导频污染的解决和预防 第2页
在motorola的基站中基站与用户通信的信号是通过在MCC板进行信道编码，相当于S(t)1a×WALSH1a，然后在BBX板进行射频调制，相当于S(t)1a×WALSH1a×PNi，这就是基站发射的无线信号。
那么对于用户1a来说，接收到的空中信号
S(t)=S(t)1a×WALSH1a×PNi＋S(t)2a×WALSH2a×PNi＋S(t)1b×WALSH1b×PNj＋S(t)2b×WALSH2b×PNj ＋S(t)2c×WALSH1c×PNk＋S(t)2c×WALSH2c×PNk （式1）
用户1a在建立呼叫时已经在导频信道得到了时间和相位的同步，在同步信道知道了通话的这个扇区的PN偏置为PNi，在寻呼信道知道了这个扇区给用户分配的walsh码为WALSH1a。当用户1a接收到这个空中信号后，手机利用PN码的自相关特性，即相同的导频当时间对齐时自相关的归一化为1，当时间不对齐时自相关的归一化为－1/L。因此我们得到
S(t)×PNi= S(t)1a×WALSH1a+ S(t)2a×WALSH2a－1/L×{ S(t)1b×WALSH1b＋S(t)2b×WALSH2b ＋S(t)2c ×WALSH1c＋S(t)2c×WALSH2c } （式2）
这里L＝215＝32768。
再利用walsh码的正交特性，即在完全同步的条件下，两个相同的walsh码自相关值为1，不同的walsh码互相关值为0，在不同步的条件下walsh码是没有正交特性的。因此我们得到
S(t)×PNi×W1a＝S(t)1a－WALSH1a/L×{ S(t)1b×WALSH1b＋S(t)2b×WALSH2b ＋S(t)2c ×WALSH1c＋S(t)2c×WALSH2c } （式3）
一般在上面的式3中，由于L比较大，而且S(t)1b、S(t)2b 、S(t)1c、S(t)2c等其他扇区的信号相对通话扇区的信号来得小，这样上式中红色部分可近似为0，对手机用户1a就可以轻易的解调出用户与PNi扇区通话的信号即上式中蓝色的部分S(t)1a。
而在实际中，以上红色的部分是不会为0 的，这就相当于干扰，这部分的干扰是由于系统自己产生的，也就是自干扰部分。这些干扰都是来自其他扇区同用户通话信号的，我们可以看到随着导频信号的增加和通话用户的增加，干扰也就相应的增加。如果用户在通话中同时接收到好几个信号相当的导频信号，也就是导频污染存在，这时上式中红色部分是不可忽视的，将对手机解调有用信号产生极大的干扰，有时会因为解调不出来而产生掉话。
我们在计算时绿色部分在进行walsh正交自相关为0，这说明在同一个扇区，不管用户有多少，用户都能解调出自己信道的信号，这个信号与同扇区其他用户的信号无关。也就是说同一个扇区的干扰为零。但是由于信号在空间传播会产生多径，而walsh的自相关特性是要求时间绝对同步的，多径的存在破坏了walsh的正交特性，绿色部分的计算应该是不为0的，也就是同一个扇区也有干扰存在。
2．2、导频污染产生的原因
我们知道手机的接收分集采用rake接收机，它能将落在延迟线内的多径信号能量收集起来，以供将它们最优合并时使用。Rake接收机有1个searcher和3个finger，在手机开机的时候，3个finger当作searcher来使用，来帮助手机尽快地搜索到导频信道获得同步。而在平时的通信中，1个searcher是用来不停的搜索导频信号的，并不进行解调。在搜索时，searcher将输入信号与I/Q两支路的信号相比较，如果产生自相干峰就说明导频信号的存在。这样searcher不仅能搜索到导频信号，也能检测到其他基站的导频信号或者多径信号对于所关心的导频信号的强度和时延，有利用进行分集接收和切换。而3个finger是用来解调基站的导频信号或者多径信号的。当我们使用的导频信号有多于3个导频超过Tadd进入激活集后，由于手机只有3个finger，它就不能对其他的导频信号进行解调，而这些比较强的而不能解调的导频信号就会对系统产生干扰。一般认为只要如果导频信号超过了3个，且这些导频强度相当，就可以是导频污染。
在CDMA系统中，导频污染一般都只有在城市中才出现，这是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。还有，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。因此在城市中导频的规划和扇区的覆盖很重要，只要在工程建设和网络优化中把导频规划好和扇区的覆盖控制好才能尽可能避免产生导频污染。
2．3、导频污染对系统的影响
当产生导频污染时，由于其他不能解调的导频信号对能解调的信号造成干扰，这会导致背景噪声提高，使得Ec/Io的值变小，而FER的值提高，手机在解调有用信号时就要提高发射功率，这就是导频污染时产生的现象。随着手机发射功率的提高，使得该手机用户对其他的用户造成更大的干扰，对基站来说由于手机的发射功率提高，使得基站的灵敏度下降。当手机用户的FER达到很大时，由于误帧率太高手机已经无法解调出有用信号，这就会产生掉话。
如果在导频污染区进行呼叫时，由于导频的污染使得用户在呼叫过程中导频会频繁的切换，而现在的系统中较少有开接入切换的功能（在motorola系统中是Feature 4078），这会使得手机起呼接续要比平时多发preamble探针，使得接通时间变长，接入时发射功率偏大。
由于导频污染的存在，手机用户就会在这几个导频之间互相软切换或者更软切换，虽然软切换技术在CDMA中有利于反向的分集接收，但会占用系统资源（CE、walsh码和基站的功率），使得系统的容量下降。
2．4、导频污染的解决办法
导频污染是由于有多个强的导频信号造成互相干扰，因此我们在解决导频污染主要就是突出强的导频信号，使得强的导频比其他可以进激活集的导频信号强6dB，或者使进入激活集的导频减少，就可以减少这些导频信号造成的干扰，解决导频污染问题。
要解决导频污染问题，就要找到产生导频污染的根源。本文通过了在实践工作中的几个案例，通过分析导频污染产生的原因找出导频污染的解决办法，并对以下几种导频污染产生原因及解决办法进行归纳：
2．4．1、覆盖弱引起
【问题现象】：
在泉州从刺桐大桥到国道的路上，有段约700米的路段由于信号弱存在导频污染现象，导致FER和手机发射功率太高产生掉话，如下图：
图3弱覆盖产生导频污染路测图
图4弱覆盖产生导频污染路测图
【问题分析和解决】：
图中可以看到，该问题点的信号较弱，接收电平平均在－90dBm左右，使得附近的几个基站都能覆盖到该问题点。该问题点位于池店溜石村，有用户投诉过室内信号不好，该问题点需要加站解决。从图中地理位置看，泉州丰泽万春第二扇区（PN180）有覆盖过来，但导频强度较弱，增加了该点的导频污染情况，因此我们调整泉州丰泽万春第二扇区由150度调至120度，俯仰角由原来的7度调至9度。经过调整万春基站天线和增加池店溜石基站后，该问题点得到彻底解决。
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