Как и почему голосовая связь вскоре будет перенесена в сеть 4G?


Эта статья могла бы начинаться с риторического вопроса: «Какая вообще нам польза от того, что сети мобильной связи развиваются?». В какой бы сети мы не говорили по телефону – 2G, 3G или 4G, – при смене сети наши звонки не сильно изменятся. Но скорости передачи данных растут, поскольку с каждым днем растет спрос на высокоскоростное интернет-соединение. В этой статье я расскажу о том, что такое новый стандарт голосовой связи VoLTE, как он работает, и как будет способствовать повышению качества звонков.

Сети 3G, 4G и качество звука

За время эволюции сетей мобильной связи качество звука, безусловно, стало значительно выше, поскольку в сетях 3G стали возможными HD-звонки. Как ни странно, при передаче мобильных звонков десятилетиями использовался сравнительно узкий для человеческого уха диапазон частот 400–3500 Гц. С 2012 года в список стандартов 3GPP добавился новый аудиокодек G.722.2. Кодек, который упрощенно называют HD Voice, на самом деле носит название Advanced Multirate – Wideband, а сокращенно – AMR-WB.

HD Voice значительно расширил диапазон частот, обеспечивая более естественный звук, низкий уровень шума и богатый тембр, позволяя при звонке предавать звук в диапазоне от 150 до 7000 Гц.

Но какое отношение все это имеет к сетям 4G, т. е. LTE-сетям? Откровенно говоря, никакого. Потому что сети LTE предназначены только для передачи данных, чтобы предлагать постоянно увеличивающемуся числу пользователей смарт-устройств постоянно увеличивающиеся скорости передачи данных.

Fallback или временное переключение

Некоторые пользователи фиксируют свои смарт-устройства в 4G сети, чтобы обеспечить более высокую скорость передачи данных. Однако все, кому во время звонка случалось смотреть на экран телефона, знают, что устройство при этом работает в сети 3G или 3,5G или даже 2G. Почему?

Все эти переключения между сетями связаны только и исключительно с голосовой связью, точнее с инициированием и приемом звонков.

У самого пользователя нет никакой возможности вмешиваться в процесс, поскольку этот переход осуществляется умным устройством в сотрудничестве с сетью оператора.

Перед приемом звонка и при его инициировании оператор определяет, что устройство с SIM-картой, имеющей такой-то номер, в данный момент находится в сети 4G, но желает произвести голосовой звонок. После чего происходит плавная замена сети 4G->3G или 4G->2G и звонок направляется на канал голосовых звонков соответствующей сети. Эта технология предоставления голосового сервиса называется Circuit Switched FallBack, сокращенно CSFB. Точно также происходит отправка и получение коротких сообщений (SMS). Временное переключение на старую сеть, и потом обратное переключение на высокоскоростную сеть LTE.

Ситуация на сегодняшний день: звонки в 3G, передача данных в 4G

Мобильный мир GSM, а также, отчасти, мир 3G, работают на основе каналов. В случае GSM один и тот же канал используется и для звонков и для интернета, их одновременное использование исключено.

3G различает уже два разных канала – один для звонков, другой для передачи данных. При этом надо иметь в виду то, что преимущество всегда предоставляется голосовой связи. Когда одновременно осуществляется много звонков, страдает передача данных.

Сеть 4G, т. е. LTE изначально была предназначена исключительно для высокоскоростной передачи данных с использованием пакетной связи на IP-основе. Массовое производство и широкое распространение устройств, поддерживающих 4G, заставляет операторов быстрее развивать сети нового поколения, но, поскольку по-прежнему продолжается рост количества звонков (становится больше устройств, а значит – больше пользователей), то кроме развития 4G операторы должны параллельно увеличивать объемы трафика и в сети 3G. Сегодня, если устройство работает в сети 4G, звонки все равно осуществляются в сети 3G.

Можно ли считать VoIP, т. е. звонки через интернет, подходящим решением?

В долгосрочной перспективе это было бы нецелесообразно. С точки зрения пользователя, переход из сети в сеть выражается в двух аспектах: устройство потребляет больше энергии и в случае каждого звонка имеет место примерно двухсекундная задержка, необходимая для смены сети (fallback).

В связи с этим у читателей может возникнуть вопрос, почему все, что связано со звонками в сети 4G, должно быть таким сложным. Ведь можно же внедрить услугу на базе VoIP (voice over IP), создать приложение или добавить учетную запись смартфона, выполнить авторизованный вход и пользоваться приложением как  Skype или Viber.

