Was ist VoLTE? Die Grundlagen der Voice-over-LTE-Technologie

Voice over LTE, allgemein bekannt als VoLTE, ist eine innovative Technologie, die die Art und Weise, wie wir telefonieren, durch die Nutzung des 4G LTE-Netzwerks revolutioniert. Im Gegensatz zu herkömmlichen Sprachanrufen, die auf älteren 2G- oder 3G-Netzwerken basieren, ermöglicht VoLTE Sprachanrufe in höherer Qualität und schnellere Konnektivität durch Nutzung der erweiterten Funktionen von 4G. Diese Technologie verbessert nicht nur die Anrufqualität, sondern ermöglicht auch die gleichzeitige Nutzung von Sprach- und Datendiensten, was das mobile Gesamterlebnis verbessert. In diesem Leitfaden werden wir uns mit den Grundlagen von VoLTE befassen, wie es funktioniert und welche Vorteile es für die alltägliche Kommunikation bietet.

Einführung in VoLTE

Was ist VoLTE?

Voice over LTE oder VoLTE ist eine Technologie, die Sprachanrufe über ein 4G LTE-Netzwerk statt über herkömmliche 2G- oder 3G-Netzwerke ermöglicht. Dieser Übergang zu 4G bedeutet, dass Anrufe klarer und zuverlässiger sein können. VoLTE digitalisiert Ihre Stimme effektiv und sendet sie über das Datennetzwerk statt über das alte Sprachnetzwerk. Dies ermöglicht eine bessere Tonqualität und schnellere Anrufaufbauzeiten. Durch die Verwendung des 4G-Netzwerks ermöglicht VoLTE Benutzern außerdem, während eines Anrufs auf das Internet zuzugreifen, was mit älteren Netzwerktechnologien nicht möglich war. Einfacher ausgedrückt verbessert VoLTE die Effizienz und Qualität der Sprachkommunikation und nutzt die erweiterten Funktionen der 4G-Infrastruktur voll aus. Dies beantwortet die Frage „Was ist VoLTE?“, indem seine Rolle bei der Modernisierung der Telefonkommunikation hervorgehoben wird.

Kurze Geschichte von VoLTE

Die Geschichte von VoLTE beginnt mit der Entwicklung der Mobilfunknetze. Anfangs wurden Sprachanrufe über 1G- und 2G-Netze getätigt, wobei analoge bzw. digitale Technologien verwendet wurden. Als die Nachfrage nach mobilen Daten stieg, wurden 3G-Netze eingeführt, die bessere Datendienste ermöglichten, für Sprachanrufe aber immer noch auf älteren Methoden basierten. Die wahre Wende brachte die Einführung der 4G-LTE-Netze, die schnellere Datengeschwindigkeiten und geringere Latenzzeiten boten. 2012 wurde VoLTE eingeführt, um das volle Potenzial der 4G-Technologie für die Sprachkommunikation auszuschöpfen. Das erste kommerzielle VoLTE-Angebot wurde in Südkorea von SK Telecom durchgeführt, gefolgt von anderen großen Mobilfunkanbietern weltweit. VoLTE gewann an Zugkraft, da es eine bessere Anrufqualität und die Möglichkeit bot, Datendienste gleichzeitig zu nutzen. Die kurze Geschichte von VoLTE zeigt also seine Entwicklung als Reaktion auf den wachsenden Bedarf an besserer und effizienterer mobiler Kommunikation.

Bedeutung von VoLTE heute

VoLTE spielt eine entscheidende Rolle in der modernen Mobilkommunikation. Einer seiner Hauptvorteile ist die verbesserte Anrufqualität, die im Vergleich zu älteren Netzwerken klarere und schärfere Sprachanrufe ermöglicht. Diese Verbesserung ist besonders wichtig für Unternehmen und Remote-Mitarbeiter, die auf qualitativ hochwertige Sprachkommunikation angewiesen sind. Darüber hinaus ermöglicht VoLTE Benutzern, gleichzeitig Anrufe zu tätigen und Daten zu verwenden, was für Multitasking, wie das Surfen im Internet oder die Verwendung von Apps während eines Anrufs, unverzichtbar ist. Die Technologie führt auch zu einer besseren Akkueffizienz, da das Telefon weniger zwischen verschiedenen Netzwerktypen wechseln muss. Da 2G- und 3G-Netzwerke auslaufen, stellt VoLTE außerdem sicher, dass Benutzer weiterhin ohne Unterbrechung Sprachanrufe tätigen können. Daher liegt die Bedeutung von VoLTE heute in seiner Fähigkeit, ein nahtloseres, effizienteres und qualitativ hochwertigeres mobiles Kommunikationserlebnis zu bieten.

