https://www.mobil.se/nyheter/mobil-f-rklarar-r-stsamtal-i-4g
520148
Kartläggning Voice over LTE

Mobil förklarar: Röstsamtal i 4G

4G är utvecklat för snabb datatrafik, men inte alls för röstsamtal. Vi dyker djupt ner i tekniken Voice over LTE; vi förklarar hur det fungerar, vad det innebär i praktiken och varför operatörernas entusiasm varierar.

4G, eller LTE (Long Term Evolution) som tekniken mer korrekt kallas, finns nu i stora delar av de svenska mobilnäten. Tekniken ger datahastigheter på upp till 100 Mbit/s, avsevärt mycket snabbare än 3g-nätet. Telefoner som stöder lte finns att välja mellan, och i år kan vi nog räkna med att det blir en standardfunktion i mobilen.

Men högre datahastigheter är just också det enda lte har att erbjuda. Till skillnad från 3G som utvecklades för att vara en ersättare till gsm med bättre kapacitet och kvalitet på både data och telefoni är lte en renodlad datateknik vars syfte är att ge mer datakapacitet åt operatörerna och högre hastighet åt användarna, men lämnar telefonin åt andra tekniker att lösa. Och visst kan det tyckas rätt prioriterat. 3G-näten är i dag överbelastade av datatrafik av typen Wordfeud-partier som i sig inte borde ta så mycket kapacitet, men som på grund av hur 3G hanterar data tar upp en oproportionerligt stor del av näten. Får man över den trafiken till 4g som är betydligt bättre lämpat för den förbättras också kapaciteten i 3G-näten avsevärt.

Samtidigt innebär det alltid en extra kostnad att ha flera parallella infrastrukturer. I dag har tre av våra fyra operatörer tre olika nät, GSM, 3G och LTE. På kort sikt vill naturligtvis operatörerna mjölka ut sista droppen ur sina investeringar i nätteknik, men på lång sikt är det förmodligen bättre och billigare att föra över all trafik till så få nät som möjligt. Att 3G och lte har sämre täckning än gsm beror inte på några inneboende egenskaper hos de olika teknikerna utan dels på hur långt utbyggnaden kommit, dels på att gsm hittills haft mer fördelaktiga frekvensband, frekvenser som lika gärna kunde användas till 3G eller lte om man fick över trafiken dit.

Så funkar dagens 4G-telefoner

Därför är det kanske inte så konstigt att tillverkarna av nätverksutrustning rätt snart i utvecklingsprocessen av lte började frångå principen att det rörde sig om en renodlad datateknik och i stället studerade hur man kunde hantera rösttrafik i lte. Man kom fram till tre olika sätt. Det första sättet är egentligen ett icke-sätt, det vill säga att när man vill ringa ett samtal växlar telefonen över från lte till 3G eller gsm, och när samtalet är klart kopplas man tillbaka till 4G. Det är så alla dagens 4G-telefoner fungerar. Det innebär förstås att datakapaciteten går ner medan samtal pågår, men det lär knappast vara något problem med dagens användarmönster. Man lär inte heller behöva oroa sig för att ha 4G-täckning men inte 3G- eller gsm-täckning. Däremot förekommer det att telefonerna kollrar bort sig i växlingen mellan näten och kopplar ner sig helt.

Det andra sättet är egentligen också rätt självklart. Installera någon form av ip-telefonitjänst på telefonen, till exempel Skype, och använd den för att ringa över 4G-nätet med. Det kan du också göra idag med befintlig teknik. Nackdelen är förstås att du måste ha en särskild app för att koppla upp dig, med eget nummer, du har två helt skilda procedurer för att ringa med 4G och 3G, och inget sätt att växla över samtal från det ena till det andra sättet om du skulle tappa täckningen i något av näten.

Snabbare uppkoppling med ny teknik

Denna metod illustrerar rätt bra utmaningarna med Voice over LTE (volte) som är det tredje sättet, det som tillverkarna av nätverksutrustning utvecklat och standardiserat, för i grund och botten är volte samma sak som metod två, bara att man tekniskt har löst de problem som finns med metoden.

volte använder förstås inte Skype i botten, men systemet förutsätter att operatören har någon slags infrastruktur för ip-telefoni. Det har de flesta svenska operatörerna idag, som de använder för att erbjuda bredbandstelefoni i det fasta nätet med. En av volte-standardens uppgifter är att se till att denna infrastruktur fungerar även över det mobila nätet, inte bara över fasta anslutningar.

Förutom fördelen att ha en infrastruktur i stället för flera, en fördel som kanske inte är så stor när näten redan finns, har volte en del fördelar att erbjuda dig som användare. För det första går det betydligt snabbare att koppla upp ett samtal än i dagens mobilnät, under två sekunder. För det andra blir ljudkvaliteten betydligt bättre, givet att den man talar i andra änden också talar i Voice over lte eller annan IP-telefoni med hög ljudkvalitet. Tillverkare som Ericsson och Alcatel-Lucent försöker dessutom sälja in volte till operatörerna med idéer om framtida tjänster som tekniken öppnar för. Om rösttrafiken är helt internetbaserad skulle man till exempel enkelt kunna integrera den med andra nättjänster, till exempel en knapp för att direkt koppla upp ett samtal till ett företag från en app eller webbsida.

