Massive MIMO多小区TDD系统中的导频污染减轻方法
Massive MIMO多小区TDD系统中的导频污染减轻方法1. MIMO的概念
移动通信中的MIMO技术指的是利用多根发射天线和多根接收天线进行无线传输的技术，使用这种技术的无线通信系统即为MIMO系统。当天线相互之间有足够远的距离，各根发射天线到各根接收天线之间的信号传输可以看成是相互独立的，所采用的多根天线可以称为分立式多天线，如应用于空间分集的多根天线。如果各根天线相互之间很近，各根发射天线到各根接收天线之间的信号传输可以看成是相关的，所采用的多根天线称为集中式多天线，如智能天线中的天线阵列。传统上，智能天线的智能性体现在权重选择算法而不是编码上，基于分立式天线空时码的研究正在改变这个观点[1]。本文讨论的MIMO技术特指基于分立式天线的MIMO技术。
MIMO的思想是把收发端天线的信号进行合并，以改进每个MIMO用户的通信质量和速率。运营商可以利用这个优点极大地提高网络的服务质量以增加收入。传统上认为多径传播是无线传输的一个缺陷，而MIMO系统的主要特征就是把多径传播转变为对用户有利的因素。MIMO有效地利用随机衰落来提高传输速率。因此，MIMO的成功主要在于MIMO能在不以频谱为代价的条件下极大地提高无线通信性能。
2. Massive MIMO的概念
随着时代的发展，传统的MIMO技术已经不能满足呈指数上涨的无线数据需求。在2010年底，贝尔实验室科学家Thomas L. Marzetta提出了大规模MIMO （Massive MIMO，Large-Scale Antenna System，Full-Dimension MIMO）时分双工(Time Division Duplex，TDD)概念[2]。Marzetta研究了一种时分复用（Time-Division Duplexing，TDD）的传输策略，在基站的天线数逐渐增加，直到无穷大的情况下系统的容量变化情况。他发现在基站天线数趋近于无穷时，通常严重影响通信系统性能的热噪声和小区间的干扰将可以被忽略不计，而且最简单的波束成型，比如最大比合并接收机（MRC receiver）将会变成最优。和LTE 相比，同样占用20MHz带宽，Massive MIMO的小区吞吐率可以达到1200兆比
特/秒，频谱利用率达到了史无前例的60比特/秒/赫兹/小区。
2.1 Massive MIMO的优点
（1）相对于传统的通过缩小小区规模来提高系统容量的方法[3]，大规模MIMO通过直接增加基站的天线数就可使系统容量增加。
（2）大规模的天线阵列增加了天线孔径，通过相干合并可以降低上下行链路所需的发射功率，符合未来“绿色通信”的要求[4]；文献[5]中已经证明在多小区多用户MIMO系统中，当保证一定的QoS(Quality-of-Service)，具有理想CSI(Channel State Information)时，用户的发射功率与基站的天线数成反比，而当CSI不理想时，则与基站天线数的平方根成反比。
（3）利用信道互易性，信道训练的开销仅与每小区的用户数相关，而与基站天线数无关。因此，当基站天线数趋向无穷时，并不会增加系统的反馈开销而且文献[6]已证明额外多出来的天线总是对性能有益的。
与以往干扰协调不同，Massive MIMO可以通过数量众多的天线来将小区间干扰和热噪声平均掉。因为小区间干扰信道和本地信道可以认为是不相干的或者干扰信道和本地信道之间的互相关度小于本地信道的自相关度，也即随着基站天线数目的增加，期望用户和干扰用户的信道矢量的内积增长速率低于期望用户信道矢量和其自身的内积的增长速率。这个假设不仅在充满散射的无线信道环境下是成立的，而且在视线传播的条件下也是成立的，但是在一些非常特殊的情况下并不成立，比如移动终端处在波导管中。
2.2 Massive MIMO中的导频污染
从信息论的角度看，当基站的天线数趋近于无穷，信道容量应该是无限大。但是在实际应用的场景中，这并不成立。唯一的限制因素就是导频污染(Pilot Contamination)[2]。这是因为通常一个小区内各用户的导频是正交的，而相邻小区间的导频则是复用的。导频污染主要是由各小区用户向各自的基站发送不正交的上行导频训练序列所致。文献[7]指出在多小区系统中对特定的基站而言，其对各个信道的估计都是该基站接收信号与导频乘积的一个缩放，而基站在接收信号中无法区分本小区用户和其他小区用户，因而导频污染成了制约整个大规模MIMO系统性能的瓶颈。当所有小区的导频发射时隙相互重叠时，增加导频发射
时的功率并不能降低导频污染[8]。文献[9]中把一个小区中的导频时隙对齐到相邻小区的数据时隙，这时增加导频发射功率则是有增益的。但是在一个多小区的系统中，即便不相邻的小区间也总还是存在着导频发射时的冲突。文献[10]提出一个各小区基站在信道估计时基于信道协方差的低速率协调方法，能较好地处理导频污染问题，提升系统的性能。
3. Massive MIMO 系统模型
为了方便叙述，将本文所使用的符号定义如下：矩阵及矢量分别用黑体大小写字母表示。(A)T ，(A)*，(A)↑分别表示矩阵A 的转置，共轭和共轭转置；tr{A }，det(A )，)(tr H F A A A =则表示矩阵的迹，行列式和Frobenius 范数。矩阵A 和
B 的Kronecker 积表示为A ?B 。运算符E {·}表示期望，var{·}表示方差。I N 表示N 阶单位阵。
系统模型如图l 所示，是一个由L (L =3，5，7，…)个时间同步全频谱复用小区，每小区基站M 根天线，每小区()≤K K M 个单天线用户组成的大规模MIMO 多小区TDD 系统。假设信道是互易的，即上下行链路的传播系数是一样的(存在一个常数因子的变化，可通过基站和用户处的不同平均功率约束实现)，信道估计在上行通过导频序列完成。小区内采用正交的导频而小区间则完全复用导频。
第l 小区的第m 根基站天线到第j 小区的第k jlkm ，其
中是非负常数，表示大尺度衰落，包括路径损耗和阴影衰落，假设同一
基站的M 根天线排列足够紧凑，对特定的某个用户都是相同的，并且假设所有终端都知道该参数，而{jlkm h }是独立同分布的(independently and identically distributed ，i ．i ．d ．)且满足CN (0，1)，表示了信道的小尺度衰落。基站和用户处的平均功率(发射期间)分别用f P 和r P 表示。此外，所有终端处的加性噪声都建模为i ．i ．d ．CN (0，1)。
......
L 个小区
图l 大规模MIMO 多小区TDD 系统 为了后续推导，不失一般性，以第l 小区为目标小区。对做如下约
定：
1,,β-=?=?-=?jlk c a j l r b j l c （1） 其中01≤≤≤b a ，01≤≤r ，112
-≤≤L c 。所有用户在每个相干时间间隔开始时发送长度为τ的列向量训练序列。第j 小区的第k 个用户发送的训练向量表jk (满足归一化条件1ψψ↑
=jk jk )。由此第l 小区基站接收到的导频向量如下：
12-L-1l+2l j jl
jl l L-1
j=l 2ψ=+∑
Y D H W （2） 其中j j1j2jK ??=?????ψψψψ（K τ?个矩阵）为第j 小区所用的导频向量，12D {[]}jl jl jl jlK diag βββ=???（K K ?矩阵）为第j 小区所有用户到第l 小区基站所有天线大尺度衰落系数，而
1111jl jl M jl jlK jlKM h h h h ???????=??????
