Голосовая связь в мобильном телефоне. Голосовая связь VoLTE – что это и как реализуется

Обзор программ для командного голосового общения

• Разработка систем связи

Проблема голосового общения в сетевых играх, будь то грандиозная MMORPG или простенький сетевой шутер, стоит очень остро. При активных действиях зачастую не хватает времени использовать встроенный в игру чат, а в большинстве случаев использование чата сильно усугубит вашу с напарником ситуацию перед другими игроками из-за расходования времени в пустую, если конечно ваши враги используют голосовое общение.

В командных играх, где взаимодействие между участниками имеет решающее значение, быстрая и качественная связь просто необходима - нужно принять это за аксиому. Да и обмениваться матюками с друзьями куда приятнее голосом, чем в чате.

Многие разработчики игр включают в свои продукты какие-либо средства для голосового общения, но зачастую эти инструменты крайне не удобны или обладают низким качеством звука и скудными возможностями. Продукты сторонних компаний обычно превосходят встроенные в игры средства для голосового общения как по качеству связи, так и по обилию настроек и удобству использования.

В этой статье я рассмотрю четыре самые популярные программы для голосового общения. Встречайте кандидатов - Ventrilo , TeamSpeak 2 , TeamSpeak 3 , Mumble . Некоторые из них платные, некоторые абсолютно бесплатны, а так же open source , что же, попробуем выявить лучшего кандидата. Изучению поддадутся такие качества «подопытных» как: поддерживаемые кодеки, поддерживаемые операционные системы, количество и доступность серверов, масштабирование, возможность поставить серверную часть у себя на dedicated server, алгоритмы улучшения звука и многое другое.

Ventrilo

Первый кандидат в нашем обзоре это довольно известный продукт, который уже очень долгое время присутствует на рынке - Ventrilo . Если быть точным Ventrilo развивается с 2002 года. На данный момент последняя версия - 3.0.5 . Ventrilo доступна для всех операционных систем Microsoft Windows начиная с Windows 95 и заканчивая Windows 7 , включая 64 битные версии, а также Mac OSX 10.4 и выше, версия для Linux уже более 3 лет находится в разработке и когда компания выкатит ее на суд общественности не известно, но под Linux клиент можно запустить под Wine . Существует open source клиент под Linux , который может конектится к серверам Ventrilo - Mangler .

Ventrilo является коммерческим продуктом, для конечного потребителя она бесплатна, а вот за аренду сервера придется заплатить, бесплатные сервера отсутствуют. Цены сильно не кусаются, качественный сервер можно арендовать от $4,95 за 10 мест, до $99.95 за 400 мест. Аренда возможна почти во всех крупных городах Европы и США , в том числе и в Москве .

Что же нам предлагают за эти деньги: поддержка кодеков - Speex, GSM 6.10, Lernout & Hauspie, DSP Group TrueSpeech; голосовое оповещение о игроках заходящих\выходящих на канал с произношением его имени; возможность дать привилегии для командного вещания на все или избранные каналы; подавление шумов; индивидуальная настройка громкости на каждого пользователя; overlay - отображение ника говорящего поверх игры; поддержка экранов клавиатур Logitech G15, G13, G19; К уникальным возможностям можно отнести «Фантомов», это ваш двойник, которого вы можете посадить на любой канал и слушать, что на нем говорят, хотя сами в данный момент находитесь совсем на другом канале.

Многие игровые сообщества выбирают именно Ventrilo за хорошее качество звука и отличную маштабируемость, если вам понадобится больше мест для людей, можно просто взять в аренду больше мест на сервере. Аренда сервера обеспечивает возможность голосового общения 99.9% времени и исключает разного рода лаги, что очень важно для крупных игровых сообществ.

Все возможности было решено вывести в таблицу для последующего сравнения, с таблицей можно ознакомиться в конце статьи.

