TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化之導(dǎo)頻污染

摘要　對TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)中導(dǎo)頻污染的產(chǎn)生原因、影響進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并運用實際案例介紹了優(yōu)化方法。

1  引言

導(dǎo)頻污染的概念，最先出現(xiàn)在CDMA和WCDMA的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，CDMA和WCDMA都是采用同頻組網(wǎng)，由于同頻干擾的問題，其導(dǎo)頻污染的問題比較突出。在TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)中，其組網(wǎng)方案是N頻點同頻組網(wǎng)，相鄰小區(qū)廣播時隙所在的主載波一般采用異頻組網(wǎng)方式，因此小區(qū)間廣播時隙干擾的問題相對較小，但是業(yè)務(wù)時隙是純同頻組網(wǎng)的，所以導(dǎo)頻污染能夠表征潛在的小區(qū)間業(yè)務(wù)信道干擾水平。另外由于城市無線環(huán)境非常復(fù)雜，有很多高站、超高站會導(dǎo)致一些站點覆蓋到很遠(yuǎn)的區(qū)域，也就是所謂的“越區(qū)覆蓋”，隨著現(xiàn)代城市建設(shè)步伐的加快，各種使用玻璃幕墻的建筑拔地而起，更加加劇了信號傳播的復(fù)雜性，信號在城市的高樓大廈間不斷地折射、反射和衍射，使無線信號的傳播更加難以控制。如果導(dǎo)頻覆蓋不合理還會導(dǎo)致手機(jī)用戶在不同小區(qū)的信號間來回切換，即所謂的“乒乓切換”。綜上所述，TD-SCDMA N頻點組網(wǎng)方式下的導(dǎo)頻污染問題依然值得關(guān)注。

本文將介紹關(guān)于TD-SCDMA導(dǎo)頻污染的定義、產(chǎn)生原因及影響分析，并結(jié)合具體案例介紹相關(guān)的優(yōu)化方法。

2  導(dǎo)頻污染的定義

在TD-SCDMA中，PCCPCH的作用和CDMA，WCDMA中導(dǎo)頻的作用基本相同，主要是發(fā)送一些小區(qū)的基本信息。因此TD-SCDMA中主要是通過對PCCPCH的研究來定義導(dǎo)頻污染。

當(dāng)存在過多的強導(dǎo)頻信號，但是卻沒有一個足夠強主導(dǎo)頻信號的時候，即定義為導(dǎo)頻污染。下面我們給導(dǎo)頻污染一個嚴(yán)格的量化定義：強導(dǎo)頻信號定義為PCCPCH_RSCP>-85dBm的有用信號；強導(dǎo)頻信號過多是指某一地點的強導(dǎo)頻信號數(shù)目大于或等于4；而足夠強主導(dǎo)頻，是通過判斷該點的多個導(dǎo)頻的相對強弱來決定的，如果該點的最強導(dǎo)頻信號和第4強導(dǎo)頻信號強度的差值如果大于6dB，即定義為該點有足夠強主導(dǎo)頻。綜上所述，判斷TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)中的某點存在導(dǎo)頻污染的條件是：

（1）PCCPCH_RSCP>-85dB的小區(qū)個數(shù)≥4個；

（2）PCCPCH_RSCP(1st)－PCCPCH_RSCP(4th)≤6dB。

當(dāng)上述兩個條件都滿足時，即可判斷為導(dǎo)頻污染。

3  導(dǎo)頻污染的產(chǎn)生原因及影響分析

無線信號的傳播環(huán)境是復(fù)雜多變的，因此TD-SCDMA中導(dǎo)頻污染產(chǎn)生的原因也多種多樣。概括起來，影響因素主要有基站選址、天線掛高、天線方位角、天線下傾角、小區(qū)布局、PCCPCH的發(fā)射功率、周圍環(huán)境影響等。有些導(dǎo)頻污染是由某一因素引起的，而有些則是多個因素綜合影響的結(jié)果。

3.1  基站環(huán)形布局的影響

如果基站的布局不合理，使周圍基站圍成一個環(huán)形，在環(huán)形的中心位置，就會收到若干個周圍小區(qū)的導(dǎo)頻信號，而且導(dǎo)頻PCCPCH RSCP比較接近，造成導(dǎo)頻污染。

