Da Unternehmen zunehmend WLANs einsetzen, ist es unerlässlich, deren Auswirkungen auf VoIP zu verstehen. WLANs bieten zwar Flexibilität und Mobilität, können aber aufgrund von Paketverlusten und Bursts beim Wechsel des Access-Points zu Problemen mit der Anrufqualität führen. Um diese Probleme zu bekämpfen, können Unternehmen robuste Codecs wie OPUS verwenden, die dafür ausgelegt sind, Paketverluste effektiv zu bewältigen, und SBCs einsetzen, um Jitter-Puffer zu verbessern. Durch den Einsatz dieser Lösungen können Unternehmen ein zuverlässigeres VoIP-Erlebnis gewährleisten, das den Anforderungen moderner Arbeitsplätze gerecht wird und eine nahtlose Kommunikation ohne Unterbrechungen ermöglicht.
Immer mehr Unternehmen nutzen WLANs (Wireless Local Area Networks) für ihre Netze, und die Vorteile liegen auf der Hand. WLANs ermöglichen die drahtlose Verbindung von Geräten und bieten Mobilität und Flexibilität, ohne dass - abgesehen von den Access-Points - eine umfangreiche Verkabelung erforderlich ist. Die Nutzer sind heute viel mobiler, und WLANs bieten die Freiheit, sich zu bewegen und dabei in Verbindung zu bleiben. Multizellen-WLANs, bei denen mehrere Zugangspunkte verwendet werden, um eine nahtlose Abdeckung größerer Bereiche zu gewährleisten, sind weit verbreitet und bieten eine große Bandbreite für die heutigen Anwendungen. In gemeinsam genutzten Büroräumen ist das WLAN oft die einzige praktikable Lösung, die es den Nutzern ermöglicht, effizient zu arbeiten, da mittlerweile fast jede Anwendung nahtlos mit WLANs funktioniert.
WLAN ist auch für Sprachanrufe innerhalb dieser Anwendungen geeignet. Wenn zum Beispiel ein WhatsApp-Nutzer einen anderen WhatsApp-Nutzer anruft, ist WLAN normalerweise kein Problem. Herausforderungen entstehen jedoch, wenn Standard-VoIP-Ausrüstung eingesetzt wird.
Das Problem?
Mehrere WLAN-Verhaltensweisen stellen für VoIP-Anrufe eine Herausforderung dar. Das erste Problem in einem Multizellen-Netz besteht darin, dass die Clients ständig auf der Suche nach einem besseren Signal sind. Wenn ein Client beschließt, zu einem anderen Access-Point zu wechseln, hält er im Wesentlichen alle Pakete zurück, bis der Wechsel abgeschlossen ist, und sendet diese Pakete dann auf einmal raus. Je nach Konfiguration des WLAN kann dieser Vorgang mehrere 100 ms dauern, was dazu führt, dass nach einer längeren Zeit ohne Pakete 20 oder mehr RTP-Pakete (Real-time Transport Protocol) in einem Rutsch ankommen. RTP-Pakete werden für die Übertragung von Audio- und Videodaten über IP-Netze verwendet, so dass diese Burst-Übertragung die Qualität eines VoIP-Anrufs erheblich beeinträchtigen kann.
Ein weiteres Problem ist, dass im WLAN mehr Pakete verloren gehen als im LAN. RTP verwendet UDP (User Datagram Protocol), ein Protokoll, das auf Geschwindigkeit ausgelegt ist, aber nicht versucht, ein Paket erneut zu senden, wenn es verloren geht. Diese Paketverluste treten oft auch in Häufungen (Bursts) auf, d. h. mehrere benachbarte Pakete gehen zusammen verloren. Dadurch wird es immer schwieriger, den Inhalt auf der Empfängerseite zu rekonstruieren.
Die meisten VoIP-Geräte verfügen über relativ kurze Jitter-Puffer: Die Geräte wollen die Round-Trip-Verzögerung kurz halten, damit sich die beiden Gesprächsteilnehmer nicht gegenseitig stören. Während dieser Ansatz für normale VoIP-Gespräche gut funktioniert, wird er in WLAN-Umgebungen zu einer Belastung, da diese Bursts den Jitter-Puffer der meisten VoIP-Geräte leicht überfordern. Dies führt zu stotternden Audiosignalen und kann die Gesprächsqualität so weit verschlechtern, dass eine Kommunikation fast unmöglich wird.
Selbst bei der Verwendung von Anwendungen wie Microsoft Teams mit Standard-VoIP-Geräten stehen die Nutzer vor demselben Problem. Bei Anrufen von einem Laptop, der mit einem WLAN verbunden ist, erzeugt das Netzwerk die gleiche Art von Bursts, mit denen auch andere Anwendungen zu kämpfen haben. Während Anrufe von einem Teams-Benutzer zu einem anderen Teams-Benutzer durch die großen Jitter-Puffer in Teams effektiver verwaltet werden können, haben die meisten VoIP-Geräte Schwierigkeiten, diese Bursts zu bewältigen.
Dies betrifft nicht nur VoIP-Geräte. Die meisten SIP-Trunks haben das gleiche Problem, einfach weil sie nicht wissen können, an welcher Art von Endpunkt der Anruf letztendlich endet. Das bedeutet, dass bei einem Anruf von einem WLAN-Gerät zu einer Festnetznummer die Qualität des Anrufs - aus einem WLAN-Netz mit großen Bursts - eher niedrig ist.
