资料编码产品名称 WCDMA
RNP
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编写部门无线网络规划部资料版本
WCDMA RNO 导频污染
问题分析指导书
(仅供内部使用）
For internal use only
拟制: WCDMA RNP 日期：2003-07-25 审核: 日期：yyyy-mm-dd 审核: 日期：yyyy-mm-dd 批准: 日期：yyyy-mm-dd
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修订记录
日期修订版本描述作者2003-07-25 1.00 初稿完成周鑫杰
2003-07-31 1.01 根据评审意见修改周鑫杰
目 录
1 概述 (6)
2 导频污染定义 (6)
2.1 导频污染定义 (6)
2.2 导频污染判决标准 (6)
3 产生原因及影响分析 (8)
3.1 产生原因分析 (8)
3.2 影响分析 (16)
4 导频污染优化方法分析 (17)
4.1 规划阶段导频污染问题优化 (17)
4.2 现网导频污染问题优化 (19)
5 优化流程和优化举例 (21)
5.1 导频污染优化流程 (21)
5.2 导频污染优化举例 (23)
5.2.1 优化前数据分析 (24)
5.2.2 优化后数据分析 (28)
图目录
图 1 小区布局不合理导致导频污染示意图 (9)
图 2 站址过高导致导频污染示意图 (10)
图 3 天线方位角不合理导致导频污染示意图 (11)
图 4 天线下倾角不合理导致导频污染示意图 (12)
图 5 360号小区RSCP分布 (12)
图 6 天线后瓣导致导频污染示意图 (13)
图 7 230号小区RSCP分布 (13)
图 8 环境因素导致导频污染示意图 (14)
图 9 基站A 0o方向勘站照片 (15)
图 10 基站B 200o方向勘站照片 (15)
图 11 基站C 150o度方向勘站照片 (16)
图 12 基站D 220o度方向勘站照片 (16)
图 13 Best Server区域仿真结果比较（减小导频功率） (18)
图14 5th Best Server Ec/Io仿真结果比较（降低导频功率） (19)
图 15 Best Server区域：减少小区覆盖重叠区域 (19)
图 16 网络优化流程 (22)
图 17 育兴路附近导频污染 (24)
图 18 育兴路附近best server (24)
图 19 育兴路附近2th best server (25)
图 20 育兴路附近3th best server (25)
图 21 育兴路附近4th best server (26)
图 22 育兴路导频污染构成 (26)
图 23 育兴路附近的RSSI (27)
图 24 育兴路附近BestServer小区的RSCP (27)
图 25 育兴路附近270号小区的RSCP (28)
图 26 优化后育兴路附近的导频污染 (29)
图 27 优化后育兴路附近的best server (29)
图 28 优化后育兴路附近的的best server小区的RSCP (30)
图 29 优化后育兴路附近270号小区的RSCP (30)
WCDMA RNO 导频污染分析指导书
关键词：WCDMA，导频污染，网络优化
摘要：本文给出WCDMA导频污染的基本定义，对导频污染的产生原因、网络影响、解决方法、优化流程进行分析，并结合外场优化数据举例。
缩略语清单：
1概述
在WCDMA系统中，采用的是码分多址的接入方式。所有小区可以使用相同频率资源，相邻小区之间用不同的下行主扰码进行区分。
由于各个基站采用同一个频率，因此，对各小区之间信号而言，在有效利用同时又避免相互的干扰是WCDMA网络建设中的一个关键的因素。假设选定一个小区，给定其
Ec，在网络中任何一个邻区信号强度的增加意味着该小区需要克服的Io增加，导致该小
区的Ec/Io下降。在某一位置，检测到的小区信号越多，意味着WCDMA邻区干扰源的
数目越多，邻区干扰越大。当这些小区的信号强度足够大时，对本小区信号的干扰就成
