Voice over Wi-Fi (anche Wi-Fi calling; sigla VoWiFi) è una tecnologia di telefonia mobile che consente a un terminale compatibile di effettuare e ricevere chiamate vocali attraverso una rete Wi-Fi, mantenendo il proprio numero telefonico e utilizzando l’infrastruttura dell’operatore di telefonia mobile.
A differenza delle comuni applicazioni di VoIPover-the-top, il servizio è normalmente integrato nella linea mobile dell’utente: utilizza in genere l’app telefonica nativa del sistema operativo (dialer), conserva la numerazione associata alla SIM ed è instradato dall’operatore di rete mobile, senza richiedere la registrazione a una piattaforma separata.
Nelle implementazioni contemporanee, VoWiFi è generalmente basato su IMS ed è considerato complementare a VoLTE, dal quale differisce soprattutto per il mezzo di accesso: rete Wi-Fi nel primo caso, rete radiomobile 4G o 5G nel secondo.
Simbolo del Wi-Fi calling
Caratteristiche
VoWiFi è impiegato soprattutto per estendere la copertura del servizio voce in ambienti nei quali il segnale radio cellulare è assente o debole, come edifici con forte schermatura, piani interrati, capannoni o aree interne lontane dalle celle radio.
Dal punto di vista dell’utente, una chiamata VoWiFi appare generalmente come una chiamata mobile ordinaria: il numero chiamante resta quello della SIM e la chiamata continua a essere gestita dalla rete dell’operatore. La disponibilità di servizi supplementari dipende tuttavia dall’implementazione adottata dal singolo operatore e dalla compatibilità del terminale.
Le specifiche 3GPP prevedono anche il supporto agli SMS tramite SMS over IP (SMSoIP) nell’ambito dell’architettura IMS; nella pratica commerciale, tuttavia, la disponibilità di tale funzione non è uniforme fra tutte le implementazioni.
Storia
Le prime soluzioni concepite per estendere servizi mobili su reti Wi-Fi nacquero in ambito GSM/GPRS con l’iniziativa Unlicensed Mobile Access (UMA), per la quale un gruppo di operatori e fornitori pubblicò specifiche nel settembre 2004.
Il lavoro su UMA confluì successivamente nella standardizzazione 3GPP sotto il nome di Generic Access Network (GAN), identificata come specifica 3GPP TS 43.318.
Tra i primi terminali commerciali noti per il supporto UMA/GAN figurò il Nokia 6301, presentato nel 2007 come telefono capace di trasferire le chiamate tra GSM e Wi-Fi.
Con la diffusione delle reti 4G e, successivamente, 5G, le implementazioni di chiamata su Wi-Fi si sono progressivamente spostate dall’approccio GAN all’integrazione nell’architettura IMS dell’operatore, facendo uso dei meccanismi 3GPP per accessi non-3GPP e dei profili d’interoperabilità definiti dalla GSMA, come IR.51.
Architettura e funzionamento
Dall’UMA/GAN all’IMS
Storicamente, GAN/UMA permetteva a un terminale GSM di accedere ai servizi mobili tramite una rete locale non licenziata, in particolare Wi-Fi, mantenendo la continuità verso la rete dell’operatore. Questo modello precede quello oggi prevalente, nel quale VoWiFi è trattato come un servizio voce a pacchetto basato su IMS, in modo analogo a VoLTE.
Accesso non-3GPP ed ePDG
Nel quadro 3GPP, la rete Wi-Fi è classificata come accesso non-3GPP. Le specifiche dell’Evolved Packet Core (EPC) distinguono fra accessi trusted e untrusted; nel caso dell’accesso Wi-Fi non fidato, l’integrazione con la rete mobile avviene tramite nodi dedicati, fra cui l’ePDG (evolved Packet Data Gateway).
Fra il terminale e la rete dell’operatore viene instaurato un tunnel sicuro IPsec, negoziato attraverso IKEv2, in modo da proteggere sia la segnalazione sia il traffico utente sul trasporto IP sottostante, che può attraversare Internet pubblico. Le specifiche 3GPP descrivono inoltre procedure di autenticazione verso l’infrastruttura AAA dell’operatore, con trasporto di messaggi EAP attraverso IKEv2 tra il terminale e l’ePDG.
Registrazione IMS e segnalazione SIP
Una volta stabilita la connettività IP verso la rete dell’operatore, il terminale effettua la registrazione IMS e gestisce la segnalazione della chiamata tramite SIP, come avviene per altri servizi voce mobili a pacchetto.
Per questo motivo VoWiFi è spesso descritto come tecnologia complementare a VoLTE: in entrambi i casi l’operatore utilizza il medesimo nucleo di servizi IMS e profili d’interoperabilità affini, mentre cambia soprattutto il tipo di accesso impiegato dal terminale.
Continuità di servizio
Le specifiche e i profili d’interoperabilità prevedono meccanismi per la continuità della chiamata fra accesso Wi-Fi e rete cellulare, ma il comportamento effettivo dipende dalla combinazione fra rete, terminale, firmware e politiche dell’operatore.
Nelle implementazioni commerciali, il passaggio può quindi risultare automatico oppure essere disponibile solo in condizioni particolari.
Requisiti e limitazioni
L’uso del servizio richiede generalmente:
una SIM o USIM attiva e abilitata ai servizi voce dell’operatore;
un dispositivo compatibile e aggiornato, spesso soggetto a certificazione o abilitazione lato operatore;
una connessione Wi-Fi sufficientemente stabile per sostenere la conversazione.
Poiché il trasporto avviene su una rete IP che non coincide necessariamente con la rete dell’operatore mobile, elementi come captive portal, firewall restrittivi, blocchi dei protocolli necessari al tunnel sicuro o forte congestione della rete Wi-Fi possono impedire la registrazione del servizio o degradare la qualità della chiamata.
Le limitazioni possono variare sensibilmente da operatore a operatore. Anche la disponibilità del servizio in roaming e il supporto a funzioni accessorie, come gli SMS su VoWiFi, dipendono dall’implementazione commerciale adottata.
Chiamate di emergenza
Le specifiche 3GPP includono procedure per le sessioni di emergenza IMS anche in scenari che coinvolgono accessi non-3GPP, compreso l’uso del WLAN access to EPC in assenza di accesso cellulare disponibile per la chiamata di emergenza.
Sul piano pratico, tuttavia, la disponibilità del servizio di emergenza e le modalità di localizzazione del chiamante dipendono dall’implementazione commerciale adottata dai singoli operatori.