3.2  天線掛高的影響

在實際網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，可能出現(xiàn)相鄰基站之間天線高度相差較大的情況，如果遠(yuǎn)處高站和近處低站天線的導(dǎo)頻信號到達(dá)同一測試點的鏈路損耗相同的話，就有可能在測試點處造成若干個具有相近PCCPCH RSCP的導(dǎo)頻污染區(qū)。另外，由于高站的存在，天線的下傾角一般會比較大，天線波束容易畸變，覆蓋波形向旁瓣方向擠壓，造成旁瓣覆蓋區(qū)域的導(dǎo)頻污染。

3.3  天線方位角、下傾角的影響

在密集城區(qū)里天線下傾角、方位角因素的影響表現(xiàn)得比較明顯。城區(qū)內(nèi)站點分布比較密集，信號覆蓋較強，基站各個天線的方位角和下傾角設(shè)置不合理，造成多小區(qū)重疊覆蓋，導(dǎo)致導(dǎo)頻污染的情況出現(xiàn)。

3.4  覆蓋區(qū)域環(huán)境的影響

覆蓋區(qū)域的環(huán)境包括地形、海拔、建筑物阻擋等因素也會影響到導(dǎo)頻污染的產(chǎn)生。在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時，導(dǎo)頻污染會對網(wǎng)絡(luò)性能產(chǎn)生消極的影響，具體表現(xiàn)和分析如下：

（1）呼通率降低。在導(dǎo)頻污染的地方，由于手機(jī)無法穩(wěn)定駐留于一個小區(qū)，不停的進(jìn)行服務(wù)小區(qū)重選，在手機(jī)起呼過程中會不斷地更換服務(wù)小區(qū)，易發(fā)生起呼失敗。

（2）掉話率上升。出現(xiàn)導(dǎo)頻污染的情況時，由于沒有一個足夠強的主導(dǎo)頻，手機(jī)通話過程中，乒乓切換會比較嚴(yán)重，導(dǎo)致掉話率上升。

（3）系統(tǒng)容量降低。導(dǎo)頻污染的情況出現(xiàn)時，由于出現(xiàn)干擾，會導(dǎo)致系統(tǒng)接收靈敏度提升。距離基站較遠(yuǎn)的信號無法進(jìn)行接入，導(dǎo)致系統(tǒng)容量下降。

（4）高BLER。導(dǎo)頻污染發(fā)生時會有很大的干擾情況出現(xiàn)，這樣會導(dǎo)致BLER提升，導(dǎo)致業(yè)務(wù)質(zhì)量下降。

4  優(yōu)化方法介紹

導(dǎo)頻污染優(yōu)化的關(guān)鍵是形成一個主導(dǎo)頻。RF優(yōu)化階段可以采取的調(diào)整手段主要有以下幾種。

4.1  天線調(diào)整

（1）天線位置調(diào)整。可以根據(jù)實際情況調(diào)整天線的安裝位置，以達(dá)到相應(yīng)小區(qū)內(nèi)具有較好的無線傳播路徑。

（2）天線方位角調(diào)整。調(diào)整天線的朝向，以改變相應(yīng)扇區(qū)的地理分布區(qū)域。

（3）天線下傾角調(diào)整。調(diào)整天線的下傾角度，以減少相應(yīng)小區(qū)的覆蓋距離，減小對其他小區(qū)的影響。

（4）廣播信道波束賦形寬度調(diào)整。通過更換天線的廣播信道波束賦形加權(quán)算法來改善服務(wù)扇區(qū)內(nèi)的信號強度，降低副瓣對其他扇區(qū)的影響。目前可調(diào)整值為33度、65度、90度、120度。

4.2  無線參數(shù)調(diào)整

無線參數(shù)調(diào)整可通過調(diào)整扇區(qū)的發(fā)射功率來改變覆蓋距離。TD-SCDMA功率調(diào)整時需要對PCCPCH，DwPCH，F(xiàn)PACH三個參數(shù)都進(jìn)行調(diào)整。通過調(diào)整發(fā)射功率來實現(xiàn)最佳的功率配置。

