导频污染

浅忆苦

         导频污染是指当手机收到4 个或更多个Ec/Io 的强度都大于T_add 的导频，且其中没有一个导频的强度大到可作为主导频时所发生的情况。在导频污染区里Ec/Io很差，而且手机Idle的信号不停变换造成手机起呼困难；此时手机若在通话状态，由于存在多个强导频而没有一个足够强的主导频，从而导致主小区频繁切换而导致掉话。
        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WCDMA中，判决导频污染的依据为：当前满足CPICH_RSCP>-100dBm的导频个数大于3个，且最佳激活集导频强度与第四强导频的强度之差小于5dB时，判定存在导频污染。
一种认为，存在接收到的信号分支数超过Rake接收机的数量，且这些信号超过了给定的门限，这些信号就会对有效信号造成严重的干扰，这就是导频污染，即超过给定门限的导频个数 > Rake 接收机的个数。这个给定的门限一般取为Tadd的设置值。由于手机的有效分支数一般为3个，因此，若存在4个以上的超过Tadd的强分支，则视为存在导频污染。
一种认为，网络信号电平很好，但Ec/Io差，即在某一区域中没有一个具有足够强度的占主导地位的导频，几个覆盖导频强度相当。由于信号的快衰落引起移动台通话时在不同扇区的业务信道间频繁切换，极易造成掉话。这时若没有外界干扰的因素，说明该地区有来自很多个小区的信号，从而导致很差的Ec/Io，覆盖不好，这也是导频污染的一种情况。Ec/Io差一般考虑为<-12dB。考虑手机的有效Rake接收机数量为3个，因此，可以将第1强的导频与第4强的导频进行比较，一般认为若其差异小于3dB，则认为是存在导频污染。
1、高FER。由于有强导频存在而不能有效利用，则对其它的导频构成了干扰，导致FER升高，提供的网络质量下降，或导致高的掉话率。
2、切换掉话。若存在3个以上强的导频，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。
影响表现
导频污染对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，不停地进行服务小区重选，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，频繁切换会比较严重，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。
产生原因
导频污染产生主要是由于多个扇区之间信号相互之间干扰造成的。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。导频污染主要发生在基站比较密集的城市环境中，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。原因有：
1、小区布局不合理。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，需要在网络优化阶段通过调整来解决。
2、基站选址或天线挂高太高。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，使得信号在很大的范围内传播（尤其是在室外、街道等场所），就可能在许多区域影响到周围的其它站，造成导频污染问题。
3、天线方位设置不合理。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；或者由于周围地物如建筑物的影响等，造成某个区域有多个导频存在；这时需要根据实际传播的情况来进行天线方位的调整。特别当天线的方位沿街道时，其覆盖范围会沿街道延伸较远。这样，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。这时，可能需要调整天线的方位或倾角等。
4、天线下倾角设置不合理。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。
5、导频功率设置不合理。当基站密集分布时，若要求的覆盖范围小，而导频功率设置过大，也可能会导致严重的导频污染问题。
6、覆盖目标地理位置较高。当一个覆盖目标的地理位置非常高时，如高楼内，对其周围的多个BS而言都在视距范围内，则在该处容易形成导频污染。

解决方法
导频污染的解决方法：
1、功率调整。最直接的方法是提升一个基站的功率，降低其它基站的输出功率，形成一个主导频。但要全面考虑对全网覆盖影响的情况。但若该污染区的最强的PN随地点变化很大的话，则不适宜。它主要适宜于某个PN基本保持在最强的状况。
2、天线调整。根据实际路测情况，调整天线的方位、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。调整的原则是增强强导频，减弱导频。这些调整可以与功率调整结合使用。
3、改变基站配置。有些导频污染区域可能无法通过上述的调整来解决，这时，可能需要根据具体情况，考虑替换天线型号，改变天线安装位置，改变基站位置，增加或减少基站，等措施。这些措施的实施涉及到较大的工程变化，因此，需要仔细分析
4、采用ODU或直放站。对于无法通过功率调整、天馈调整等解决的导频污染，可以考虑利用ODU或直放站来解决。利用ODU或直放站的目的是在导频污染区域引入一个强的信号覆盖，从而降低该区域其它信号的相对强度，降低其它扇区在该点的Ec/Io，改变多导频覆盖的状况。但要考虑到ODU及直放站引入对网络质量的影响。
5、采用微小区。采用微蜂窝的方式也是解决导频污染的一个重要的手段。微蜂窝主要应用于存在话务热点的地区，可以增加容量，同时解决导频污染问题。