CDMA直放站导频混淆与导频污染的优化方案

2021-08-01 来源：步旅网

第25卷第8期吉林工程技术师范学院学报　　　　　　　　　　　　　Vol125No18　2009年8月　　　　　　　　JournalofJilinTeachersInstituteofEngineeringandTechnology　　　　　Aug12009

张文睿,吕智杰,杨　帆,袁　哲

(1.吉林移动通信有限公司吉林市分公司,吉林吉林132001;2.西安电子科技大学

通信工程学院,陕西西安710071;3.长春市机动车维修管理处,吉林长春130041;

4.吉林大学计算机科学与技术学院,吉林长春130012)

[摘　要]直放站的应用在网络中起着举足轻重的作用,无线网络规划与优化关系到整个移动网络的质

量。但由于我国目前CDMA网络建设和维护过程中存在的对于网络规划与优化技术的缺乏和对CDMA直放站应用技术理解不深等缺点,在网络建设和维护中也出现了不少问题。针对直放站应用过程中产生的导频混淆与导频污染问题,提出了四种方案,对于优化网络资源配置、改善网络运行环境、提高网络运行质量都有十分重大的意义。

[关键词]直放站;导频混淆;导频污染[中图分类号]TN929.533[文献标识码]A[文章编号]1009-9042(2009)08-0064-03

SchemeofPrioritizingPilotConfusionandPilotPollutionoftheCDMARepeater

ZHANGWen-rui,LVZhi-jie,YANGFan,YUANZhe

(1.JilinFiliale,JilinMobileCommunicationCo.,Ltd,JilinJilin132001,China;2.CollegeofCommunication,

XiπanElectronicsScienceandTechnologyUniversity,XiπanShanxi710071,China;3.AppliancesofMotorVehicleServiceofChangchun,ChangchunJilin130041,China;4.CollegeofComputer

ScienceandTechnology,JilinUniversity,ChangchunJilin130012,China)

Abstract:Theapplicationofrepeaterinthenetworkplaysanimportantrole.Theplanningandoptimizationofwirelessnetworkrelatestheentiremobilenetworkquality.However,lacksoftheknowledgeofCDMArepeaterandCDMAnetworkplanningandoptimizationhavebroughtmanyproblems.Aimingattheproblemsofpilotconfusionandpilotpollutionduringtheuseofrepeaters,weproposefourschemes.Theyaresignificanttooptimizetheresourceallocation,improveruntimeenvironmentandenhancerunningqualityofWLAN.Keywords:repeater;pilotconfusion;pilotpollution

　　直放站作为移动通信信号覆盖的有力补充,在移动通信发展过程中起了非常重要的作用。在网络发展初期,直放站的建设能快速、有效地提高网络的覆盖水平。随着网络发展日趋成熟,用户对通信质量要求逐步提高,直放站系统网络质量的影响开始凸现出来;针对特定区域和特殊环境,合理使用直放站是我们解决网络信号覆盖的一个重要手段,所以我们应该根据网络的实际情况,通过对直放站使用

进行深入的分析,综合评估直放站使用的优、缺点,

同时加强直放站设备的监控和维护力度,使其发挥最大的效益,确保网络高水平的通信质量,提升网络竞争能力。

1　导频混淆和导频污染的产生

直放站应用后,扩展了基站的作用范围,可能会在局部破坏了原先的PN规划,引起导频混淆和导频

收稿日期:2009-04-10

作者简介:张文睿(1984-　),女,吉林长春人,吉林移动通信有限公司吉林市分公司助理工程师,主要从事交换设备维护研究。

第25卷　第8期张文睿等:CDMA直放站导频混淆与导频污染的优化方案　　　・65・

污染。

导频混淆是CDMA特有的,与GSM不同,CDMA基站是靠不同PN的偏置来区分的,由于PN信号经过一段空间传输后,偏置会发生变化,与其他基站发生混淆,移动台可能同时接收到两个不同基站、PN偏置却相同的信号,并且强度相近,这样会使手机解调失败,引起话音质量下降、掉话。

导频污染在地形复杂的地区特别容易发生,当多个满足解调要求,并且强度相近的导频信号出现在同一个地区,一般数目超过三个,手机无法同时解调,则多出的信号就成为强干扰,这时将发生导频污染。

引起导频混淆和导频污染的原因大多是网络规划不当、地形复杂(城区内大楼反射、街道效应等),解决的办法最好是在网络规划设计阶段就考虑,首先要获得周围站点图、基站PN、相邻关系、距离、切换门限等相关信息,对所有周围基站,根据距离信息计算PN变化量,根据自由空间传播公式计算信号强度,最后根据这些结果分析是否会产生PN混淆和污染。工程应用中发生了导频混淆后可通过调整天线、功率、小区参数等解决。一般认为导频污染是在优化中经常遇到的问题,而由于CDMA能够提供多达128个可选导频,作导频规划时比较容易,很少出现邻导频混淆和同导频混淆问题,但直放站网优过程中也会发现一些混淆的问题,影响很严重,因此也不能掉以轻心。

