IKT

Bedre talekvalitet i mobilnettet

31. okt. 2005 - 12:09
Vis mer

Mobiltelefonen har for lengst festet grepet rundt halsen på fasttelefonen.

Den gode gamle varianten, med det nye tilnavnet fast-, har hengt med siden Alexander Graham Bells dager. Den har også gjennomgått en rivende teknisk utvikling, men det er tilsynelatende ikke nok. Fasttelefonen er stedbunden, med mobilen er du fri.

I tillegg har høye faste avgifter på det gamle kobbernettet også gjort sitt til å fremskynde utviklingen som nå ser ut til å være uunngåelig. Kobbernettet ser mer og mer ut til å bli et høyhastighets transportnett for data, men selv her er ikke kobberet på den sikre siden. Ny teknologi på mobilsiden; HSDPA – High Speed Data Packet Access kan øke dataraten til 2 Mbit/s og mer. Kobber er en utsatt bransje.

Kobber-kvalitet

Kobber gir lydkvalitet: På et område kan likevel fasttelefonen skilte med fordeler; talekvaliteten. Snakker du og samtalepartneren i en fasttelefon, kan du være temmelig sikker på god lydkvalitet. I fastnettet, enten det er i form av kobber, fiber eller på radiolinje, overføres signalene digitalt som et 64 kbit/s ukomprimert signal.

Det er nok til å overføre en lydkanal med 8 kHz båndbredde, og det gir svært god lydkvalitet. Riktignok kan en CD skilte med 20 kHz, men det er musikk, og den menneskelige talen ligger langt under 8 kHz.

Koding og dekoding:Talekodekene (kodek er en forkortelse for koding, dekoding) i dagens GSM-nett kalles GSM FR og GSM HR, som står for Full Rate og Halv Rate. Når du snakker mobiltelefon med FR-koding og under gode radioforhold, det vil si med et høyt S/N (signal-støyforhold) er talekvaliteten god, men ikke så god som i fastnettet.

Når trafikken på samme basestasjon øker utover kapasiteten, flyttes en del av brukerne over på HR-koding som bruker mindre plass, men har lavere talekvalitet.

Tidsluker: En basestasjon i mobilnettet kan ha flere såkalte TRX-er, som er senderemottakere. Hver av disse har plass til 8 GSM-kanaler som er multiplekset i tid. Teoretisk gir det 8 FR eller 16 HR samtaler i hver kanal, men i praksis noe mindre på grunn av SMS-er og annen datatrafikk.

Hver slik FR-kanal representerer en kontinuerlig bitstrøm på 22,8 kbit/s, mens en HR-kanal er på 11,4 kbit/s. På denne beskjedne bitstømmen skal talen få plass. Hadde det bare vært så vel, talen får nemlig ikke alle bitene. I verste fall bare en liten del av dem.



Lite til tale

Mens vi får topp lydkvalitet i en ISDN-telefon i fastnettet, er du ikke garantert kvalitet i mobilnettet på GSM. I beste fall. Her må nemlig bitstrømmen fordeles på både tale og kanalkoding. I dagens mobilnett er den delen av bitstrømmen som avsettes til tale i beste fall ved FR-koding 12,2 kbit/s. De resterende 10,6 kbit/s kalles kanalkoding. Den inneholder data som trengs for å kommunisere med basestasjoner og den svært så viktige feilkorreksjonen.

Når en bitstrøm sendes trådløst slik som i mobiltelefoni, oppstår en masse feil. Noen bits kommer ikke frem, andre kommer i feil rekkefølge. Disse feilene må korrigeres for at talen skal bli forståelig. Feilkorreksjonen sendes derfor parallelt med taleraten og har til oppgave å gjenskape lyden når bits faller ut.

Overdreven korrigering

Likevel er det grenser for hvilke undere en slik korreksjon kan utføre. Du har sikkert hørt når selv maksimal feilkorrigering ikke henger med lenger, og det høres ut som om samtalepartneren holder på å drukne. Derfor blir stadig mer av talekanalen brukt til feilkorrigering når forholdene forverrer seg, det vil si jo lenger borte du er fra basestasjonen eller jo mer forstyrrelser og hindringer det er på veien.

Ved en dårlig radioforbindelse spiser kanalkodingen trinnvis mer av den tilgjengelige bitraten helt til 18,05 kbit/s. Det betyr at talekodingen bare får 4,75 kbit/s, og det er ikke mye.

Både FR og HR-koding har det til felles at både kodingen for feilkorreksjon og tale har konstant bitrate, og det betyr mindre fleksibilitet.

I utgangspunktet tar den digitale lyden fra analog- til digitalomvandleren i mobiltelefonen mye bitrate. Langt mer enn det er mulig å overføre i mobilnettet. Derfor blir den komprimert med en teknikk som likner mp3. Utfordringen i nettet er å gjengi høy kvalitet på et minimum av bitrate, spesielt når radioforholdene forverres og når signalet går på halv rate.





Les mer om:
Del
Kommentarer:
Du kan kommentere under fullt navn eller med kallenavn. Bruk BankID for automatisk oppretting av brukerkonto.