为什么手机通话质量如此糟糕?

责怪你的服务提供商——以及移动视频


关于支持科学新闻

如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保关于塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。


在社交媒体、短信、移动电子商务和视频流媒体时代,人们很容易忽视智能手机用户的一项体验没有得到改善:打电话。
 
尽管有了先进的智能手机和网络,许多移动用户对通话清晰度不满意。《消费者报告》2014年的手机评级中,100多款智能手机没有一款在语音质量方面获得高于“良好”的评分。 大量智能手机仅被评为“一般”。
 
在很大程度上,这是因为设备制造商经常缩小、压平并用塑料覆盖扬声器,以提高手机的整体功能。即使在使用多个麦克风和降噪算法的高端智能手机上,也无法保证通话者能获得清晰的声音,尤其是在嘈杂的环境中。
 
改变正在缓慢发生,但有前景的新技术正在出现。 初创公司Cypher Corp.构建了一个人工智能引擎,该引擎可以分析人声的独特质量,将其与其它噪声区分开来。该公司产品设计副总裁 John Yoon 表示,Cypher 可以捆绑到新的智能手机中,或作为软件更新进行部署。Yoon 说,该软件的演示目前正在各种 Android 手机(包括 LG、三星、京瓷、韩国电信和谷歌 Nexus)上运行,它将于今年晚些时候公开发布。
 
美国三大服务提供商——Verizon Wireless、AT&T 和 T-Mobile——正在通过长期演进语音(VoLTE)来解决通话质量问题,这是对其下一代蜂窝系统的附加功能,使语音流量可以通过 4G LTE 网络传输。 高清(HD)语音服务已在全球 75 个国家/地区的 100 多家移动运营商商业推出,据全球移动供应商协会称。 Sprint 是提供高清语音的运营商之一,这是一种语音编码器/解码器程序(编解码器),可以扩展通过电话线传输的音频信号的频率范围。 超过 70 家运营商正在投资 VoLTE 的研究、试验或部署,其中 11 家已商业推出基于 VoLTE 的高清语音服务。 例如,苹果的 iPhone 6 和 6 Plus 型号支持 VoLTE。
 
高清语音取决于网络和手机中的技术,例如增强的音频处理、多个麦克风、扬声器和改进的回声消除。 这些功能共同为移动用户提供更清晰的语音通话,并显着减少背景噪音,例如街道交通和风声。 然而,高清语音的可用性有限,除非主叫方和被叫方都拥有支持高清语音的设备并且位于高清语音覆盖范围内,否则它无法按预期工作,伦敦 Machina Research 的首席分析师Jeremy Green说。
 
为了了解通话质量问题以及如何解决这些问题,《大众科学》采访了加利福尼亚大学圣巴巴拉分校电气和计算机工程教授Jerry Gibson
 
[以下是采访的编辑文字记录。]
 
为什么手机通话质量如此糟糕?
这主要是服务提供商的问题。 需要注意的关键一点是,基站/基站控制器,现在在 LTE 中称为 eNodeB [演进型节点 B],是全能的。 也就是说,无论手机的信道连接多么好,eNodeB 都会决定每个手机获得多少带宽。 此外,基站的行为没有标准化——也就是说,没有人真正知道它们是如何做出这些决定的。 他们在分配带宽时会考虑小区站点的负载情况和相邻小区站点的负载情况,以及其他网络数据和其他因素。 服务提供商似乎遵循的几个规则是:不要中断正在进行的通话,并且尽可能不要阻止任何新的通话。 这意味着基站会保守地分配带宽,因此手机中的语音编解码器可能以低于期望的速率运行。
 
服务提供商关注的重点是什么?
第一,视频现在是王道,所以视频会占用大量带宽。 对于视频,服务提供商不希望您在开始观看视频后等待缓冲。 其次,小区站点/基站很花钱,所以新小区的部署不能轻易完成。 后者会导致不同提供商在不同区域的射频 [无线电频率] 连接较差。
 
如果我们继续拥有糟糕的通话质量,会带来什么风险?
我不认为服务提供商认为语音质量是他们目前的主要问题。 他们想要流量,与语音相比,视频是很大的流量。 预计视频在未来将主导移动数据,因此这对他们的业务至关重要。 服务提供商目前的问题是如何按数据位收费。 他们说:“我们如何通过视频获利?”
 
有哪些旨在提高通话质量的更有前景的项目?
对于最新一代蜂窝网络 LTE,正在开发一种新的语音编解码器。 它被指定为增强型语音服务 [EVS]。 它将覆盖可变的[更宽的]带宽,因此它将更适合音乐以及混合的语音和音乐内容。 它具有许多新的编解码器速率,以及更好的 VoIP [互联网协议语音]因素,例如丢包隐藏[用于掩盖丢失或丢弃的数据包的破坏性影响]和抖动缓冲管理。 [“抖动”是指传递数据包的时间长度变化。] 但该标准需要一段时间才能被服务提供商在各处部署。
 
当完全部署时,带有 EVS 的 LTE 将会是一个很大的改进——如果视频流量不会占用您所在位置的所有带宽,从而导致 eNodeB 仅为您的语音通话分配较低的速率。 在某些方面,服务提供商的方法是可以理解的。 没有人希望通话中断,也没有人希望他们的通话被阻止[无法接通]。 此外,视频似乎是每个人都希望在他们的移动设备上获得的东西。

© . All rights reserved.