H （3） 为K M ?矩阵，表示第j 小区K 个用户到第l 小区基站M 根天线的信道，W l 为M τ?的加性噪声，因此Y l 为一个M τ?的矩阵。为了简化标识，令D D jl r jl
p τ= ，(2)可以改写为
12-L-1l+
2l j jl
jl l L-1
j=l 2ψ=+∑
Y D H W （4） 给定（4）中的Y l ，对信道H js 的MMSE 估计为
=L-1l+122jl jl j i il i l L-1i=l+2?ψψψ↑↑?? ?+ ? ???
∑H D I D Y （5） 上面（5）式中的MMSE 估计是估计理论中的标准结果[12]。在第l 小区基
站处对所有用户信道的MMSE 估计可以表示为12l l l Ll ??????=?
?H H H H 。 4. 信道估计的MSE 性能分析
为了便于分析推导，我们考虑如下情况：每小区用户数K =1，且所有用户采用完全一样的导频训练序列，即=j ψψ，?j 。由于考虑的是第l 小区基站对所有用户信道的估计，为了简化标识，忽略对应的下标l 。(4)式可以改写为一个矩阵形式
[]12112212121122D H Y W D H D H L L l l l l L L l l ψψψ------++????
????????=+????????????
（6） 当拉直接收向量和噪声向量时，（6）中的模型可以表示为
1
2R H w y ψ
=+ （7） 其中y =vec （Y ），w=vec （W ），而H 是把所有L 个信道堆积起来
T
1122H=H H H L l L l l ---+?????? （8）
而1-1+22R=R R R L l L l l diag --???????????????? ，其中，R D D i i i M diag ????????=??????????
。导频矩阵ψ 则定义为[]=I I M M ψψψ?? ，显然有=J I LL M
τψψ↑? ，其中J LL 是一个元素全为1的L L ?矩阵。
由此，（5）中的信道MMSE 估计可以改写为矩阵形式
()112H R I R rM
?y ψψψ-↑↑=+ （9）
4.1 所有信道估计MSE 性能 首先考虑小区基站处估计所有信道(包括期望信道和干扰信道)的MSE 性能，定义为
{}
2H H MSE F ?M
E ??-???? （10） 则存在下列定理1， 定理1 （10）对期望信道和干扰信道同时估计的MSE 给定为
-11122=tr I +R J I R MSE LM LL M M τ??????? ?????????
（11） 并存在下界
()1MSE M M L >- （12）
需要指出的是，因为用户处的平均功率r p 和导频序列长度τ都是有限值，
当基站天线数M→∞时，增加r p 和τ几乎都对MSE M 的性能改善没有太大的帮
助。
4.2 期望信道估计MSE 性能
文献[2]指出在大规模MIMO 系统中，当基站天线数M 无限增长时，简单的空间匹配滤波接收机就足以消除干扰，而匹配滤波器的设计则仅需要期望信道的知识即可。文献[9]中指出当存在导频污染时，除了天线数M 较小时，即便是同
时考虑了期望信道和干扰信道的多小区MMSE 预编码方法与简单的仅考虑单小区的迫零(Zero —Forcing ，ZF)预编码方法相比，对系统总吞吐量性能的改善是很有限的。而该单小区的ZF 预编码矩阵给定为
1G G G A ll ll ll
l ???-↑↑=
（13）
其中12G H ll ll ll
??↑。由此可知，单小区ZF 预编码矩阵的设计仅需要期望信道的知识。参考文献[9]可以给出一个采用此ZF 预编码后的下行用户可达速率 {}{}{}()()222E log 11var E jk jk jk jk jk jk jk l ,i j ,k g R g g ≠???? ? ?=+ ? ?++ ? ????
?∑ （14） 其中1jk jk jkl jklM li g h h a ?? ，li a 则是预编码矩阵A l 的第i 列。
本节考虑小区基站处估计期望信道的MSE 性能，定义为
{}
2H H MSE l l l F ?M E ??-???? （15） 仍然考虑每小区用户数K =1，每个小区的用户采用同样的导频训练序列ψ。
对于（15）式，有如下定理2。
定理2 （15）中对期望信道估计的MSE 给定为
11212I =tr I R R L l MSE M l M l i L i l M τ--+-=-?????? ?-+?? ? ??????
?∑ （16） 并且存在上界
1MSE l L M M L -??< ???
（17） 值得指出的是，MSE MSE l
M M 与不同，具有的是一个性能上界，因此，存在着改善MSE l M 性能的可能。，当基站天线数M 为较大值(比如M ≥100)时且由于一
般21ap,τ ，而且用户处的平均功率r p 和导频序列长度τ通常也都是有限值，
因此增加r p 和τ对MSE l M 的性能改善几乎也没有什么太大的帮助。但是可以考虑τ较大(τ≥2K)时，通过减少τ的长度实现对导频的功率控制应当会是有益的，尤其当导频污染主要是由交叉增益较大的相邻小区导致时。
5. 导频功率控制方法
由系统模型可知，jik β随着空间距离的增加而迅速变小，因此通常对目标小区(l 小区)导频污染最严重的是目标小区的相邻小区(即l 一1小区和l +l 小区)。如果能使它们的导频发射相互错开，那么是有可能提升整个系统的性能。文献[9]提出了一种将小区导频发射时隙对齐到其他小区的数据发射时隙来降低整个系统的导频污染。该方法显然需要额外的多个小区为了对齐时隙的信令开销，而且即使对齐了，在目标小区发射导频时，还是会受到功率更强的其他小区的下行数据流的干扰，并且在一个大规模的多小区系统中，使得目标小区的导频发射时隙总是对齐到其他小区的数据发射时隙显然过于理想化，导频污染仍然会是存在的。
l +2
l +1
l
l -1
l -2图2 导频采用功翠控制时的帧结构
由上一节的期望信道估计MSE 性能分析可知，相对于较大的基站天线数M ，导频序列长度τ对于MSE l M 性能的影响很小。因此考虑当τ较大(τ≥2K)时，将导频时隙分为两个以部分，如图2所示，在其中一个以2/τ时隙，l 小区以及所有的j 小区(其中j l -为偶数)发射导频序列，而j l -为奇数的所有的j 小区保持静默，在下一个2/τ时隙，则做相反的操作。由此，第l 小区基站接收到的
导频向量(2)可改写如下
1
1
2
2
1
2
Y D H W
L
l
l j jl jl l
L
l
ψ
-
+
-
=-
=+
∑（18）其中j l-为偶数。此时可以获得有导频功控的期望信道估计的MSE为
MSE
l
M 如下：
()
2
232
21
MSE r
l
r r
Map
M M
ap bp
τ
τγγτ
=-
++++
（19）其中=2
/
ττ
，上式第二项的分母中仅余下γ的奇数项，3579
L,,,
= （L=3为特例，采用导频功控后就完全不存在导频污染了)。由于所提的模型是对称的，所以所有的小区基站都可以获得与第l小区相同的期望信道估计MSE性能。并
且类似地很容易发现MSE
l
M 也存在一个上界，即有
1
1
MSE
l
L
M M
L
-
??
< ?
+
??
