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Technische Eigenschaften von WLAN-Anrufen

VoIP phone service background
VoIP Technik - Hintergrund und Erklärungen

Oft wird gelesen, dass man WLAN-Anrufe oder WiFI Calling bezeichnet, wenn mit dem Smartphone über eine WiFi-Verbindung telefoniert wird. In diesem Beitrag wollen wir nun einen umfassenderen Überblick über die Aspekte geben, die beim WLAN-Anruf beachtet werden müssen. Wir werden auch sehen, welche anderen Geräte für WiFi Calling verwendet werden können.

Geeignete Geräte für WLAN-Anrufe

1 – Smartphones mit VoIPstudio-App

Smartphones mit VoIPstudio-App

2 – Smartphones mit SIP-App eines Drittanbieters

Smartphones mit Drittanbieter-SIP-App 1 Smartphones mit Drittanbieter-SIP-App 2

3 – WLAN-Telefone: Schnurlose Mobilteile und Tischtelefone

WiFi-Handsets über WiFi-Verbindung WiFi-Tischtelefone über WiFi-Verbindung

Grandstream WP820 (WiFi) Grandstream GXP 1760W

4 – Verwendung von Laptops zum Telefonieren über WiFi

Mit einer beliebigen SIP-App oder mit der VoIPstudio Desktop-Anwendung erhältlich für Windows, MacOS und Linux.

5 – VoIP-Anrufe über das mobile Datennetz eines Mobiltelefons

Sie können auch VoIP-Anrufe tätigen und empfangen, wenn Ihr Smartphone nicht mit WiFi verbunden ist, sondern nur das mobile Datennetz nutzt.

6 – Nicht standardisierte 802.11 Technologie: DECT (schnurlose Handsets)

Dies ist wahrscheinlich die zuverlässigste Art, VoIP-Anrufe über ein schnurloses Gerät zu führen. Das liegt daran, dass die DECT-Technologie speziell für Telefongespräche konzipiert ist. Es handelt sich also um eine robuste Technologie, die überhaupt nicht teuer ist, und die beste Empfehlung, wenn man über WiFi-Telefonie nachdenkt.

Nicht standardisierte 802.11-Technologie. DECT wireless Handsets Non standard 802.11 technology. Schnurloses DECT-Mobilteil

Was sind die Netzanforderungen für VoIP-Anrufe?

VoIP-Gespräche erfordern keine hohe Bandbreite oder Hochgeschwindigkeitsverbindung. Heutzutage beziehen sich die Qualitätsanforderungen für VoIP eher auf Verzögerung, Paketverlust, und überlastete Netzwerke. Beachten Sie, dass es sich bei Sprache um Echtzeit-Verkehr handelt, der pünktlich zugestellt werden muss. Da es keine Paketwiederherstellung gibt, ist es wichtig, dass es keine Ausfälle gibt. Die Mindestanforderungen sind:

  • Bandbreite Bedarf mit dem am häufigsten verwendeten Protokoll G.711 nur knapp 80 Kbps für jeden Teil des Anrufs. Bei gekapselten Netzwerkprotokollen kann sich dieser Wert etwas erhöhen. 
  • Latenzsollte 150ms in einer Richtung nicht überschreiten. Bei Überschreitung sind Probleme sichtbar, die sich in einer schlechten Konversation mit Echos und gegenseitiger Unterbrechung der Anrufer äußern.
  • Paketverlust, wenn dieser 5% übersteigt, können Sie die Person auf der anderen Seite nicht verstehen.
  • Jitter, der 40ms überschreitet, führt zu einer Verschlechterung der Gesprächsqualität. Ein hoher Jitter-Wert ist in der Regel eine Folge von langsamen Geschwindigkeiten oder überlasteten Netzen.

WiFi-Grundkonzepte

Grundlegend verstehen wir WiFi als Technologie, die es unseren Geräten ermöglicht, sich mit dem Internet zu verbinden. Sie nutzt bestimmte sehr kleine Bereiche des Funkspektrums, die in der Nähe des 2,4-GHz- und 5-GHz-Bandes liegen.

Die WiFi-Standards verwalten das 2,4-GHz- und das 5-GHz-Funkband mit verschiedenen Schemata, die einige isolierte Kommunikationskanäle innerhalb jedes Bandes bereitstellen. Um die Kommunikation zwischen der Antenne und den WiFi-Geräten zu ermöglichen, müssen diese also auf demselben Kanal bleiben. Außerdem ist es wichtig, dass diese beiden Geräte die einzigen sind, die zur gleichen Zeit und auf dem gleichen Kanal kommunizieren können und dass nur ein Gerät zur gleichen Zeit kommunizieren kann. (Wifi ist halbduplex).

Dies ist sehr wichtig, denn es zeigt, dass wir eine begrenzte Anzahl von Kanälen haben und wir wissen, dass nur ein Gerät gleichzeitig Pakete in diesem Kanal senden kann. Das ist der Grund, warum wenn viele Geräte an WiFi-Antennen angeschlossen sind, die Verbindung langsamer wird.

Entfernung zum Zugangspunkt

Ein weiterer wichtiger Punkt im Zusammenhang mit WiFi ist die Entfernung zum Zugangspunkt. Je weiter wir von der Antenne entfernt sind, desto langsamer werden die Datenraten. Das hört sich einfach an, aber beachten Sie, dass für die Übertragung der gleichen Datenmenge an ein Gerät in größerer Entfernung viel mehr Zeit benötigt wird. Dies führt dazu, dass diese Geräte den Kanal viel länger belegen müssen. Dadurch werden auch alle anderen Geräte, die denselben AP (Access Point) verwenden, verlangsamt. Je größer die Entfernung ist, desto mehr Kommunikationsfehler und erneute Übertragungen sind erforderlich. Das ist der Grund, warum Access Points meistens nur Geräte mit niedrigen Datenraten nicht verbinden. Nur um zu verhindern, dass diese Geräte andere Benutzer an der Verbindung hindern.