Virtuella kretsar istället för fysiska

Ip-telefoni i form av Skype och liknande har vi vant oss vid att det bara funkar, och funkar bra, men faktum är att tekniken fungerar väsensskilt från det vanliga telefonnätet. Sedan Alexander Graham Bells dagar har principen för telefoni varit att man kopplar ihop två röstterminaler med en ledning, en krets. Telefonstationerna var jättelika växelcentraler som såg till att rätt länk anslöts till rätt punkt när någon ringde någon annan, så att de hade en elektrisk ledning mellan sig.

Med digitaliseringen av tekniken blev kretsarna mer virtuella än fysiska, men fortfarande i 3G-nätet gäller principen att när du ringer ett samtal kopplar du upp en förbindelse mellan dig och mottagaren, och ni har en »reserverad fil« på nätet mellan er. Finns inte nätkapaciteten för att reservera en förbindelse får du en upptaget-ton i luren och samtalet kopplas inte fram.

Men internet fungerar mer som posten. All trafik delas upp i små datapaket som får en adresslapp vart de ska, och sedan behandlas vartenda paket inp>

Tekniska svårigheter

Dessa problem var man tvungna att lösa om man skulle få telefoni att funka över internet, och man löste det främst på två sätt. Dels genom att kasta nätkapacitet på problemet så att det skulle vara osannolikt att det inte fanns tillräckligt med nätkapacitet för att man skulle kunna ringa utan att det blev hackigt, dels genom att ge olika datapaket olika prioritering så att ip-telefoni-paket märks med »brådskande«. Inget av sätten garanterar på samma sätt som en kopplad krets att samtalet går fram, men som alla som har provat bredbandstelefoni eller Skype vet fungerar det för det mesta bra.

Med ip-telefoni som ett fullgott alternativ till kretskopplad telefoni återstår alltså bara att se till att det fungerar likadant i mobilen oavsett vilket nät du ringer på. Det är lättare sagt än gjort. För det första måste förstås mobilens telefonprogramvara dölja för dig att du ringer med två helt olika tekniker. Men framför allt måste telefonen om du tappar 4G-täckning koppla över dig från volte till 3G eller gsm, och detta så snabbt att du inte märker av det.

Det sistnämnda är så krävande att det måste byggas in i telefonens hårdvara för att det ska gå att utföra med tillräcklig hastighet. Detta har man löst och de plattformar som mobiltillverkarna använt sig av åtminstone sedan andra halvåret 2012 har denna funktionalitet i hårdvaran. Men de 4G-mobiler som säljs i dag har inget stöd för Voice over lte aktiverat, och det är osäkert om de kommer att få någon uppgradering till det.

Ämnen

Två operatörer om Voice over LTE

Tele2 är första operatören i Europa att testköra Voice over LTE i sitt nät, och där är man entusiastiska. På Telia förhåller man sig däremot kallsinniga.

– Vi valde medvetet att bygga vårt 4G-nät med stöd för framtida rösttrafik. De tester vi har utfört har visat fantastiskt bra resultat i en miljö med utrustning från flera tillverkare. Ur teknisk synvinkel skulle vi kunna lansera tekniken kommersiellt inom ett år, säger Joachim Horn, teknisk chef på Tele2.

– Ljudkvaliteten är fantastisk, som om man satt i samma rum. Och det tar 1,5 sekunder att koppla upp ett samtal. Det är intressant, för folk kommer att behöva ändra sina beteenden. Man är ju så van att tänka igenom vad man ska säga medan man väntar på att samtalet ska kopplas upp, men det hinner man inte med röst över LTE, fortsätter han. Han tror också att telefoner kommer snart.

– De flesta stora mobiltillverkare är väldigt intresserade av detta. Jag är övertygad om att de flesta högprofiltelefoner som säljs nästa år kommer att ha stöd för röst över LTE, säger Joachim Horn.

Tommy Ljunggren, utvecklingschef i Norden och Baltikum för Teliasonera, är betydligt svalare inställd till tekniken.

– Vi har inte bråttom. Det krävs en ganska stor volym terminaler för att det ska bli intressant, och än har vi inte ens sett de första. Som vi ser det är det här något som ligger rätt långt fram i tiden, säger han.

Tommy Ljunggren, Teliasonera

Tommy Ljunggren har svårt att se den verkliga drivkraften att gå över till Voice over LTE.

– Vi har ett väldigt kostnadseffektivt röstnät i dag, och till en början skulle det bara vara en merkostnad att köra med dubbla infrastrukturer. Vi ser heller ingen vinst med att försöka vara först med denna teknik.

– Nya tjänster är något som leverantörerna pratar väldigt mycket om, men vad är det kunderna egentligen vill ha? Där är vi sökande.

Han sammanfattar med att Teliasonera i dagsläget inte gör några nämnvärda investeringar i Voice over LTE.