了一个很关键的因素。因此，对每个小区信号的控制成为WCDMA中干扰控制的重要手
段。
与GSM相比较来看，在GSM中，由于各个小区的频率不同，因此干扰问题主要考虑来自邻频以及复用后的同频的干扰，而非周围所有的小区。因此，在GSM中，只要
在相同频率之间的小区进行良好控制，其它小区的信号就算是有相对很强的越区覆盖，
也可以通过增加邻区关系，或修改切换参数等来解决（当然最好的解决仍然是严格控制
各小区信号的绝对覆盖范围），并不会导致干扰。而在WCDMA中无论是通过增加邻区
关系还是修改切换参数，干扰并没有降低，从而影响系统容量。
2导频污染定义
2.1导频污染定义
通常将导频污染定义为：在某一点存在过多的强导频，但却没有一个足够强的主导频。
2.2导频污染判决标准
根据这一定义，在制定导频污染判别标准时，需要确认的内容包括：
?“强导频”的定义
?“过多”的定义
?“没有一个足够强的主导频”的定义
1. “强导频”的定义
当确定某一导频是否为强导频时，判断标准是该导频的绝对强度。对于导频强度，
可以通过导频的RSCP 来衡量，如果导频的RSCP 大于某一门限，判定该导频为强导频。
即：
Absolute RSCP Th RSCP CPICH __>
2. “过多”的定义
当判断某一地点是否存在过多的导频时，判断标准是导频数目的多少。如果某一地
点的导频数目大于某一门限，判定该点存在过多的导频。即：
N Th Number CPICH >_
3. “没有一个足够强的主导频”的定义
当确定是否没有一个足够强的主导频时，判断标准是该点存在的多个导频的相对强
弱。结合前面的定义，如果某一地点的最强导频的信号强度与第强导频的信
号强度的差值小于某一门限，判定该点没有一个足够强的主导频。即：
)1(+N Th lative RSCP th Th st Th RSCP CPICH RSCP CPICH N Re _)1(1)__(
综合上面描述，当满足下面所述条件时，判定该点存在导频污染1：
1. 满足条件的导频个数大于个；
Absolute RSCP Th RSCP CPICH __>N Th 2.
lative RSCP th Th st Th RSCP CPICH RSCP CPICH N Re _)1(1)__(
设定，，，则导频污染判
断标准为：
dBm Th Absolute RSCP 95_?=3=N Th dB Th lative RSCP 5Re _=1. 满足条件的导频个数大于3个； dBm RSCP CPICH 95_?>
1在某些文档中，通过良好的信号强度，差的Ec/Io 来判断导频污染。本文未采用这种判
断方法。这是因为：1、本文根据原因而非结果判断是否存在导频污染；2、Ec/Io 与网
络负载密切相关，网络空载时通过Ec/Io 判断出的导频污染点数较少【5】，该判断标准
存在一定局限。
2.
dB RSCP CPICH RSCP CPICH th st 5)__(41
通过上述条件，可以判断导频污染，并且将导频污染的情况与覆盖弱区的情况区分
开来，对不同情况进行针对性的网络优化。
3 产生原因及影响分析
3.1 产生原因分析
在理想的状况下，各个小区的信号应该严格控制在其设计范围内。但由于无线环境
的复杂性：包括地形地貌、建筑物分布、街道分布、水域等等各方面的影响，使得信号
非常难以控制，无法达到理想的状况。
由于导频污染主要是多个基站作用的结果，因此，导频污染主要发生在基站比较密
集的城市环境中。正常情况下，在城市中容易发生导频污染的几种典型的区域为：高楼、
宽的街道、高架、十字路口、水域周围的区域。
1. 小区布局不合理
不合理的小区布局将导致不合理的信号分布。
一个设计良好的网络应该根据覆盖区域的总体要求来设计整个网络的拓扑结构，设
计每个小区应该满足的覆盖区域。小区布局应当尽可能满足蜂窝结构。由于站址选择的
限制，可能出现小区布局不合理的情况。不合理的小区布局可能导致部分区域出现覆盖
空洞，而部分区域出现多个导频强信号覆盖。这样有可能会造成网络中大面积的导频污
染或覆盖盲区。有时，由于地理环境太复杂，设计阶段考虑不尽全面，则在网络优化阶
段需要通过其它的调整来解决。
