CDMA多载波组网导频污染优化方案
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一、导频污染简介当移动台的激活集中有四个或者更多导频信号(这些导频与最佳导频的Ec/Io值之差小于6dB,且都比T_ADD门限大,而且这其中没有一个信号能强到足以成为真正的主导频),在这些区域,其它不在移动台激活集中的强导频信号的突然出现导致移动台在切换过程中掉话现象的产生,强导频信号成为潜在的干扰源,这就是导频污染概念的由来。
由于移动台需要从基站或扇区接收一些系统参数,其主要来源就是主导频的基站或扇区。
在这种情况下,移动台在移动的过程中,四个导频的大小不断变化,主服务小区也随之不断变化,这将对移动台的通话产生一定的影响。
C网手机中有四个Rake接收机,一个作为相关器,其余三个用作解调,这使得Rake同时只能处理三径的信号。
由于CDMA是一个自干扰受限系统,当激活集中的导频数大于三个时,Rake接收机将以时分形式从中选取三路进行合并,多余的导频信号就成为一种干扰,增加了系统的背景噪声,这对Rake接收机的自适应算法是不利的,将会导致FER的升高。
当移动台在该区域中移动时,由于强导频信号较多,相互变化也比较快,势必导致移动台发生频繁的切换。
当移动台处于这种频繁软切换状态时,需要同时和几个基站进行通信,虽然分集增益可以改善该移动台的通话质量,但其对系统容量有一定的负作用。
而且,移动台掉话大多数情况下发生在其切换的过程中,频繁的切换势必增加移动台发生掉话的几率。
这种情况下,系统的容量不但会降低,而且掉话率也会因此而升高,导致用户的投诉,同时浪费网络资源。
二、导频污染的分析解决导频污染一般通过调整系统的多种参数来实现。
目前主要采取减少污染导频信号的强度和增强有用导频信号的强度的方法使第四个污染导频的强度超出导频污染的门限,从而达到消除导频污染的目的。
1.地形分析是否有阻挡。
地形因素是影响信号传播的主要因素之一,由于受到地形因素影响,本来应该覆盖到该区域的信号变弱,而其他较远小区的信号强度与主服务小区的信号强度差别不大,便会产生导频干扰现象。
导频污染解决方案
《导频污染解决方案》
导频污染是指在无线通信系统中,由于导频资源被非信号本身的干扰或信号叠加等因素所影响,从而导致接收端信号质量下降的现象。
导频污染会严重影响无线通信系统的性能和可靠性,因此解决导频污染成为了通信工程领域的一大挑战。
目前针对导频污染问题,有一些解决方案可以考虑。
首先,通过对信号的发射端和接收端进行频率校准和同步,可以有效减少导频污染。
发射端和接收端的频率校准是保证信号传输质量的基础,通过严密的频率同步可以减少导频污染的影响。
其次,利用先进的信号处理技术,在接收端对信号进行精确的估计和恢复,可以有效抑制导频污染。
通过信号处理技术,可以提取出导频信号,对其进行计算和处理,从而在接收端准确地恢复出原始信号,避免导频污染带来的影响。
另外,针对导频污染严重的环境,可以考虑增加信号功率,加强信号的穿透能力,以减少导频污染的影响。
增加信号功率可以提高信号在传输过程中的稳定性和可靠性,从而减少导频污染的影响。
除了以上几种解决方案外,还有很多技术手段可以用来解决导频污染问题。
随着通信技术的不断发展,相信对导频污染问题
的解决方案也会不断完善和丰富。
希望通过各种手段和技术的综合应用,可以更有效地解决导频污染问题,提高无线通信系统的性能和可靠性。
C DMA 多载波组网中导频污染优化方案覆盖-容量控制一、概述本文通过简要分析了CDMA系统中无线信号分支数和负载对网络中存在的导频污染影响,得出了导频污染产生的实质原因,提出了不同于传统多载波组网的优化方案,为提升网络服务质量的可能性进行了详细的论述。
二、导频污染的原因CDMA是码分多址通信系统,它主要使用了Walsh和m序列两类码资源。
Walsh码在同步状态下为完备的严格正交码,但在不同步状态下,Walsh码自相关和互相关性能都很差,仅用于同一基站的不同下行信道及同一手机(1X芯片)的不同上行信道中。
m序列码又可分为短码和长码二种,主要用于区分不同基站和不同手机,m序列码在异步的情况下保证了较好的正交性,但并非是严格正交的,不同基站下行信道、不同手机上行信道甚至同一基站/手机的不同多径都存在干扰,称之为CDMA系统的自干扰。
