CDMA导频污染和导频干扰的分析与解决
CDMA导频污染和导频干扰的分析与解决
摘 要：本文针对CDMA网络中存在的导频污染和导频干扰问题进行了分析，对导频污染和导频干扰的形成原因、检测及区分方法进行了概述，并结合在优化泰安联通CDMA网络中的实际经验提出了五种解决方法。
关键词：CDMA；导频污染；导频干扰
1引 言
随着网络建设的快速发展，CDMA基站数量日益增多，站距日趋密集。由于CDMA系统是自干扰系统，新站的增加在改善覆盖、吸收话务量的同时，也带来了导频污染和导频干扰。如果对无线网络规划不好，将对整个系统造成比较大的负面影响，主要表现为手机用户通话质量下降，软切换增加，通话过程掉话等问题[2]。因此，详细分析导频污染和干扰出现的原因，掌握发现导频污染和干扰的方法并找出相应的解决措施，是提升网络质量的关键，也是CDMA网络优化中的一项重要工作。
2 CDMA导频污染和干扰的分析
对导频污染和干扰的分析将有助于我们提高分析网络问题和解决网络问题的能力。
2.1 CDMA导频污染的形成原因
CDMA网络的导频污染现象是CDMA系统作为一个自干扰系统的体现。CDMA手机内置的RAKE接收机具有三路数字解调单元和一路搜索单元，三路数字解调单元可以解码三个不同的导频信号，也可以解码同一导频的不同的多径信号，当手机所在的位置上有多于三个Ec/Io大于T_ADD的导频，那么第四个导频则为第一导频的污染源，即产生导频污染现象[1]。当发生导频污染现象时，多余的导频信号对手机使用的导频信号而言，不但没有好处，反而是一种干扰源，增加了系统的背景噪声，导致系统误帧率的上升，影响系统各项功能，甚至引起掉话。
随着基站的增加，同一地点手机收到的导频信号增多，特别是在多个基站呈环形分布或基站高度相差较大的地域，越区覆盖信号严重，致使某一地点收到的强导频信号较多，很容易形成导频污染现象。
2.2 CDMA导频干扰的形成原因
CDMA网络的导频干扰现象相对于导频污染现象发生的机会较少，但引起的现象却很严重，往往是导致大量掉话现象的产生。导频干扰现象是指在同一地点手机接收到相同的PN码而引起的干扰。
导频干扰的产生，主要原因有两点：一是在无线网络规划时，PN_OFFSET没有规划好，导致ONE_WAY、TWO_WAY的产生；二是随着网络的不断发展，特别是在一些基站天线高度相差比较大的地区，导频信号越区覆盖严重，导频干扰现象也会发生。
在PN规划时，存在ONE_WAY、TWO_WAY的现象，现以下图1来说明：
图1多基站PN规划示意图
如果基站A和基站C的PN相同，A1和B1、B1和C1分别互为邻区，当手机从B1切往C1时，由于A1和C1是同PN，手机分不清到底是A1还是C1的PN，在切换过程中，很容易造成掉话。这种现象称之为ONE_WAY。
假设基站A和基站D使用是同一组PN码，而且基站间距离也满足PN复用的要求，A1和B1， B1和C1，C1和D1分别是互为邻区关系，当手机从B1切换到C1时，系统把C1的NEIGHBOUR_LIST发给手机，在C1的NEIGHBOUR_LIST中有D1的PN，B1的NEIGHBOUR LIST中有A1的PN，手机分不清该PN是A1还是D1的，在切换过程中可能造成掉话，这种现象就是TWO_WAY。
关于信号越区覆盖引起的导频干扰，将在后面的案例中举例说明。
3 CDMA导频污染和干扰的检测及区分方法
CDMA导频污染和干扰现象是影响CDMA网络质量的主要因素，如何快速、准确地检测并区分导频污染和干扰是CDMA网络优化中的关键，更是网络优化时进行实地分析问题、解决问题并采取相应的调整优化措施的前提。本文根据工作中的优化实践，总结有以下几种方法来检测和区分导频污染和干扰现象。