So funktioniert VoLTE

Grundlagen der LTE-Technologie

LTE oder Long-Term Evolution ist ein Standard für drahtlose Breitbandkommunikation. Er wurde entwickelt, um die Geschwindigkeit und Effizienz mobiler Netzwerke durch die Verwendung einer All-IP-Architektur (Internet Protocol) zu verbessern. Diese Technologie nutzt eine größere Bandbreite und fortschrittliche Modulationstechniken, um schnellere Datenraten und geringere Latenzzeiten zu liefern. LTE arbeitet auf verschiedenen Frequenzbändern und bietet so Flexibilität und bessere Abdeckung. Im Gegensatz zu seinen Vorgängern ist LTE für die Datenübertragung optimiert und eignet sich daher ideal für Aktivitäten wie Streaming, Surfen und Herunterladen. Es unterstützt auch MIMO-Technologien (Multiple Input and Output), wodurch die Netzwerkkapazität und -zuverlässigkeit verbessert wird. Die Grundlagen der LTE-Technologie umfassen Paketvermittlung, bei der Daten in Pakete aufgeteilt und über das Netzwerk übertragen werden, wodurch Ressourcen effizienter genutzt werden können. Auf dieser Grundlage kann VoLTE Sprachdaten effizienter und qualitativ hochwertiger übertragen und sich nahtlos in andere mobile Datendienste integrieren.

VoLTE-Netzwerkarchitektur

Die Architektur eines VoLTE-Netzwerks basiert auf der bestehenden 4G LTE-Infrastruktur mit Erweiterungen zur Unterstützung von Sprachanrufen über Daten. Das Kernelement ist das IP Multimedia Subsystem (IMS), das Sprach-, Video- und Messaging-Dienste über IP abwickelt. IMS dient als Rückgrat von VoLTE und verwaltet den Aufbau, die Steuerung und den Abbau von Anrufen. Im Gegensatz zu herkömmlichen leitungsvermittelten Sprachnetzwerken verwendet VoLTE ein paketvermitteltes Netzwerk, in dem Sprache als Datenpakete übertragen wird. Diese Architektur umfasst auch den Evolved Packet Core (EPC), der für Datenrouting, Mobilitätsmanagement und Servicequalität verantwortlich ist. Die VoLTE-Netzwerkarchitektur gewährleistet eine nahtlose Übergabe zwischen LTE-Zellen und sorgt so für Gesprächskontinuität, wenn sich Benutzer zwischen verschiedenen Standorten bewegen. Durch die Nutzung dieser fortschrittlichen Architektur ist VoLTE in der Lage, qualitativ hochwertige Sprachdienste in Echtzeit bereitzustellen und gleichzeitig andere Datendienste zu nutzen. Diese Integration von Sprach- und Datenfunktionen stellt einen bedeutenden Fortschritt im Design mobiler Netzwerke dar.

VoLTE-Anrufvorgang

Der VoLTE-Anrufprozess beginnt mit der Initiierung einer Anrufanforderung durch den Benutzer. Diese Anforderung wird über das LTE-Netzwerk an das IP Multimedia Subsystem (IMS) gesendet, das den Anrufaufbau verwaltet. Das IMS überprüft die Verfügbarkeit und Kompatibilität der Geräte des Anrufers und des Empfängers, um sicherzustellen, dass sie VoLTE unterstützen. Sobald die Kompatibilität bestätigt ist, stellt das IMS eine Verbindung mithilfe des Evolved Packet Core (EPC) her, der die Sprachdaten als Pakete über das Netzwerk leitet. Während des Anrufs werden die Sprachdaten in Echtzeit übertragen, was eine hohe Klarheit und geringe Latenz gewährleistet. Der Anrufprozess unterstützt auch nahtlose Übergaben, sodass Benutzer zwischen LTE-Zellen wechseln können, ohne den Anruf zu verlieren. Wenn sich ein Benutzer in ein Gebiet ohne LTE-Abdeckung bewegt, kann der Anruf auf ältere Netzwerke zurückfallen, obwohl dies die Qualität beeinträchtigen kann. Dieser optimierte Anrufprozess unterstreicht die Effizienz und Raffinesse der VoLTE-Technologie.