Теоретически такое решение могло бы работать, но только для передачи данных. Изначально все операторы, предлагая услугу звонков, используют простую логику – звонки на телефонный номер, связанный с SIM-картой.

Чтобы комбинированное использование учетной записи VoIP и мобильного номера гладко и работало между разными сетями и, что особенно важно, между разными операторами, используемому номеру надо добавить как предварительную, так и условную переадресацию, чтобы звонки не терялись между разными сетями. Лучшим решением была бы возможность делать обычные звонки в сетях 4G.

VoLTE – новый стандарт мобильной голосовой связи

Чтобы решить этот вопрос за общим столом собрались телекоммуникационный гигант Ericsson и крупные производители смартфонов (LG, Nokia, Samsung и Sony). Они старались найти рациональное решение, чтобы и клиенты, и операторы остались довольны. В результате этого сотрудничества появился VoLTE (Voice over Long Term Evolution).

Первые тестовые звонки (Южная Корея), первая открытая для клиентов сеть (Сингапур), а также первая роуминг-сеть (Китай) были сделаны нашими коллегами в Азии. Но теперь уже и европейские операторы достигли тестовой фазы, и первые реально работающие сети будут открыты для звонков уже в этом году.

Более высокая скорость создания соединения, более долгое время работы смарт-устройства

Звонки передаются как IP-пакеты, время создание соединения неизмеримо меньше, чем в случае решения 4G->3G. Используется более широкий диапазон звуковых частот, который обеспечивает еще более естественный звук и, безусловно, продлевает время работы смарт-устройства. В дополнение к обычным звонкам, пользователи получают возможность делать видеозвонки (ViLTE), одновременно передавая файлы или обмениваясь мультимедиа.

С точки зрения пользователя, можно сказать, что VoLTE – это естественная часть смартфона. Никаких дополнительных настроек или загрузки приложений не требуется. Набор номера или поиск абонента по имени в телефонной книжке будет точно таким же, как сегодня – чтобы начать или завершить звонок мы по-прежнему будем пользоваться  «зеленой» и «красной» пиктограммой.

Из предлагаемых на рынке телефонов, с VoLTE могут работать Samsung S4 и S5. Nokia Lumia 830, а также Sony Zperia Z2 и Z3 справляются со звонками в сетях LTE, но понадобится еще немного терпения. Сначала операторы должны открыть услугу VoLTE в своих сетях, а производители, со своей стороны, протестировать в этих сетях работу своих устройств. Только после этого сети 4G, т. е. LTE будут открыты для звонков пользователей.

Первый звонок VoLTE в сети Eesti Telekom уже сделан

Первый в Эстонии звонок VoLTE со смартфона на телевизор был сделан в сети Eesti Telekom 20 января.

Как отметил технический директор Eesti Telekom Тийт Таммисте, во всем мире тенденцией будущего становятся (мобильные) устройства, между которыми работают все услуги: звонки, передача данных, ТВ. «Будущее звонков – это звонки, сделанные при помощи различных устройств, связанных с одним пользователем: смартфона, компьютера, телевизора или иного устройства, – сказал Таммисте. –  Концепция Any device, anywhere, any content, о которой так много говорится, означает, что клиент выбирает время, место и устройство для пользования услугой. Он хочет получать доступ к интересующему его контенту на том устройстве и в тех условиях, где ему это удобно в данный момент».

 

ehk Digilemb teab omast elust, et mehed jäävad ikka lasteks, aga ajapikku muutuvad nende «mänguasjad» targemaks ja kallimaks. «Ja et olla päris sooneutraalne, siis olen tähele pannud, et sellised muutused on omased ka naistele,» selgitab ta ja tutvustab õhinaga oma «mänguasju», milleks on nutifon, peegelkaamera ja Mobiil-ID. Kauges digimaailma alguses, kus Juku PC oli kõva sõna ning dial-up ühenduste igapäevase kasutamiseni oli veel kümmekond aastat minna, nägi Digilemb juba digitulevikku. «Olen pea kogu elu tegelenud õpetamisega-koolitamisega ning seetõttu on välja kujunenud üks lihtne moto – puust ja punaseks,» muigab ta. «Muutvad tehnoloogiad, tulevad üha uuemad ja uuemad ning veelgi targemad seadmed, kuid kasutaja on tihti jäetud vaid suurte arvude ning tugeva turunduse meelevalda,» peab ta oluliseks kaitsta digitarklust jagades just nõrgemaid tehnotormlemises. «Koos digimaailma arenguga peame harima ka kasutajat targemaks, et neist muutustest täie raha eest rõõmu tunda.»

Kommentaarid