3.1 导频污染和干扰的检测方法
导频污染和导频干扰引起的现象共性较多，主要表现为手机主被叫困难、通话断续、掉话率高等现象，在实际的网络优化过程中，主要有以下几种检测方法：
3.1.1 路测中及时检测
路测是检测导频污染和干扰的主要方法和手段，在路测中借助路测仪器和路测软件，采集网络实时的数据，分析、发现和定位导频污染和干扰区域，并查找出导频污染和干扰源的来源。
3.1.2 通过分析软件检测
路测后台分析软件及系统性能分析软件也能比较好的查找和分析导频污染和干扰现象。例如，采用HUAWU_LUCENT软件分析和检测导频污染，采用PNCHECK\PCIALERTV31软件可以分析和检测ONE_WAY、TWO_WAY等导频干扰现象。
3.1.3 通过ROP报告检测
在朗讯CDMA系统的ROP报告中，如果一个小区长时间有较多的CP FAILURE、LOST CALL、HANDOFF TIME OUT等告警，而基站无硬件告警，则初步说明这个小区覆盖区域可能存在比较严重的导频污染或干扰现象。
3.2 导频污染和干扰的区分方法
导频污染和干扰的区分比较困难和复杂，一般采取反复分析、逐步排除的区分方法。
一般来讲，导频污染区域通常发生在基站密集区，例如市区；或者发生在基站天线有效高度相差较大的区域，在这些区域信号越区覆盖比较严重，强导频信号较多，信号杂乱，手机无主用导频信号。
导频干扰一般是由于PN_OFFSET规划不好，存在ONE_WAY、TWO_WAY现象而引起的；另一种比较难检测的导频干扰就是存在超远越区覆盖的基站引起的，这种情况一般发生在基站位置有效高度相差悬殊的情况，例如存在山顶基站或地势相对较高的基站等情况。如果一个地区导频污染不是很严重，但是掉话较多，排除基站硬件故障后，基本可断定是由于导频干扰引起的。
当一个区域既存在导频污染，也存在导频干扰的情况时，除实地路测、认真分析外，还可采取关闭或开启部分怀疑引起污染或干扰的小区来逐步分析、排除、确定、解决。
4 CDMA导频污染和干扰的解决措施
在实际的CDMA网络优化中，存在多种解决导频污染和干扰的措施，关键在于结合问题区域的具体情况进行具体分析，并采取相应的方法和措施进行解决。下面重点从5个方面予以阐述。
4.1 调整基站天线
调整基站天线是解决导频污染和干扰的重要措施，包括调整天线的方位角和俯仰角，调整基站天线高度，使用特殊天线类型等。调整基站天线的根本目的就是增强主用导频信号的强度，减小引起污染或干扰的导频信号的强度。对于是污染源的导频信号，应适当的增加其天线的俯仰角，控制其主瓣的覆盖范围，减少对其他小区的导频信号的影响，提高主用导频信号的Ec/Io。当然，天线的俯仰角的调整是有一定限度的，不能太大（机械倾角一般小于8度），过大的天线俯仰角会造成波瓣严重变形，影响覆盖效果。
调整天线的方位角能改变小区的主瓣覆盖区域，使污染源的导频信号根据需要发生一定程度的转移，从而减少对其他小区的影响。
当天线方位角和俯仰角都调整到位后，如果还不能有效的控制信号覆盖来解决导频污染和干扰情况，可以采用降低天线高度的方法，以达到有效控制覆盖的目的。
对于特殊的天线类型，一般使用在有特殊需求的地方，普通覆盖区域一般不需要使用特殊天线类型来解决导频污染或干扰等情况。例如在对登山路的覆盖中，可以采用窄波瓣大增益的天线来进行覆盖，这样可以用强导频信号覆盖登山路，以避免山下众多的导频信号对登山路的污染和干扰。在无法做室内分布的高楼中，可以用高增益天线向上覆盖大楼来达到解决大楼内导频污染和干扰问题。
4.2 调整基站小区发射功率
调整基站小区发射功率的目的是使彼此强度相差不大的导频功率拉开差距，使区域内的各个导频的Ec/Io相差较大，从而产生主用导频，改善导频污染情况。一般的做法是，把区912