。
通常我们知道，更长的τ能带来更精确的信道估计，从而有利于提高整个系统的性能。但由上一节结论可知，对一个存在严重导频污染的系统，无论是提高r
p，或者是τ，当基站天线数M→∞时，对系统性能的提升几乎可以忽略。但
是通过缩短τ，使得彼此交叉增益较大的小区间的导频发射时隙错开，则可以有效地提高对信道的估计精度，从而提升整个系统的性能。同时，在其中一个以2
/
τ时隙保持静默也相应降低了用户的上行功率开销。当然为了保证小区内K
个用户间导频的正交性，必须要有τ≥2K。但是在一个大规模MIMO系统中，当系统的主要性能瓶颈是导频污染时，牺牲一点调度用户数量是值得的。
另外值得指出的是，虽然上述的结论是基于一维的多小区模型，但是对于二维蜂窝多小区的导频污染减轻有着同样的借鉴意义，因为一般而言在蜂窝多小区中对目标小区导频污染最严重的小区通常也是有限的(比如天线方向上最邻近的两个)，如果能将目标小区与这些小区的导频发射加以功率控制，显然能获得更好的整体系统性能。而且在随后的数值仿真中可以看到，采用导频功控方法的性能还将优于不同小区间采用正交导频的情况。
此外，采用类似MSE
l
M的分析方法，我们还能获得MSE
M采用导频功控后所
能获得的一个性能下界为()2MSE M
M L >- ，显然可以比MSE M 提升一个M 的
性能。 5. 仿真结果
在本节中，将用数值仿真来评估第3节所提的信道估计MSE 性能，及验证采用第4节所提的导频功率控制方法后系统性能获得的增益。纵贯整个仿真，归一化的信道矩阵H jl 都是由每个元素均满足独立同分布CN (0，1)的随机矩阵生成，基站和用户的平均发射功率分别为20f p dB =和10r p dB =，不失一般性，取a=1。
5.1 信道估计MSE
图3描述了所有信道估计MSE MSE M 和MSE M 的性能随着基站天线数不断
增长时的变化趋势，考虑了L =5和L =11两种情况。由图3(a)可以看到，MSE M 和
MSE M
的理论值仿真值十分吻合，而且采用导频功控后MSE M 的性能明显优于MSE M ，大致为一个M 。由图3(b)和(c)的局部放大图则可以发现MSE M 和MSE M
的理论值与各自的下界都相当逼近。
图3 所有信道估计MSE MSE M 和MSE M 的性能比较(080164b .,.,r γ===)
图4则比较了期望信道估计MSE MSE l M 和MSE l M 的性能随着基站天线数不断增长时的变化趋势，也同时考虑了L =5和L =11两种情况。由图4可以看到，
MSE l M 和MSE l M 上界都随着L 的增大而增大，但有导频功控的MSE l
M 的上界性能总还是优于MSE l M 。而M S E l M 和MSE l M 的理论值也有同样的趋势，但均优于各自的上界，这是因为上界的参数是极限值，属于最差情况，而计算理论值的参数较贴近实际情况。图4中仿真结果与理论值吻合得很好，并且可以看到当L 变化时，
MSE l M 和MSE l
M 的性能并不如它们的上界那样相差较大，而是相对比较接近的。由局部放大图可以发现，L 值较小的MSE l
M 和MSE l M 的性能均优于L 值较大的，对比式(16)的MSE l M 和式(19)的MSE l M 就很容易知道，当L 越大，上两式第二项
的分母中含γ的项越多，因此导致了对应的MSE l M 和MSE l M 的性能变差。
图4 期望信道估计MSE MSE l M 和MSE l M 的性能比较(080164b .,.,r γ===)
图5考察了训练序列长度τ对MSE l M 和MSE M 的影响。可以得到以下结论：
当基站天线数M 为较大值(此处M =100)时，
τ的大小无论是对MSE l M 还是MSE M 都没有太大的影响，这也是我们所提导频功控方法的前提，损失一点τ的长度，
来获得更好的信道估计MSE 性能。
图5训练序列长度τ对信道估计MSE 的影响
()=100=50801M L b ..γ==，，，
图6比较了交叉增益b 的变化对无导频功控时信道估计MSE MSE l
M 和MSE M 的影响。由图6可以看到，由于MSE M 是估计所有的信道，这是一个干扰受限的
系统，因此交叉增益b 的变化对其没有太大的影响。而MSE l M 仅关注期望信道，
交叉增益b 越大，导频污染也就越大，所以当交叉增益b 较小且γ较小时，
MSE l M 获得更好的性能。
图6 交叉增益b 对无导频功控信道估计MSE 的影响
()=100564M ,L ,τ==
图7与图6类似，对比了交叉增益b 的变化对有导频功控时信道估计MSE MSE M 和MSE l M 的影响。MSE M 除了性能比MSE M 好了一个M 外，其他与
MSE M 类似，交叉增益b 和γ几乎对其没有作用。而MSE l
M 则对γ比较敏感，在图6中，不同γ对应的MSE l M 仅有一个相对较小的间隔，但是在图7中，对MSE l M 而言，这样的间隔随着b 的增加而不断扩大。这是因为当最大的导频污染被错开后，γ的大小就成为决定剩余导频污染的主要因素，较小的γ能获得更好的
MSE
M 性能。
l
图7 交叉增益b对有导频功控信道估计MSE的影响
()
=100564
==
M,L,τ
5.2 每小区下行用户可达和速率
图8分别描述了当L=5和L=11时，有无导频功控的每小区下行用户可达和速率，并且还与采用了导频分配，即相邻小区间采用正交导频序列的情况作了比较。这里假设每小区有K=8个用户，同小区用户问的导频总是正交的。采用导频分配时所有j l-为奇数的小区采用相同的导频，而j l-为偶数也是如此，但此两导频相互正交，即相邻小区间采用了正交导频。采用(13)式的单小区ZF预编码，计算(14)式的用户可达速率后求和。由于采用导频功控后提升了期望信道
?，这对求(13)式的ZF预编估计的MSE，即获得了更加精确的期望信道估计H
ll
码矩阵显然是非常有利的。由图8中可以看到，随着基站天线数M的增加，无导频功控的系统受困于导频污染，每小区下行用户可达和速率在M=180后就渐趋饱和，更多的天线无法带来更大的系统增益。反之，采用导频功控后，使得交叉增益最大的小区间的导频发射错开，很好地避免了最严重的导频污染，从而极
大地提升了每小区下行用户可达和速率性能。而与采用导频分配的情况相比，可以看到采用导频功控的性能还是显著占优的，这是因为虽然相邻小区采用了正交导频，但由于导频序列长度有限，这种正交只是近似的，不可能达到完全消除导频间的污染。而导频功控则是利用了在大规模天线阵列下导频序列长度对MSE l M 性能影响很小的特性，实现了导频在时域上的真正正交，因此有着更优的性能。另外由图也可知，无论有无导频功控或导频分配，每小区下行用户可达和速率都是随着L 的增加而增加的。
图8 每小区下行用户和速率性能比较
()=8=640801K ,,b .,.τγ
==
参考文献 [1] 南开大学信息技术科学学院. MIMO 技术[EB/OL]. https://www.sodocs.net/doc/7315597285.html,/poc/middle/technology/js_mimo.html .