Dies führt zu Frustration bei Benutzern und Administratoren, da die Anrufe innerhalb der Apps scheinbar problemlos funktionieren..
Die Lösung
Zum Glück gibt es einige Strategien, um diese Probleme zu lösen.
Der erste Schritt besteht darin, Codecs zu verwenden, die robuster gegen Paketverluste sind. OPUS ist ein Audiocodec, der für interaktive Echtzeitanwendungen entwickelt wurde und sich bei vielen Geräten durchgesetzt hat, weil er mit Paketverlusten recht gut umgehen kann. Selbst wenn die VoIP-Ausrüstung OPUS nicht unterstützt, kommt die Transkodierung zur Hilfe und wandelt den Audiostrom in das richtige Format um. Der Verlust an Audioqualität ist in der Regel vernachlässigbar, verglichen mit der Qualität mit einem älteren Codec. Dieser Ansatz behebt zwar verlorene Pakete, löst aber nicht vollständig das Problem der Netzwerk-Paketbursts. Der Vodia SBC unterstützt OPUS und bevorzugt es standardmäßig bei WebRTC und Apps.
Der zweite Schritt ist das Hinzufügen eines speziellen Netzwerkfilters im SBC (Session Border Controller) zwischen WLAN-Geräten und VoIP-Ausrüstung, wodurch der verfügbare Jitter-Puffer für das Gespräch drastisch erhöht wird. Dies führt zwar zu einer längeren Umlaufverzögerung, wodurch sich Gespräche weniger unmittelbar anfühlen können, stellt aber zumindest sicher, dass der Ton verständlich ist. Die meisten Nutzer sind dies von ihren Anwendungen gewohnt, so dass die Zahl der Beschwerden darüber recht gering ist. Nur VoIP-Experten würden das bemerken!
Aber wie lang sollte der Burst-Jitter-Puffer sein? Eine Möglichkeit, den Puffer zu verlängern, ist die statische Festlegung einer Mindestlänge für den Jitter-Puffer. Zu Beginn des Anrufs hält der SBC Pakete zurück, bis der Jitter-Puffer einen Schwellenwert erreicht hat; nach Erreichen des Schwellenwerts kann die Wiedergabe der Pakete beginnen, wodurch das Risiko, dass die Pakete ausgehen, deutlich verringert wird, selbst wenn es Bursts von der WLAN-Seite gibt. Dies kann zwar sicherstellen, dass der Ton verständlich ist, erhöht aber auch die Verzögerung bei Gesprächen, die ansonsten gut klingen würden.
Bei der Verwendung eines adaptiven Filters wird der Jitter-Puffer nur dann aktiviert, wenn während des Gesprächs ein Burst erkannt wird. Dies führt zwar zu einer Lücke im Gespräch, hält aber im Allgemeinen die Umlaufverzögerung niedrig und sorgt für eine höhere Gesprächsqualität. Einige Anwendungen versuchen sogar, in Umgebungen zu lernen, in denen sie mit einem großen Jitter-Puffer beginnen sollten. Wenn Sie nach einem Gespräch eine Aufforderung zur Rückmeldung über die Gesprächsqualität erhalten, können diese Informationen verwendet werden, um den Jitter-Puffer für zukünftige Anrufe von derselben IP-Adresse einzurichten.
Der SBC in der Vodia PBX ist darauf ausgelegt, Bursts von WebRTC-Anrufen zu erkennen und fügt standardmäßig einen Jitter-Puffer mit 1000 ms ein. Diese Konfiguration funktioniert in den meisten Fällen gut, und die Administratoren müssen sich keine Sorgen über Probleme mit dem WLAN machen oder IP-Adressen explizit programmieren, um die Filterung auszulösen.
Da immer mehr Unternehmen Multizellen-WLAN mit VoIP einsetzen, ist es unerlässlich, einen intelligenten SBC einzubinden, der sich um Transcoding und Burst-Filterung kümmert. Im Idealfall sind sich die Systemadministratoren dieser Probleme nicht bewusst, und die Benutzer können mit VoIP-Anrufen die gleiche Erfahrung machen wie mit ihren mobilen Apps.
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Über Vodia Networks
Vodia Networks Inc., ist ein bahnbrechender Anbieter von B2B-Cloud-Kommunikationslösungen für Unternehmen, Contact Center und Service Provider. Die PBX-Software von Vodia bietet eine umfangreiche Suite von Business-Telefonie-Funktionen für On-Premise- und Cloud-basierte Systeme und funktioniert nahtlos auf Windows-, Linux- oder Mac-Plattformen. Die Vodia-Telefonanlage ist vollständig konform mit den SIP-Industriestandards und lässt sich mühelos in eine Vielzahl von SIP-basierten Geräten und Trunking-Anbietern integrieren, was die ultimative Freiheit in der Telefonie gewährleistet. Die mandantenfähigen Plattformen von Vodia sind mit einer noch nie dagewesenen Anzahl von Technologien kompatibel, darunter Tischtelefone, Softphones und APIs für eine Vielzahl von Software- und CRM-Systemen von Drittanbietern. Unser Ziel ist es, unseren Partnern und Endbenutzern die beste Cloud-Telefonanlage der Welt und einen persönlichen Support zu bieten, um ihren Erfolg auf Schritt und Tritt zu gewährleisten. Besuchen Sie Vodia auf LinkedIn, Facebook und YouTube.
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