Kódování řeči

Tentokrát se v rubrice Mobilní komunikace zaměříme na technologie, které používají sítě GSM ke kódování hlasu pr...


Tentokrát se v rubrice Mobilní komunikace zaměříme na technologie, které
používají sítě GSM ke kódování hlasu pro přenos mezi telefonem a základnovou
stanicí. Ještě úvodem však zdůrazněme, že řeč bude opravdu o kódování nikoliv o
šifrování (o tom zas někdy příště).
V zásadě jsou v sítích GSM používány 3 standardy pro kódování řeči Full Rate
(FR), Half Rate (HR) a Enhanced Full Rate (EFR). Nejdříve je ovšem třeba
nastínit, jak funguje komunikace mezi telefonem a základnovou stanicí.
GSM umožňuje, aby na jedné frekvenci (v jedné buňce) komunikovalo až 8
telefonů. Toho je dosahováno pomocí časového multiplexingu. Telefony se tedy
při komunikaci "střídají" podle předem definovaného pevného schématu tak, že na
každý telefon vychází jedna osmina celkové doby. Časový prostor, který je
vymezen pro každého účastníka, se nazývá timeslot.
Standard GSM také definuje, že v jednom timeslotu je možné přenést 22,8 Kb/s
hrubých dat. Na základnové stanici se obsah každého timeslotu převede na datový
tok 16 Kb/s. Ještě těsně před ústřednou jsou tyto datové toky převedeny na toky
64 Kb/s, což je obecně uznávaný telekomunikační standard.
Full Rate je v současnosti asi nejvíce využívaným standardem. Podporují jej
všechny sítě (včetně obou našich) a také všechny telefony. Z dostupného
přenosového pásma v timeslotu se využívá 13 Kb/s pro přenos digitálně
zpracovaného hlasu. Zbylých 9,8 Kb/s je využito pro chybovou korekci.
Později přišly na trh nové technologie, které umožňovaly lepší a rychlejší
kompresi a lépe se přizpůsobovaly charakteristikám lidského hlasu. Začalo se
tedy uvažovat, jak tyto technologie skloubit dohromady se sítěmi GSM. Vývoj se
vydal v podstatě dvěma směry cestou Half Rate a Enhanced Full Rate.
Nové standardy
O vývoj a prosazení Enhanced Full Rate (EFR) se postarala hlavně firma Nokia.
Tento standard v podstatě kopíruje výše popsaný standard Full Rate, ale pro
přenos hlasu jsou použity nové kompresní technologie. Stejně jako u Full Rate,
i zde se pro přenos hlasu používá 13 Kb/s a pro chybovou korekci 9,8 Kb/s.
Standard EFR se na trhu v podstatě ujal. Byl implementován do řady dalších
značek telefonů a podporují jej prakticky všechny nově uváděné telefony.
Podpora standardu na straně sítí již není tak slavná. Přesto je ale poměrně
dost sítí, kde lze přístroje podporující EFR využít a ve většině z nich zcela
zdarma. U nás podporuje Enhanced Full Rate již cca 1 rok síť EuroTelu, který
tuto funkci propaguje pod obchodním názvem Super Sound.
Pokud jde o praktické zkušenosti s Enhanced Full Rate vyzývám ke zdrženlivosti.
Ačkoliv je zvuk Enhanced Full Rate znatelně lepší, neočekávejte zázraky.
Druhým novým standardem je Half Rate. Ten se snažil díky novým technologiím
komprese ze sítě vyzískat větší kapacitu bez velké újmy na kvalitě. Myšlenka
byla jednoduchá zmenšit timesloty na polovinu tedy na 11,4 Kb/s. Z toho použít
6,5 Kb/s pro přenos hlasu a 4,9 Kb/s pro přenos chybové korekce. Ačkoliv i
tento standard je podporován řadou telefonů, na trhu se stal propadákem (není
mi známo, že by jej nějaká síť na světě podporovala). Důvodů je několik jednak
úbytek na kvalitě byl přece jen znatelný, dále také není možné uživatele k
použití Half Rate nutit některé telefony jej prostě nepodporují. A aby se
ušetřila znatelná část kapacity sítě, musela by být tato technologie používána
opravdu masově.
9 3646 / pen









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.