CDMA多载波组网导频污染优化方案

C DMA 多载波组网中导频污染优化方案

覆盖-容量控制

一、概述

本文通过简要分析了CDMA系统中无线信号分支数和负载对网络中存在的导频污染影响，得出了导频污染产生的实质原因，提出了不同于传统多载波组网的优化方案，为提升网络服务质量的可能性进行了详细的论述。

二、导频污染的原因

CDMA是码分多址通信系统，它主要使用了Walsh和m序列两类码资源。Walsh码在同步状态下为完备的严格正交码，但在不同步状态下，Walsh码自相关和互相关性能都很差，仅用于同一基站的不同下行信道及同一手机（1X芯片）的不同上行信道中。m序列码又可分为短码和长码二种，主要用于区分不同基站和不同手机，m序列码在异步的情况下保证了较好的正交性，但并非是严格正交的，不同基站下行信道、不同手机上行信道甚至同一基站/手机的不同多径都存在干扰，称之为CDMA系统的自干扰。自干扰是引起导频污染的实质原因。

三、负载和PN分支数对导频污染的影响

在CDMA系统中，由于存在其特有的自干扰缺陷，在基站比较密集的城区、开阔区域、高楼会出现接收无线电磁波功率足够大，但受干扰致使Ec/Io较差的导频污染现象。

为了说明问题，假设：在多基站覆盖区域中，无线环境为理想均匀介质，各无线分支数为独立PN分支，抽样点各分支接收信号功率相等，导频功率占最大发射功率百分比为15%取值，功率负载率定义为天线实际发射功率占最大发射功率的百分比，统计计算MaxEc/Io值下表所示。

MaxEc/Io值（单位dB）:

如果取值MaxEc/Io≤-12dB为导频污染，MaxEc/Io≤-13dB为严重导频污染区域，以上表统计值为例，在功率负载率为0.25时，达10个分支时才会引起导频污染，而在功率负载率为0.8时，3个分支就会引起导频污染，并且4个分支就会导致严重的导频污染，说明导频污染和PN分支数及功率负载率（实际负载）有直接相关性。

四、叠加载频功率控制优化方案

1、分析思路

基站导频功率的调整，天线挂高、下倾角、方向角、增益，基站拓扑的更改，BSC参数调整，室分系统的建设等都为导频污染优化的有效方法，但由于无线环境地形地貌、建筑物分布、街道分布的复杂性，使得无线信号非常难以控制，CDMA同频组网方式很难在覆盖和干扰（导频污染）间取舍，以达到理想的状况。

在传统多载波组网方式中，叠加载波和基本载波导频一般以相同的功率发射，二频点覆盖和干扰基本一致。除了能提升系统容量外，并不能有效提升信号覆盖质量。

由于导频污染和PN分支数及实际负载有直接相关性，在多载波

组网方式中，如果能用一个频点工作在低负载下，主要用于信号覆盖，另外频点降低导频功率发射，主要承担话务容量，就有可能解决CDMA 覆盖和导频污染的矛盾。

2、技术方案

本方案的核心思想为控制基本载频在低负载下工作，减小导频污染影响。叠加载频降低导频发射功率，控制PN 分支数，减小导频污染影响。

叠加载频以低功率发射

基本载频以满功率发射

上图所示，A 、B 、C 三基站基本载频导频以正常功率发射，其中绿色区域为软切换区，红色区域为导频污染区，该载频保证了覆盖，软切换区大，但存在导频污染区。A 、B 、C 三基站叠加频载导频以低功率发射，其中绿色区域为软切换区，蓝色区域为导覆盖盲区，该

载频降低了导频发射功率，软切换区小，并控制了导频污染，但存在覆盖盲区。

基本载频导频以正常功率发射，覆盖大圆区域，主要承担信号覆盖（以下简称覆盖载频），叠加载导频以低功率发射，覆盖小圆区域，主要承担话务（以下简称容量载频）。

3、空闲态策略

设置覆盖载频和容量载频同步信道消息（Sync Message）中，CDMA_FREQ和EXT_CDMA_FREQ字段均为覆盖载频频点，空闲态手机守候覆盖载频上，并在覆盖载频进行空闲切换和起呼。系统控制覆盖载频在低负载条件下工作以提升覆盖载频公共信道信号质量。

4、接入和业务态切换策略

手机在容量载频覆盖区域内接入，首先在覆盖载频下起呼，分配了覆盖载频业务信道后，若系统判断信号足够好，异频硬切换到容量载频。当手机向外移出容量载频覆盖区域，则再异频硬切换至覆盖载频。

手机在容量载频覆盖区域外接入，在覆盖载频下起呼和业务通信。手机向容量载频覆盖区域内移动，异频硬切换至容量载频。

⑴、覆盖载频至容量载频的切换

手机向容量载频覆盖区域内移动（也就是向基站中心方向移动），手机接收信号趋好，若系统判断信号足够好，异频硬切换到容量载频。

触发方式为PPSMM（周期性导频强度测量消息，仅仅1X版本以上手机支持）。

覆盖载频向容量载频切换时，手机接收信号较好，一般不能通过PSMM（导频强度测量消息）及时触发。95版本手机可由PMRM（导频测量报告消息）触发，并设置周期性功率测量报告开关PWR_PERIOD_ENABLE参数为开。切换完成后，基站发送业务信道Power Control Parameter消息，设置PWR_PERIOD_ENABLE参数为关，尽可能地降低容量载频信令负担。

⑵、容量载频至覆盖载频的切换

手机向容量载频覆盖区域外移动（离开基站中心方向移动），手机接收信号变差，若系统判定信号不是足够好，异频硬切换到覆盖载频。触发方式为PSMM/PPSMM触发。

⑶、切换控制

覆盖载频和容量载频间的切换是同扇区不同频点的切换，而且是控制在目标载频信号较好的条件下进行切换，非常有利于通过Handdown硬切换方式进行高效切换，并且不同版本的手机都适用。1X版本以上手机在PSMM/PPSMM触发后，基站也可发送Candidate Frequency Search Request Message (候选频率搜索请求消息)，以手机辅助硬切换方式进行可靠切换控制。

⑷、切换时机