AMR参数及优化

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1 (55)NSN设备AMR功能参数及优化 2008.6.24AMR功能参数及优化1.AMR介绍 (2)1.1AMR语音编码(speech codec): (2)1.2AMR链路适配(link adaptation) (3)1.3AMR对设备软硬件的要求 (5)2.AMR功能分析 (6)2.1AMR编码抗干扰能力变强 (6)2.2提高容量和覆盖增益 (8)2.3网络性能质量改善,提高频谱利用效率 (8)3.AMR 参数描述、设置及优化 (9)3.1编码类型设置 (9)3.2初始编码类型选择 (9)3.3编码类型适配 (11)3.4信道类型适配 (15)3.5切换配置 (18)3.6AMR HO&PC 门限参数 (21)3.7AMR小区在内部和外部切换时的优先 (23)3.8TRX在TCH分配时的优先级 (23)3.9参数ARLT对掉话的影响 (24)3.10参数概要 (27)4.相关测量和KPI (28)4.1话务测量 (29)4.2基于BER测量的质量指标 (36)4.3基于FER测量的质量指标 (43)4.4切换测量 (47)4.5对掉话率的影响 (50)4.6AMR编码升级和降级 (52)4.7编码类型共享 (53)4.8和AMR相关的Network Doctor report (55)2 (55)NSN设备AMR功能参数及优化 2008.6.24 1.AMR介绍AMR(adaptive multi rate )和EFR一样,都是增强型语音编码(enhanced speech codecs),与FR相比可以提供更好的语音质量。

至此,网络和手机共支持5种语音信道类型,分别是FR Speech version1,HR Speech version1,FR Speech version2(EFR),FR Speech version3,HR Speech version3。

1.1 AMR语音编码(speech codec):AMR给客户带来的好处是,AMR可以根据信道传输状况优化编码类型,提供更好的质量。

AMR FR/HR都有一系列的编码类型,BTS和MS根据信道状况决定使用哪种最佳的编码类型。

在高误码率(BER)的情况下,更多的bit用来做冗余校验;在传输情况较好的情况下,更多的bit用来传送话音。

3 (55)NSN设备AMR功能参数及优化 2008.6.241.2 AMR链路适配(link adaptation)链路适配是AMR功能的特有能力,可以按照链路状况更改编码类型。

网络和终端测量每个链路的无线状况,决定应用编码类型。

有两种不同链路适配算法类型:编码类型适配和信道类型适配。

信道类型适配算法按照链路状况决定使用全速率或者半速率。

对于已选择的信道类型,编码类型适配算法按照目前的无线状况决定可提供最好语音质量的编码类型。

链路适配有两种模式:ETSI规定的fast LA和NOKIA所有的slow LA。

区别是fast模式是每隔一个TCH frame,而slow是按照SACCH frame,因此,slow模式周期和BER/FER的测量周期是一样的,更接近网络质量测量。

信道类型(FR或HR)的转换,达到语音质量和容量之间的最佳平衡。

上行和下行链路使用同样的信道类型。

编码类型适配上下行相互独立,主要依靠各自链路质量的测量进行控制。

BTS或者MS通过Quality Indicator评估接收的链路质量,输出给UL/DL Mode Control Unit,该单元对比测量质量和参考门限,决定使用哪种类型,通过随路信令发出类型的command/request指令,控制下阶段使用的编码类型。

4 (55)NSN设备AMR功能参数及优化 2008.6.24 编码类型每次只能转换上或下一种,所以不可能从12.2 kbit/s直接转换到4.75 kbit/s(编码类型设置包括5.9 kbit/s 和 7.4 kbit/s)。

5 (55)NSN设备AMR功能参数及优化 2008.6.24 参与AMR Link Adaptation的三个网元是MS、BTS和TC(TRAU),BSC只是下发AMR参数,传送BTS和TC之间的信令,并不参与Link Adaptation,与Power control和Handover不同,Link Adaptation并不会增加BSC负荷,因为BSC不处理测量和发送接收指令。

Quality Indicator是根据估算burst bit error probability (BBEP),映射为C/Inorm,并非channel C/I,两者相关但是不相等。

1.3 AMR对设备软硬件的要求•对软件的要求6 (55)NSN设备AMR功能参数及优化 2008.6.24 •对硬件的要求•BTS对编码的支持2.AMR功能分析2.1 AMR编码抗干扰能力变强9提升话音质量,提高用户主观感受AMR的网络规划可以使AMR链路自适应功能有效发挥,据信道质量变换编码模式和编码速率的方式,调整纠错码的数量,保持最佳的话音质量。