4.3  采用RRU和直放站設(shè)備

在某些導(dǎo)頻污染嚴(yán)重的地方，可以考慮安裝一個RRU（比如R01）或直放站來產(chǎn)生一個足夠強主導(dǎo)頻，消除導(dǎo)頻污染。

4.4  鄰小區(qū)頻點等參數(shù)優(yōu)化

在實際的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過程中，由于各種各樣的原因，有時沒有辦法或者無法及時地采用上述方法進(jìn)行導(dǎo)頻污染區(qū)域的優(yōu)化時，則可根據(jù)實際的網(wǎng)絡(luò)情況，通過增刪鄰小區(qū)關(guān)系或者對頻率、擾碼、小區(qū)的個體偏移、重選等參數(shù)調(diào)整來進(jìn)行導(dǎo)頻污染地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化。

需要強調(diào)的是，消除導(dǎo)頻污染依然是進(jìn)行導(dǎo)頻污染優(yōu)化的首要手段，這些參數(shù)的調(diào)整方法只是在實際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中由于各種條件的限制無法消除導(dǎo)頻污染時，而采取的一種優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能的方法。

在優(yōu)化的時候，需要使用路測工具對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，然后對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。首先將覆蓋弱場的情況排除，觀察信號場強（PCCPCH_RSCP）覆蓋較好的地方的C/I值，如果C/I值較差，則有可能是導(dǎo)頻污染；根據(jù)導(dǎo)頻污染的判斷標(biāo)準(zhǔn)確認(rèn)是否為導(dǎo)頻污染的區(qū)域，最后根據(jù)實際網(wǎng)絡(luò)信息，確認(rèn)出現(xiàn)導(dǎo)頻污染的原因。

可以采用在后臺分析軟件中對生成的測試軌跡點進(jìn)行標(biāo)注CPI（Cell Parameter ID：小區(qū)參數(shù)標(biāo)識）的方式，如某個局部區(qū)域的CPI比較雜亂，存在多個CPI或者反復(fù)乒乓出現(xiàn)，這說明該處無較強的主導(dǎo)頻信號，為乒乓切換區(qū)域，可以認(rèn)定為導(dǎo)頻污染區(qū)域。

5  網(wǎng)優(yōu)案例分析

以天線方位角和下傾角的影響為例分析。

（1）現(xiàn)象描述。在某城區(qū)環(huán)境中，在強場環(huán)境下，起呼時成功率不高。

（2）現(xiàn)象分析。在兩條測試路線的交叉口附近，通過觀察路測儀發(fā)現(xiàn)，該處位于多個強場小區(qū)信號之間，終端在此處經(jīng)常頻繁重選到新小區(qū)上（路測圖見圖1）。

圖1  優(yōu)化前路測圖

觀察路測結(jié)果后發(fā)現(xiàn)，該交叉口處有4個扇區(qū)的信號在此形成多小區(qū)重疊覆蓋，擾碼28、擾碼47、擾碼15和擾碼48的小區(qū)信號都較強，均在-85dBm左右，這四個小區(qū)的信號在這里造成了導(dǎo)頻污染。

（3）解決方法及驗證。這個地方故障是由于多個小區(qū)交疊覆蓋而導(dǎo)致的，經(jīng)分析確定采用由擾碼15小區(qū)作為該區(qū)域的主小區(qū)，其它幾個小區(qū)均采用收縮的方式，以便為該區(qū)域提供一個足夠強的主導(dǎo)頻信號。

最后通過加大其他3個扇區(qū)的天線下傾角的方式，達(dá)到了目的（結(jié)果見圖2）。

圖2  優(yōu)化后路測圖

經(jīng)過驗證，另外三個扇區(qū)的其他覆蓋區(qū)域也沒有受到影響。UE已基本不會重選到其他小區(qū)上，此處的呼通率大大提高，效果顯著。

6  結(jié)束語

上述案例只是實際網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中發(fā)現(xiàn)并解決的問題中的一小部分，造成導(dǎo)頻污染的原因可能是多方面的，因此在進(jìn)行導(dǎo)頻污染優(yōu)化時，要注意導(dǎo)頻污染優(yōu)化方法的綜合使用。有時候?qū)�幾個方面都要進(jìn)行調(diào)整或者由于一個內(nèi)容的調(diào)整導(dǎo)致其它相應(yīng)的內(nèi)容也要調(diào)整，這需要在實際的問題中進(jìn)行綜合考慮。