Vorteile von VoLTE

Verbesserte Anrufqualität

Einer der wichtigsten Vorteile von VoLTE ist die deutliche Verbesserung der Anrufqualität. VoLTE verwendet High-Definition-Sprachtechnologie (HD), die einen größeren Frequenzbereich bei der Sprachübertragung ermöglicht. Dies bedeutet, dass Anrufe klarer und natürlicher klingen und weniger Hintergrundgeräusche auftreten. Herkömmliche Netzwerke wie 2G und 3G übertragen Sprache über ein schmaleres Frequenzband, was zu gedämpftem oder blechernem Ton führen kann. VoLTE hingegen bietet einen volleren, satteren Klang, der die Nuancen der menschlichen Sprache besser erfasst. Darüber hinaus reduziert die geringe Latenz von VoLTE die Verzögerung zwischen dem Sprechen und Hören von Wörtern, wodurch Gespräche unmittelbarer und natürlicher wirken. Diese verbesserte Anrufqualität ist insbesondere in professionellen Umgebungen von Vorteil, in denen eine klare Kommunikation entscheidend ist. Insgesamt stellt das verbesserte Audioerlebnis von VoLTE einen bedeutenden Fortschritt in der Mobiltelefonie dar und bietet Benutzern ein zufriedenstellenderes und effektiveres Kommunikationsmittel.

Verbesserte Datennutzung

VoLTE verbessert nicht nur die Anrufqualität, sondern steigert auch die Datennutzung erheblich. Im Gegensatz zu älteren Netzwerken ermöglicht VoLTE Benutzern, gleichzeitig Sprachanrufe zu tätigen und Datendienste zu nutzen. Das bedeutet, dass Sie während eines Anrufs ohne Unterbrechung im Internet surfen, Apps verwenden oder Inhalte streamen können. Die Integration von Sprache und Daten über dasselbe 4G LTE-Netzwerk gewährleistet ein nahtloses Erlebnis mit minimaler Latenz. Darüber hinaus nutzt VoLTE die Netzwerkressourcen effizienter, was zu besseren Datengeschwindigkeiten und weniger Überlastungen führen kann, insbesondere in stark frequentierten Bereichen. Diese Funktion ist besonders nützlich für Multitasking und ermöglicht es Benutzern, produktiv und verbunden zu bleiben. Die verbesserte Datennutzung mit VoLTE stellt sicher, dass Sie das Beste aus Ihrem Mobilgerät herausholen, was sie zu einer entscheidenden Funktion sowohl für den persönlichen als auch für den beruflichen Gebrauch macht. Diese Kombination aus Sprach- und Datenfunktionen stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Mobiltechnologie dar.

Bessere Netzwerkeffizienz

VoLTE verbessert die Netzwerkleistung, indem es die Abwicklung von Sprachanrufen über Mobilfunknetze optimiert. Durch die Nutzung der 4G LTE-Infrastruktur überträgt VoLTE Sprachanrufe als Datenpakete, was effizienter ist als die herkömmliche leitungsvermittelte Methode, die in 2G- und 3G-Netzen verwendet wird. Dieser paketvermittelte Ansatz ermöglicht eine bessere Nutzung der verfügbaren Bandbreite und reduziert die Belastung der Netzwerkressourcen. Folglich können Netzbetreiber höhere Anrufvolumina bewältigen, ohne dass die Servicequalität darunter leidet. Da VoLTE außerdem im selben Netz wie andere Datendienste betrieben wird, vereinfacht es den Betrieb und reduziert die Notwendigkeit, separate Netzwerksysteme für Sprache und Daten zu unterhalten. Diese Konsolidierung führt zu Kosteneinsparungen für Dienstanbieter, was letztlich den Verbrauchern durch verbesserte Dienste und potenziell niedrigere Kosten zugutekommt. Eine bessere Netzwerkleistung durch VoLTE verbessert nicht nur das Benutzererlebnis, sondern unterstützt auch die wachsende Nachfrage nach mobilen Kommunikations- und Datendiensten auf nachhaltigere Weise.

