T-Mobile zavádí HD Voice

Také se vám stává, že když s někým mluvíte přes mobil, že mu vůbec nerozumíte? Příčin ale může být vícero. Například už sám dotyčný či dotyčná může mluvit tak nesrozumitelně, že s tím ani sebelepší telefon nic nenadělá. Nebo může jít o vliv různých vnějších ruchů, jako třeba větru, projíždějících aut apod., které se nechtěně dostávají i do hlasového hovoru.

Svůj vliv ale pochopitelně má i kvalita samotného telefonního hovoru, která je také ovlivněna různými faktory. Jedním z nich je už pouhé držení mobilu: pokud si ho volající třeba nějak přitlačí k oděvu a zakryje mikrofon, nesmí se divit, že je mu špatně rozumět. Pak samozřejmě záleží i na kvalitě hardwaru a softwaru v mobilním telefonu: jak dobré jsou mikrofony a reproduktory, a jak kvalitní je software, který se na vedení hovoru podílí. Třeba v tom ohledu, zda dokáže nějak filtrovat vnější ruchy, či nikoli.

No a pak zbývá samotný hlasový přenos skrze mobilní síť. I zde, ač to možná není v povědomí většiny uživatelů, existuje více různých možností toho, v jaké kvalitě je hlasový hovor přenášen. Právě repertoár těchto možností, alespoň v 3G sítí českého T-Mobile, se nyní rozšiřuje o jednu další  možnost. Její marketingové pojmenování zní: HD Voice, a po věcné stránce jde o možnost využití kodeku WB-AMR (WideBand Adaptive Multi-Rate), standardizovaného jako G.722.2.

Hlavní rozdíl ale není ani tak v tom, že každý nový kodek je jako vždy o něco „sofistikovanější“ než ty předchozí. Nyní totiž dochází k jedné podstatnější změně: kodeky, dosud používané v mobilních sítích, jsou „úzkopásmové“ (narrowband), protože přenáší lidský hlas ve frekvenčním rozsahu od 300 Hz do 3400 Hz. Právě zaváděný kodek WB-AMR ale toto pásmo rozšiřuje na 50 až 7 kHz, a proto patří mezi tzv. širokopásmové (wideband) kodeky. Díky své „širokopásmovosti“ pak dokáže přenášet lidský hlas věrněji než úzkopásmové kodeky, a může tak dosáhnout i subjektivně lepší srozumitelnosti.

Jak je to s mobily?

Novou možnost lze pochopitelně využít jen tam, kde jsou (na obou stranách) používána koncová zařízení, která nový širokopásmový kodek (WB-AMR) podporují. A takovýchto zařízení zatím není mnoho.

Sám T-Mobile uvádí ze své nabídky hlavně mobily značky Sony Ericsson  a jednu Nokii, viz následující obrázek.

Dodává ale, že v jeho síti je používáno více mobilních telefonů, které nový kodek WB-AMR podporují také, ale dosud prý

nesplnily podmínky testování – nepřinášejí zákazníkům natolik kvalitnější přenos hlasu, jak požadujeme 

V prezentaci k tiskové zprávě jsou konkrétně zmiňovány modely Nokia N8, E6, E7, 700, C7, X7. U prvních čtyř by prý během listopadu/prosince mohlo dojít  k softwarovým upgradům, které by jim měly umožnit projít požadovanými testy.

Jen ve 3G síti

Další důležitou podmínkou je podpora nového širokopásmového kodeku ze strany mobilní sítě. V ní si totiž koncová zařízení nemohou zcela sama a svobodně volit kodeky, které budou používat (jako je tomu ve většině služeb na bázi VoIP technologií), ale potřebují na to podporu ze strany mobilní sítě, která má vše výrazně „pod kontrolou“.

Zde je důležité, že ačkoli by nový kodek WB-AMR v principu šel nasadit i v klasické GSM síti (neboť jeho používaná varianta generuje datový tok 12.65 kbit/s), nyní je nasazován pouze v 3G síti T-Mobile. Přesněji: v síti UMTS FDD, ale nikoli UMTS TDD, resp. dříve 4G. Již jen proto, že ta ani neposkytuje nativní hlasové služby.

Navíc ani u 3G/UMTS FDD se ještě nejedná o celou síť českého T-Mobile, ale jen o tu část, která je „pouze jeho“. Jinými slovy: možnost použití nového kodeku není (zatím) dostupná v té části 3G sítě, kterou T-Mobile sdílí s Telefónikou (podrobněji). Což je z pohledu uživatele docela problém, protože rozpoznat tuto část není vůbec jednoduché. Ze svého mobilu to nepoznáte: i ve sdílené části sítě vám bude hlásit dostupnost 3G a oznamovat operátora (T-Mobile) úplně stejně, jako v nesdílené části 3G sítě.

