Для большинства пользователей сотовых сетей, качество звука во время голосовых звонков может показаться второстепенным. Главное, чтобы не было помех, и не пропадали слова – и это уже считается неплохим результатом. Однако, в реальности, качество звука в сотовых сетях может варьироваться в широких пределах, и сегодня мы рассмотрим, от чего это зависит.
В данном контексте, качество звука во время голосовых звонков можно сравнить с качеством музыки при прослушивании аудиофайла MP3. Оно напрямую зависит от битрейта, то есть объема данных, используемого для кодирования аудиосигнала. Чем выше битрейт, тем выше качество музыки, больше деталей можно услышать, и лучше ощущается глубина звучания.
Аналогично, в сотовых сетях качество голосового сигнала зависит от объема данных, используемого для передачи. Чем выше этот показатель, тем более высокое качество звука можно ожидать.
В зависимости от стандарта сотовой связи и настроек сети, битрейт может варьироваться в широком диапазоне: от 4,75 до 128 кбит/сек. При этом разница между 4,75 и 5,9 кбит/сек может показаться незаметной. Однако, когда оператор активирует передачу голоса в формате VoLTE (голос в 4G), битрейт может достигать значений от 64 до 128 кбит/сек, и это уже замечают многие пользователи.
Теперь перейдем к основным вопросам: зачем операторам нужно использовать различные кодеки и не устанавливать всегда максимальный битрейт для обеспечения наилучшего качества звука? Ответ кроется в балансе между качеством и надежностью соединения.
Снижая битрейт передаваемых данных, можно увеличить количество избыточных данных, необходимых для проверки и восстановления голосового потока. С учетом того, что абоненты могут находиться как в условиях плохой связи, так и в хороших, сотовым сетям приходится выбирать между обеспечением более надежной связи и более высоким качеством звука.
Естественно, в случае низкого уровня сигнала и наличия помех, приоритет уделяется надежности соединения. Это означает добавление дополнительных проверок и избыточных данных, чтобы гарантировать четкость
Однако не только помехозащищенность имеет значение. Набор кодеков также зависит от поколения сотовой связи. В 2G, например, битрейт может варьироваться от 4,75 до 12 кбит/сек. В 3G, верхний предел увеличивается до 64 кбит/сек, а в 4G – до 256 кбит/сек. В практике, в 3G и 4G обычно используются значения битрейта около 24 и 128 кбит/сек соответственно.
Современные стандарты связи обеспечивают более высокие скорости передачи данных, что влияет как на передачу данных в Интернете, так и на скорость битрейта голосовых звонков. Верхний предел скорости кодирования голосовых кодеков растет с развитием технологий.
Кроме того, следует учесть универсальность набора кодеков. При установлении соединения обе стороны должны поддерживать одни и те же речевые кодеки. Невозможно, например, устанавливать звонок с битрейтом 12,2 кбит/сек на одном конце и 64 кбит/сек на другом. Это создает ограничения для звонков VoLTE в сети другого оператора, где эта технология может не поддерживаться, и это происходит из-за несогласованности кодеков.
Внутри одного города или региона в сети одного оператора проблем с этим не возникает, так как используется один и тот же набор кодеков. Однако при звонках в сторону других мобильных операторов или в другие регионы могут возникнуть сложности.
Есть опция изменения битрейта голосового потока (транскодирование) внутри сети оператора. Однако частое транскодирование может внести дополнительные задержки и значительно снизить качество речи.
Поэтому все операторы используют общий набор кодеков, который позволяет установить соединение с единым битрейтом. Как правило, любой звонок в сотовых сетях устанавливается в рамках этого набора.
Как видно, вопрос качества звука в сотовых сетях обладает множеством аспектов, включая помехозащищенность, стандарты связи и согласованность между операторами. Это всего лишь небольшая часть сложных технических деталей, которые обеспечивают нам качественные голосовые звонки в мобильных сетях.