TeamSpeak 2

TeamSpeak 2 разрабатывается с 2002 года, последняя версия датирована 2007 годом. TeamSpeak 2 полностью бесплатен, доступен для Microsoft Windows и Linux , так же для этих операционных систем доступна бесплатная серверная часть, что дает вам возможность поднять свой бесплатный сервер для своего игрового сообщества.

Если же машины под сервер под рукой не оказалось, или у вас проблемы с интернет каналом, можно воспользоваться множеством бесплатных серверов или арендовать свой, цена начинается от $0.14 за одно место.

Возможности же программы скудны: отсутствует overlay, не поддерживаются экраны клавиатур, отсутствует возможность вещания на все каналы, нет шумоподавления. Достоинством же является распространенность программы и серверов, большинство игровых сообществ пользуется именно TeamSpeak 2 .

TeamSpeak 3

TeamSpeak 3 является эволюционным развитием TeamSpeak 2 . В данный момент доступна 26 BETA версия, дата релиза не известна, программа уже разрабатывается долгое время. По сути TeamSpeak 3 это работа над ошибками, устранены практически все недостатки предыдущей версии.

Существуют клиенты под практически все операционные системы - Microsoft Windows , Linux и MacOS , серверная же часть, помимо этих OS, имеет версию еще и под FreeBSD .

TeamSpeak 3 только начинает набирать популярность, но судя по его возможностям, вкупе с бесплатностью, уже сейчас понятно, что именно он станет самой популярной программой для голосового общения среди игровых сообществ. Уже сейчас есть множество бесплатных серверов для общения.

Mumble - бесплатная программа с открытыми исходными кодами, имеющая все возможности своего платного конкурента - Ventrilo и даже немного более. Из уникальных возможностей стоит отметить позиционирование звука (если, например, игрок находится справа от вас и говорит, то звук тоже будет слышен справа. Если игрок далеко от вас, звук будет приглушён), но она требует игрового плагина и поэтому доступно не для всех игр, так же возможно шифрование всего трафика через SSL и эффективное подавление эха.

Клиентская и серверная часть Mumble доступна для Microsoft Windows , MacOS и Linux .

В последнее время Mumble набрала достаточно много пользователей и стала популярной, имеется множество бесплатных серверов по всему миру.

Сводная таблица рассмотренных программ

Лучшим кодеком для голоса является CELT , он выдаёт лучшее качество и меньшую латентность при немного большем потреблении трафика, чем Speex . Выбор стоит делать исходя из потребностей пользователей и возможностей сообщества, если у вас есть собственный выделенный сервер, то лучшим выбором являться TeamSpeak 3 или Mumble . Если же вы собираетесь арендовать места на сервере, обратите внимание на Ventrilo .

Есть и несколько особенностей - Ventrilo критична к пакетлоссу, при потере пакета фраза, скачанная собеседником, не оборвётся, а дойдёт с довольно большой задержкой (иногда до 10-15 секунд). TeamSpeak же использует UDP , будет просто кратковременное пропадание связи. Mumble же может использовать оба протокола для передачи, как UDP , так и TCP .

Нет смысла спорить о том, что для нормальной работы смартфона, полного раскрытия его потенциала просто необходим доступ к высокоскоростному мобильному интернету LTE или 4G. В таком случае передача данных в сети идет очень быстро: можно с комфортом смотреть фильмы онлайн, играть в игры и безмятежно серфить страницы соцсетей.

Как решает эту проблему оператор

Применяется проверенная временем технология CSFB (Circuit-Switched Fallback). В момент, когда вам звонят либо вы сами инициируете вызов, оператор переводит абонента из режима LTE в 2G или 3G. По окончанию звонка связь снова поддерживается в формате 4G. С одной стороны, это довольно сложная схема, лишний раз нагружающая как мобильную сеть, так и приемное оборудование пользователя. С другой – абонент этого почти не замечает, переключения проходят автоматически и относительно быстро. Впрочем, ключевое слово здесь – «относительно», ведь на разных аппаратах время заминки может составлять от 4 до 20 секунд.