Ani mapa pokrytí vám požadovanou informaci neposkytne. I když určité indicie nabídnout může: na sdílené části sítě, kterou buduje Telefónica, zřejmě není dostupná technologie HSPA+, kterou T-Mobile nasazuje ve své síti. Takže pokud se podíváte na jeho mapu a necháte si zobrazit pokrytí jen do rychlosti 7,2 Mbit/s (a nikoli teoretických 21,6 Mbit/s, inzerovaných u HSPA+), mělo by to (alespoň orientačně) korelovat s částí sdílené sítě, kterou buduje Telefónica. Ta buduje svou část sdílené sítě ve východní části republiky, což odpovídá i tomu, co ukazuje mapa pokrytí: rychlost 7,2 Mbit/s je dostupná hlavně na východě, zatímco v západní části republiky jde jen o několik málo ostrůvků vlastní sítě T-Mobile, které zřejmě ještě nebyly upgradovány.

Jenže: ani tímto způsobem se nedozvíte, kde je ta část sdílené 3G sítě, kterou buduje sám T-Mobile, v západní části republiky. Takže pak asi nezbývá než poslechnout radu, které se mi dostalo na můj dotaz, a zavolat na infolinku T-Mobile: ta by prý měla vědět. Což je ale dost nepraktické.

Podpora sítě

S nutnou podporou mobilní sítě souvisí ještě další aspekty. Jako třeba to, že ona musí „aktivovat“ používání nového širokopásmového kodeku, tak aby jej mobilní telefony koncových uživatelů mohly využívat. Pokud jsem správně porozuměl tomu, jak to T-Mobile minulý týden vše prezentoval, je tato aktivace kodeku WB-AMR vázána i na konkrétní modely mobilních telefonů. Tedy že mobilní operátor rozhoduje i o tom, které konkrétní mobily mohou nový kodek využívat a které nikoli. Což koresponduje s jeho tvrzením, že dnes tuto možnost mají vyjmenované modely (hlavně Sony-Ericsson, viz obrázek), a časem to mohou být i další modely, pokud projdou testy u operátora.

Jinak, jakmile volající i volaný mají „vyhovující“ mobilní telefon (podporující WB-AMR a aktivovaný v mobilní síti pro jeho použití), a pokud se oba nachází ve 3G síti T-Mobile (nikoli ale v její sdílené části), pak by jejich hovor měl být automaticky veden již s využitím nového kodeku, a tím i ve vyšší kvalitě. Uživatelé samotní pro to nemusí nic dělat, alespoň ne ve smyslu nutnosti  pořizovat si nějaký nový hlasový tarif či použít jiný způsob volání ze svého mobilu. Ale samozřejmě nesmí mít na svém telefonu použití nového kodeku zakázané (resp. musí jej mít povolené).

Také cena hovoru a další podmínky (tarifikace atd.) by neměly záviset na tom, zda je právě využíván nový širokopásmový kodek WB-AMR, či některý jiný.

Zajímavé je to také s voláním „jinam“: do jiné mobilní či pevné sítě, či jen do jiné části mobilní sítě T-Mobile (sdílené 3G či jen 2G). Zde to pochopitelně s novým kodekem nejde. A k tomu, aby aspoň do budoucna šlo využívat širokopásmový kodek WB-AMR i při volání do jiných sítí, jej pochopitelně musí podporovat obě sítě. Navíc musí být mezi sebou propojeny  pomocí IP protokolu (mít tzv. IP interconnect). Dnes ale prý žádné z propojení (interconnect-ů), které používá český T-Mobile, není postaveno na IP protokolu.

Subjektivní dojem

Když T-Mobile minulý týden představoval popisovanou novinku, pochopitelně se také snažil novinářům předvést rozdíl v kvalitě mezi „starými“ úzkopásmovými kodeky a „novým“ širokopásmových kodekem, prezentovaným jako HD Voice. Na předem připravených ukázkách byl rozdíl docela výrazný. Ale zde se dalo očekávat, že připravené ukázky budou zachycovat situace vybrané tak, aby na nich rozdíl vynikl co možná nejvíce.

Předváděny byly také reálné (živé)  hovory s druhým účastníkem, který právě stál na mostě přes dálnici, což hovoru přidávalo dosti hlučné pozadí. Pravdou je, že alespoň subjektivně byly tyto ruchy při použití širokopásmového kodeku WB-AMR lépe odfiltrovány, a hovor tak byl celkově lépe srozumitelný. Ale jinak je asi vše hodně subjektivní a každý by si asi měl nejprve vyzkoušet, jak mu bude nový kodek vyhovovat. A případně i to, zda se mu kvůli kvalitě hovoru vyplatí měnit svůj mobil.

Širokopásmový vs. úzkopásmové

Jak jsem již uvedl výše, hlavní změnou oproti dosud používaným úzkopásmovým (narrowband) kodekům je rozšíření frekvenčního pásma, které je v rámci hovoru snímáno, následně digitalizováno, přenášeno, a na druhé straně zase reprodukováno.