图1中，小区布局不合理导致导频污染。图中A 、B 、C 三基站的站间距分别为2.82km 、
2.36km 和1.26km ，站间距不平衡，站与站之间的位置关系与等边三角形相距甚远，导
致导频污染难以解决。
图 1 小区布局不合理导致导频污染示意图
2. 基站选址或天线挂高太高
如果一个基站选址太高，相对周围的地物而言，周围的大部分区域都在天线的视距范围内，使得信号在很大范围内传播。站址过高导致越区覆盖不容易控制，产生导频污染。在WCDMA网络规划时，在同一环境中，要求基站的高度基本保持一致，尽量避免高站的现象。
图2中，蓝色和紫红色点为4路和5路软切换点，也就是我们定义的导频污染点。基站A、B、C的天线挂高分别为93m、32m、96m。除站间距不合理外，主要由于基站A、
C天线挂高过高，对越区覆盖不容易控制，导致导频污染。
图 2 站址过高导致导频污染示意图
3. 天线方位角设置不合理
在一个多基站的网络中，天线的方位角应该根据全网的基站布局、覆盖需求、话务量分布等来合理设置。
一般来说，各扇区天线之间的方位角设计应是互为补充。若没有合理设计，可能会造成部分扇区同时覆盖相同的区域，形成过多的导频覆盖；或者其他区域覆盖较弱，没有主导导频。这些都可能造成导频污染，需要根据实际传播的情况来进行天线方位的调整。
图3中，黑线圈出的导频污染区域是因为扰码号100的扇区的天线方位角设置不当造成的。该区域设计由扰码号100的扇区覆盖，由于该扇区天线方位角为90度，对该区域的覆盖效果不好，信号较弱，没有主导导频，导致导频污染。实际优化中将100号扇区
的天线方位角由90度调整为170度后，导频污染消除。
图 3 天线方位角不合理导致导频污染示意图
4. 天线下倾角设置不合理
天线的倾角设计是根据天线挂高相对周围地物的相对高度、覆盖范围要求、天线型号等来确定的。倾角调整将对小区覆盖边缘的信号产生重要的影响，从而影响小区的覆盖范围。当天线下倾角设计不合理时，在不应该覆盖的地方也能收到其较强的覆盖信号，造成了对其它区域的干扰，这样就会造成导频污染，严重时会引起掉话。
图4中，黑线圈出的导频污染区域部分原因是因为扰码号360的扇区的天线下倾角设置不当造成的。360号小区的天线下倾角为2度，覆盖范围较大，越区覆盖不易控制，对
其他区域造成干扰，导致导频污染。
图 4 天线下倾角不合理导致导频污染示意图
5. 天线后瓣影响
在城区环境中，应当选择前后比高的天线。否则在一定环境下（比如某一天线的后瓣朝向与街道走向平行，而预计覆盖该街道的天线与街道走向斜交），天线后瓣也是导致导频污染的因素之一。
图6所示导频污染区域由天线后瓣引起。由于天线前后比有限，230号小区在其相反方向上也有良好的覆盖，导致该区域强导频数目增多，Io增大，造成导频污染。这种情况可以通过增加反射装置或隔离装置提高天线前后比来解决导频污染。
图 6 天线后瓣导致导频污染示意图
图 7 230号小区RSCP分布
5. 导频功率设置不合理
当基站密集分布时，若规划的覆盖范围小，而设置的导频功率过大，导频覆盖范围大于规划的小区覆盖范围时，也可能导致导频污染问题。
6. 覆盖区域周边环境影响
由于无线环境的复杂性：包括地形地貌、建筑物分布、街道分布、水域等等各方面的影响，使得导频信号难以控制，无法达到预期状况。
周边环境对导频污染的影响包括三个方面：一是高大建筑物/山体对信号的阻挡，如果目标区域预定由某基站覆盖，而该基站在此传播方向上遇到建筑物/山体的阻拦覆盖较弱，目标区域可能没有主导导频而造成导频污染；二是街道/水域对信号的传播，当天线方向沿街道时，其覆盖范围会沿街道延伸较远，在沿街道的其它基站的覆盖范围内，可能会造成导频污染问题；三是高大建筑物对信号的反射，当基站近处存在高大玻璃建筑物时，信号可能反射到其他基站覆盖范围内，可能造成导频污染。
图8中黑线圈出的导频污染点主要与周围环境相关。该区域本应由基站A的60号小区、基站B的110号小区和基站C的130号小区覆盖。但是由于环境关系：基站A在此方向上有小山阻拦（图9），基站B在此方向上有高楼阻拦（图10），基站C在此方向上有高楼阻拦（图11），导致到达该区域的信号都比较弱。相反，基站D的240、250号小区在这个方向上传播条件良好（图12），越区覆盖严重，造成导频污染。
