中兴TD-SCDMA导频污染问题分析指导书.doc

内部公开TD-SCDMA导频污染问题分析指导书本文中的所有信息均为中兴通讯股份有限公司内部信息，不得向外传播TD-SCDMA导频污染问题分析指导书秘密版 本日 期作 者修改记录V1.02006-11-13康凯目 录1 概述12 导频污染定义22.1 定义22.2 导频污染判断23 导频污染产生原因及影响分析43.1 产生原因分析43.1.1 基站位置因素影响43.1.2 天线挂高因素53.1.3 天线方位角、下倾角因素53.1.4 覆盖区域周边环境影响63.2 影响分析74 优化方法分析84.1 规划阶段导频污染问题优化84.2 现网导频污染问题优化84.2.1 天线调整84.2.2 参数调整84.2.3 采用RRU和直放站设备84.2.4 邻小区频点等参数优化94.3 优化方法总结95 优化流程、优化案例105.1 优化流程105.1.1 准备工作105.1.2 路测数据采集105.1.3 采集数据分析115.1.4 导频污染优化115.2 案例分析115.2.1 天线方位角和下倾角的影响115.2.2 越区覆盖的影响135.3 小结15本文中的所有信息均为中兴通讯股份有限公司内部信息，不得向外传播- ii -TD-SCDMA导频污染问题分析指导书内部公开1 概述随着TD试验网的建设逐步推进，在网络规划和优化中的一些问题被逐渐发现和解决，为将来TD-SCDMA网络正式商用时的规划和优化工作提供了一定的经验积累。导频污染的概念，原来是出现在CDMA和WCDMA的网络规划中的。随着TD-SCDMA的试验网络的发展，TD-SCDMA中也提出了导频污染的定义。提出导频污染的概念目的是为了把将导频污染的情况和弱场覆盖的情况加以区分，以便于我们更加准确的定位和解决问题。本指导书将介绍关于TD-SCDMA导频污染的定义，产生原因、影响分析及关于它的优化方法。并根据试验网的实际优化工作，举出相关的优化案例。2 导频污染定义2.1 定义在TD-SCDMA中，PCCPCH的作用和CDMA和WCDMA中的导频的作用基本相同。TD-SCDMA中主要是通过对PCCPCH的研究来定义其导频污染的。TD-SCDMA的导频污染中引入强导频和足够强主导频的定义。即在某一点存在过多的强导频却没有一个足够强的主导频的时候，即定义为导频污染。在CDMA和WCDMA都是采用同频组网，由于同频干扰的问题，其导频污染的问题比较突出。TD-SCDMA网络中，其组网方案是N频点组网，相邻小区的主载波一般采用异频组网方式，干扰的问题相对较小。2.2 导频污染判断当存在过多的强导频信号，但是却没有一个足够强主导频信号的时候，即定义为导频污染。下面给出强导频信号、过多和足够强主导频信号的判断标准。1强导频在TD-SCDMA中，我们定义，当PCCPCH_RSCP大于某一门限，信号为有用信号,也就是我们的强导频信号。PCCPCH_RSCPA这里我们设定A=-85 dBm。2过多当某一地点的强导频信号数目大于某一门限的时候，即定义为强导频信号过多。PCCPCH _number=N这里我们设定N=4。3足够强主导频某个地点是否存在足够强主导频，是通过判断该点的多个导频的相对强弱来决定的。如果该点的最强导频信号和第（N）个强导频信号强度的差值如果小于某一门限值D，即定义为该地点没有足够强主导频。PCCPCH_RSCP(fist)PCCPCH_RSCP(N)-85dB的小区个数大于等于4个；B：PCCPCH_RSCP(fist)PCCPCH_RSCP(4)=6dB。当上述两个条件都满足时，即为导频污染。3 导频污染产生原因及影响分析3.1 产生原因分析TD-SCDMA中导频污染产生的原因很多，影响因素主要有：基站选址，天线挂高，天线方位角，天线下倾角，小区布局，PCCPCH的发射功率，周围环境影响等等。有些导频污染是由某一因素引起的，而有些则是有好几个因素的影响。下面根据实际的网络建设情况，给出相关的图示说明。3.1.1 基站位置因素影响周围基站围成一个环形，在环形的中心位置，就会有周围的小区均对该地段有所覆盖，造成导频污染。图 3.11 基站位置不合理图中所示5个基站均对上图中的方框所示区域均有所覆盖，且其场强较强。该地区的导频污染比较严重。