VoLTE vs. traditionelle Sprachdienste

VoLTE vs. GSM

VoLTE und GSM repräsentieren zwei verschiedene Generationen mobiler Sprachkommunikationstechnologien. GSM (Global System for Mobile Communications) ist eine 2G-Technologie, die leitungsvermittelte Netzwerke für Sprachanrufe verwendet. Es war zu seiner Zeit revolutionär und bot einen zuverlässigen und globalen Standard für die Mobiltelefonie. Es hat jedoch Einschränkungen, wie z. B. eine geringere Anrufqualität und die Unfähigkeit, gleichzeitige Sprach- und Datennutzung effektiv zu unterstützen. Im Gegensatz dazu ist VoLTE eine fortschrittlichere Technologie, die das 4G LTE-Netzwerk nutzt und Sprachanrufe als Datenpakete überträgt. Dies ermöglicht eine höhere Anrufqualität, reduzierte Latenz und nahtlose Multitasking-Funktionen. Während GSM in Gebieten mit eingeschränktem Zugang zu neueren Technologien noch weit verbreitet ist, wird VoLTE aufgrund seiner überlegenen Leistung und Effizienz schnell zum Standard für Sprachdienste. Der Übergang von GSM zu VoLTE unterstreicht die Entwicklung mobiler Netzwerke hin zu integrierteren und vielseitigeren Kommunikationslösungen.

VoLTE im Vergleich zu CDMA

VoLTE und CDMA (Code Division Multiple Access) unterscheiden sich erheblich in ihrem Ansatz zur Sprachkommunikation. CDMA ist eine 3G-Technologie, die eine Spread-Spectrum-Methode zur Übertragung von Sprache und Daten verwendet, sodass mehrere Benutzer dasselbe Frequenzband gemeinsam nutzen können. Obwohl CDMA gegenüber 2G-Technologien Verbesserungen wie eine bessere Anrufqualität und eine höhere Netzwerkkapazität bietet, basiert es immer noch auf separaten Netzwerken für Sprach- und Datendienste. Diese Trennung begrenzt die Möglichkeit, Sprache und Daten gleichzeitig zu verwenden. Andererseits arbeitet VoLTE im 4G LTE-Netzwerk und ermöglicht die Übertragung von Sprachanrufen als Datenpakete. Diese Integration verbessert die Anrufqualität, reduziert die Latenz und ermöglicht die gleichzeitige Nutzung von Sprach- und Datendiensten. Mit der Weiterentwicklung mobiler Netzwerke wird VoLTE aufgrund seiner überlegenen Effizienz und Benutzerfreundlichkeit zunehmend gegenüber CDMA bevorzugt. Der Wechsel von CDMA zu VoLTE spiegelt den Trend der Branche hin zu einheitlichen, datenzentrierten Kommunikationslösungen wider.

VoLTE vs. VoIP

VoLTE und VoIP (Voice over Internet Protocol) nutzen beide Datennetze zur Übertragung von Sprachanrufen, aber sie tun dies in unterschiedlichen Kontexten. VoIP ist eine Technologie, die Sprachanrufe über jede Internetverbindung ermöglicht, einschließlich WLAN, Breitband oder mobile Daten. Sie ist die Basis beliebter Kommunikationsanwendungen wie Skype und WhatsApp. VoIP ist vielseitig, aber seine Qualität kann je nach Stabilität und Geschwindigkeit der Internetverbindung variieren. VoLTE hingegen ist speziell für Mobilfunknetze konzipiert und nutzt die dedizierte 4G LTE-Infrastruktur, um qualitativ hochwertige, zuverlässige Sprachdienste bereitzustellen. Während sowohl VoIP als auch VoLTE Sprache in Datenpakete umwandeln, ist VoLTE für mobile Umgebungen optimiert und gewährleistet geringere Latenz und eine bessere Integration mit mobilen Datendiensten. Die Abhängigkeit von VoLTE vom 4G-Netzwerk bietet ein nahtloseres und konsistenteres Erlebnis im Vergleich zu VoIP, bei dem die Verbindungsqualität schwanken kann. Dies macht VoLTE zu einer bevorzugten Wahl für Mobilfunkbetreiber weltweit.

