高层导频污染测试分析及处理方法

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高层导频污染测试分析及处理方法

高层导频污染是无线通信环境长期存在的难题，在CDMA 网络中表现尤为严重。随着城市高层楼宇数量日渐增多，城区内高层建筑导频污染问题逐渐突出，严重影响用户在室内通话的感知，制约了高端用户的市场发展。探索高层导频污染优化测试思路和分析手段，形成一套解决此类问题行之有效的方法，是当前导频污染网络优化专题工作的重点。
根据集团公司要求及省公司网运部安排，省网优中心与厦门无线网优中心联合开展高层导频污染网优专项工作，希望通过对大量高层楼宇的测试与分析，摸索出有效的导频污染测试和判断标准，以及相应的处理手段，为全省各本地网开展高层导频污染专项网优积累经验。
一、发现存在导频污染的高层楼宇
高层楼宇数量众多，如何快速发现存在导频污染的楼宇是我们首先面临的问题，我们基于普通手机测试模式提供的信息，提出快速筛选方法，便于社区经理、普通技术人员大范围开展高层楼宇导频污染的排查工作。
1、测试对象选取
高层楼宇导频污染排查主要针对楼高15层以上的大厦，重点选择有典型意义的大型写字楼、大型住宅小区等高层建筑密集区。对部分位于山坡上的建筑，由于绝对高度较高，也应安排测试排查。
江边、海边、以及周边有5-6个室外基站呈环形布局的高层楼宇，存在导频污染的可能性较大，在排查的时候应加以关注。
每一座楼宇，选取1-2个典型楼层进行测试，典型楼层应在15层以上，互相之间间隔10层以上。
2、测试方法
用测试手机拨打019做长呼，模拟用户使用习惯在楼面小范围移动，行走路线应包含大楼四个方向窗边位置、大楼中间往窗边方向、窗边往大楼中间等。在通话过程中，人工听取通话声音判断是否存在杂音、断续、掉话等语音质量问题，并在大楼四个方向的窗边位置各停留2分钟以上，观察并记录停留期间手机激活集和候选集的导频及其强度。
测试需准备内容包括：站点信息、楼层平面图、室分系统资料、C网测试手机、记录表
3、判断标准
如果手机激活集和候选集的导频数量达到4路，而且导频信号强度都在-10db以下，则判断该区域存在导频污染，需要进一步的测试与处理。
对测试中发生掉话的高楼，不论激活集和候选集的导频数量有多少，都作为高层导频污染的网优对象。
二、导频污染详细测试
对初步排查认为存在导频污染的高层建筑，应使用路测仪表进行进一步测试，以了解导频污染的严重程度，并定位具体问题。
1、测试方法
导频污染详细测试参考集团CQT评估测试方法，利用路测仪表连接三台终端同时进行话音互拨与FTP下载，话音测试设置为通话时长90秒、间隔15秒、通话10次，FTP选取500K文件下载10次、超时时间300秒。（如果终端数量不够，话音、数据可以分别进行测试）
测试过程中同样应模拟用户使用习惯在楼面小范围移动，行走路线应包含大楼四个方向窗边位置、大楼中间往窗边方向、窗边往大楼中间等。在大楼四个方向的窗边位置各停留2分钟以上。
测试需准备内容包括：站点信息、楼层平面图、室分系统资料、便携式测试电脑、C网测试手机、路测软件等。
2、判断标准
对于导频污染严重程度的判断，缺乏简便的判断标准，路测仪表导频污染分析是针对DT路测情况，不适用于CQT定点测试场景，目前只能依靠网优人员主观感觉来判断。
为了衡量导频污染的严重程度，有针对性地选择优化措施，我们初步按照以下标准来降导频污染划分为3个级别，如下表所示。
导频污染的严重程度        激活集+候选集导频数量        最强导频的信号强度(dB)        FTP下载速率
(Kbps)
轻微        4        -12~-10        >30
中等        5        -14~-12        10~30
严重        6        -16~-14        <10
由于无线信号是时刻变化的，对同一测试点10秒以上时间达到以上标准，即可以判断导频污染达到相应级别。
导频污染的表现主要是导频信号杂乱，缺乏主导频，而激活集+候选集导频数量反映的正是可能参与通话的导频数量，此数量越高，互相干扰越严重，单个导频的Ec/Io越低，因此我们以激活集+候选集导频数量作为导频污染严重程度的主要划分标准；最强导频的信号强度不仅和导频数量有关，而且和各站点的负载有关系，在负载高的区域，导频强度也差；数据业务未引入软切换，因此FTP下载速率反映的是单个导频下的通信质量，对用户感知影响明显。
三、导频污染对用户感知影响
高层导频污染对网络和用户感知的影响主要在以下几个方面：
1、终端长时间与多个支路进行通信，占用较多的网络资源；
2、信号杂乱，可能由于某个远距离基站未配置邻区关系造成掉话；