从基站分布图可以看出，方框所表示地方为5个站点所构成的环形的中间地段，测试轨迹是国道。这是一个典型的基站位置因素影响的案例。同时由于周围的环境中阻挡较少，也是造成导频污染的一个原因。3.1.2 天线挂高因素在我们的实际网络建设过程中，有可能出现相邻基站之间天线高度相差非常大的情况，会出现由于越区覆盖而导致导频污染的情况。图 3.12 天线挂高影响图中，基站1和基站2两个站点距离2km左右。基站1站天线挂高50多米，是一个铁塔站。基站2站天线挂高18m，建在一农村的房子上。站1和站2高度差35m，两个基站海拔高度基本相同。这种情况下，天线的方位角和下倾角如果设置不合理的话，井头站点就容易形成过覆盖，可能在某一地方造成导频污染的情况。如上图中的红色方框所标示的区域。我们在这里可以采用降低站1天线挂高的方法，来消除导频过覆盖区域。3.1.3 天线方位角、下倾角因素天线下倾角、方位角因素的影响，在密集城区里表现得比较显。站间距较小，很容易发生多个小区重叠的情况。图 3.13 某城区基站分布城区内站点分布比较密集，信号覆盖较强，基站各个天线的方位角和下倾角设置不合理，造成多小区重叠覆盖，导致导频污染的情况出现。3.1.4 覆盖区域周边环境影响覆盖区域的环境，包括地形，建筑物阻挡等等。图 3.14 环境因素上图中所示区域里，地域类型属于农村环境，建筑物不高，大部分地区是农田，且地形比较平坦。图中1、2站点较高，天线挂高也较高，分别为53m和60m。图中红色方框所示区域里有有导频污染的情况出现。3.2 影响分析在我们进行网络建设时，导频污染对我们的网络性能有一定的影响，主要表现如下：1呼通率降低：在导频污染的地方，由于手机无法稳定驻留于一个小区，不停的进行服务小区重选，在手机起呼过程中会不断地更换服务小区，易发生起呼失败。2掉话率上升：出现导频污染的情况时，由于没有一个足够强的主导频，手机通话过程中，乒乓切换会比较严重，导致掉话率上升。3系统容量降低：导频污染的情况出现时，由于出现干扰，会导致系统接收灵敏度提升。距离基站较远的信号无法进行接入，导致系统容量下降。4高BLER：导频污染发生时会有很大的干扰情况出现，这样会导致BLER提升，导致话音质量下降，数据传输速率下降。4 优化方法分析导频污染的优化，其根本目的是在原来的导频污染地方产生一个足够强的主导频信号，以提高网络性能。4.1 规划阶段导频污染问题优化在进行站点规划时，避免出现几个站点的环形分布情况。这样有可能在环形区域的中心出现导频污染的情况。进行仿真的过程中，注意比较不同仿真条件下的结果，通过调整PCCPCH_RSCP的功率和频率规划来实现最佳的导频覆盖和C/I的覆盖。调整扇区方位角和下倾角，实现最佳的扇区仿真覆盖，避免多小区重叠覆盖区域。4.2 现网导频污染问题优化4.2.1 天线调整天线调整内容主要包括：天线位置调整、天线方位角调整、天线下倾角调整、广播信道波束赋形宽度调整。1天线位置调整：可以根据实际情况调整天线的安装位置，以达到相应小区内具有较好的无线传播路径。2天线方位角调整：调整天线的朝向，以改变相应扇区的地理分布区域。3天线下倾角调整：调整天线的下倾角度，以减少相应小区的覆盖距离，减小对其他小区的影响。目前TD-SCDMA天线还没有电子下倾类型，下倾角的调整全部要进行机械下倾。4广播信道波束赋形宽度调整：通过更换天线的广播信道波束赋形加权算法，来改善服务扇区内的信号强度，降低副瓣对其他扇区的影响。目前可以调整的值为33度、65度、90度、120度可供选择。4.2.2 无线参数调整调整扇区的发射功率，来改变覆盖距离。TD-SCDMA功率调整时需要对PCCPCH、DwPCH、FPACH三个参数都要进行调整。通过调整发射功率来实现最佳的功率配置。功率调整幅度建议在4dB以内。4.2.3 采用RRU和直放站设备在某些导频污染严重的地方，可以考虑安装一个直放站来产生一个足够强主导频，消除导频污染。4.2.4 邻小区频点等参数优化在实际的网络优化过程中，由于各种各样的原因，有时候我们没有办法或者无法及时地采用上述方法进行导频污染区域的优化时，我们根据实际的网络情况，通过增删邻小区关系或者频率、扰码的调整，来进行导频污染地区的网络性能的优化。调整小区的个体偏移，通过对小区个体偏移的调整来改善扇区之间的切换性能。