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导频污染的定义
要解释该问题，首先要了解导频污染定义。 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。 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)1(+N Th 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： 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. 满足条件Absolute RSCP Th RSCP CPICH __>的导频个数大于N Th 个； 2. lative RSCP th Th st Th RSCP CPICH RSCP CPICH N Re _)1(1)__(<-+ 设定 dBm Th Absolute RSCP 95_-=，3=N Th ，dB Th lative RSCP 5Re _=，则导频污染判断标准 为： 1. 满足条件dBm RSCP CPICH 95_->的导频个数大于3个 2. dB RSCP CPICH RSCP CPICH th st 5)__(41<-
RTWP干扰处理思路
wangyuan072的答案( 采纳时间: 09-06-05 01:01 ) 答： 1、WCDMA系统上行干扰 根据3G PP协议的规定，NodeB都有检测RTWP（Received Total Wideband Power）功能，NodeB 的RTWP测量功能是我们发现WCDMA上行干扰一个重要手段。要讨论WCDMA系统的上行干扰，首先需要清楚RTWP的概念，下面对RTWP在空载和有负载情况下进行分析。 在空载情况下，由于热噪声的频谱密度为：-174dBm/Hz，在WCDMA的3.84MHz带宽内底噪约为-108dBm/3.84MHz；所以在空载下如果WCDMA系统上行没有受到干扰，假设基站的噪声系数为2.5dB，则RTWP正常值为-105.5dBm/3.84MHz。 在上行有负载情况下，假设上行Interference Margin为3dB（在上行为50%负载情况下），如果WCDMA 系统上行没有受到干扰，假设基站的噪声系数为2.5dB，则RTWP正常值为-102.5dBm/3.84MHz。 华为公司相关后台软件能够实时跟踪并以图形的形式显示RTWP数据，也可以把跟踪的数据文件通过华为公司自己开发的相关软件进行图形化显示。图1是图形化显示的RTWP跟踪结果，在图1中红色代表这个小区对应的主集，蓝色代表这个小区对应的分集，横坐标表示一天的时间，单位为小时，纵坐标表示RTWP值，单位为dBm。从图1可以看出，图1中左边的小区没有受到干扰，右边的小区受到比较强的干扰。 图1 两个小区的RTWP跟踪结果 2.2 WCDMA系统上行主要干扰的分类 WCDMA系统上行异常干扰可以分为系统内部和外部因素引起的干扰，本文把系统内部因素引起的干扰称为内部干扰，系统外部因素引起的干扰称为外部干扰。根据华为公司WCDMA系统商用网络的干扰定位经验，系统内部干扰可能是由于工程质量问题引起的，如天馈、连接器和负载等接头引起的干扰，也可能是由于天线、连接器和负载等器件本身的质量问题引起的干扰；系统外部干扰主要指外界的干扰源引起或外界干扰源与系统内部相互作用后引起的干扰，根据华为公司WCDMA系统商用网络的干扰定位经验，外部干扰源可能是已存在的2G系统、直放站、手机干扰器、微波传输设备和非法使用WCDMA系统工作频段的发射设备等引起的干扰。在实际商用网络中，某个WCDMA基站受到的干扰可能即有内部干扰又有外部干扰，在具体定位干扰源时需要根据内部干扰和外部干扰的定位方法分别进行定位。 2.3 WCDMA系统上行干扰的定位 根据华为公司对多个WCDMA商用网络的干扰定位经验，给出某个WCDMA基站干扰的定位流程如
LTE室分泄露处理案例总结精编版
河北电信4G网络质量提升专项行动秦皇岛电信LTE 室分泄露优化 专项案例总结
1.概述 1.1.背景 秦皇岛电信LTE项目始于2014年10月，随着网络的逐步建设、完善，已具备整网优化条件，2015年5月底河北省公司华为LTE专项优化组发起质量提升行动，开展故障集中清理、小区簇RF精细优化、专题专项提升、多场景课题研究等工作，秦皇岛地市公司根据地市实际情况，将室分泄露定为重要研究课题，为后期处理该类问题积累重要经验，为即将开展的质量大会战室内外协同优化提供处理方法、依据。 1.2.室分泄露的对道路的影响 目前秦皇电信室内外采用同频组网模式，新建室分系统又多采取室外射灯覆盖，因此室分信号易泄露到道路，与周边宏站信号出现模三干扰、导频污染，存在室分泄露的道路SINR 普遍在13以下，对用户感知及道路测试影响巨大。 1.3. 秦皇岛室分泄露站点现阶段工作进展 秦皇岛电信网络质量提升行动之初，共计发现遮挡站点19个，经过现场测试、处理，采用RF优化、射频整改、SFN等手段，截止到现在除一个存在弱覆盖区域无法出来外，其余18个全部处理完成。处理前后问题道路改善明显，具体指标情况如下：
2.室分泄露优化多场景分析 2.1.处理场景分类 根据室分泄露处理手段进行分类：RF优化、射频整改、SFN（小区合并）处理、弱覆盖场景室分泄露。 2.2.室内外协同RF优化 针对室分泄露问题，首先采取现场室分及宏站RF优化的方式进行调整，通过调整宏站及室分射灯天线方位角、下倾角拉大室分信号与宏站信号的电平差，降低室分信号对道路SINR的影响。 具体案例：开发区竹海、开发区天成锦江苑、开发区燕大星苑红树湾室分泄露处理案例问题描述：测试车辆行驶到孟营市场周边时，信号质量极差，SINR普遍在10dB以下，通过分析发现室分信号开发区竹海S-1、开发区天成锦江苑S-1、开发区燕大星苑红树湾S-1均覆盖到道路上导致道路信号质量下降严重。
lt优化分析
1覆盖类 1.1 概述 覆盖类问题只要涉及弱覆盖、越区覆盖、过覆盖、无主导小区、上下行不平衡及导频污染等。 在TD-LTE中一般认为RSRP<-110dBm，认为是弱覆盖。 越区覆盖：由于基站天线挂高过高或下倾角过小引起的该小区覆盖距离过远，从而越区覆盖到其他站点覆盖的区域，并且在该区域终端接收到的信号电平较好。 过覆盖：指网络中存在过度的覆盖重叠，容易引起干扰和乒乓切换； 无主导小区：指某一片区域内服务小区和邻区的接收电平相差不大，不同小区之间的下行信号在小区重选门限附近的区域，并且无主导覆盖的区域接收电平一般或者较差，在这种情况下由于网络频率复用的原因，导致服务小区的SINR不稳定，可能发生空闲态主导小区频繁重选、连接态频繁切换，无主导覆盖也可认为是若覆盖的一种。 导频污染：指在某一点存在过多（一般认为大于等于3个）的强导频，但却没有一个足够强的主导频； 1.2弱覆盖 1.2.1弱覆盖分析 造成弱覆盖的原因有： 1、规划的站点由于种种原因如物业等没有开起来； 2、天线方位角、下倾角不合理，如下倾角过低； 3、在站建起来后，由于新建楼宇的遮挡，导致部分区域RSRP很差； 4、站点过高，如四十多米或更高，会造成塔下黑； 5、下倾角、方位角由于条件所限，无法调整，如：美化邓杆站点不方便调整天线的方位角（3个天线方位要一起转，因为外面有罩子盖住下倾角无法调整，如科技园四、海德三路等；深大校园里站点天线都是放在美化罩子（长方体的箱子）里面，对天线的下倾角和方位角调整范围也有影响（如：深大、深大南校等））； 6、功率设置过小；