Что такое VoLTE

Выходом из сложившейся ситуации обещает стать новый продукт на отечественном рынке коммуникаций – Voice over LTE («голос поверх LTE»), сокращенно – VoLTE. Внедрение данного формата связи устраняет дилемму: чтобы осуществить звонок, нет нужды переходить в 2G/3G – все происходит прямо на частоте LTE. То есть, голосовая связь осуществляется через высокоскоростной интернет LTE (4G), подобно тому, как это делается в Skype или Viber. Некоторым будет понятнее аналогия с протоколом IP-телефонии SIP.

Это позволяет оставаться в сети 4G даже во время разговора, так как голосовой трафик передаётся теперь в цифровом виде наряду с остальными получаемыми-передаваемыми данными (фото, видео, web-страницы).

В чем конкретно выигрывает абонент

1. Высокая скорость соединения

Если сейчас, при обычном алгоритме подключения, время вызова составляет от 5 с (в диапазоне 3G), то с Voice over LTE ждать почти не придется. Смартфону потребуется от 0,25 до 2,5 с, чтобы наладить связь с другим абонентом. Такое улучшение сразу будет заметным и сделает ежедневное пользование гаджетом более приятным.

1. Звонки и интернет – одновременно

Так как выходить из режима 4G не нужно, мобильное устройство может не прерывать прием и передачу данных в режиме реального времени. Даже в момент разговора у вас есть быстрый интернет, продолжается скачивание выбранного контента или общение в социальных сетях.

1. Экономия заряда

Неожиданный плюс VoLTE – это возможность экономии заряда аккумуляторной батареи вашего смартфона. Во-первых, устройству больше не нужно тратить массу энергии на метания между 4G, 3G и 2G, как это было раньше. Во-вторых, новый формат предусматривает специальный режим экономии заряда под названием DRX. В таком режиме сигнал с базовой станции принимается не постоянно, а с перерывами. Другими словами, встроенный радиоприемник смартфона включается и, как результат, потребляет электроэнергию лишь периодически. С VoLTE ваш гаджет будет держать заряд дольше не только в режиме ожидания, но и в режиме разговора.

1. «HD-голос»

Одним из важнейших преимуществ Voice over LTE на фоне сетей с коммутацией каналов является высокое качество звукового сигнала. Так называемый «HD-голос». Достигается такой эффект благодаря расширенному более чем вдвое (в сравнении с 3G) частотному диапазону. Правда, для этого необходимо, чтобы оба абонента разговаривали с устройств, поддерживающих VoLTE.

1. Расширенные мультимедийные услуги

Помимо прочего, внедрение вышеуказанного стандарта позволит операторам предложить вам расширенные мультимедийные услуги (Rich Communication Services – RCS). Список доступных сервисов может включать, например, расширенный функционал голосовых вызовов, позволяющий абонентам делиться мультимедийным контентом прямо во время разговора, или статус готовности абонента к коммуникациям.

Плюсы ввода VoLTE очевидны. Но стоит учитывать, что:

• пока не все производители смартфонов готовы предложить продукт с поддержкой голосовой связи в стандарте 4G;
• для подключения гаджета к VoLTE может потребоваться дополнительное программное обеспечение, «перепрошивка»;
• Voice over LTE требует покрытия высокого качества, которое в России есть далеко не везде;
• звонки в 4G существенно повышают объем трафика.

Перспективы на российском рынке

Несмотря на некоторые трудности с внедрением данного ноу-хау, технология VoLTE является весьма перспективной для отечественного рынка коммуникаций. Главная проблема в виде отсутствия законодательной базы была успешно устранена, и теперь российским операторам остается лишь обеспечить материальную базу для нормальной работы Voice over LTE. Тем более что к 2020 году планируется запуск сетей уже пятого поколения – 5G.

Высокое качество обмена данными, в том числе голосовыми, в беспроводных сетях подразумевает, в первую очередь, стабильность и высокую скорость передачи информации. Работа над улучшением качества мобильных сетей ведётся постоянно и надо отметить, за последние несколько лет в этой области было достигнуто немало успехов. Становятся доступными всё более новые и совершенные стандарты связи, к примеру, Long Term Evolution или сокращённо LTE. Также этот стандарт известен как 4G.