自干扰是引起导频污染的实质原因。
三、负载和PN分支数对导频污染的影响在CDMA系统中,由于存在其特有的自干扰缺陷,在基站比较密集的城区、开阔区域、高楼会出现接收无线电磁波功率足够大,但受干扰致使Ec/Io较差的导频污染现象。
为了说明问题,假设:在多基站覆盖区域中,无线环境为理想均匀介质,各无线分支数为独立PN分支,抽样点各分支接收信号功率相等,导频功率占最大发射功率百分比为15%取值,功率负载率定义为天线实际发射功率占最大发射功率的百分比,统计计算MaxEc/Io值下表所示。
MaxEc/Io值(单位dB):如果取值MaxEc/Io≤-12dB为导频污染,MaxEc/Io≤-13dB为严重导频污染区域,以上表统计值为例,在功率负载率为0.25时,达10个分支时才会引起导频污染,而在功率负载率为0.8时,3个分支就会引起导频污染,并且4个分支就会导致严重的导频污染,说明导频污染和PN分支数及功率负载率(实际负载)有直接相关性。
四、叠加载频功率控制优化方案1、分析思路基站导频功率的调整,天线挂高、下倾角、方向角、增益,基站拓扑的更改,BSC参数调整,室分系统的建设等都为导频污染优化的有效方法,但由于无线环境地形地貌、建筑物分布、街道分布的复杂性,使得无线信号非常难以控制,CDMA同频组网方式很难在覆盖和干扰(导频污染)间取舍,以达到理想的状况。
广西CDMA项目网络优化案例—导频污染(2009年5月6日)1、概述网络优化是网络建设和发展的关键环节。
在完成CDMA 网络的理论规划和实际建网后,网络优化就成为提升网络性能的重要手段,成为网络维护的重要内容,也成为将来网络扩容和改造工程的重要组成部分。
在CDMA 网络优化的过程中,导频污染是一个现网存在的、需要重点解决的问题,如何解决好导频污染问题对提高网络质量起着关键作用。
导频污染是CDMA系统中特有的一种现象,是影响网络性能的一项重要因素。
由于CDMA是自干扰系统,新增加的基站在改善无线覆盖,吸收话务量的同时,也带来了导频污染。
在2009年广西CDMA项目中,华为工程师对华为设备区域做了RF优化,旨在消减导频污染,提高网络服务质量。
本文重点分析导频污染的类型和影响,及消除导频污染的方法。
2、CDMA网络中的导频污染问题2.1导频污染的定义工程上,导频污染通常指当MS的激活集中有四个或者更多导频信号,这些导频信号强度都比T_ADD 门限大,而且没有一个信号的强度足够大成为真正的主导频。
在这些区域,由于其它不在MS激活集中的强导频信号的突然出现导致MS在切换当中经常容易引起掉话。
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。
2.2导频污染对网络的影响MS需要从基站或扇区接收一些系统参数,其主要来源就是主导频的基站或扇区。
在这种情况下,MS在移动的过程中,四个导频的大小不断变化,主服务小区也随之不断变化,将对通话产生一定的影响。
而且,Rake 一般只处理三径的信号,当激活集中的导频数大于三个时,Rake 接收机将时分地从中选取三路进行合并,剩余的PN 不能被解调。
这对Rake 接收机的自适应算法也是不利的,影响质量,造成FER的升高。
当MS在该区域中移动时,由于强导频信号较多,相互变化也比较快,势必导致MS发生频繁的切换。
当MS的这种处于软切换状态的情况,需要同时和几个基站进行通信。
CDMA网络优化常见问题及解决方案随着CDMA技术在国内运营商的成熟应用,CDMA的网络优化成为运营商、设计单位和设备商共同关注的焦点。
CDMA网络优化有其自身特点,CDMA特有的软切换方式使基站信号的控制比其他移动通信系统更为重要,这也增加了控制难度,如果信号控制不当,可能造成导频污染、强干扰等致使网络性能下降的问题。
在实际工程中,应对出现的网络问题进行归纳总结,结合实地勘察、路测和OMC报表分析得出原因,不断积累网络优化的工程经验,打造精品网络。
前向链路干扰问题一是邻集列表丢失。
解决方案:将该PN添加到激活扇区的邻集列表内。
若该PN已经在邻集列表内,则将其优先级提升。
二是突发强PN干扰。