图 8 环境因素导致导频污染示意图
图 9 基站A 0o方向勘站照片
图 10 基站B 200o方向勘站照片
图 11 基站C 150o度方向勘站照片
图 12 基站D 220o度方向勘站照片 3.2影响分析
当存在导频污染时，可能会导致以下的网络问题：
1. 高BLER
由于多个强导频存在对有用信号构成了干扰，导致Io升高，Ec/Io降低，BLER升高，提供的网络质量下降，导致高的掉话率。
2. 切换掉话
若存在3个以上强的导频，或多个导频中没有主导导频，则在这些导频之间容易发生频繁切换，从而可能造成切换掉话。
3. 容量降低
存在导频污染的区域由于干扰增大，降低了系统的有效覆盖，使系统的容量受到影响。
4导频污染优化方法分析
4.1规划阶段导频污染问题优化
在进行系统设计的前期，可以通过规划软件进行仿真，用以分析网络在给定负荷情况下的整体性能，其中，就包括对导频污染的分析。
利用规划软件可以观察在整个规划区域的导频数量分布、软切换区域分布。通过这些结果的比较，规划软件可以以图示的方式给出导频污染的分布区域。通过对导频污染
分布区域信号的分析，对相关的扇区进行调整，如调整部分小区导频信号强度、调整天
线方位角和下倾角、增加新基站，以改善覆盖，解决导频污染的问题。
仿真可以预知系统的导频污染，综合分析系统设计的合理性和预知系统性能，尽可能在规划阶段减少导频污染，从而为实际的规划方案提供设计依据。当然，利用规划软
件进行导频污染分析的准确性依赖于所采用的地图的精度和准确性，依赖于传播模型的
精确度。
图13、14是导频功率分别为35dBm和29dBm时的系统仿真结果比较，可以看到，减少导频功率后，对覆盖概率影响不大，但是导频污染大大降低。
图15是导频功率29dBm时，调整天线方位角和下倾角前后的仿真结果比较。可以看到，通过调整天线方位角和下倾角，图中左上角小区的越区覆盖明显减少，部分导频污
染消除。
图 13 Best Server区域仿真结果比较（减小导频功率）
图 14 5th Best Server Ec/Io仿真结果比较（降低导频功率）
图 15 Best Server区域：减少小区覆盖重叠区域
4.2现网导频污染问题优化
1. 天线调整
根据上述分析，多个导频的共同覆盖可能是由于天线的方位角与下倾角设计不合理所致。因此，根据实际测试的情况，通过调整天线的方位角、下倾角来改变污染区域的各导频信号强度，从而改变导频信号在该区域的分布状况。调整的原则是增强主导导频，减弱其他导频。
为了增强某区域的导频覆盖，可以调整天线方位角使天线正对该区域；为了减弱某区域的导频覆盖，可以调整天线方位角使天线偏离该区域。下倾角的调整与之类似，可以减小天线下倾角以增大小区覆盖范围；可以增大天线下倾角以减小小区覆盖范围。
通过调整天线优化导频污染时需注意对其他区域的影响。消除某一区域的导频污染可能导致其他区域出现导频污染或者覆盖空洞。另外天线下倾角的调整有一定的限制，下倾角设置过小，固然可以增强小区覆盖，但也可能造成越区覆盖；下倾角设置过大，固然可以减弱小区覆盖，但需注意天线方向图畸变的问题。
例如，对图3所示天线方位角导致的导频污染，将100号扇区的天线方位角由90度调整为170度，增强主导导频在该区域的信号，消除导频污染。
对图4所示天线下倾角导致的导频污染，将360号小区的天线下倾角由2度调整为7度，减少360号小区的越区覆盖，消除导频污染。
2. 功率调整
导频污染是由于多个导频共同覆盖造成的，解决该问题的一个直接的方法是提升一个小区的功率，降低其它小区的输出功率，形成一个主导频。
当天线下倾角增大到一定程度，再增大会导致天线方向图畸变时，为缩小导频覆盖范围，可以减小导频功率；当天线下倾角减小到一定程度，再减小会导致越区覆盖时，为扩大导频覆盖范围，可以增大导频功率。功率调整可以和天线调整配合使用。
例如，在优化图1所示导频污染时，一方面为保证小区间的连续覆盖，20号和30号小区的发射功率不作调整；另一方面降低对连续覆盖影响不大的10号、40号、50号小区的导频功率3dB。减弱弱导频，优化导频污染。
3. 改变天馈设置