Согласно спецификации, максимальная скорость, которую могут обеспечить сети 3G, составляет 42 Мб/с, однако в реальности она редко превышает 2-3 Мб/с, сеть же четвёртого поколения уже сейчас позволяет передавать данные на скорости порядка 20 Мб/с, наглядным примером чему является московская LTE-сеть Мегафон. LTE/4G хороша ещё тем, что она полностью совместима с 3G на базе UMTS/HSPA и CDMA, что позволяет внедрять её без существенной реконструкции инфраструктуры. Но есть у LTE и свои недостатки, из которых едва ли не основным является отсутствие поддержки телефонной голосовой связи.

VoLTE – что это и как работает

Для совершения звонков пользователь может переключиться на 3G, но это не выход. Вместо возврата к устаревающим стандартам лучше воспользоваться новой технологией под названием VoLTE. Но что же такое VoLTE? Если провести ближайшую аналогию этому новому стандарту, то таковой является Скайп. В VoLTE, как в Скайпе, голос передаётся не по коммутаторным каналам, а через интернет. Кратко говоря, VoLTE представляет собой технологию передачи голоса через LTE-сеть, позволяющую совершать звонки с высокой скоростью, пользуясь при этом всеми преимуществами, которые предоставляет сеть четвёртого поколения.

Но и это ещё не всё. Раньше при совершении голосового звонка оператор переводил абонента из режима LTE в 2G или 3G, используя получившую широкое распространение технологию Circuit-Switched Fallback (CSFB).

Когда пользователь завершал звонок, его телефон автоматически переключался на LTE. Этот проверенный временем метод имеет, однако, целый ряд недостатков. В частности, использование CSFB создавало излишнюю нагрузку на мобильную сеть, а также увеличивало время соединения пользователя с абонентом, хотя ни звонящий, ни принимающий звонок, как правило, этого не замечали. С LTE всё гораздо быстрее и проще, ведь теперь звонки совершаются внутри самой сети.

Преимущества и недостатки стандарта

Хотя на данный момент технология VoLTE всё ещё находится в стадии развития, её преимущества вполне очевидны. К ним относятся:

• Более высокая скорость соединения, достигаемая благодаря отсутствию необходимости переключения мобильного устройства на GSM или 3G при совершении звонка.
• Более высокое качество голоса. Скорость передачи данных в сетях 2G и 3G ограничена, что не позволяет передавать составляющие голосовые модуляции в полном объёме. Пропускная способность LTE значительно выше, голосовых данных через такую сеть передаётся больше, а использование кодеков HD Voice придаёт звуку объём и снижает количество шумов.
• При использовании VoLTE возможна одновременная передача голоса и других данных. В сетях 2G и 3G при совершении звонков передача интернет-трафика обычно временно приостанавливалась. Связано это с тем, что при одновременной передаче голоса и других данных качество связи резко снижалось, нагрузка же на сеть, наоборот, возрастала. В VoLTE этих ограничений нет.
• Повышение ёмкости сотовых сетей. Применение технологии VoLTE позволяет увеличить число одновременно пользующихся связью абонентов по сравнению с 3G до трёх раз без существенного повышения нагрузки на сеть.
• Бесплатные звонки. Поскольку голос при использовании VoLTE передается в пакетном режиме, расходуется только интернет-трафик. Если пользователь подключён к безлимитному тарифу, все совершаемые им звонки могут рассматриваться как практически бесплатные.
• Экономия заряда аккумулятора. Стандарт VoLTE предусматривает особый режим DRX, обеспечивающий приём сигнала базовой станции с короткими перерывами. В моменты таких перерывов радиоприемник устройства отключается, следовательно, потребление заряда батареи уменьшается.