解决方案:引入软切换消除突发强PN干扰小区,可以通过增大导频功率,将突发PN顺利软切换,也可通过调整天线方向角、导频功率等措施,将信号发射至原来的阻挡区域以造成覆盖,或是降低切换参数T_ADD。
还可适当增大SRCH_WIN_x窗口,以便手机发现该PN。
消除突发PN的方法还有,先通过降低导频功率清除突发PN,或是通过调整天线方向、下倾角、更换天线等物理方法进行优化。
三是共PN干扰。
解决方案:改变其中一个基站的PN值。
定期对PN进行重新调整,这是一个长期艰难的工作,但对系统有很大好处。
边缘覆盖问题由于该区域噪声电平Io通常很低,因而即使信号很弱,Ec/Io仍然较好。
这种情况下的服务小区通常在网络的边缘,在网络建设期,为了增大覆盖,这些基站一般来说较高。
可能的解决方案:如果是小区覆盖范围过大,则可以加大天线下倾角,减小导频功率,更换低增益天线,必要时在基站发射天线的馈线上加一个衰减器;如果希望增加小区覆盖范围,则可以增加导频功率,更换高增益天线;如果反向链路受限,小区天线加装塔放会有一定效果。
覆盖空洞这种情况通常由于覆盖不够引起,可能是服务基站太远,或者服务基站被阻挡,FFER在一些地区是好的,但在某些场所较差。
解决方法:增加某一扇区的导频功率使之有主导频;对一个或多个服务扇区的物理参数进行优化(如天线方位角、倾角及天线类型);在容量不受限的情况下,使用直放站增加覆盖;增加新站来覆盖空洞;在高话务区增加载波;采用波瓣跨度较窄、增益较高的天线来覆盖某一建筑物;建筑密集区可用六扇区方式来解决,但要根据路测结果来调整天线的物理参数。
导频污染解决方案分析篇一:导频污染优化分析随着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。
1 导频污染定义定义在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。
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_RSCP>A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。
C DMA 多载波组网中导频污染优化方案覆盖-容量控制一、概述本文通过简要分析了CDMA系统中无线信号分支数和负载对网络中存在的导频污染影响,得出了导频污染产生的实质原因,提出了不同于传统多载波组网的优化方案,为提升网络服务质量的可能性进行了详细的论述。
二、导频污染的原因CDMA是码分多址通信系统,它主要使用了Walsh和m序列两类码资源。
Walsh码在同步状态下为完备的严格正交码,但在不同步状态下,Walsh码自相关和互相关性能都很差,仅用于同一基站的不同下行信道及同一手机(1X芯片)的不同上行信道中。
m序列码又可分为短码和长码二种,主要用于区分不同基站和不同手机,m序列码在异步的情况下保证了较好的正交性,但并非是严格正交的,不同基站下行信道、不同手机上行信道甚至同一基站/手机的不同多径都存在干扰,称之为CDMA系统的自干扰。
自干扰是引起导频污染的实质原因。
三、负载和PN分支数对导频污染的影响在CDMA系统中,由于存在其特有的自干扰缺陷,在基站比较密集的城区、开阔区域、高楼会出现接收无线电磁波功率足够大,但受干扰致使Ec/Io较差的导频污染现象。
为了说明问题,假设:在多基站覆盖区域中,无线环境为理想均匀介质,各无线分支数为独立PN分支,抽样点各分支接收信号功率相等,导频功率占最大发射功率百分比为15%取值,功率负载率定义为天线实际发射功率占最大发射功率的百分比,统计计算MaxEc/Io值下表所示。
MaxEc/Io值(单位dB):如果取值MaxEc/Io≤-12dB为导频污染,MaxEc/Io≤-13dB为严重导频污染区域,以上表统计值为例,在功率负载率为0.25时,达10个分支时才会引起导频污染,而在功率负载率为0.8时,3个分支就会引起导频污染,并且4个分支就会导致严重的导频污染,说明导频污染和PN分支数及功率负载率(实际负载)有直接相关性。
