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AMR功能开通评估报告
2013/2/27
2013-4-14
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1 AMR功能简介
1.1 概要
AMR（Adaptive Multi Rate）即自适应多速率编解码算法，是多种语音编解码算法的集合，允许基站和移动台根据无线环境的具体状况自动选择合适的编解码算法，调整编码速率，从而有助于提高无线通信系统的语音质量，不同的编解码算法会产生不同速率的语音码流。AMR只适用于无线通信系统中的语音业务，与数据业务和信令业务无关。
1.2 基本原理
AMR是继EFR、FR、HR之后的一种新的编码技术，它的核心思想是根据GSM空中接口上下行信号质量的变化情况来不断调整上下行语音编码模式，从而达到语音质量和系统容量的最优平衡。
为了进行编码模式的调整，接收端不断进行链路质量的测量，测量的结果我们称其为“质量指示”，质量指示的来源可以是对当前载干比的评估或对当前原始误比特率的评估。
1.3 分类
AMR语音业务分全速率AMR业务（FAMR）和半速率AMR业务（HAMR），如下表1：
信道模式（Channel Mode） 编码模式（Codec Mode）
12.2kbit/s
10.2 kbit/s
7.95 kbit/s
7.4kbit/s
6.7 kbit/s
5.9 kbit/s
5.15 kbit/s
4.75 kbit/s
7.95 kbit/s
7.4 kbit/s
全速率（FAMR）
半速率（HAMR）
6.7 kbit/s
5.9 kbit/s
5.15 kbit/s
4.75 kbit/s
AMR分类
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1.4 优势分析
根据AMR功能的特点，对AMR的应用策略与适用场景总结为以下两点：
容量不受限场景，利用AMR功能的特点提高网络质量。在这种场景下，如果AMR呼叫达到一定的比例，可以开通AMR功能，利用FR AMR功能提高语音质量和用户感受。
容量受限场景，利用AMR功能的特点在保持网络质量不变的前提下，提高网络容量。利用AMR容量增益进行扩容，可以利用AMR抗干扰能力强的特点，进行紧密频率复用；也可以利用FR AMR+HR AMR语音质量与FR AMR相近的特点，开启一定比例的半速率信道，提高网络容量。
对MOS分的增益分析：为了得到更好的语音质量或MOS时，可以开启AMR功能，但AMR带来的MOS增益在不同的场景下的表现也存在差异。开启AMR语音版本的增益体现在其会根据空口上下行信号质量的变化情况来调整上下行语音编码速率，从而达到在不同空口质量条件下的最佳语音性能，而在空口条件较好的情况下，AMR相对EFR的MOS增益体现的就不明显了。场景如下：
全速率 FAMR
相对于EFR，其MOS分增益主要体现在低载干比下，低分比例有所减少，从而均分会有所增加；在空口质量较好时，增益不明显。
相对于普通FR，在相同场景下，FR AMR在MOS上的增益一直存在。
半速率 HAMR
相对于HR语音版本，HR AMR在MOS上的增益一直存在，其增益较为明显。
2 AMR开通范围以及开通方案
2.1 License准备
特性名称
AMR FR
Feature name
AMR FR
中文显示名
AMR （每载频）
license项缩写
LGMIAMR
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2.2 开通前提条件
2.2.1 硬件依赖
BTS3001C/BTS3002C/BTS3X/BTS3006C基站不支持AMR，其它基站均支持；
BSC6000/6900均支持开通AMR功能；
2.2.2 其它特性配置依赖
无；
2.2.3 其它
MS、基站和MSC都需支持AMR语音编码。
2.3 开通范围
全省G网
2.4 开通时间
2012年12月19日开始批量开通，12月26日完成；
2.5 开通实施
2.5.1 BSC6000/BSC6900开通AMR功能，具体数据配置：
配置AMR基本参数 ：
执行BSC6900 MML命令SET BSCBASIC，设置“A接口阶段标识”为“GSM_PHASE_2Plus”；
批量执行BSC6900 MML命令 SET GCELLCCACCESS，将需要开通AMR功能的小区的“语音版本”设置为“FULL_RATE_VER1(支持全速率版本1)、FULL_RATE_VER3(支持全速率版本3)”。
说明：
如果小区支持半速率，同时设置“语音版本”为“HALF_RATE_VER3(支持半速率版本3)”，同时需申请已打开AMR HR （每载频）功能项的license。
用SET GCELLCCAMR命名设置AMR激活的语音编码集[全速率]，具体的取值需向网优索取，并与核心网侧配置保持一致，另外需确保核心侧语音编码方式优选AMR。
2.6 业务验证
通过驻留在已打开AMR功能的小区上的用户发起呼叫；
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执行BSC6900 MML命令 DSP CALLRES；