针对以上原因建议的方案有： 1、推动客户将规划站点尽快开起来； 2、调整天线方位角、下倾角到合理位置； 3、对天线进行整改，跟换大倾角天线跟换站址等 4、增加小区发射功率 1.2.2天线方位角不合理导致弱覆盖 现象：科技园三的102和104小区由于天线被住宅楼遮挡,导致覆盖区域内部分道路信号较弱,存在弱覆盖，科技园三站点周围的地物如图： 图表1科技园三周围地物 调整前道路的电平值如下图： 图表2优化前科技园三覆盖
导频污染处理案例
导频污染处理案例1 【现象描述】在临安大学路南边导频污染。 【现象分析】 在测试到大学路以南1公里左右，存在导频污染，因本处没有宏站点，覆盖较杂引起。 【调整方案】建议1、下压临安锦城上东3928_2小区天线，2、在该区域新增基站。 【实施效果】经上述调整，我们对该路段复测，具体情况如下所示： 如上图所示，临安锦城街道良种场开启后导频污染现象消失。
【现象描述】在城西电信分局基站北边出现导频污染。 【现象分析】 经现场测试发现在用户投诉区域存在导频污染和邻区漏配情况，Rx在-70dbm左右，EC/IO-15的dB左右，现场测试过程中通话质量差，邻区漏配导致掉话。 【调整方案】增加周边小区的邻区关系。 【实施效果】经上述调整，我们对该路段复测，具体情况如下所示： 如上图所示，社区内通话质量有明显改善，仍需对周围基站进行调整。
【现象描述】在临安临西桥东边存在导频污染。 【现象分析】 在临安工商大楼3方向存在导频污染现象。建议下压临安临西桥1小区天线。【调整方案】建议下压临安临西桥1小区天线。 【实施效果】经上述调整，我们对该路段复测，具体情况如下所示： 如上图所示，弱有改善。 导频污染处理案例4 【现象描述】在临安城西电信分局存在导频污染。
【现象分析】 在临安工商大楼3方向存在导频污染现象。建议下压临安临西桥3小区和临安京都大酒店_2小区天线。 【调整方案】建议下压临安临西桥3小区和临安京都大酒店_2小区天线。 【实施效果】经上述调整，我们对该路段复测，具体情况如下所示： 如上图所示，经过天线调整有改善，该区域建议增加新站来作为主导频。 导频污染处理案例5 【现象描述】在萧山宁围泰和天成国际广场附近存在导频污染。 【现象分析】
导频污染解决方案分析
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
导频污染的定义和产生原因
TD-SCDMA导频污染分析 杨松鹤 导频污染定义 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，但是由于导频设置不合理，会导致小区乒乓切换，故N频点下的导频污染问题，依然值得关注。 导频污染产生原因及影响分析 1、产生原因分析 TD-SCDMA中导频污染产生的原因很多，影响因素主要有：基站选址，天线挂高，天线方位角，天线下倾角，小区布局，PCCPCH的发射功率，周围环境影响等等。有些导频污染是由某一因素引起的，而有些则是有好几个因素的影响。 下面根据实际的网络建设情况，给出相关的图示说明。 （1）基站位置因素影响 周围基站围成一个环形，在环形的中心位置，就会有周围的小区均对该地段有所覆盖，造成导频污染。
图1基站位置不合理 图1中所示5个基站均对上图中的方框所示区域有所覆盖，且其场强较强。该地区的导频污染比较严重。 从基站分布图可以看出，方框所表示地方为5个站点所构成的环形的中间地段，测试轨迹是国道。这是一个典型的基站位置因素影响的案例。同时由于周围的环境中阻挡较少，也是造成导频污染的一个原因。 （2）天线挂高因素 在我们的实际网络建设过程中，有可能出现相邻基站之间天线高度相差非常大的情况，会出现由 于越区覆盖而导致导频污染的情况。
【CDMA】越区覆盖优化解决方案
【摘要】在CDMA网络中容易出现导频污染、无主服务小区等共性问题。有时由于站址布局不合理或受地形地貌的影响，会有过多的无线信号能量投射到相邻小区，从而产生导频污染，在市区或郊区很容易发生这种现象。在投诉处理和邻居优化中，发现广州有很多基站都存在严重的越区覆盖，造成严重的导频污染，极大的影响了用户的通话质量和网络指标的进一步提升。本文探讨越区覆盖原因和解决方法。 【关键词】导频污染，越区覆盖 一、越区覆盖产生的主要原因 从目前已知的情况来分析，产生这一现象的主要原因有以下几种： 1.工程质量问题。3C大规模割接了很多基站，本来每次割接新站和周边基站的天线都需要作出相应的调整，但是由于工程实施等各方面原因，很多新站的天线下倾角没有达到设计要求，而且周边基站的天线也没有调整。 2.天线使用问题。在市区或市郊的地方使用了垂直波瓣较宽的天线，如垂直波瓣大于13度或水平波瓣大于65度的天线。 3.数据库不准确，数据库上显示倾角已经很大，但是实际上相差非常远。 二、越区覆盖可能产生的影响 ● 通信语音质量差。当占用越区的信号时，由于信号不稳定，造成EC/IO差。 ● 掉话率高。当在同一区域有过多(数目超过Rake接收机的Finger数)强度接近的信号时，容易发生掉话。 ● 呼叫建立成功率低。 ● 软切换因子高。 ● 邻居表不够用。 三、越区覆盖的判断方法 越区覆盖可以通过以下几种方法来判断： 1.通过软切换因子发现越区覆盖。网优DA的统计指标中有软切换比例，如果是超过100％，就要考虑这个基站的越区覆盖。(软切换因子=([软切换话务量]/[主要话务量])*100%)。 2.小区接入距离。PCMD工具中的小区接入距离非常有用，能够非常直观和方便的显示小区的最远覆盖距离，通过结合小区覆盖目标区域和MapInfo上基站之间的距离，就可能判断出小区是否越区。 3.通过UNL数据分析发现越区覆盖。每周六系统会自动生成UNL数据，如果发现多个扇区与同一个PN切换失败则考虑该PN的越区覆盖。(UNL: Nndeclared Neighbor List.
LTE案例分析
簇优化 一、簇优化流程 1、簇优化准备工作： 1）划分基站簇 每簇包含15—30个站点 根据地形地貌、区域环境特征等信息划分簇 2）选择可优化的簇 站点开通率大于80%。 3）配置站点邻区等参数 4）获取相关文档及电子地图 站点设计图纸、勘察及单站验证报告、站点工参信息、无线参数配置数据、电子地图；5）确认基站簇状态 站点地理位置、站点是否开通、站点是否正常运行没有告警、工参及无线参数核查、站点目标覆盖区域； 6）规划测试路线 7）测试工具准备及检查 测试终端、扫频仪、笔记本电脑、车载逆变器、测试车辆 图10-47 测试工具检查 1、RF优化 1）覆盖问题：覆盖空洞、弱覆盖、无主覆盖、越区覆盖 覆盖优化：方位角、下倾角、功率 2）干扰问题：同频干扰、网外干扰排查
干扰优化:PCI、干扰排查 3）切换优化：邻区关系、切换参数、异频组网技术 切换优化；邻区、切换序列、异频技术 4）业务类优化：连接建立成功率、掉线率、切换成功率 业务类优化：覆盖性能、干扰性能、邻区缺失、切换混乱、硬件告警排查 RF优化各部分工作量占比：覆盖60%、干扰30%、其他10% 3、簇优化指标验收 指标验收 撰写总结报告 簇优化周期为20到30天左右。对于有限基站下的覆盖需求，尽量进行覆盖调整，开启DL Rs Boost,实在处理不了才催开站、加站或者提基站改造。 参数调整： 1、基站功率调整 小区下行功率计算公式： RS EPRE = pMax – dlCellPwrRed – 20lg(4024/txPWRScaling) + dlRsBoost 目前簇优化通过调整tx PowerScaling 与dlRsBoost实现小区功率降低或提升。 2、PCI调整 LTE系统提供504个物理层小区（即PCI），和TD-SCDMA系统的128个扰码概念类似。 配置原则： 1）相邻小区的PCI不能相同 2）相邻小区的PCI避免MOD3(MOD6)相同 3）相邻小区的PCI避免MOD（2*DL_PRBs_NUM）相同