四、叠加载频功率控制优化方案1、分析思路基站导频功率的调整,天线挂高、下倾角、方向角、增益,基站拓扑的更改,BSC参数调整,室分系统的建设等都为导频污染优化的有效方法,但由于无线环境地形地貌、建筑物分布、街道分布的复杂性,使得无线信号非常难以控制,CDMA同频组网方式很难在覆盖和干扰(导频污染)间取舍,以达到理想的状况。
在传统多载波组网方式中,叠加载波和基本载波导频一般以相同的功率发射,二频点覆盖和干扰基本一致。
除了能提升系统容量外,并不能有效提升信号覆盖质量。
由于导频污染和PN分支数及实际负载有直接相关性,在多载波组网方式中,如果能用一个频点工作在低负载下,主要用于信号覆盖,另外频点降低导频功率发射,主要承担话务容量,就有可能解决CDMA 覆盖和导频污染的矛盾。
2、技术方案本方案的核心思想为控制基本载频在低负载下工作,减小导频污染影响。
叠加载频降低导频发射功率,控制PN 分支数,减小导频污染影响。
叠加载频以低功率发射基本载频以满功率发射上图所示,A 、B 、C 三基站基本载频导频以正常功率发射,其中绿色区域为软切换区,红色区域为导频污染区,该载频保证了覆盖,软切换区大,但存在导频污染区。
A 、B 、C 三基站叠加频载导频以低功率发射,其中绿色区域为软切换区,蓝色区域为导覆盖盲区,该载频降低了导频发射功率,软切换区小,并控制了导频污染,但存在覆盖盲区。
基本载频导频以正常功率发射,覆盖大圆区域,主要承担信号覆盖(以下简称覆盖载频),叠加载导频以低功率发射,覆盖小圆区域,主要承担话务(以下简称容量载频)。
3、空闲态策略设置覆盖载频和容量载频同步信道消息(Sync Message)中,CDMA_FREQ和EXT_CDMA_FREQ字段均为覆盖载频频点,空闲态手机守候覆盖载频上,并在覆盖载频进行空闲切换和起呼。
系统控制覆盖载频在低负载条件下工作以提升覆盖载频公共信道信号质量。
4、接入和业务态切换策略手机在容量载频覆盖区域内接入,首先在覆盖载频下起呼,分配了覆盖载频业务信道后,若系统判断信号足够好,异频硬切换到容量载频。
当手机向外移出容量载频覆盖区域,则再异频硬切换至覆盖载频。
手机在容量载频覆盖区域外接入,在覆盖载频下起呼和业务通信。
手机向容量载频覆盖区域内移动,异频硬切换至容量载频。
⑴、覆盖载频至容量载频的切换手机向容量载频覆盖区域内移动(也就是向基站中心方向移动),手机接收信号趋好,若系统判断信号足够好,异频硬切换到容量载频。
触发方式为PPSMM(周期性导频强度测量消息,仅仅1X版本以上手机支持)。
覆盖载频向容量载频切换时,手机接收信号较好,一般不能通过PSMM(导频强度测量消息)及时触发。
95版本手机可由PMRM(导频测量报告消息)触发,并设置周期性功率测量报告开关PWR_PERIOD_ENABLE参数为开。
切换完成后,基站发送业务信道Power Control Parameter消息,设置PWR_PERIOD_ENABLE参数为关,尽可能地降低容量载频信令负担。
⑵、容量载频至覆盖载频的切换手机向容量载频覆盖区域外移动(离开基站中心方向移动),手机接收信号变差,若系统判定信号不是足够好,异频硬切换到覆盖载频。
触发方式为PSMM/PPSMM触发。
⑶、切换控制覆盖载频和容量载频间的切换是同扇区不同频点的切换,而且是控制在目标载频信号较好的条件下进行切换,非常有利于通过Handdown硬切换方式进行高效切换,并且不同版本的手机都适用。
1X版本以上手机在PSMM/PPSMM触发后,基站也可发送Candidate Frequency Search Request Message (候选频率搜索请求消息),以手机辅助硬切换方式进行可靠切换控制。
⑷、切换时机手机在覆盖载频接入后,设定PPSMM周期时间,使覆盖载频至容量载频切换时,尽可能地在分配业务信道后到振铃(或收回铃音)期间完成切换,以减小硬切换对语音质量的影响。
⑸、典型参数容量载频的导频功率比覆盖载频导频功率低10dB。
覆盖载频至容量载频的切换:触发方式为PPSMM/PMRM触发,覆盖载频导频Ec/Io≥-10dB(BSC参数)容量载频至覆盖载频的切换:触发方式为PSMM/PPSMM触发,容量载频导频Ec/Io≤-12dB(BSC参数)以上参数设置仅以说明问题,实际根据“覆盖载频主要承担覆盖,容量载频主要承担话务”的原则优化。