Это были основные плюсы VoLTE. С другой стороны, у неё имеется свой ряд недостатков, из-за которых пользователи нередко отказываются от новой технологии. На данный момент к основным минусам относятся:

• Повышенная требовательность к аппаратным ресурсам мобильного телефона. Алгоритм работы VoLTE должен быть реализован на уровне процессора, при несоответствии требований возможно увеличение нагрузки на мобильное устройство.
• Ограниченное число моделей телефонов, поддерживающих VoLTE. Новую технологию поддерживают только самые последние модели мобильных устройств.
• Для обеспечения заявленного качества звука необходимо, чтобы VoLTE использовали и звонящий, и принимающий вызов.
• Сложности перехода на новый стандарт операторами мобильной связи. Воспользоваться преимуществами VoLTE можно будет только после того, как все операторы примут решение сделать стандарт основным.
• VoLTE поддерживается не всеми операторами и не во всех регионах по причине отсутствия соответствующего оборудования на вышках.
• Наличие в технологии VoLTE уязвимостей.
• Стандарт может быть недоступен во внутрисетевом и международном роуминге.

Как включить VoLTE в телефоне

Использование нового стандарта возможно при соблюдении двух основных условий. Во-первых, его должен поддерживать ваш оператор, во-вторых, стандарт должен поддерживаться самим мобильным устройством. С оператором всё более или менее понятно, чтобы узнать, поддерживает ли он новый стандарт или нет, достаточно позвонить в службу поддержки. Теперь давайте посмотрим, что такое VoLTE в телефоне. Это опция, включаемая вручную или автоматически в настройках мобильной связи. Если этой опции в вашем телефоне нет, стандарт VoLTE не поддерживается либо прошивкой, либо устройством.

В настоящее время VoLTE поддерживается более чем тридцатью моделями смартфонов от ведущих производителей. Среди них iPhone, LG, Vertex Saturn, Samsung Galaxy, Sony Xperia и ZTE. Как включить/отключить VoLTE? Всё зависит от модели устройства. В iPhone, к примеру, стандарт VoLTE включается в настройках Сотовая связь – Параметры данных – Включить LTE – Голос и данные .

Чтобы включить опцию в Samsung Galaxy, нужно перейти по цепочке Настройки – Подключения – Мобильные сети – Вызовы VoLTE . В смартфонах LG нужно зайти в Настройки, а затем проследовать по пути Сети – Дополнительно – Мобильные сети – VoLTE . Отключается VoLTE там же, где и была включена.

Перспективы развития

Несмотря на многочисленные трудности и препятствия, с которыми приходится сталкиваться на пути внедрения VoLTE, будущее новой технологии представляется весьма перспективным, особенно если учесть, что появление сетей 5G уже не за горами. Главное препятствие для развития стандарта – отсутствие в Российском законодательстве соответствующей правовой базы – уже успешно устранено, теперь дело стоит за ведущими операторами мобильной связи, а также самими пользователями.

Впрочем, ждать стремительного распространения VoLTE, особенно в регионах, не стоит. На руках абонентов сотовых сетей пока ещё слишком мало устройств, способных работать с данной технологией, во-вторых, между операторами до сих пор нет полной и окончательной договорённости относительно перехода на единый стандарт. Победы VoLTE можно ожидать только при создании и принятии всеми операторами единых принципов, а также при условии, что стандарту удастся выдержать конкуренцию с сервисами, оказывающими голосовые ОТТ-услуги.

Голосовая связь позволяет игрокам действовать более слаженно. Она дает возможность составлять и изменять стратегию прямо во время боя. Однако, доступна бывает только для игроков, которые состоят в одном взводе или роте, а также зачисленных в состав команды в режиме «Командные бои». Естественно, существует несколько неприятных багов, даже технических проблем, из-за которых связь периодически пропадает или полностью отключается.

Сначала необходимо удостоверится, что дело действительно в клиенте игры и проблемы не на стороне пользователя. Для этого достаточно просто включить какую-нибудь программу, вроде Skype, поддерживающую голосовые звонки и обладающую функционалом для проведения тестов.