CDMA多载波组网导频污染优化方案
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
LTE典型案例分析
LTE典型案例分析
覆盖类 1.1 概述 覆盖类问题只要涉及弱覆盖、越区覆盖、过覆盖、无主导小区、上下行不平衡及导频污染等。 在TD-LTE中一般认为RSRP<-110dBm，认为是弱覆盖。 越区覆盖：由于基站天线挂高过高或下倾角过小引起的该小区覆盖距离过远，从而越区覆盖到其他站点覆盖的区域，并且在该区域终端接收到的信号电平较好。 过覆盖：指网络中存在过度的覆盖重叠，容易引起干扰和乒乓切换； 无主导小区：指某一片区域内服务小区和邻区的接收电平相差不大，不同小区之间的下行信号在小区重选门限附近的区域，并且无主导覆盖的区域接收电平一般或者较差，在这种情况下由于网络频率复用的原因，导致服务小区的SINR不稳定，可能发生空闲态主导小区频繁重选、连接态频繁切换，无主导覆盖也可认为是若覆盖的一种。 导频污染：指在某一点存在过多（一般认为大于等于3个）的强导频，但却没有一个足够强的主导频； 1.2弱覆盖 1.2.1弱覆盖分析 造成弱覆盖的原因有： 1、规划的站点由于种种原因如物业等没有开起来； 2、天线方位角、下倾角不合理，如下倾角过低； 3、在站建起来后，由于新建楼宇的遮挡，导致部分区域RSRP很差； 4、站点过高，如四十多米或更高，会造成塔下黑 5、下倾角、方位角由于条件所限，无法调整，如：美化邓杆站点不方便调整天线的方位角（3个天线方位要一起转，因为外面有罩子盖住下倾角无法调整，如科技园四、海德三路等；深大校园里站点天线都是放在美化罩子（长方体的箱子）里面，对天线的下倾角和方位角调整范围也有影响（如：深大、深大南校等））。 针对以上原因建议的方案有： 1、推动客户将规划站点尽快开起来；
导频污染
导频污染：手机无法收到预期的导频或者收到的导频强度差值太小导致手机很难选取到主导频所致 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。 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： &＃61548; “强导频”的定义 &＃61548; “过多”的定义 &＃61548; “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（例如-95），判定该导频为强导频。 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（例如3），判定该点存在过多的导频。 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（3+1）强导频的信号强度的差值小于某一门限（例如-5），判定该点没有一个足够强的主导频。 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. 满足条件在于-95主导频信道电平值的导频个数大于3个； 2. 最大电平值与最小电平值之差小-5 当同时满足条件1、2时，判定存在导频污染。 从上述的判断条件知，要满足导频污染的条件首先需满足： 导频的RSCP大于某一门限（例如-95） 一般情况，这里的某一门限大于解调门限对应的最小RSCP（可根据解调门限和网络干扰计算得到），此时导频污染与导频的解调门限无关；在特殊情况下，这里的某一门限小于或等于导频的解调门限对应的最小RSCP，此时导频污染与解调门限有关，即与接收机的解调能力有关，此时构成污染的各导频的RSCP一般都较高，但EC/IO较小，在接收机的解调门限之下。 LTE导频污染 导频污染定义、判断、优化 定义： ?强导频：RSRP>-90dBm（天线放在车顶，车内要求是－100dBm） ?过多：RSRP _number>=N，设定N=4 ?无足够强主导频：最强导频信号和第（N）个强导频信号强度的差值如果小于某一门限值D，即定义为该地点没有足够强主导频，RSRP(fist)－RSRP(N)<=D，设定D═6dB ?判断TD-LTE网络中的某点存在导频污染的条件是：RSRP>-90dB的小区个数大于等于4个；RSRP(fist)－RSRP(4)<=6dB。当上述两个条件都满足时，即为导频污染 判断方法： ?利用测试UE测试数据：用CNT 中的“Show PCI”功能显示测试点的PCI来判断。乒乓切换、切换失败事件以及掉话事件图标一般都存在导频污染 ?利用反向覆盖测试数据：在CNA中选择“TD-L Dynamic Line”中的“TD-L Pilot Pollution”进行导频污染区域小区分析 ?利用scanner测试数据：在CNA的Analysis菜单中具备导频污染比例统计或者查看导频污染的区域的功能
Massive MIMO多小区TDD系统中的导频污染减轻方法
Massive MIMO多小区TDD系统中的导频污染减轻方法1. MIMO的概念 移动通信中的MIMO技术指的是利用多根发射天线和多根接收天线进行无线传输的技术，使用这种技术的无线通信系统即为MIMO系统。当天线相互之间有足够远的距离，各根发射天线到各根接收天线之间的信号传输可以看成是相互独立的，所采用的多根天线可以称为分立式多天线，如应用于空间分集的多根天线。如果各根天线相互之间很近，各根发射天线到各根接收天线之间的信号传输可以看成是相关的，所采用的多根天线称为集中式多天线，如智能天线中的天线阵列。传统上，智能天线的智能性体现在权重选择算法而不是编码上，基于分立式天线空时码的研究正在改变这个观点[1]。本文讨论的MIMO技术特指基于分立式天线的MIMO技术。 MIMO的思想是把收发端天线的信号进行合并，以改进每个MIMO用户的通信质量和速率。运营商可以利用这个优点极大地提高网络的服务质量以增加收入。传统上认为多径传播是无线传输的一个缺陷，而MIMO系统的主要特征就是把多径传播转变为对用户有利的因素。MIMO有效地利用随机衰落来提高传输速率。因此，MIMO的成功主要在于MIMO能在不以频谱为代价的条件下极大地提高无线通信性能。 2. Massive MIMO的概念 随着时代的发展，传统的MIMO技术已经不能满足呈指数上涨的无线数据需求。在2010年底，贝尔实验室科学家Thomas L. Marzetta提出了大规模MIMO （Massive MIMO，Large-Scale Antenna System，Full-Dimension MIMO）时分双工(Time Division Duplex，TDD)概念[2]。Marzetta研究了一种时分复用（Time-Division Duplexing，TDD）的传输策略，在基站的天线数逐渐增加，直到无穷大的情况下系统的容量变化情况。他发现在基站天线数趋近于无穷时，通常严重影响通信系统性能的热噪声和小区间的干扰将可以被忽略不计，而且最简单的波束成型，比如最大比合并接收机（MRC receiver）将会变成最优。和LTE 相比，同样占用20MHz带宽，Massive MIMO的小区吞吐率可以达到1200兆比
导频污染问题的优化解决方案
