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Definition Was ist VoWLAN (Voice over WLAN)?

Mit Voice over Wireless Local Area Network ist es möglich, drahtlos über Wi-Fi-Netzwerke zu telefonieren. Techniken wie SIP und QoS werden in funkbasierte WLANs integriert. VoWLAN ist als Ergänzung oder als eigenständige Lösung zur Bereitstellung von Telefoniefunktionen nutzbar.

(Bild: © aga7ta - stock.adobe.com)

Voice over WLAN, abgekürzt VoWLAN, ist ein Verfahren zum Telefonieren über drahtlose, IP-basierte WLANs. Im Detail handelt es sich um Voice over IP über ein Wi-Fi-Netzwerk nach 802.11. Grundsätzlich lässt sich VoWLAN von IP-fähigen Endgeräten mit WLAN-Schnittstelle wie Smartphones, PCs, Tablets oder Laptops nutzen.

Voice over WLAN kann als Ergänzung zu bestehenden drahtlosen Telefonlösungen wie DECT oder Mobilfunk verwendet werden, ist aber auch als eigenständige Lösung einsetzbar. Das WLAN muss für eine qualitativ hochwertige Telefonie im Vergleich zu reiner Datenkommunikation jedoch einige zusätzliche Anforderungen erfüllen.

Anforderungen von VoWLAN an das drahtlose Netzwerk

Bei der Planung und Realisierung eines WLANs, über das VoWLAN ermöglicht werden soll, sind einige wichtige Voraussetzungen zu berücksichtigen. Es ist darauf zu achten, dass im kompletten Bereich, in dem über das WLAN telefoniert werden soll, eine gute Funkabdeckung besteht. Kommen mehrere Access Points für die Bereitstellung des drahtlosen IP-Netzes zum Einsatz, ist sicherzustellen, dass der Wechsel der Access Points ohne Verbindungsabbrüche oder sonstige Beeinträchtigungen des Telefonats möglich ist (Stichwort Seamless Roaming).

Das WLAN selbst hat besondere Anforderungen in puncto Quality of Service (QoS) zu erfüllen. So sind bestimmte Mindestbandbreiten für Telefonate zur Verfügung zu stellen, Jitter- und Delay-Werte einzuhalten sowie definierte maximale Fehlerraten zu unterschreiten. In der Regel ist im WLAN 802.11e für die Einhaltung der Dienstgüten und Bereitstellung von echtzeitfähigen Anwendungen implementiert.

802.11e ersetzt proprietäre Lösungen für QoS im WLAN und ermöglicht die herstellerübergreifende Verwendung von Geräten. Die bevorzugten WiFi-Standards für Voice over WLAN sind 802.11n oder 802.11ac. Alle im WLAN verwendeten Accesspoints sollten nach 802.11e QoS-fähig sein und auch andere Netzkomponenten wie Switches oder Router haben die entsprechenden Dienstgüten zu unterstützen.

In vielen Installationen erfolgt die Priorisierung von Sprachdaten durch die Bereitstellung separater VLANs (Virtual Local Area Network). Grundsätzlich ist Voice over WLAN aber auch in Netzwerken ohne jegliche QoS möglich. Allerdings kann es in diesen Umgebungen zu massiven Beeinträchtigungen der Telefoniefunktion durch parallel stattfindende Datenübertragungen kommen.

Um die Telefonate über das WLAN abhörsicher zu machen, sind von den Endgeräten Verschlüsselungstechniken zu unterstützen. Für einen möglichst störungsfreien Betrieb ist darauf zu achten, dass benachbarte WLANs durch die Verwendung gleicher Funkkanäle die Performance des eigenen Drahtlosnetzwerkes nicht beeinflussen.

Im Folgenden nochmals kurz zusammengefasst die wichtigsten Anforderungen an das Wi-Fi-Netzwerk für einen störungsfreien Betrieb von Voice over WLAN:

  • Unterstützung und Bereitstellung von Quality of Service durch alle beteiligten Netzkomponenten
  • Möglichkeit der Priorisierung von Datenströmen
  • schnelles und unterbrechungsfreies Roaming beim Wechsel eines Anwenders von einem Access Point zu einem anderen
  • Unterstützung der Verschlüsselung der übertragenen Daten
  • saubere WLAN-Kanalabgrenzung zu benachbarten Funknetzwerken

Abgrenzung von VoWLAN zu DECT

Für die schnurlose Telefonie in lokal abgegrenzten Bereichen wie in Unternehmen oder Privathaushalten hat sich DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications) als Funktechnik etabliert. Diese Drahtlostechnik bietet eine hohe Sprachqualität, arbeitet zuverlässig, erzielt große Reichweiten und ist günstig in Geräte zu implementieren.

Gegenüber der Festnetztelefonie sind bei DECT kaum Qualitätseinbußen festzustellen. Im Vergleich zu WLAN wurde Digital Enhanced Cordless Telecommunications speziell für die drahtlose Telefonie konzipiert und muss keine parallelen Datenströme anderer Anwendungen übertragen. Zudem nutzen DECT und WLAN unterschiedliche Frequenzbereiche. Während WLANs mit Frequenzen von 2,4 und 5 Gigahertz arbeiten, verwendet DECT 1,8 oder 1,9 Gigahertz.

Schon diese verschiedenen Frequenzbereiche haben Unterschiede im Verhalten der beiden Techniken zur Folge. Grundsätzlich haben die niedrigeren Frequenzen von DECT in Gebäuden ein besseres Ausbreitungsverhalten und erzielen dort größere Reichweiten. Die langwelligeren Frequenzen von DECT werden durch die Struktur eines Gebäudes und Wände, Decken oder Möbel weniger gestört. Hinzu kommt, dass in den Frequenzbereichen der WLANs noch andere Funktechniken aktiv sein können. Dazu zählen beispielsweise Bluetooth, drahtlose Lautsprecher oder Videotransmitter.

WLAN bietet zwar größere Bandbreiten als DECT, muss sich diese aber mit vielen anderen Anwendungen und Geräten teilen. Die bei WLANs angegebenen Bruttodatenraten sind stark von der Anzahl der Endgeräte im Drahtlosnetzwerk und der Entfernung zum nächsten Accesspoint abhängig. In ungünstigen Konstellationen kann sich die tatsächliche Bandbreite schon wenige Meter vom Accesspoint entfernt auf einen Bruchteil der maximal möglichen Geschwindigkeit reduzieren.

Voice over WLAN bei Mobilfunkanbietern

Viele Mobilfunkanbieter sind inzwischen dazu übergegangen, Voice over WLAN als zusätzliche Möglichkeit für die drahtlose Telefonie anzubieten. Vor allem dort, wo eine schlechte Abdeckung im Mobilfunknetz des Providers besteht, stellt Voice over WLAN eine Alternative dar. In diesem Fall nutzt das Smartphone das vorhandene WLAN und baut eine Verbindung per IP zum Netzwerk des Mobilfunkanbieters auf. Von dort aus wird das Gespräch zum gewünschten Teilnehmer vermittelt. Voraussetzung für die Nutzung dieser Technik ist, dass der Mobilfunkanbieter VoWLAN freigeschaltet hat und das Endgerät (Smartphone) diese Technik unterstützt.

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