Стандартные инструменты Windows также подойдут для проведения подобной проверки. Для этого необходимо воспользоваться утилитой «Мастер проверки звукового оборудования». Получить к нему доступ можно, запустив Панель управления и зайдя в раздел «Звуки и аудиоустройства». В мастере есть возможность записать собственный голос, а затем прослушать его в проигрывателе. Таким образом, реально тонко настроить микрофон, для получения наиболее качественного звука без посторонних шумов.

Вполне вероятно, что голосовое устройство плохо подключено к своему разъему, либо он поврежден. Поэтому следует проверить надежность всех проводов и качество их соединения. Также рекомендуется переустановить все драйвера и программы, отвечающие за работу микрофона. Это может помочь, если устройство не имеет каких-либо повреждений.

Если гарнитура нормально функционирует, но в World of Tanks не работает голосовая связь, вполне вероятно, что все дело в других причинах, о которых речь пойдет ниже.

Сброшены стандартные настройки клиента

Иногда игроки, особенно начинающие, копаясь в настройках WoT, могут случайно сбросить все параметры по умолчанию. Это может стать основной причиной пропажи голоса, поскольку игра перестает видеть микрофон и его придется настраивать заново.

В этом случае необязательно снова делать сброс. Достаточно вновь зайти в опции звука и убедиться, что на пункте «Включить голосовую связь» установлена галочка. Далее, необходимо нажать на кнопку «Обновить устройства», после чего в выпадающем меню надо выбрать подключенный микрофон. Дальше необходимо пройти тест звука подключенного устройства. Можно немного поиграться с ползунками, чтобы сделать связь наиболее комфортной.

Голосовая связь заблокирована фаерволом или брандмауэром

В некоторых случаях, особо рьяные варианты фаерволов могут запретить игре использовать порты, которыми пользуются звуковые устройства. Чтобы проверить это, достаточно просто отключить их. Если связь появилась, значит, средства защиты компьютера их блокируют. Чтобы решить проблему, необходимо открыть следующие порты: 12000-29999 UDP, 80-443 TCP, 5060-5062 UDP и 3478-3479 UDP. После прописывания данных правил в брандмауэре, он более не будет создавать препятствия для соединения с серверами.

Перегрузка центрального процессора

Иногда процессор бывает слишком нагружен и не успевает обрабатывать все поступающие к нему команды. Особенно часто такая проблема проявляется на слабых компьютерах с устаревшей моделью процессора. В этом случае, при использовании голосовой связи, звук может стать либо искаженным, либо пропасть полностью. Решается данная проблема достаточно просто. Нужно найти и отключить программы, которые потребляют много ресурсов, например, BitTorrent. Также следует проверить нагрузку ЦП через диспетчер задач, она должна быть менее 100% при включенном клиенте, в противном случае, возможны зависания и различные глюки.

Ошибка в самом клиенте игры

Существует один очень неприятный баг. Если игрок провел несколько боев в режиме «Командные бои», а затем вошел в состав взвода, его реплики в голосовом чате могут быть не слышны. Помогает избавиться от этого только перезагрузка клиента WoT, а иногда приходится перезапускать и сам ПК.

Кроме того, периодически игра сама уже содержит ошибку при запуске, в подобной ситуации голосовая связь будет недоступна. Причем игрок не сможет предугадать, что с игрой что-то не так, поскольку она будет нормально функционировать, а танки полноценно участвовать в боях. Возможны лишь небольшие лаги, на которые большинство людей не обратит внимания. Как и в предыдущем варианте, от этого спасает перезагрузка компьютера.

Заключение

Наконец, чтобы минимизировать шанс пропажи голосовой связи, необходимо своевременно обновлять все аудиодрайвера, а также ПО роутера (если подключение к интернету идет через него). Также желательно не усиливать звук микрофона более чем на 10 дБ, поскольку это также может стать причиной пропажи связи — клиент иногда не распознает гарнитуру с подобными параметрами.

Обновлено (24-07-2014, 20:55): сделал кликабельными ссылки

Raid Call

TeamSpeak