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Technik
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Technische Voraussetzungen

Mit Push-to-Talk können Walkie-Talkie-ähnliche Kommunikationsdienste mit Features wie beispielsweise Gruppenruf erstmals kostengünstig auch im GSM/GPRS-Mobilfunknetz genutzt werden. Ein wesentliche Voraussetzung hierfür war die Implementierung der paketbasierten GPRS-Kernnetze - als leitungsvermittelter Dienst wären GSM-basierte Gruppenruf-Dienste nicht profitabel gewesen.

Die von Nokia vorgestellte PoC-Lösung (Push-to-Talk over Cellular) umfasst unter anderem den Nokia Push to Talk Call Processor und das Nokia Push to Talk Register. Der Nokia Push to Talk Call Processor steuert den PoC-Verkehr, während das Nokia Push to Talk Register die PoC-spezifischen Kundendaten verwaltet - einschließlich Zugangsrechten, Authentifizierungsinformationen und Zugehörigkeit zu Gesprächsgruppen.

Darüber hinaus umfassen die Aufgaben dieser Netzkomponenten die Signalisierung beim Rufaufbau, die Reservierung von Übertragungskapazität und das Echtzeit-Routing von IP-Paketen. Sie bieten auch Schnittstellen zu den Dienstbereitstellungs- und Netzmanagement-Systemen des Netzbetreibers und generieren CDRs (charging detail records), die als Grundlage für die Abrechnung dienen. Dabei sind unterschiedliche Abrechnungsmodalitäten möglich, wie beispielsweise eine feste monatliche Gebühr, eine nutzungsabhängige Gebühr (Gesprächsminuten oder übertragenes Datenvolumen) oder die Mitgliedschaft in einer Gesprächsgruppe (nach gehörten Gesprächsminuten) etc.

Beide PoC-Produkte können an jedes vorhandene GPRS-Netz, unabhängig vom Hersteller, angeschlossen werden. Auch der Einsatz in den Mobilfunknetzen der 3. Generation ist geplant. Natürlich ist die PoC-Lösung hoch skalierbar und für die Nutzung durch mehrere Millionen Nutzer ausgelegt.

Obwohl Gruppenruf unterstützt wird, basiert PoC nicht auf Multitasking, sondern auf Multi-Unicasting: Das PoC-Endgerät sendet auch bei einem Gruppenruf die Datenpakete zunächst an einen dedizierten PoC-Server, dieser ordnet die enstprechende Gesprächsgruppe zu und leitet den Datenverkehr an die Empfängergruppe weiter, wobei er den Datenstrom entsprechend vervielfältigt.

Bei der Generierung von Gesprächsgruppen und der Rufkontrolle basiert Push-to-Talk auf dem IETF-spezifizierten Session Initiation Protocol (SIP), das auch in den Endgeräten implementiert sein muss. Mit dem Nokia 5140 steht bereits ein SIP-fähiges Push-to-Talk-GSM Mobiltelefon von Nokia zur Verfügung: Dieses Mobiltelefon ist das erste Push-to-Talk-fähige GSM Mobiltelefon. Nokia plant für das Jahr weitere Geräte dieser Art vorzustellen.

Wichtige Voraussetzung auf ist außerdem die Implementierung des Real-time Transport Protocol (RTP). RTP wurde speziell entwickelt, Ende-zu-Ende Netztransportdienste für Echtzeit-Anwendungen bereitzustellen, die beispielsweise Sprache und Video übertragen.

Während sich die ersten Implementierungen von R97/98-basierten GPRS-Netzen auf paketbasierte Nahezu-Echtzeit-Dienste wie WAP, MMS und Firmenanwendungen konzentrierten, empfiehlt es sich, für PoC ein 3GPP R99 konformes GPRS oder E-GPRS-Zugangsnetz zu benutzen, das Header-Kompression und QoS-Merkmale unterstützt.

Die Hauptelemente der PoC-Lösung auf einen Blick:

PoC-fähiges Endgerät

  • PoC-Client, Bedienerführung und integrierte freihändige Bedienung durch Lautsprecher
  • SIP und RTP-Implementierung

Kernnetz

  • PoC-Anwendungs-Server
  • Integration in bestehende Informationssysteme

Empfohlene GPRS-Voraussetzungen

  • Always-on GPRS
  • 3GPP R99 Streaming-Class QoS-Unterstützung
  • Degermark IP-Header-Kompression


Frühzeitige Entscheidung sinnvoll

Es ist aus verschiedenen Gründen sinnvoll, schon in der Anfangsphase der GPRS-Netzplanung eine spätere PoC-Implementierung mit in Erwägung zu ziehen.

Push-to-Talk nutzt AMR-kodierte (z.B. 5.15 kbit/s) IP-Sprachübertragung, die hohe Toleranz in punkto Bit- und Framefehler aufweist. An der Luftschnittstelle (Übertragung zwischen Endgerät und Basisstation) werden die IP-Pakete in einen Zeitschlitz gepackt, wobei die exakte Anzahl der Pakete pro Zeitschlitz von der eingesetzten IP-Version und Header-Komprimierung abhängt. Da die Push-to-Talk-Pakete in jeweils einen Zeitschlitz gepackt werden, beträgt die Datendurchsatzrate an der Luftschnittstelle etwa 8 Kbit/s.

Die entsprechende Durchsatzrate im GPRS-Kernnetz liegt bei etwa 12 Kbit/s, abhängig ebenfalls von der IP-Version und der Header-Komprimierung. Da die Kapazität des SGSN (Serving GPRS Support Node) und des GGSN (General GPRS Support Node) und des Bassistationssystems entsprechend dimensioniert sein müssen, ist für die Netzbetreiber eine frühzeitige Auseinandersetzung mit Push-to-Talk empfehlenswert.




Quelle: Nokia