7 (55)NSN设备AMR功能参数及优化 2008.6.24区域A:C/I较好时,EFR的水平的MOS是最高也是最稳定的,AMR各编码(12.2/7.4/5.9/4.75)逐步下降,在4.01到3.5之间波动,峰值才可以达到EFR的水平;区域B:C/I较差时,EFR的MOS恶化,AMR编码有很强的抗扰能力,可以继续维持较高的MOS;区域C:C/I较好时,AMR半速率任何编码的MOS都比GSM的FR和HR好;区域D:C/I较差时,AMR半速率中的低编码可以使MOS比GSM的FR和HR好;8 (55)NSN设备AMR功能参数及优化 2008.6.24 2.2 提高容量和覆盖增益AMR FR/HR和EFR/HR相比,根据FER测试结果分析有5dB的链路增益。

由于AMR的抗干扰能力更强,相比与GSM的HR有明显的MOS提升,因此对于业务密集,半速率比率高,C/I较差的区域,可以采用AMR提升语音质量,同时保证网络容量。

两个AMR HR的通话占用一个无线时隙,所以理论上会带来100%的容量增益。

实际的网络的增益当然不会那么理想化,可能为如下的仿真结果:由上图可以看到,但AMR的比率较小时(有很多手机未必都是支持AMR的手机,是AMR手机未必会使用很多AMR HR),对容量带来的增益不明显。

在20%时,仅有10%不到。

推荐AMR手机渗透率为40%的区域,使用AMR才会有效果,因为微弱的增益相对于较大的硬件调整来言,是得不偿失的。

2.3 网络性能质量改善,提高频谱利用效率随着的网络的日益扩大,密集城区的基站配置越来越高,同邻频的情况日益明显,除了通过跳频模式来均衡无线干扰,AMR技术也具有一定的抗干扰能力。

在无线环境恶劣的情况通过增大信道编码模式来抵抗干扰,给用户提供更好的语音感受。

因此开通AMR后,整体网络的抗干扰能力提升了,同一区域内,载频的配置密度也可以相应的提升,网络容量随之增大。

9 (55)NSN设备AMR功能参数及优化 2008.6.24 3.AMR 参数描述、设置及优化3.1 编码类型设置amrConfigurationFR: codecModeSet 和 amrConfigurationHR: codecModeSet这两个参数明确了服务小区可能用到的语音编码比特率:缺省值为12.2 / 7.4 / 5.9 / 4.75 Kb/s (FR) 和7.4 / 5.9 / 4.75 Kb/s (HR)。

终端支持所有的语音编码类型,但是在一个通话中最高可以使用一组最多4个的编码类型;NOKIA BSC支持除HR7.95 kbit/s之外的所有语音编码类型。

初始编码类型设置在呼叫建立和切换后在层3信令中标识。

缺省设置是较好的方案,包括了最高速率、最低速率和两者之间的速率。

3.2 初始编码类型选择通过参数amrConfigurationFr: initCodecMode,amrConfigurationFr: startMode,amrConfigurationHr: initCodecMode 和amrConfigurationHr: startMode,可以选择与缺省不同的编码类型。

假如初始编码类型设置为:•"0" (缺省) 则初始编码类型由GSM 05.09提供的规则定义•"1" 初始编码类型由amrConfigurationFr: startMode定义9由GSM 05.09提供的规则:依靠AMR code Set中的编码数量:1 个编码类型,初始编码类型 = AMR code Set中定义的仅有的编码类型;2 或3 个编码类型,初始编码类型 = AMR code Set中最强健的类型(最低比特率);10 (55)NSN设备AMR功能参数及优化 2008.6.244 个编码类型,初始编码类型 = 次强健的类型9amrConfigurationFr: startMode00::编码类型1(AMR code Set中最强健的类型)01:编码类型210:编码类型311:编码类型4*推荐设置为00参数initAmrChannelRate定义了AMR呼叫的呼叫建立(除了FACCH呼叫建立)、内部小区间切换、外部切换时的初始信道。

缺省值是“Any Rate”,意味着通过考虑目前的使用信息来定义信道选择,这些信息包括Channel Type IE、无线接口资源状况、电路交换池、目前信道速率、切换参数等。

另外的选项是“AMR FR”,意味着不管目前的使用信息而分配FR信道。

如果不能分配AMR FR ,则通过考虑目前的使用信息继续进行信道分配。

这个参数背后的原因是质量可能不能满足AMR HR呼叫建立(SDCCH上的无线测量)。

11 (55)NSN设备AMR功能参数及优化 2008.6.243.3 编码类型适配编码类型适配的目的是选择最好(最合适)的编码类型。

12 (55)NSN设备AMR功能参数及优化 2008.6.24通过参数amrConfigurationFr: threshold1,amrConfigurationFr: threshold2,amrConfigurationFr: threshold3,可以分别定义切换的门限:从codec mode 2(次低比特率)到codec mode 1(最低比特率,即最强健)、从codec mode 3到codec mode 2和codec mode 4(最高比特率)到codec mode 3。

推荐值为4dB、7dB和11dB(在理想条件下,仿真显示6dB、 9dB 和13dB)就FER而言也有好的结果,但MOS降低):更高的门限意味着使用更强健的编码。