Dosavadní úzkopásmové kodeky totiž pracují jen s frekvencemi od 300 do 3400 Hz, což je pozůstatek ještě z dávných dob analogových pevných sítí. Ty potřebovaly, aby tento rozsah byl co možná nejužší (obecně kvůli šetření přenosovými kapacitami, hlavně na spojích mezi ústřednami) – a tak si jejich tvůrci empiricky zjistili, že pro srozumitelnost hovoru postačuje oněch 300 až 3400 Hz. Lidské ucho přitom zvládá vnímat podstatně širší rozsah, který je ale dosti individuální a závislý i na věku. Nejčastěji se uvádí, že mladí lidé slyší frekvence v rozsahu od 20 Hz do 20 kHz, zatímco starší jen asi do 15 kHz. A tak třeba běžné audio CD, schopné reprodukovat frekvence až do 22 kHz, by mělo schopnostem lidského ucha postačovat.

Úzký rozsah 300 až 3400 Hz, zavedený ještě v „dřevních dobách“ analogové pevné telefonie, pro srozumitelnost hovoru skutečně může postačovat. A tak se používá dosud, i když telefonní sítě již fungují digitálně, a pro práci s analogovým hlasem potřebují vhodný kodek (kodér/dekodér).

Navíc samotný frekvenční rozsah, se kterým kodeky pracují, ještě zdaleka není vším. Velmi záleží také na tom, jak daný kodek pracuje: jak často vzorkuje analogový hlas, v kolika bitech vyjadřuje každou vyvzorkovanou hodnotu, jak tyto hodnoty dále zpracovává (například: komprimuje) atd. V závislosti na tom se pak může – a to i dosti podstatně – lišit jak výsledná velikost datového toku, generovaná konkrétním kodekem, tak samozřejmě i (subjektivně pociťovaná) kvalita hovoru.

V digitálně fungující pevné telefonní síti se dodnes používá velmi obstarožní technika PCM (Pulse Coded Modulation), která je vlastně také kodekem, a generuje datový tok pevně dané velikosti: 64 kbit/s. To v mobilních sítích se používají podstatně sofistikovanější (úzkopásmové) kodeky, které dokáží „vtěsnat“ stejné analogové frekvenční pásmo (300 až 3400 Hz) do datového toku o mnohem menší velikosti.

Konkrétně sítě GSM začínaly s kodekem FR (Full Rate), který generoval datových tok cca 13 kbit/s. Později byl vyvinut i kodek HR (Half Rate), který dokázal srazit generovaný datový tok až na 5,6 kbit/s. Ovšem již za cenu takového zhoršení subjektivně pociťované kvality hovoru, že jej mobilní operátoři ve svých GSM sítích raději moc nenasazovali.

Místo toho se v GSM sítích prosadil „vylepšený“ kodek FR, známý jako EFR (Enhanced Full Rate). Ten generoval o něco málo menší datový tok než původní FR (jen 12,2 kbit/s), ale subjektivně pociťovaná kvalita hovoru byla naopak o dost vyšší.

U nás tento kodek zavedl v roce 1999 tehdejší Eurotel, jako službu SuperSound. V roce 2000 jej následoval Oskar (dnešní Vodafone), ale Radiomobil (dnešní T-Mobile) si dával na čas nejvíce. Nakonec jej spustil v srpnu 2001, a to spolu s ještě sofistikovanějším kodekem AMR (z dnešního pohledu: NB-AMR, neboli NarrowBand Adaptive Multi-Rate).

No a dnes tedy právě T-Mobile, podle vlastních slov jako první v ČR, zavádí nový širokopásmový kodek WB-ABR (WideBand Adaptive Multi-Rate), a to jako službu HD Voice.

V celosvětovém měřítku to pochopitelně není žádná premiéra: například podle tohoto přehledu od GSMA asociace jsme spíše jednou z posledních zemí, která HD Voice dosud nezavedla.

A jen pro srovnání: hlasové služby, fungující na bázi VoIP, jsou na tom mnohem lépe, pokud jde o možnost volby používaných kodeků. Ve většině z nich, především v těch „otevřených“, je na dvojici koncových zařízení, aby si zvolily takový kodek, jaký chtějí a podporují na obou stranách. A mají z čeho vybírat, protože nabídka širokopásmových kodeků, které lze využít  v rámci VoIP služeb, je pochopitelně mnohem širší a nezahrnuje pouze WB-AMR alias G.722.2.

A také proprietární sítě, jako je Skype, již mohou dávno být „širokopásmové“: alespoň podle této studie Skype přenáší hlas v rozsahu 50 Hz až 8 kHz, a tedy ještě širším než zde popisovaný kodek WB-AMR, resp. služba HD Voice (která pracuje s rozsahem 50 Hz až 7 kHz).