3、由于用户待机状态没有软切换增益，容易造成接入过程失败，造成接入成功率低；
4、数据业务未采用软切换，因此在导频污染区域容易造成掉线、速率下降等明显影响用户感知的问题；
目前网络整体比较空闲，而且软切换的目的正是以资源换取通话质量，因此主要还是关注导频污染对用户感知的影响，应优先针对严重影响用户感知的问题点进行网优。
不同级别导频污染对用户感知的影响又略有差异：轻微导频污染涉及PN4个，单个PN的信号强度较强，不容易发生接入失败，数据业务也基本正常，有可能由于某个远距离基站未配置邻区关系造成掉话；中等导频污染涉及PN5个，单个PN的信号强度中等，可能发生接入时长较长、接入失败，数据业务速率一般，有可能由于某个远距离基站未配置邻区关系造成掉话；严重导频污染涉及PN6个以上，单个PN的信号强度很弱，很可能发生接入失败，数据业务基本不可用，容易掉话；
四、导频污染处理方法
针对不同级别导频污染对用户感知影响的差异，在网优处理过程中应采取相应的措施，以有限的资源投入，快速高效地提升用户感知。
具体处理方法如下：
（一） 轻微导频污染主要关注是否存在某个远距离基站未配置邻区关系造成掉话，对这种过覆盖基站，首先应检查其天馈俯仰角，进行覆盖调整控制，然后再进行邻区关系合理配置，避免发生掉话。
案例：厦门国贸大厦尽管建立了室内分布系统，但室外信号较多,存在一定的导频污染，莲花二村-3扇与室内分布信源基站未配置邻区关系，在室内中心区域往窗户边移动的过程中发生掉话。莲花二村基站与国贸大厦距离2公里左右，之间还有侨星、星辰宾馆两个基站，初步判断莲花二村越区覆盖。通过对莲花二村-3扇俯仰角和方位角的调整，减小了该基站对国贸大厦的干扰，在此基础上，对邻区配置进行了检查完善，提高了国贸大厦的通信质量。
（二） 中等导频污染同样要关注是否存在某个远距离基站未配置邻区关系造成掉话，此外还要关注接入成功率、数据速率等指标，可以从以下几个方面进行优化：
（1）接入参数优化：由于单个PN的信号强度中等，容易由于信号衰落造成接入时长较长或接入失败，可以适当提高相关扇区的接入参数nom_pwr、init_pwr，保证接入顺利进行；目前nom_pwr、init_pwr两个参数，MOTO默认值为3、-3，中兴系统默认值为0、0，华为系统默认值为4、0，由于接入探针初始功率= -73–平均输入功率 + nom_pwr + init_pwr，而nom_pwr在业务信道初始化阶段也起作用，因此设置为4、0比较合理，能够提升接入成功率。另外还可以关注前向快速功率控制参数，如“VFCHINITGAINFIX”参数用于修正前向语音业务基本信道的初始发射功率。参数设的高，可保证呼叫初期的通话质量，但需保证计算得到的初始功率比最大功率小。“VFCHMAXGAINR1”参数指具有一个分支时前向语音业务基本信道的最大增益。该值设的高，则在恶劣的无线环境条件下，能够维护一定的话音质量，但是会影响前向容量；反之，将该值设的过低，则在恶劣的无线环境条件下会使信道的话音质量受到严重影响，甚至掉话。
（2）导频功率调整：对有室内覆盖系统，而且天线数量和分布相对比较合理的大楼，可以适当提高室内覆盖系统信源基站的导频功率，改善边缘区域的导频污染，当然在导频功率提高后还要关注业务信道功率是否受限；
（3）数据速率优化：对数据速率较低并建有室内覆盖系统的高楼，可以适当提高室内覆盖系统信源基站的“数据业务FCH最大增益1”参数，同时降低数据业务硬切换出门限，尽可能将数据业务留在室内覆盖基站。另外还可以降低“前向FCH数据业务的期望FER1”、“前向1XSCH的目标FER”，数据业务的实时性没有话音高，数据可以通过重传来更正误码，但是重传量太高反而会影响空口效率，因此降低期望的FER来减少应用层的重发，以提高用户实际业务速率；
（三） 严重导频污染信号特别杂乱，接入成功率低、易掉话、数据业务基本不可用，对用户感知影响特别大，这样的高层建筑，通常是没有室内分布系统或者室内分布系统存在严重缺陷，难以通过参数优化来提升覆盖质量。可以采取新建室内覆盖、小区室外分布系统，采用异频覆盖或周边室外站功分覆盖等手段进行优化，在集团下发的《CDMA网络高层导频污染优化方案》中有多个实际案例和详细描述，在实践中可以因地制宜的选用。
五、总结
高层导频污染是网络覆盖的一个难题，在优化的过程中应注意资源投入与网络质量的平衡。CDMA的一个优势正是牺牲一小部分网络资源，换取通信质量的提升，如果用户通话、数据业务使用均正常，没有必要一定追求都有纯净的主导频覆盖。因此在高层导频污染优化中，应从用户的实际感知出发，根据导频污染严重程度，合理选择相应的处理手段，以有限的资源投入，快速高效地提升高层室内区域的网络质量。