CDMA导频污染问题的优化解决方案 1 引言 随着CDMA无线网络技术的快速发展，使用无线网络服务的用户越来越多，网络服务的覆盖范围也越来越广泛和深入，CDMA系统基站的数量也日益增加。由于CDMA是自干扰系统，随着基站数量的大量增加，基站间距越来越小，很容易就造成弱覆盖、无主导频等现象而形成导频污染区域，进而影响系统容量、用户的通话质量以及接通率、掉话率等KPI指标。因此，在规划和优化CDMA无线网络时，导频污染就成为需要特别关注、需要重点解决的问题。 2 导频污染定义 在CDMA网络中，导频污染分为导频相位污染和导频强度污染。我们平常提及的导频污染通常是指导频强度污染。 2.1 导频相位污染 CDMA系统前向信道中，每个扇区用不同PN偏置就是不同PN短码区分。15阶移位寄存器产生的伪随机序列共215个Chip，CDMA规定64个Chip为一组，那么一共有215÷64=512组，也就是有512个PN码。如果两个相同PN的扇区共同覆盖某一个区域，那么该区域中的手机同时接收两个相同PN的扇区信号，则手机无法区分正在通信的是哪个基站，此种现象就是导频相位污染；如果某个扇区的信号经过路径传输，时延大于64chip，则手机会认为是另外一个PN，有可能导致不同相位的扇区经过路径传输到达手机时产生相同相位，这就产生导频相位污染。产生导频相位污染时由于MM（移动性管理）不能正确辨别出与手机在通信的导频是属于哪个扇区的，这样产生的干扰是非常大的，手机与基站之间就不可能正常通话，必然要导致信道分配失败或者掉话。目前网络中，可以设置Pilot Inc参数，设定了PN间复用的距离，一般不会出现两个相同PN覆盖同一区域或者无法识别扇区的情况，现网中导频相位污染情况出现概率较小。 2.2 导频强度污染 对于CDMA系统，简单来说，导频强度污染就是当移动台所处区域有多个导频信号，而这些导频信号都很强或都很弱，造成当前EcIo很差，或者频繁切换等现象。这里分两种情况，一种认为，当我们接收的导频信号多于3个导频时，由于CDMA手机的Rake接收机只能同时解调来自于3个导频的信号，这样多于3个的强导频信号的存在，就会对系统产生干扰，造成EcIo下降，就视为存在导频强度污染。一种认为，移动台所处区域存在多个导频信号，但每个导频的信号强度都比较弱，EcIo相近，即没有一个信号足够好的占主导地位的导频，由于信号的快衰落就会引起移动台在通话时在不同扇区的业务信道间频繁切换，极易造成掉话。 从鼎利路测软件上来看，其表现形式通常是手机接收的导频功率足够好或相近，但各扇区Ec/Io都较弱，从软件实时显示的激活集、候选集和邻集信息看，如果强度很好或者强度相近的导频数超过3个，就有可能造成EcIo下降，或者频繁软切换。这种情况就可以看成是多于3个的导频信号对激活集里面3个服务导频的干扰。 从鼎利的综合后台分析系统中，对于导频强度污染的分析，提供了几种基于用户自定义的导频污染定义条件，通过不同参数条件和判决门限条件的组合，可以针对不同的导频污染现象快速定位存在导频污染问题的区域，以进行针对性分析和优化，为网络规划和优化给出建议。 下面主要介绍导频强度污染产生原因、带来的影响以及解决方法。本文中所指提到的导频强度污染，统一简称导频污染。 3 导频污染产生的原因 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，因为城市的基站分布密集，容易产生几个扇区的导频信号覆盖同一个区域，同时由于室内信号会泄漏到室外以及信号受到城市中高楼大厦的折射反射，也容易导致导频污染。另外，当理论上强的导频信号由于被遮挡可能会造成在这个导频覆盖的区域主用导频变弱，导致同时收到几个都不强的导频信号，这也使导频污染现象。
干扰排除
2.2.1干扰优化 2.2.1.1 原因分析 TD-SCDMA系统的干扰主要分两个大的方面：系统内和系统外干扰。在系统内由 于同频，扰码分配带来的干扰，以及相邻小区交叉时隙等带来的干扰。由于TD 是一个TDD 系统，所以会带来下行对UpPCH 的干扰，严重的时候会使得上行无法接入。系统外的干扰主要是异系统，特别是PHS 系统会对TD 系统带来比较严重的干扰。同时雷达，军用警用设备带来的干扰。以上各种干扰都会对TD 系统网络性能造成很严重的影响。通常进行干扰原因分析时考虑以下几个方面： ● 同频干扰； ● 相邻小区扰码相关性较强带来的干扰； ● 交叉时隙干扰；。 ● 与本系统频段相近的其他无线通信系统产生的干扰，如PHS、GSM甚至微波等等； ● 其他一些用于军用的无线电波发射装置产生的干扰，如雷达、屏蔽器等等。 2.2.1.2 解决措施 系统外的干扰需要多方面的资源协调解决。而对于系统内的同频干扰，在做频率 规划时应尽量使频点分配最优，在后期加站时也要特别注意频点的规划，避免产生严重的同频干扰。由于TD 系统在同一个时隙内采用码分多址接入，因此要用扰码来区分同一时隙内的用户，所以扰码的分配要对扰码的相关性进行考虑。对于下行对上行带来的干扰，主要的解决方法是采用Upshifting技术。也就是将UpPCH 重新配置，使它所处的时隙无干扰。干扰的主要解决方法如下： ● 对于系统内的同频干扰，在做频率规划时应尽量使频点分配最优； ● 后期加站时也要特别注意频点的规划，避免产生严重的同频干扰； ● 扰码规划时，需考虑选择正交性好的码子； ● 对于相邻小区交叉时隙等带来的干扰，可调整交叉时隙优先级； ● 对于下行对上行带来的干扰，可将UpPCH 重新配置，使它所处的时隙无干扰。TD-SCDMA系统技术培训手册－优化篇 27 2.2.1.3 干扰问题的排查方法 干扰排查步骤：首先排查设备自身问题带来的干扰，然后排查外部干扰源带来的 干扰。 TD 自身干扰的特点就是和频点密切相关。目前室外基站使用的大都是6个频点， 那么，即使由于某个基站对其他基站造成了干扰，也只能是在这6 个频点中，而另外的3 个频点必然没有任何干扰。所以，只要观察是否满足这个特点就可以得到准确判断。内部干扰的最可能的原因就是基站之间不同步，比如GPS失锁或者采用了模拟时钟；或者某些小区配置的上下行时隙格式和其他小区不一致。 当排除了系统内干扰以后，就可以初步定位为系统外干扰。异系统的干扰比较复 杂，因为很多的干扰源是未知的，需要根据干扰信号的特点进行分析，逐步通过多个角度来定位。可以从如下四个角度来判断干扰信号的来源： ● 干扰和时隙的关系：如果和时隙相关，说明干扰源是一个时分系统。目前的 时分系统只有TD 和小灵通。小灵通根据其时隙特征，会影响到TD 的TS1 和TS2。TD 信号由于长时间发射的时隙只有TS0 和DwPCH，在GPS同步并 且各小区时隙配置相同的情况下，最多也只会有两个时隙受影响。 ● 干扰信号的特性：如果干扰变化比较剧烈，没有规律，则说明此干扰信号很 可能是民用通讯设备，干扰功率和用户量有关系。如果一直保持平稳，则说
网优中几种切换失败案例分析与解决
