高层导频污染优化方法

高层导频污染优化方法

张黎

安徽电信工程有限责任公司安徽合肥230088

摘要：高层导频污染是无线通信环境长期存在的难题，在CDMA网络中表现尤为严重。随着城市高层楼宇数量日渐增多，城区内高层建筑导频污染问题逐渐突出，严重影响用户在室内通话的感知，制约了高端用户的市场发展。探索高层导频污染优化测试思路和分析手段，形成一套解决此类问题行之有效的方法，是当前导频污染网络优化专题工作的重点。

关键词：导频污染、高层覆盖、系统参数、边界泄露、污染级别

1概述

CDMA网络经过多年建设,室外网络覆盖日益完善,但随着城市化进程的加速，高层建筑楼宇日益增多，高层用户的通信质量存在较大隐患。目前我们在做室分系统时天线分布一般都布放在走道上，高层用户室内基本没有布放天线（特殊办公室等情况除外）这导致即使有室内分布系统，导频信号经过墙体的衰减到达室内也无法形成明显的主用导频，从而引起呼叫失败、掉话、通话质量差和传输速率慢等现象，这也就是网优界众所周知的“高层导频污染问题”。

2导频污染形成背景

通常情况下，在高层能够收到多处基站传输过来的信号,且信号强度相当,特别是当周边建筑较低时能收到多层以外的导频信号,由于高层室分天线分布在走道上经过墙体衰减后到达室内无法形成主用导频,同时也会出现导频之间没有邻区关系,周边天线高度约为30米左右,相当于10~13层高度,且市区采用8~10度天线下倾角,因此高层信号主要来自主瓣天线上半部分,及一些楼层的反射和天线的后瓣,其中影响最大的是天线主瓣的上半部分,从垂直方向图上可以看出主瓣上虽然加了一定的倾角,但在水平及水平以上2度的地方主瓣功率只下降6db。

天线和远处建筑物高层之间的夹角也就是2°左右,因此到达高层信号基本还是远处主瓣贡献的。同时地面覆盖时主瓣经过多次穿透损耗后到达同一个地方，由于地面无线环境的多样性，造成一点上各天线到达的信号功率是不同的，容易形成主导频，而在高层，由于天线几乎是无阴天挡视距传播，因此各基站天线达到高层同样点的功率几乎相同，各导频间相互影响，无法形成主导频。

另外一个主要影响的外在因素是高层所看到的信号数量众多，一般除了较近的基站信号外，有的来自较远几层外的基站，几个扇区间的邻区关系不可能十分完整，同时高层信号的波动也比较大，信号间切换频繁。一般的高层掉话和起呼失败都可以归结到：终端在空闲或通话状态下，经过数十次的PN之间的切换，最终由于某二个扇区之间缺乏邻区关系或无法及时发现新的PN导致掉话。从终端用户的感受来讲，在高层往往是可以起呼，也可以进行一定时间的通话，但通话很难保持，经过一段时间即出现掉话。

3导频污染解决方法介绍

（1）加强高层覆盖

以下五种方法增强高层的覆盖

a.微蜂窝基站加室内分布系统

b.直放站加室内分布系统

c.在室内覆盖的大楼附近增设宏基站，利用垂直波束较宽的天线进行覆盖

d.采用splitter（功分）由宏基站的扇区直接引出部分信号，作为室内分布系统的输入

e.天线分裂，增加主打高层的天线

（2）系统参数优化

a.调整室分系统导频信道功率，增加室分系统的覆盖，将与室外宏站切换带抑制到窗外；

b.调整切换门限，T-ADD、T-COMP、T-DROP，避免频繁切换造成的掉话；

c.采用动态软切换方式，开启动态软切换将减少与室外宏站软切换的比率，降低导频污染；

d.将激活集最大分支数调整为6，增加软切换增益，改善EC/IO指标；

e.邻区优化，将高层出现强度较高的宏站PN在室内站点的邻区配置完善，优先级合理，室外站在室内站的邻区配置完善，优先级合理，降低掉话机率。

（3）边界区域泄露控制

a.低层（5层以下）设计时应以防止室内信号外泄、将切换区域控制于楼内，并提供可靠的室内外信号切换作为主要设计目标。具体的做法可多使用定向吸顶天线，不要向外辐射，天线的位置尽量靠里等。

b.中层设计应以室内信号占主导，且不过分泄漏造成邻近建筑物内的干扰为前提。具体的做法可采用小功率，多天线的方式保证均匀覆盖。

c.高层设计则应以室内信号占绝对主导为设计目标，具体的做法可将天线适当靠近窗边，保证窗边的室内信号足够强，压制室外高层飘入的信号，此点非常重要。

4应用和成果体现

为了衡量导频污染的严重程度，有针对性地选择优化措施，我们初步按照以下标准来降导频污染划分为3个级别，如下表所示。

由于无线信号是时刻变化的，对同一测试点10秒以上时间达到以上标准，即可以判断导频污染达到相应级别。

导频污染的表现主要是导频信号杂乱，缺乏主导频，而激活集+候选集导频数量反映的正是可能参与通话的导频数量，此数量越高，互相干扰越严重，单个导频的Ec/Io越低，因此我们以激活集+候选集导频数量作为导频污染严重程度的主要划分标准；最强导频的信号强度不仅和导频数量有关，而且和各站点的负载有关系，在负载高的区域，导频强度也差；数据业务未引入软切换，因此FTP下载速率反映的是单个导频下的通信质量，对用户感知影响明显。

导频污染严重程度对应处理措施

a.轻微导频污染主要关注是否存在某个远距离基站未配置邻区关系造成掉话，对这种过覆盖基站，首先应检查其天馈俯仰角，进行覆盖调整控制，然后再进行邻区关系合理配置，避免发生掉话。

b.中等导频污染同样要关注是否存在某个远距离基站未配置邻区关系造成掉话，此外还要关注接入成功率、数据速率等指标，可以从以下几个方面进行优化。接入参数优化，由于单个PN的信号强度中等，容易由于信号衰落造成接入时长较长或接入失败，可以适当提高相关扇区的接入参数nom_pwr、init_pwr，保证接入顺利进行。

c.严重导频污染信号特别杂乱，接入成功率低、易掉话、数据业务基本不可用，对用户感知影响特别大，这样的高层建筑，通常是没有室内分布系统或者室内分布系统存在严重缺陷，难以通过参数优化来提升覆盖质量。可以采取新建室内覆盖、小区室外分布系统，采用异频覆盖或周边室外站功分覆盖等手段进行优化。

5总结

在CDMA网络优化中，导频污染问题是普遍存在的一个问题，要做到完全消除导频污染是非常困难的，加强网络优化和网络规划联系，以“压制室外、增强室内”为优化方向，对导频污染进行统一处理是提升网络质量、加强网络覆盖的重要保障。