AMR说明手册v1.1

4.0
3.0
2.0
EFR
AMR FR
1.0 No Errors 16 dB C/I 13 dB C/I 10 dB C/I
7 dB C/I
4 dB C/I
AMR 半速率与常规全速率的MOS比较 (clean speech)
MOS (Mean Opinion Score) 5.0
4.0
3.0
2.0
FR
• 转换原则如下图所示：
➢负荷: free full rate resources reduces
below the value of the parameter
btsLoadDepTCHRate(HRL) or
FR
Codec
Load
Good Quality
packing
HR
btsSpLoadDepTCHRate (FRL) •HRL is a BSC level parameter •FRL is a BTS level parameter, once defined, it can overwrite HRL
HRL is a BSC level parameter
FRL is a BTS level parameter, once defined, it can overwrite HRL
和质量: FR calls which quality is above the amrHandoverFr(IHRF) for both UL and DL 和 使用的编码: they are using the least robust codec mode for both UL and DL
12.2 10.2 7.95
5.15 4.75 7.95
5.15 4.75
AMR codec mode
For internal use
5
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As a comparison GSM FR gross channel bit-rate: 22.8 kbit/s = 13 kbit/s (speech coding) + 9.8 kbit/s (channel coding)
12.2 kbit/s 7.95 kbit/s
6.70 kbit/s 5.90 kbit/s
AMR FR HR 12.2 10.2 7.95 7.4 7.4 6.7 6.7 5.9 5.9 5.15 5.15 4.75 4.75
30
channel coding
信道模式适应
AMR
• 信道模式适应是一种转换算法，选择合适的信道模式：FR or HR
当 AMR HR 的质量低于所定的门限值时,AMR HR 也会转换到AMR FR
Free FR TCHs
HRU
HRL
For internal use
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Packing is triggered only when free FR resources are within this range
FR 5.9 MOS
1.5
FR 4.75 MOS
1
HR 7.4 MOS
HR 5.9 MOS
0.5
HR 4.75 MOS
0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 C/I (dB)
AMR半速率可用与在 C/I 状态好的情况下提供足够的语音质量
加速GSM网络投资的回报，无需更换现有设备或任何硬件。
For internal use
4
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AMR 编码组合
AMR
• AMR是优化的信道和语音编码集合，提供更好的语音质量和更高的网络容量
• 根据信道的实际情况，AMR可通过调整编码模式和编码速率的方式，调整纠错码的数 量
Channel bit-rate (kbit/s)
25
Channel coding
Error Protection (FER)
20
Speech coding
15
10
Speech Quality (MOS)
5
0
FR FR FR FR 7.4 FR 6.7 FR 5.9 FR FR HR HR 7.4 HR 6.7 HR 5.9 HR HR
• 减少网络干扰：AMR手机使用AMR功能会有较好的纠错能力(error correction
capability)因此AMR手机可以使用较低的PC门限而保持或提升语音质量，对 网络的干扰也会减少。
• 提升频率复用度：由于网络干扰减少，使用AMR可是提升频率复用度而保持
同样的语音质量。
• 最大限度地优化使用现有投资： 通过提供良好的语音质量和增加通话能力，
AMR说明手册
2010年4月14日
AMR简介
AMR
• 自适应多速率编解码(AMR-Adaptive Multi-Rate Codec) • AMR根据无线环境条件,提供最合适的信道模式和编码方式,以
最大限度提高话音质量:
• 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），ech version3(AMR)。
• AMR 在全速率和半速率物理信道上为语音提供可变的编码速
率
- 不同的语音编码速率使信道的纠错能力和语音的质量同时得到
保证
• AMR根据无线环境条件,提供最合适的信道模式和编码方式,以
最大限度提高话音质量:
- 采用可变的编码速率 - 采用可变的信道编码模式(FR,HR)
For internal use
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AMR简介
AMR 话音编解码: 8 个全速率 FR和 6 个半速率HR:
话音质量
FR
HR
EFR 12.2
10.2
7.95
7.95 (*)
IS 136 7.4
7.4
6.7
6.7
5.9
5.9
5.15
AMR HR
1.0 No Errors 19 dB C/I 16 dB C/I 13 dB C/I 10 dB C/I 7 dB C/I 4 dB C/I
