导频污染的产生原因及后果

9.2.1导频污染的产生原因及后果

在WCDMA系统中,移动台通过识别基站以固定功率发射的主公共导频信道（P-CPICH）信号来区分基站的不同扇区。P-CPICH上不携带任何数据，它主要用于切换判决，小区选择、小区重选择和切换测量，在一些情况下还可以辅助进行信道估计。足够的P-CPICH 覆盖对于保证小区选择、重选择和切换测量是至关重要的。因此，P-CPICH的功率分配在WCDMA网络规划中是一项十分重要的任务。软切换是WCDMA无线网络的一个关键特征，为了使软切换顺利进行，实际上各小区之间必须有一定程度的重叠。如果重叠区域过小，连接会受到干扰。另一方面，如果小区重叠得过多，移动台将收到太多的强导频信号，以至于小区选择或切换失败。

导频污染通常发生在存在许多CPICH信号（可以是不同的CPICH信号或者是它们的多径成分）的地方。当移动台激活集中CPICH信号数多于3个，这些CPICH信号的强度都大于T-ADD门限，而且没有一个信号的强度足够大成为真正的主导频，这时就会导致频繁切换，容易引起掉话。所以，强导频信号成为潜在的干扰源，这也就是导频污染概念的由来。同时，由于移动台Rake接收机一般只处理3路信号，所以，当移动台接收到的CPICH信号过多，超出它的处理能力时，Rake接收机将时分地激活集中选取3路进行合并，而剩余的则不能被解调，这将导致FER的升高。

导频污染的主要特点就是无主导小区，具体来说就是终端接收到来自多个小区的导频信号，并且能量都差不多，导致激活集更新的频繁发生。导频污染增加了网络干扰，同时使得切换等算法不能有效工作。

导致导频污染的原因一般为：

(1)系统设计不佳，比如导频信道发射功率偏大；

(2)基站位置和天线倾角选取不当；

(3)地理环境复杂，设计时考虑不充分。

9.2.2导频污染的检测手段

导频污染的检测手段有实测和软件仿真两种.实际上,通常以实地路测为主,例如,扰码分析仪既可以测试基站信号的覆盖情况(包括信号强度和载干比)和它们的多径分量,从而了解多径干扰的严重程度,也可以分析导致污染(不同基站之间干扰的量化测试)。但是随着软件技术的进步，出现了许多功能强大的网络规划软件。得益于此，现在可以通过仿真软件指导对有可能产生导频污染的区域实际检测，这样显著地减少了工作量，提高了检测效率。

9.2.3 导致污染的解决方案

1.天线调整(天线方位角和下倾角)

由于多个导频共同覆盖引起的导频污染很有可能是天线的方位角与下倾角设计部合理产生的，因此，通过调整天线方位角和下倾角可以改变污染区域各个导频信号的强度分布，达到提升有用导频信号强度Ec，降低干扰导频信号强度Io的目的。

在导频污染区域增加其中两个扇区的下倾角，可以使它们到达污染区域的导频功率降低，Ec/Io与污染区域总的Io也随之降低，那么，剩余的两个扇区的Ec/Io也就得到了提高。相似地，如果在导频污染区域减小其中两个扇区的下倾角，将会使Ec/Io与污染区总的Io增加，同时剩余两个扇区的Ec/Io也就相应的减小了。因此，通过调整天线下倾角能够在一定程度上解决导频污染问题。虽然这种方法会对小区及周围小区的覆盖产生一定的影响，但是调整天线倾角不会对覆盖造成太大的变化，只是由于小区呼吸的作用对周围小区有轻微的影响。

通过调整天线方位角来消除导频污染的原理也类似。它也是通过调整污染区域扇区的Ec/Io来实现对导频污染的消除。

实际中，可以先采用软件仿真的方法对调整结果进行软件分析。在随后的实地路测中，由多个工程师通过对几个扇区天线同时进行调整，协作完成测试。

2.功率调整

导频污染是多个导频共同覆盖、而其中没有一个真正的主导频所造成的。如果能够提高有用小区的导频信号功率，降低无用小区的导频功率，使之产生一个主导频，就可以消除导频污染的影响。但是这种方法存在一些弊端，如：

（1）导频功率的增加会导致同步信道和寻呼信道功率的增加，从而减少分配给业务

信道的功率。

(2)导频功率的降低会减少信号的覆盖，影响网络覆盖；

（3）小区发射功率的调整必然会使被调整小区及周围小区的覆盖发生变化。所以在解决导频污染问题后还要对系统覆盖进行进一步的分析。

3.增加或减少基站数量

如果通过上面的两种方法还是解决导频污染问题，那么，这时就该根据具体情况，考虑更换天线型号，改变天线安装位置，改变基站位置，增加或减少基站数量等措施了。

在工程上，在导频污染区域增加基站是比较常用的一种方法。由于新建基站在污染区域的路径损耗要比其他基站的小，所以其导频功率要远远大于其他导频，使得新增的

基站成为该区域的主服务小区。同时，新基站的引入也将对其他基站产生干扰，使得其

他服务小区的Io增加，Ec/Io也就会相应得减少。

但是这种方法对系统得影响较大，必须结合扩容来考虑。如果在整个系统规划时，每一个导频分配簇都对干扰码进行预留，那么，新建基站将会导致整个规划区域扰码的分配带来问题。如果规划时没有对扰码进行预留，那么，新建基站将会导致整个规划区域扰码的重新分配。

4.增加系统的切换门限

如果大多数区域都存在导频污染问题,可以通过适当增加系统切换门限,使一些小区的Ec/Io不能进入激活集，从而达到消除导频污染的目的。

由于系统参数的调整对整个系统得性能影响很大，所以一般不对其进行改变。这里只是在理论上说明了这种方法的可能性，实际上是不会采用的。

9.2.4 导致污染的预防

除了考虑导频污染问题出现后的消除,网络优化还应当对导频污染进行相关预防,防范于未然。这种提高预防使得网络优化工作更加主动，而且可以节省大量时间和投入，将更多网络优化精力放在满足市场和业务发展需要上。一般对导致污染的预防可以通过以下几个方面进行。

（1）使用规划软件进行仿真分析网络在给定负荷情况下的包括导致污染情况的网络整体性能，观察整个规划区域上导频数量分布、软切换区域分布，并以图示的方式给出导频污染的分布区域。网络优化过程中就可以根据对导频污染分布区域信号的分析，调整相关的小区天线下倾角和方位角、提高部分小区导频信号强度、甚至增加新基站，并通过规划软件对调整效果加以验证，从而解决导频污染的问题；

（2）基站选址时认真对每一个基站进行勘查，在设立天线的位置时观看天线是否会被遮挡，是否容易发生反射，对于每一个基站天线类型、方位角、下倾角这些影响覆盖范围的参数进行模拟和计算。同时，基站开通后要进行测试，使基站覆盖能达到网络要控制的范围，避免出现导频污染等问题。

提高系统容量最简单、最有效的方法是增加一个或多个载波。在9.4.1节将看到增加一个额外的载波，使系统成为双载波系统，系统容量可以获得2倍多的增益。通过这种方式提高容量，