高层导频污染问题探讨和伪导频解决方案

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1、高层导频污染问题探讨和伪导频解决方案杨永锋戴擎宇王斌（朗讯科技中国有限公司中国联通上海分公司）摘要：本文分析了高层导频的成因和一些解决方案，并引入利用伪导频解决高层导频污染的思路。同时提出了几种伪导频方案，并对各方案进行比较。最后介绍了伪导频方案的实际试验工程效果。关键词：伪导频，高层导频污染1概述上海CDMA网络经过几期建设后，不但在室外覆盖上已经达到相当程度，而且在室内覆盖上也已经发展了相当规模。目前上海现网室内站已经达到了700多处，还不包括由室内直放站构建的室内覆盖系统。随着室内站和室内覆盖系统大规模建设，一些与室内覆盖系统相关的网络问题也随之显现。主要的表现形式是，在一

2、些室内覆盖系统中，由CDMA系统特性问题而导致C网室内信号在高层窗边无法将室外信号完全“逼”出窗外，致使室内信号在高层窗边无法完全成为主控信号，从而出现高层所特有的现象：无主导频信号，或导频间无法切换引起的一些起呼失败和掉话等等，一般我们称之为“高层导频污染”。又因其主要发生在高层窗边，或简称其为“窗边效应”。“窗边效应”影响了用户在高层窗边的通话质量和主观感受。为解决这一难题，先后运用了多种方法，但难免要涉及对室内覆盖系统和外部宏蜂窝网络的改动，投资大、工期长，工程复杂。本文通过对高层导频产生的内外在因素分析，在一些常规解决手段的基础，引入了一种全新的解决方案——伪导频解决方案

3、，该方案不需要对分布系统和外部网络做大规模的整改，为运营商节约宝贵的投资和时间。2“窗边效应”产生因素高层导频污染主要发生于高层建筑物的窗边。即便这幢楼宇已经安装了室内覆盖系统，由于一般室内覆盖系统天线都安装在建筑物的楼道内，其输出信号到达窗边时，自由空间损耗及穿透损耗已经使室内信号无法在窗边形成有效的主导频，从而形成所谓的高层导频污染。因此，造成高层导频主要是外在因素和内在因素共同作用的结果。1）外在因素：在高层能收到多处基站传来的信号，特别是当周边的基站高度较低时，在高层更能收到一些多重以外基站的信号。同时，由于高层信号的不规则，也会出现一些导频之间没有邻区关系的现象。现网天

4、线高度一般都在30-40米左右，相当于10-13层楼的高度，且市区内普遍采用6度电子下倾的天线，因此高层的信号主要来自天线本身的主波瓣的上半部分、一些楼层的反射和天线的后瓣。其中，影响最大的是来自天线本身主波瓣的上半部分。分析天线垂直方向图上可以得出，主瓣虽然加上了一定的倾角，但在水平及水平方向以上2度左右的地方，主瓣功率只是下降了6到10db左右。现实模拟如图所示：图1：宏站天线上波瓣对远处高层影响图天线和远处建筑物高层之间的夹角也就是2度左右，因此，到达高层的信号基本还是由远处基站的主瓣贡献的。另一个主要影响的外在因素是，高层所看到的信号数量较多，一般除了近处基站的信号，有的

5、更有来自较远几层外的基站。几个扇区之间邻区关系不可能十分完整。同时高层信号的波动也比较大，信号间切换比较频繁。一般的高层掉话和起呼失败，都可以归结到：终端在空闲或通话状态下，经过十数次的PN之间的切换，最终由于某两个扇区之间缺乏邻区关系，或无法及时发现新的PN导致掉话。从终端用户的感受来讲，在高层往往是可以起呼，也可以进行一定时间的通话，但通话很难保持，经过一定的时间，即出现掉话。2）室内覆盖因素既然室外信号比较强，要想使室内信号压过室外信号而成为主导频，多少功率才是合适的呢？有个简单的公式可以估算：10log[P_in_pilot_recv/(Ith+P_out+P_in_pi

6、lot_recv/0.15)]≈T其中：窗边室外接收总功率为：P_out（室内基站开通前忙时测量值）热噪声基底：Ith=-105dBm通话所需保证Ec/Io:TdB（根据覆盖要求可调整，假设值为-10dB)在窗边所需的室内基站Pilot信号的功率：P_in_pilot_recv依据上述公式简单举例:当室外接收信号强度达到－55--60dBm左右时（高层情况下很常见）,室内pilot信号需在窗边达到－10dB左右的Ec/Io，在其边缘的接收功率（即窗边的接收功率）也将需要达到－55～－60dBm。而要达到这个功率，根据室内传播公式：P_in_pilot_recv=P_ant–L_a

7、ir–Ld-Lp其中P_ant是室内覆盖天线口输出功率，L_air是室内覆盖空间传播损耗，Ld是室内隔断损耗，Lp是室内多径损耗。通常Ld+Lp取15db。假设天线口离窗边有15米距离（此时L_air为56db），则根据上面的公式，要使P_in_pilot_recv达到-60dbm功率，则天线口输出功率P_ant至少应为11dbm。这在一般室内覆盖系统中很难做到。外在因素和室内覆盖因素相加起来，是造成窗边效应的主要原因。3解决“窗边效应”的一些思路解决高层导频污染的思路主要是从高