5、室内分布优化设置覆盖载频频点伪导频,覆盖载频和容量载频同步信道消息(Sync Message)中,CDMA_FREQ和EXT_CDMA_FREQ字段均为容量载频频点,空闲态手机守候容量载频上,并在容量载频起呼和业务通信。
五、优化方案特点1、覆盖载频主要用于信号覆盖,配置正常导频发射功率,并在低负载下工作,提升小区边缘信号覆盖质量,降低导频污染影响,提高接入和公共开销信道可靠性。
容量载频主要承担话务容量,降低导频发射功率,减小小区覆盖半径,降低小区间干扰。
2、覆盖载频和容量载频的切换,实际上是同扇区不同载频的异频硬切换。
不同扇区间的传统软切换和硬切换,一般是在切换到覆盖载频后进行,本方案并不影响传统软切换和硬切换的切换流程及切换参数设置。
3、覆盖载频至容量载频的切换,是在信号覆盖较好的条件下切换,硬切换成功率高。
同时容量载频至覆盖载频的切换,虽然信号已较差,但目标覆盖载频导频功率更大,且覆盖载频工作于轻载,仍能保证很高的硬切换成功率。
4、手机在覆盖载频上起呼,在基站分配业务信道后,若系统判定信号较好,再异频硬指配到容量载频,并不采用传统多载波组网系统中的硬指配方案(注:由于接入试探不包含导频功率测量信息,而容量载频导频功率比覆盖载频导频功率低,本方案实际上不宜采用硬指配接入)。
一方面,手机在接入过程中是进行闭环功控环节再硬切换到容量载频,减小了容量载频的接入试探干扰,提高了容量载频容量。
另一方面,不采用硬指配方法,可使容量载频不用配置寻呼信道(不用寻呼信道进行指配业务信道,而且在手机在接入过程中,系统丢失定时器T40m内,只需接收覆盖载频公共开销消息),减小了容量载频的前向信道干扰,提高了容量载频容量。
5、在室内优化中,覆盖载频频点为伪导频,在容量载频起呼和业务通信。
本方案中,邻近小区中覆盖载频较强的导频功率和容量载频较低的导频功率非常有利于室内分布系统的导频污染优化。
在室外优化中,增大天线下倾,增加同PN覆盖载频补盲更能有效处理覆盖和干扰问题。
6、容量载频优化相对独立,可灵活进行导频功率调整、控制软切换比例,更能有效控制基站低噪抬升,增加容量,并降低频繁切换带来的通话质量影响。
容量载频可配置简单的邻区关系,设置较小的搜索窗,提高手机捕获系统效率,降低手机功耗。
7、前向无线配置RC4相比RC3,可使用的Walsh码多,但是每信道将会消耗更多的功率。
本方案容量载频功率资源富裕,非常适合选择RC4作为缺省的前向RC,使用128位长的Walsh码,满足容量载频高容量要求。
8、CDMA系统是一个自干扰系统,任何频带内的干扰都会导致系统容量的损失,在传统组网方式中,以接收信号Ec/Io作为小区覆盖范围的控制因素,在复杂的无线环境下,不能有效解决越区覆盖问题,对发射功率进行调节的方式对干扰进行控制具有一定的局限性,在近端基站辐射阴影区接入远端基站的手机移出阴影区时对近端基站的干扰尤其严重,非常有必要增加基于距离的切换控制方法。
本方案由覆盖载频至容量载频的切换能增加环路时延RTD的控制策略,能有效解决容量载频越区覆盖问题,另外,在覆盖载频和容量载频之间的切换中,增加基于距离切换控制的动态门限调整方法,能有效解决可能的覆盖载频和容量载频之间乒乓切换。
六、方案存在的问题:1、本方案虽然是在同扇区且在较好的信号环境下完成异频硬切换。
但CDMA系统硬切换需解调PN码的时延大,没有像TDMA系统一样有空闲时隙用于监听邻近空闲信道,特别是在快衰落环境下,硬切换性能有待仿真验证。
2、容量载频低导频功率发射能降低手机接收功率Rx_Power,若不考虑电磁底噪的影响,手机接收的Rx_Power和Ec/Io并不直接相关。
特别是在室内无覆盖系统的高话务量区域中,不能有效实现“覆盖载频主要承担覆盖,容量载频主要承担话务”的控制策略。
3、虽然覆盖载频低负载能减弱导频污染影响,覆盖载频优化中,传统的天线挂高、下倾角、方向角、增益,基站拓扑的更改,BSC参数调整等仍然非常必要,而且还会同步影响容量载频话务控制。
象山电信分公司龚祖伦2010年11月22日参考文摘:中国电信集团公司C网网络优化培训材料(网络优化部分)中国电信CDMA20001x 基础无线参数设置规范(200905 修正稿)第11 页共11 页。