查询的语音信息中，如语音版本 = 全速率语音版本三，则证明此功能已生效。
3 AMR开通后网络评估
3.1 概述
2012年12月19日郑州G网整网开通AMR功能，开通后部分指标出现波动，后经对AMR配套参数优化调整，指标恢复正常。对DT测试中MOS值提升有较为明显的作用，有助于改善MOS得分。下面从三个方面对AMR开通进行评估：KPI评估、业务掉话评估、DT测试评估。
3.2 KPI评估
话务量走势
分析：AMR开通前后话务量总体平稳；
掉话率走势
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分析：AMR开通后网络掉话率出现较大幅度恶化，之后经做针对性优化，1月上旬掉话率指标恢复正常水平；
关于开通AMR后掉话恶化的原因分析：
开启AMR后，切换动态调整AMR速率集，预切换流程会占用一定的时长，导致HO CMD比没有开AMR时下发延迟，导致HO CMD比没有开AMR时下发的更晚些。
问题版本在信道激活时没有清除解调缓冲区，造成该信道解调缓冲区中仍然保留有前一个用户的数据；在后续其他用户预切换该信道时，当该目标信道被激活后，BTS立刻解码出该信道的SABM帧，从而触发BTS给BSC提前上报Handover Detection消息。但是此时BSC还没有给原小区下发 Handover Cmd命令，则BSC直接丢弃了提前上报的Handover Detection消息。当BSC后续正常下发了Handover Cmd命令给MS，MS也在目标信道上上报了 SABM帧给BTS，但是BTS判断该信道已经收到过SABM帧，且已给BSC上报了HANDOVER DET消息，则 BTS不再给BSC上报HANDOVER DET消息，导致BSC侧定时器超时，从而BSC搭网失败,引起BSC设备故障掉话。
接通率走势
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分析：AMR开通后接通率指标较为平稳，未出现明显波动；
切换成功率走势
分析：AMR开通后切换成功率指标较为平稳，未出现明显波动；
3.3 MR评估
上行通话质量走势
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分析：AMR开通后上行通话质量有所降低，后经优化调整逐步恢复；
下行通话质量走势
分析：AMR开通后下行通话质量有所降低，后经优化调整逐步恢复；
语音业务掉话率走势
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分析：AMR开通后网络语音业务掉话率出现小幅恶化，后经优化调整，迅速改善；
关于开通AMR后通话质量下降的原因分析：
AMR和EFR的BER统计方法不同
这部分主要影响统计BER，真实BER并不影响，这部分统计影响可以通过算法优化来改善。
AMR、EFR下BER估计误差不同
华为BER的估计采用业界通用的译码反编码算法，该算法在译码正确时BER估计准确，但译码失败时BER估计会有误差，且一般是小于真实BER。低载干比下，由于EFR的译码纠错能力不如AMR，删帧率更高，因此EFR的估计BER小于AMR的估计BER。
相同无线环境下质量差时AMR相比EFR话务增加
AMR的抗干扰性强，在低载干比区域的语音感受优于EFR，引起低载干比区域话务的增加，进而导致RxQual6、7所占比例增加。
AMR和EFR的参数不同
为了体现AMR的性能增益，部分参数需与EFR差异化配置，这种差异对用户主观感受有提升，但可能引起接收质量指标变化。
3.4 DT评估
开通AMR前后选择东北区域进行对比测试，测试结果如下：
MOS测试点图对比
开通MOS前点图：
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开通MOS后点图:
分析：可以看出开通AMR后该区域MOS测试得到一定改善，特别是覆盖覆盖较差的区域，MOS值改善更为明显，如第一张图红线标注的弱覆盖区域。
MOS均值对比
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分析：开通AMR后测试中MOS均值有较为明显提升，由3.59提升至3.66，效果较好。
MOS分布对比
分析：开通AMR后测试中MOS分布改善，由11.51%下降至8.93%，该项得分也由2.86分提升至3分，效果较好。
低电平话务比例
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分析：开通AMR后由于编码方式的改善，在较差的无线环境下，用户可持续通话时间延长，故而在低电平环境下的通话比会增加，实际结果与开通预期相吻合，这对改善用户感知起到积极作用。
4 AMR功能开通总结
开通AMR后话务量、接通率、切花成功率等指标无较大波动，TCH掉话率、业务掉话率、上下行通话质量指标出现恶化的现象，后经优化处理均恢复正常水平，DT测试方面，对MOS得分有较好的作用，同时提高了低电平话务占比，即在较差的无线环境下，能延长通话时长，在一定程度上改善了用户感知，总和来说，开通AMR功能，对网络的综合性能有较明显的提升作用。
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