AMR带来的好处
AMR
• AMR可以根据信道传输状况优化编码类型，提供更好的话音质量。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。
For internal use
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AMR 信道模式适应
AMR
AMR FR 到 AMR HR 的转换由以下的参数决定：
负荷: free full rate resources reduces below the value of the parameter btsLoadDepTCHRate(HRL) or btsSpLoadDepTCHRate (FRL)
AMR HR的链路性能
AMR
规范推荐AMR HR的FER只是拿AMR FR和HR对比，并没有拿普通HR做对比， 对比显示，AMR HR4.75比AMR FR4.75C/I承载能力差6－8dB，AMR FR有更 强的抗干扰能力。试验测试AMR HR7.4比普通HR有5dB的链路增益。
For internal use
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AMR FR的链路性能
AMR
AMR4.75
EFR
规范中AMR FR4.75与EFR相比有5.5dB的链路增益，实际测试用AMR FR12.2 和EFR对比结果相似，但是AMR FR4.75在C/I从0－20区间FER基本为零，只 有<0的时候FER才明显增加。（规范推荐FER纵坐标采用了对数坐标，曲线轨 迹差别较大）
• 提升语音质量及用户感知度: AMR功能使C/I差或是弱覆盖的区域用户的语音
质量提升。
• 增加网络容量及提升覆盖：在弱覆盖区域AMR可吸收更多话务提高网络容量
且能保证一定的语音质量。
• 改善半速率的性能：采用AMR HR(自适应半速率)在增加容量的同时,保证信
道和话音的质量,避免半速率对话音质量的影响。在无线环境条件较差时, AMR半速率会自动转化为AMR全速率,避免避免半速率对话音质量的影响和网 络指标(掉话率)的影响
• LA "frictions" late/over reactions, delays reduce equivalent link level gain to approx. 4.5 dB
For internal use
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For internal use
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Handover
AMR Half Rate
7.4
5.9
12.2 Handover
4.75
7.95
4.75
Link adaption
AMR Full Rate
链路自适应
信道编码模式的转换
• FR <-> HR :切换
• 根据运营商的需求或信道 质量
Link Adaptation可以和Power Control 并行，对切换也没有影响，因为Link Adaptation是MS和BTS根据C/Inorm （根据估算burst bit error probability (BBEP)，映射为C/Inorm ）执行， Handover和Power Control是BSC根据 level和quality测量执行。
➢和质量: FR calls which quality is above the amrHandoverFr(IHRF) for both UL and
FR
unpacking
Bad Quality
HR
DL ➢和 使用的编码: they are using the least robust codec mode for both UL and DL， 当 AMR HR 的质量低于所定的门限值 时,AMR HR 也会转换到AMR FR（IHRH）
[dB]
C/I
30
25
20
15
10
5
0
0
5
speech coding
C/I
EFR operation
AMR mode
10
15
20
25
Time[s]
For internal use
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AMR
AMR Mode
5.15
4.75
4.75
抗干扰能力
Speech bit rate
For internal use
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AMR
AMR 全速率与常规EFR的MOS比较(clean speech) MOS (Mean Opinion Score) 5.0
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Time
BER对比
AMR
Qaulity 0-7和BER（bit error rate）有一个映射关系，BER反映物理bit错误情况， 因此各个编码类型的Quality与C/I的关系是一致的。
For internal use
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MOS对比
AMR
FR-channel: MOS > 3.5 if C/I > 4dB
MOS
MOSvs CIR curves
4.5
4
3.5
HR-channel:
3
MOS > 3.5 if
2.5
FR 12.2 MOS
C/I > 12dB
2
FR 7.4 MOS
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AMR工作原理
AMR
AMR 编码速率的变换
• 根据信道质量进行变换 • 一个通话可使用最多四种编码(组)
• 单个信道的编码组可由切换或模式修改更动 • 提高用户主观感受(语音质量) • AMR HR提供FR的语音质量 • 编码速率的变换速度:1/40 ms