将小区的个体偏移调整为正值，则手机在该服务小区是“易进难出”，调整为负值，则手机在该服务小区是“易出难进”。建议调整值为正负3个dB以内。调整小区内的重选参数，通过修改小区的重选服务小区迟滞，来调整服务小区的重选性能。这里需要强调的是，消除导频污染依然是我们的进行导频污染优化的首要手段，这种方法只是我们在实际网络环境中由于各种条件的限制无法消除导频污染时，而采取的一种优化网络性能的方法。4.3 优化方法总结由于造成导频污染的原因可能是多方面的，因此我们在进行导频污染优化时，要注意导频污染优化方法综合使用。有时候需要对几个方面都要进行调整或者由于一个内容的调整导致相应的其它内容也要调整，这个要在实际的问题中进行综合考虑。本文中的所有信息均为中兴通讯股份有限公司内部信息，不得向外传播第 15 页 5 优化流程、优化案例5.1 优化流程导频污染优化工作，作为整个优化工作的一部分可以和其它方面的优化工作并行同时进行。图 5.11 优化流程5.1.1 准备工作1获取相关的网络信息：基站位置、天线挂高、天线方位角、天线下倾角、导频发射功率、天线波瓣宽度等工程参数。2路测工具的准备：路测车辆、路测设备、测试UE、笔记本电脑、GPS、指南针、数码相机、纸质地图、mapinfo格式数字地图、相关处理软件等。5.1.2 路测数据采集我们通过路测仪器来采集与导频污染的相关数据：各个小区的PCCPCH发射功率，以及各个小区的C/I值，经纬度信息，测试时间等。5.1.3 采集数据分析对数据采集完成后，开始对采集的数据进行分析。首先将覆盖弱场的情况排除；然后观察信号场强（PCCPCH_RSCP）覆盖较好的地方的C/I值，如果C/I值较差，则有可能是导频污染；根据导频污染的判断标准确认是否为导频污染的区域，然后根据实际网络信息，确认出现导频污染的原因。5.1.4 导频污染优化根据上面的数据分析，找出导频污染的原因后，采用相应的优化方法以消除导频污染，改善网络性能。5.2 案例分析5.2.1 天线方位角和下倾角的影响1现象描述在某城区环境中，在有时出现在强场环境下，但起呼时成功率不高。2现象分析在桥头环城北路和三秀路入口，通过观察路测仪发现，该处位于多个强场小区信号之间，终端在此处经常频繁重选到新小区上。路测图如下：图 5.21 优化前路测观察路测结果后发现，该桥头入口处有4个扇区的信号在此形成多小区重叠覆盖：扰码为28的信号和、扰码为47的信号，它们的信号都比较强，均在-85dB以上，而该地方本身又有扰码为15和扰码48的信号，信号也较强，均在-85dBm左右，这四个小区的信号在这里造成了导频污染。3解决方法及验证我们可以看出这个地方的信号故障是由于多个小区交叠覆盖而导致的，经过分析确定采用由扰码15作为该区域的主小区，其它几个小区均采用收缩的方式，以便为该区域提供一个足够强的主导频信号。由于基站和天线位置已经确定，而扰码28和扰码47的信号在其中导频污染区域覆盖距离较短。可以通过调整扰码为28和47的两个天线的方位角和下倾角降低这个两个扇区对上述地区的覆盖。通过对加大其他3个扇区天线的下倾角的方式，达到了目的。结果如下图。建议增大扰码47的天线的下倾角，将扰码28扇区的功率降低3dB，在此处多小区的强信号有了明显的改善。但是还是发现有在该处会出现约5米扰码28扇区信号的越区覆盖。图 5.22 优化后路测根据现场分析，此处扰码28的信号应该是天线旁瓣的信号。调整扰码15的天线的方向角和下倾角，扰码15的信号被前方的障碍物阻挡不能达到预期的效果。在覆盖调整效果有限的前提下，适当调整重选参数。由于该处扰码28和扰码15的信号相当，且都比较强，调整扰码15的小区重选参数。将异频重选服务小区迟滞从2dB增加到3dB，。且经过验证，另外三个扇区的其他覆盖区域也没有受到影响。使得UE驻留在扰码15的小区后便不容易重选到其它小区上。修改服务小区重选迟滞后，在桥头拐弯处，UE已基本不会重选到扰码28小区上，此处的呼通率大大提高，效果显著。5.2.2 越区覆盖的影响1 现象描述华艺塑料厂的第1、2扇区在308国道上对杨家群第1、3扇区造成了非常明显的越区覆盖，导致该路段上的严重掉话。2 现象分析经过测试发现，在发生掉话的路段上由南往北行驶时，手机本应由华艺塑料厂的2扇区切换至杨家群的3扇区，之后由杨家群的3扇区切换至杨家群的1扇区，最后完成由杨家群1扇区至海