网优中几种切换失败案例分析与解决 摘要：在网优的日常优化中，经常发现由于切换失败而导致的呼叫建立失败、掉话等情况，为有效的解决此方面的问题，提高用户满意度，本文结合笔者一段时间来的优化经验，汇总了几种典型的切换失败案例及解决方案，供大家日常优化中参考。 关键词：CDMA WCDMA TD-SCDMA切换 正文：在网络的日常优化和维护中，我们不可避免的会碰到通话掉话的情况，排除硬件设备故障如基站倒站导致的信号覆盖不良或GCRU（GPS时钟接收单元）板故障导致时钟不同步等情况外，还有部分情况是由于切换失败导致话音指标降低继而引起的掉话，一般来说，这些情况归纳起来主要由如下几方面的原因：a、邻小区列表设置不合理：主要有未添加邻区和优先级设置不合理。b、导频检测参数设置不当引起的切换失败：主要由T-ADD、T-DROP等参数设置不合理，导致部分邻区未能及时进入有效集。c、移动台搜索窗设置不合理引起的切换失败：主要有srch-win-a、srch-win-n等参数设置不当导致强信号未能落入手机的搜索窗而成为干扰信号；d、系统参数如demod-win-length等设置不当引起的切换失败；本文就将结合笔者的理解和实际的案例对上述几种问题进行介绍。 1、关于邻小区列表设置的问题 1．1问题表征现象 手机在通话过程中可以成功的从A小区切换到B小区，但无法从B小区切换到A小区；手机距离某小区C很近，但在手机的导频激活集中看不到C小区的PN码。这样随着手机向目标小区移近，手机导频激活集中的EC/IO将逐渐降低、FER逐渐增大，继而引起掉话。 1．2问题原因分析 一般情况下，CDMA手机有四个寄存器，分别存放6个激活导频集、5个候选导频集和20个相邻导频集。虽然在目前的系统中，部分厂家的数据库最多可提供多达45个相邻小区，但系统通过Neighbor List Updat消息经空中接口向手
萧山导频污染问题处理案例
导频污染处理案例1 【现象描述】 机场高速宁围新中区域多路导频覆盖，形成导频污染现象。 【现象分析】 【分析】 车辆行驶到图中区域时，发现该区域能收到萧山宁围新中二小区，萧山宁围盈丰二小区，萧山宁围宁新村三小区的信号。信号强度比较接近，频繁切换，导致该区域无线链路差。 【调整方案】 1 调整萧萧山宁围盈丰二小区的下倾角3度。 2 调整萧山宁围宁新村三小区的下倾角5度。 【实施效果】 经上述调整，我们对该路段复测，具体情况如下所示：
此路段情况明显改善，优化措施正确。导频污染处理案例2 【现象描述】 绕城高速绍兴段区域导频污染问题。【现象分析】
【分析】 车辆行驶绕城高速绍兴段附近在发现该区域主要位于几个基站的覆盖边缘，同时接收萧山吕才庄村2小区，萧山一都孙2小区，萧山新塘打纸埭2小区，萧山新塘3小区的信号，萧山新塘曾家桥2小区的信号。频繁切换，导致该区域无线环境比较差。 【调整方案】 1 调低萧山吕才庄村2小区3度。 2 调低萧山一都孙2小区下倾2度。 3 调低萧山新塘3小区下倾角2度。 4 添加萧山所前来苏3小区和萧山打纸埭2小区互配邻区。 【实施效果】 经上述调整，我们对该路段复测，具体情况如下所示： 该区域无线环境得到改善，优化措施正确。 导频污染处理案例3 【现象描述】 萧山蜀山沙里吴北存在导频污染。 【现象分析】
【分析】 分析发现，此处处于江面，镜面反射。手机一直占用基站萧山蜀山沙里吴1（PN：54），EC/IO在-21.5dB左右，RXAGC在-90dBm左右，存在明显的弱覆盖，导频污染，导致掉话。 【调整方案】 建议加强该区域的覆盖，调整蜀山街道曹家村站的方位角或者萧山蜀山沙里吴站的发射功率。 【实施效果】 在调整蜀山街道曹家村站的方位角后对该区复测，具体情况如下所示：
常见RF问题分析-整理
弱覆盖 概念：覆盖区域导频信号的RSCP小于－95dBm。 出现环境：凹地、山坡背面、电梯井、隧道、地下车库或地下室、高大建筑物内部等。 导致后果：全覆盖业务接入困难、掉话；手机无法驻留小区，无法发起位置更新和位置登记而出现“掉网”的情况。 应对措施： ?可以通过增强导频功率、调整天线方向角和下倾角，增加天线挂高，更换更高增益天线等方法来优化覆盖。 ?新建基站，或增加周边基站的覆盖范围，使两基站覆盖交叠深度加大，保证一定大小的软切换区域，同时要注意覆盖范围增大后可能带来的同邻频干扰； ?新增基站或RRU，以延伸覆盖范围； RRU、室内分布系统、泄漏电缆、定向天线等方案来解决
越区覆盖 ?概念：某些基站的覆盖区域超过了规划的范围，在其他基站的覆盖区域内形成不连续的主导区域。 ?出现环境：丘陵地形、沿道路、港湾两边区域 ?导致后果：切换失败、―岛‖ 现象（见下面补充内容） ?应对措施： 尽量避免天线正对道路传播，或利用周边建筑物的遮挡效应，减少越区覆盖，但同时需要注意是否会对其他基站产生同频干扰。 对于高站的情况，比较有效的方法是更换站址，或者调整导频功率或使用电下倾天线，以减小基站的覆盖范围来消除“岛” 效应。 上下行不平衡 概念： 目标覆盖区域内，上下行对称业务出现下行覆盖良好而上行覆盖受限（表现为UE的发射功率达到最大仍不能满足上行BLER要求）。或下行覆盖受限（表现为下行专用信道码发射功率达到最大仍不能满足下行BLER要求）的情况。 导致结果：
比较容易导致掉话，常见的原因是上行覆盖受限 应对措施： 对于上行干扰产生的上下行不平衡，可以通过监控基站的RTWP 的告警情况来确认是否存在干扰。 上行受限的情况，可考虑增加塔放。 下行受限的情况，在容量足够的情况下，可调整功率设置；或者更换大功率功放 无主导小区 概念：没有主导小区或者主导小区更换过于频繁的地区。无主导小区就是形成导频污染的必要条件之一：无主导频 导致后果：导致频繁切换，进而降低系统效率，增加了掉话的可能性。应对措施： ?针对无主导小区的区域，应当通过调整天线下倾角和方向角等方法，增强某一强信号小区（或近距离小区）的覆盖，削弱其他弱信号小区（或远距离小区）的覆盖
干扰案例
高碑店金隆商厦干扰问题专题报告
目录 1、常见干扰问题的基本概述 (3) 1.1异常干扰的分类 (3) 1.1.1内部干扰 (3) 1.1.2 异常干扰 (4) 2、干扰查找的基本流程及案例分析 (4) 2.1. 干扰前期判断 (4) 2.2现场定位 (7) 2.3典型案例分析 (8) 3、结论： (13)
1、常见干扰问题的基本概述 在无线通信网络中，各种网络制式的不同决定工作频段的不同，由于无线频率资源的局限性，并且其应用条件也变的日益受限，致使无线通信业界百舸争流，拥挤不堪。同样WCDMA 网络也必须要与其他的移动通信系统（GSM网络，广播电视，无线局域网，寻呼等）共存于一个复杂的无线环境中，由于每种通信系统也都会采用各种复用方式来提高频谱效率，增加容量，势必会引入同/邻频干扰，同时无线系统还存在着电波传播多径效应造成的干扰以及有些无线射频设备也会产生影响通信的信号等。这些干扰信号必定会对网络覆盖区域的通信指标（掉话率，拥塞次数，通话质量等）产生不利的影响。与GSM网络相比，WCDMA网络有其自身设计的复杂性。对各种内，外部的干扰都是非常忌讳的。 1.1异常干扰的分类 WCDMA系统遭受的干扰可以分为两部分，一部分是系统内部的干扰，第二部分是异常干扰; 异常干扰可能对WCDMA系统产生恶劣影响。 1.1.1内部干扰 WCDMA系统是一个自干扰的系统，系统决定了若干小区的基站要工作在同一频率上，同时这些小区内的移动台也要工作在同一频率上，同一小区中的其他用户和周围小区的其他用户所造成的自干扰是限制系统容量和系统性能的主要因素，因此，CDMA系统有严格的功控，干扰功率控制的结果直接影响系统的容量，频率复用效率，链路性能等。前向链路的干扰主要有两种干扰源，第一种源是来自自身小区的干扰，主要是当前服务基站前向业务信道发射的干扰功率，即发送到相同移动台的业务信道的所有的功率总和，这就意味着限制业务信道的可用数是解决此类干扰的有效途径，当用户密度很大时，可以用统计平均值解决这个问题，而当用户数量很小时，则必须通过模拟方法对网络进行动态分析。第二种源是来自相邻小区的干扰，导频污染，频繁切换，越区覆盖等是我们非常熟悉的干扰类型，主要是由于其他基站在下行链路上发射的业务信道而产生的干扰功率，发射功率的提高只能改善某一小区的接收信号，但是付出的代价是增加了对所有相邻小区的干扰，解决此类干扰的方法是在话务统计的基础上，适当的降低其他相邻基站发射到空中的干扰功率，并且合理地对相邻基站的天馈参数作优化调整，降低当前服务小区前向链路的干扰。