VoIP over WLAN

Wikipedia

Tämän artikkelin tai sen osan muoto kaipaa korjausta.
Voit auttaa Wikipediaa parantamalla artikkelia. Lisää tietoa saattaa olla keskustelusivulla.

VoIP over WLANissa, kuten nimestä käy ilmi, ajetaan VoIPpia langattoman lähiverkon eli WLANin yli, eli siirretään ääntä ja tai videokuvaa digitaalisessa muodossa. Tällä saadaan aikaan mobiliteettiä niin koti- kuin yritysverkoissakin ja luodaan mahdollisuus soittaa halpoja VoIP-puheluita langattomasti sekä osallistua esimerkiksi reaaliaikaisiin videokonferensseihin. Nämä toteutetaan softapuhelimella tai mobiililaitteella, joka tukee VoIPia tai erillisellä VoIP-kännykällä. Yrityksessä tällainen ratkaisu avaa mahdollisuuden pienentää kännykkäkuluja yrityksen itsenäisen WLANin sisällä. Lähiverkkojen yhdistämisellä myös etätyöpisteet ja etätyöntekijät saataisiin katettua halpojen VoIP-puhelujen piiriin omissa WLANeissaan.

VoIP over WLAN -teknologia on vielä hyvin tuore ja siinä on useita asioita, joita tulee ottaa huomioon suunnitellessa sen käyttöönottoa tuotantoympäristöön. QoS (quality-of-service) eli palvelun laatu, puhelujen kontrolli, verkon kapasiteetti sekä arkkitehtuuri ovat ensimmäisinä esille nousevia asioita. VoIP over WLAN -sovelluksien menestykseen vaikuttaa eniten se, miten hyvin WLAN tukee QoS-ominaisuuksia. Puhepalvelut vaativat korkean prioriteetin, jotta sillä saavutetaan ulkoisten verkkojen (esimerkiksi PSTN:n ja langattoman solurakenteisen verkon) asettamat ajoitusrajoitukset. VoIP-kommunikaatiolle on olennaista reaaliaikaisuus ja sen tulisi matkata verkossa ilman turhia jonotuksia. Ideaalisesti yhdensuuntainen latenssi olisi 100ms, sillä enemmän kuin 300ms:n edestakaisen viiveen puhelussa on todettu vaikeuttavan keskustelua. Kun siirtotienä käytetään 802.11a/b/g-standardeja, täytyy WLAN-verkon kapasiteetti analysoida huolella, jotta voidaan olla varmoja että se pystyy tukemaan VoIPin asettamia vaatimuksia.

[muokkaa] QOS WLANinssa

EDCF on IEEE 802.11e -standardin tapa saada priorisoitu mediayhteys sovelluksille, jotka vaativat QoSia. WLAN perustuu jaettuun mediaan, jonka MAC tasolle on kaksi pääsytapaa – DCF (Distributed Coordination Function)ja PCF (Point Coordination Function). DCF käyttää CSMA/CA protokollaa, joka parhaiten tunnetaan best-effort palvelusta sekä asynkroonisista datalähetyksistä. PCF käyttää keskitetysti hallittua pollausmetodia tukeakseen synkronista datalähetystä. DCF on perustapa päästä mediaan kiinni, kun taasen PCF:ää ei ole otettu laajaan käyttöön. CSMA/CA-tekniikka perustuu törmäyksien välttämiseen.

DCF toimii kuuntele ennen lähetystä -periaatteella. Jokainen asema tarkistaa ennen datan lähetyksiä onko media vapaa. Jos media on havaittu vapaaksi, datalähetys voidaan aloittaa välittömästi. Jos media on havaittu varatuksi, asema siirtää omaa lähetystään, kunnes edellinen lähetys on loppu. Asema luo backoff interval -laskurin, joka vähentää backoff-aikaa jokaisen kerran kun se havaitsee median olevan vapaa. Heti kun backoff-laskuri loppuu, voi asema aloittaa lähetyksen olettaen, että tällöin media on vapaa. Mikäli lähetys ei onnistu, voidaan olettaa törmäyksen tapahtuneen ja backoff-proseduuri aloitetaan uudelleen sekä CW (contention window) tuplataan. DCF:llä on sama prioriteetti median pääsyyn jokaiselle asemalle. Sillä ei ole erottelukykyä, jonka avulla voitaisiin priorisoida eri datavirtojen erilaisia viivevaatimuksia.

HCF (Hybrid Coordination Function) on DCF:n ja PCF:n hybridi. HCF:ssä on kaksi median pääsytapaa EDCA (Enhanced Distributed Channel Access) ja HCCA (HCF Controlled Channel Access). HCF määrittelee erilaiset kehyksienvaihdon sekvenssisetit, jotka ovat käytettävissä milloin tahansa. Kun taasen PCF käyttää erilaista kehyksenvaihtosekvenssiä median kilpailutilanteessa ja tilanteessa, jossa ei ole kilpailua varattaessa mediaa.

EDCA on paranneltuversio CSMA/CA-mekanismista, johon on lisätty prioriteetit. Contention Window- ja backoff-aikojen avulla voidaan suosia korkeamman prioriteetin omaavia luokkia. Käytössä on kahdeksan käyttäjälle tarkoitettua prioriteetitasoa. Jokainen prioriteetti on kiinnitetty tiettyyn Access Categoryyn eli pääsyryhmään, joka taasen on yhteydessä eri jonoihin.

HCCA käyttää eräänlaista hybridi koordinaattoria (HC) keskitettyyn median pääsyn hallintaan. HCCA:n tavoite on vähentää mediasta kilvoittelua.

EDCF (Enhanced DCF) on HCF:n käyttämä toiminto, joka tarjoaa erotellun ja jaetun pääsyn mediaan kahdeksan prioriteetin avulla. Access Category eli mediaan pääsykategoria tarjoaa asemille prioriteettituen. Jokaisella asemalla voi olla neljä AC:ta, jotka tarjoavat kahdeksaa käyttäjälle tarkoitettua prioriteettiä (User Priorities). AC:llä on yksi tai useampi UP. Asema ottaa mediaan yhteyttä lähetettävän kehyksen pääsy kategorian (AC:n) mukaan. AC, jolla on korkeampi prioriteetti, annetaan lyhyempi CW, jotta se pystyisi lähettämään ennen matalemman prioriteetin omaavia. Tämä tehdään määrittelemällä CW rajat, eri raja-arvot eri Access Categorylle. MSDUt (MAC Service Data Units) toimitetaan useiden eri backoff tapahtumien kautta yhdessä asemassa. Jokainen backoff tapahtuma on määritelty Traffic Category muuttujien avulla.

[muokkaa] Mobile IP:n yleiskuvaus

Vaikkakin Internet yhteyksien saatavuus on yleistynyt viime vuosina huomattavasti, niin se on yleensä ollut paikkaan sidonnaista eli esimerkiksi Internetiin ollaan päästy työpaikalla taikka kotona. Kämmenmikroilla taikka uudemmilla kännyköillä saadaan nykyään jo Internetyhteys melkeinpä paikasta riippumatta ja tämä antaa uudenlaista vapautta käyttää Internetin tarjoamia palveluita.

[muokkaa] SIP:in yleiskuvaus

SIP (Session Initiation Protocol) on protokolla, jota käytetään muun muassa IP puheluiden ja Internet konferenssien yhdistämiseen sekä pikaviestien lähettämiseen. SIP tukee IP mobiliteettiä VoIP WLAN sovelluksille tarjoamalla handoff ominaisuuksia sovelluskerroksessa.