Überschneidende Kanäle

Hinweis Kanäle dürfen sich nicht überschneiden. Antenen verwendet also immer nur einen einzigen Kanal und wählt in der Regel weniger Benutzerkanäle aufgrund der Nachbarschaft aus. Wenn Sie also einen anderen AP im Büro oder in der Nachbarschaft haben, kann dieser auch Ihre Funkfrequenz überlasten, so dass Ihr AP zwischen den Kanälen wechseln muss.

Außerdem gibt es einige elektronische Geräte, die den Funkbereich überlasten. Das sind in der Regel DECT-Telefone und Mikrowellenherde.  Beachten Sie, dass es unter 2,4 GHz nur 3 sich nicht überschneidende Kanäle gibt, während 5 GHz bis zu 24 sich nicht überschneidende Kanäle hat.

2,4 GHz nicht überlappende Kanäle 5 GHz nicht überlappende Kanäle

Client-Fähigkeiten

Es ist auch wichtig, dass der Client über die entsprechenden Fähigkeiten verfügt, da zum Beispiel kleine Geräte kleinere Antennen und Signale mit geringer Leistung verwenden. Außerdem verwenden sie viele Batteriesparprotokolle.  

Aber aktuelle WiFi AP werden immer intelligenter und die Technologie ermöglicht ihnen:

  • Kanäle zusammenführen, um die Geschwindigkeit zu erhöhen. 
  • Nutzung von Signalpuffern zur Fehlerbehebung..
  • Heutzutage können AP mehrere Funkgeräte auf demselben Kanal verwenden, um die sich überlappenden Signale zusammenzuführen und so die Geschwindigkeit zu erhöhen..

Derzeit beruht die Idee, schnellere WiFi-Netzwerke zu schaffen, auf der Einrichtung vieler Zugangspunkte, von denen jeder mit sehr geringer Leistung sendet. So überschneiden diese sich nicht, und ist für eine nicht allzu große Anzahl von Geräten in dessen Abdeckungsbereich zuständig.

Unglücklicherweise bringt die Idee kleinerer Zugangspunkte ein weiteres Problem mit sich, nämlich Roaming. Roaming ist das, was unser Gerät macht, wenn es zwischen verschiedenen Antennen wechselt. Das kann einfach passieren, weil wir uns im Büro bewegen. Es kann aber auch vorkommen, dass wir mit Roaming konfrontiert werden, wenn wir im Büro WiFi benutzen und während eines Anrufs das Büro verlassen, so dass wir die WiFi-Verbindung verlieren und zum mobilen Datennetz wechseln. In solchen Fällen muss das Smartphone schnell zwischen den Antennen und Netzen wechseln, damit die Internetverbindung aktiv bleibt und der Anruf nicht unterbrochen wird. Beachten Sie jedoch, dass es sich hierbei um ein sehr sensibles Szenario handelt und Ihr Anruf in einigen Fällen beeinträchtigt werden könnte. 

WiFi-Netzverbindungen

In den meisten Büros oder im Homeoffice ist die häufigste Verbindung die Verwendung einer eingebetteten WiFi-Verbindung unter dem Router des Internetanbieters. In einigen anderen Fällen werden jedoch mehrere WiFi-Antennen zusammengeschaltet, um ein flächendeckendes Netz zu schaffen, so dass alle Gebäude über ein gutes WiFi-Signal verfügen.

Ein einzelner Router mit integrierter Antenne

Hauptpunkte, die die Sprachqualität beeinträchtigen könnten, sind:

  • Stellen Sie sicher, dass Sie WiFi-Abdeckung haben, wenn Sie Wifi Calling verwenden
  • Vergewissern Sie sich, dass nicht zu viele Benutzer auf derselben Verbindung sind

Einzelner Router mit eingebetteter Antenne

Weite Abdeckung mit mehreren Antennen

Dies ist das beste Szenario für Anrufe über Wi-Fi. Es muss ein Netztechniker vorhanden sein, der geprüft und sichergestellt hat, dass WiFi die Anforderungen an Abdeckung, Geschwindigkeit und Benutzergleichzeitigkeit erfüllt.

Breite Abdeckung mit mehreren Antennen

Andere Netzwerkgeräte, die die VoIP-Qualität oder Signalisierung beeinträchtigen können

1- Beeinträchtigung der Funkqualität

Es gibt Geräte, die die WLAN-Abdeckung und die Funkqualität beeinträchtigen können. Hauptsächlich werden die drahtlosen Störungen erzeugt durch: Mikrowellen, DECT-Antennen, physische Hindernisse oder andere WiFi-Antennen.

2- Beeinträchtigung der Netzqualität

Sobald unser Gerät kein Funkproblem mehr hat und eine kabelgebundene Verbindung erreicht hat, kann dieser immer noch auf einige Hindernisse stoßen, die die Kommunikation beeinträchtigen können. Die wichtigsten Probleme, die es zu vermeiden gilt, sind: Netzüberlastung oder Überlastung, falsch konfigurierte Firewall-Regeln für VoIP, Routerprobleme.

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