point zum nächsten in der Regel folgendermaßen ab:

Bewegt sich das Endgerät von einer Funkzelle zur nächsten, nimmt die Signalstärke des Access Points, an dem es angemeldet ist, ab. Irgendwann ist das Signal so schwach, dass das Endgerät automatisch auf das stärkere Signal des nächsten Access Points umschaltet. Der Wechsel findet Endgeräte-gesteuert meist erst kurz vor einem Signalverlust statt, obwohl bereits ein stärkeres Funksignal eines anderen Access Points zur Verfügung stünde.

Das eigentliche Handover besteht aus mehreren Schritten. Es kommt zu einer Reauthentifizierung und Aushandlung eines neuen Session-Keys. Abhängig von der Wi-Fi-Infrastruktur kann es notwendig sein, dass das Endgerät eine neue IP-Adresse erhält. Während des Handovers setzt die IP-Verbindung kurz aus.

Der WLAN-Zellwechsel mit Seamless Roaming

Ein nahtloser Wechsel verhindert die Unterbrechung der IP-Verbindung. Es kommen unterschiedliche Verfahren und Technologien zum Einsatz. Teilweise handelt es sich um proprietäre Verfahren der Hersteller des Wi-Fi-Equipments. Die Koordination des Zellwechsels übernimmt das Netzwerk und ist nicht mehr vom Endgerät gesteuert. Zentrale Server oder eine intelligente Kommunikation der Access Points untereinander ermöglichen das Seamless Roaming.

Das Netzwerk ist über die verschiedenen Clients und deren Verbindungen mit den Access Points informiert und kann den Zellwechsel zu einem anderen Access Point mit optimaler Funksignalversorgung aktiv veranlassen. Ein Handover lässt sich auslösen, bevor das Funksignal zu einem Endgerät sehr schwach ist oder abbricht. Während des Zellwechsel halten die intelligenten Protokolle die IP-Verbindungen am Laufen und puffern gegebenenfalls kurzzeitig die IP-Daten zwischen.

Einige Hersteller nutzen so genanntes Preemptive Roaming. Dieses Verfahren meldet Endgeräte an benachbarten Access Points an, selbst wenn sich diese noch nicht in deren Reichweite befinden. Kommt das Endgerät schließlich in den Funkbereich eines Access Points, ist es bereits angemeldet und führt einen nahtlosen Wechsel durch.

Seamless Roaming und verschiedene IEEE-Standards

Neben proprietären Lösungen für das Seamless Roaming existieren diverse Standards. Einer dieser Standards war IEEE 802.11f (IAPP). Er ist eine Erweiterung von IEEE 802.11 und wurde 2003 verabschiedet. Im Standard sind Verfahren für das Roaming von Endgeräten zwischen Access Points definiert. Den Verfahren liegt das Inter Access Point Protocol (IAPP) zugrunde. Die Netzwerkverbindung wechselt dank IAPP ohne Verbindungsabbruch von einem Access Point zum anderen. Steht ein Zellwechsel an, informiert der neu übernehmende Access Point den alten Access Point über einen Handover Request.

2008 ersetzte der Standard IEEE 802.11r (Fast Handover: Erweiterung für VoiP) IEEE 802.11f. Schließlich wurden mehrere Erweiterungen im Standard IEEE 802.11-2012 zusammengefasst.

Seamless Roaming im VPN-Umfeld

Im VPN-Umfeld ist der Begriff Seamless Roaming ebenfalls häufig zu finden. Er beschreibt den Wechsel einer Netzwerkverbindung während einer bestehenden VPN-Verbindung – ohne Unterbrechung oder notwendigen Neuaufbau des VPN-Tunnels. Zugrundeliegende Netzwerkverbindungen können kabelgebunden oder drahtlos sein. So ist es beispielsweise möglich, bei einer bestehenden VPN-Verbindung zwischen WiFi-Hotspots, Mobilfunknetzen und LAN-Verbindungen zu wechseln.

(ID:45783017)

Über den Autor