2　CDMA网络中如何解决导频污染问题

　　首先,CDMA系统中导频信号的作用:用于确保基站覆盖区内的移动台进行同步和切换;导频相位的偏置用于小区的识别;提供时间和相位跟踪的参数;移动台利用导频信号来捕获系统。所谓导频污染,通常指当移动台的导频激活集中有大于三个以上的导频信号,而且这些导频信号的强度都比T_ADD门限大,但是没有一个导频信号的强度足够强因而成为真正的主导频。在这些区域,经常由于其它不在当前移动台导频激活集中的强导频信号的突然出现导致移动台在切换中引起掉话。因此,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。导频污染不但浪费了系统的资源,降低了系统的容量,而且还会降低系统的通话质量,造成通话断续和掉话,为了解决导频污染,我们通常采取以下四种措施。2.1　在导频污染区建立新的基站

直接在导频污染区域加站是优化中比较常用的一种方法,其原理是:由于距离原因,新建基站导频

的路径损耗要远小于原来产生导频污染的小区导频,因此,其导频功率也要明显大于其他几个导频,新建基站自然将成为移动台的主服务小区。而其他几个扇区,由于新建基站的引入,使该区域Io(总的干扰功率谱密度)明显增加,Ec/Io也就会相应的降低,导频污染问题也就得到了解决。

该方法的缺点是:增加了基站的使用数量。同时也要求我们在进行整个系统的PN码规划的时候,在每一个导频分配簇都预留一定数量的PN码,以供将来需临时紧急增补基站时使用。如果在无线网络规划时没有预留足够的PN码,那么新建基站将会导致邻近基站,甚至是整个簇、整个系统PN码的重新分配。如果新建基站刚好在规划时的两个簇的中间时,情况将更复杂。2.2　调整基站的发射功率

通过拉开移动台导频激活集中六个PN的Ec/Io

值的差距,将功率被降至最小扇区的PN从移动台导频激活集中去除,以此消除导频污染。具体方法是在维持移动台导频激活集内其他几个导频功率不变的情况下,进一步降低导频激活集中最弱PN所属扇区的发射功率,以此减少导频污染区域的Io,相应提高导频激活集中其他导频的Ec/Io,从而产生一到两个主服务导频。

同理,增加一个或两个扇区的发射功率,使这部分扇区的Ec/Io提高,而其他的扇区因为总的Io变大而使其Ec/Io减小,这样也可以消除导频污染。但与降低功率不同,提高扇区的发射功率,必须确保功率的提高不会对周围其他小区造成干扰,甚至对更远处的小区产生新的干扰。

当然,这种调整方法同时存在以下的弊端:如果仅仅增加导频功率,同步信道和寻呼信道的功率会相应的增加,业务信道的功率会因此而降低,对网络的性能会有一定程度的影响。如果降低导频功率,信号的穿透力会明显减弱,用户的通话质量会收到影响,这就是为什么在工程中,我们经常采用升功率而不采用降功率的原因。

由于调整了扇区的发射功率,使被调整的小区以及周围小区的覆盖情况都发生了一定的变化。在优化完导频污染的问题之后,一定要充分考虑到调整方案对系统覆盖的影响。2.3　调整基站天线的参数

通过调整天线的方位角,下倾角,从而使导频污染区各个扇区的信号功率的差距增大,减小或取消导频污染。

多种型号(单极化,双极化,双极化含电调)天

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线的应用。根据话务量和覆盖的需要,在市区采用

双极化含电调的天线;在郊区采用了单极化天线;其余地方采用双极化不含电调的天线。2.4　在基站采用扇区分裂方法

近几年,各式各样的高层建筑如雨后春笋般建成,针对市区部分高层楼宇上部由于导频污染而出现的掉话频繁,通话断续的问题,我们发现这些场所大部分是因为楼层较高,能收到多个小区的导频信号,而且这些导频信号大多比较弱且不够稳定。为此我们采用了对基站小区进行天线分裂的方法。具体方法如下:对现网基站进行改造,使用基站原有天线覆盖地面、低层建筑物和高层建筑物下部,同时从相同小区耦合出一路信号并使用较低增益、水平和垂直波束较宽的天线覆盖高层建筑群。

天线的水平波瓣与小区原配置天线保持一致,使得小区覆盖范围内的高层建筑物收到的该小区信号能够增强;

天线的垂直波束宽度较小区原配置天线大,使得小区原覆盖范围内的高层建筑物各层信号均能够增强;

天线增益较小区原配置天线小,使得越区授盖不容易发生。

该方案的优点是充分利用原有基站设备和站址资源,上、下层覆盖区域的相邻关系基本相同,易于控制和优化,能有效的解决CDMA系统中高层建筑上部的导频污染问题,如图1所示。

图1　对高层覆盖反感示意图

　　图1采用在一根报杆上安装2付天线,一剐天

线满足正常的覆盖,另一付天线对准目标建筑物进行上仰覆盖,从而保证这些场所有一个比较强的主控导频。

参考文献:

[1]王月珍,陈庆年.CDMA系统的网络优化[J].移动通信,

2003,(8).

[2]王　莹.3GCDMA无线网络规划[J].移动通信,2005,

(5).

[3]陈志煜.CDMA直放站应用参考[J].移动通信,2003,

(4).[4]啜　钢.CDMA无线网络规划与优化[M].北京:机械工

3　结论

通过在导频污染区建立新的基站、调整基站的

发射功率、调整基站天线的参数、在基站采用扇区分裂方法的四种方案,不同程度上解决了由于直放站应用产生的导频污染与导频混淆问题,对于优化网络资源配置、改善网络运行环境、提高网络运行质量都有十分重大的意义。

业出版社,2005.[5]孙　戈,谈建国,张　冰.CDMA直放站网络规划网络参数分析[J].无线电工程,2003,33(4).

[责任编辑　丁　英]

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