Die Zukunft von VoLTE

Kommende Innovationen

Die Zukunft von VoLTE verspricht mit der Weiterentwicklung der Mobiltechnologie erhebliche Fortschritte. Ein wichtiger Innovationsbereich ist die Integration von VoLTE in 5G-Netzwerke. Mit der zunehmenden Verbreitung von 5G wird VoLTE von noch schnelleren Datengeschwindigkeiten und geringerer Latenz profitieren, was die Anrufqualität und das Benutzererlebnis weiter verbessert. Darüber hinaus soll die Entwicklung von Voice over New Radio (VoNR) VoLTE ergänzen, indem Sprachdienste direkt über 5G-Netzwerke bereitgestellt werden. Es besteht auch das Potenzial, dass VoLTE durch die Nutzung der erhöhten Datenbandbreite fortschrittlichere Kommunikationsfunktionen wie Augmented Reality (AR) und Virtual Reality (VR) unterstützt. Darüber hinaus können VoLTE dank Verbesserungen der Netzwerkeffizienz und der Spektrumnutzung höhere Anrufvolumina zuverlässiger bewältigen. Diese bevorstehenden Innovationen in der VoLTE-Technologie werden nicht nur die Qualität herkömmlicher Sprachanrufe verbessern, sondern auch neue, interaktivere Kommunikationswege ermöglichen.

VoLTE in 5G-Netzwerken

Mit der zunehmenden Einführung von 5G-Netzwerken wird sich VoLTE erheblich weiterentwickeln. Beim Übergang zu 5G wird VoLTE als Brücke für Sprachdienste dienen, bis Voice over New Radio (VoNR) vollständig implementiert ist. VoLTE in 5G-Netzwerken wird von den erweiterten Funktionen von 5G profitieren, wie beispielsweise ultraniedriger Latenz und höherem Datendurchsatz, was die Anrufqualität und -zuverlässigkeit weiter verbessern wird. Diese Integration ermöglicht nahtlose Übergaben zwischen 4G- und 5G-Netzwerken und gewährleistet unterbrechungsfreie Sprachdienste, wenn sich Benutzer durch verschiedene Netzwerkzonen bewegen. Darüber hinaus wird die größere Bandbreite und erhöhte Kapazität von 5G es VoLTE ermöglichen, mehr Benutzer gleichzeitig zu unterstützen, ohne die Servicequalität zu beeinträchtigen. Die Verbindung von VoLTE mit 5G-Technologie wird den Weg für innovative Sprachanwendungen ebnen, die möglicherweise Funktionen wie Echtzeitübersetzung während Anrufen und verbessertes Multimedia-Sharing beinhalten. Daher wird VoLTE auch im 5G-Zeitalter ein entscheidender Bestandteil der mobilen Kommunikation bleiben.

Herausforderungen und Lösungen

VoLTE bietet zwar zahlreiche Vorteile, steht aber im Zuge seiner Weiterentwicklung auch vor mehreren Herausforderungen. Eine große Herausforderung besteht darin, eine nahtlose Interoperabilität zwischen verschiedenen Anbietern und Regionen sicherzustellen. Da VoLTE auf dem 4G LTE-Netzwerk basiert, können Abweichungen in den Netzwerkstandards die Anrufqualität und -kontinuität beeinträchtigen. Um dieses Problem zu lösen, ist die Zusammenarbeit der Branche zur Festlegung universeller Standards und Protokolle von entscheidender Bedeutung. Eine weitere Herausforderung besteht darin, die Servicequalität in Gebieten mit eingeschränkter LTE-Abdeckung aufrechtzuerhalten, insbesondere in ländlichen oder abgelegenen Gebieten. Netzwerkanbieter investieren in Infrastrukturverbesserungen und setzen Technologien wie kleine Zellen und Carrier Aggregation ein, um Abdeckung und Kapazität zu verbessern. Darüber hinaus bringt der Übergang zu 5G Herausforderungen hinsichtlich der Gewährleistung der Abwärtskompatibilität und reibungsloser Übergaben zwischen 4G- und 5G-Netzwerken mit sich. Zu den Lösungen gehören die Entwicklung robuster Übergabemechanismen und die Weiterentwicklung von Netzwerkarchitekturen zur Unterstützung von VoLTE und zukünftigen Sprachtechnologien wie VoNR. Indem VoLTE diese Herausforderungen bewältigt, kann es seine Rolle in der mobilen Kommunikation weiter verbessern und ausbauen.