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相關(guān)專題：
1、引言
3GPP2 C.S0010-A《cdma2000擴(kuò)頻基站最低性能標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定了發(fā)射機(jī)傳導(dǎo)性雜散發(fā)射抑制的指標(biāo)。其中頻率偏置范圍750 kHz～4 MHz主要針對(duì)CDMA帶內(nèi)/信道外（in-band/out-of-channel）干擾，其余主要針對(duì)帶外（out-of-band）干擾，但同時(shí)注明這些指標(biāo)不適用于多載波條件。對(duì)CDMA連續(xù)多載波而言，每載頻信道之間的鄰道功率比（Adjacent Channel Power Ratio，ACPR）比雜散發(fā)射抑制更重要，更具有實(shí)際意義，CDMA通信中的掉話、串音、信號(hào)時(shí)斷時(shí)續(xù)實(shí)際上都與ACPR密切相關(guān)。
2、雜散發(fā)射抑制與ACPR的差異
在3GPP2 C.S0010-A中，傳導(dǎo)性雜散發(fā)射定義為在指定CDMA信道頻率之外的發(fā)射。CDMA帶內(nèi)/信道外不同頻率偏置范圍的雜散發(fā)射抑制是不同的：±（750 kHz～1.98 MHz）時(shí)，要求≤-45 dBc/30 kHz；±（1.98～4.0）MHz時(shí)，要求≤-65 dBc/30 kHz。
ACPR是指發(fā)射機(jī)在規(guī)定的調(diào)制狀態(tài)下工作時(shí)，其輸出落入鄰道帶內(nèi)的功率。通常用相鄰信道不同頻偏處指定帶寬內(nèi)的功率與信道總功率之比來表示。鄰道功率的大小主要取決于已調(diào)邊帶的擴(kuò)展和發(fā)射機(jī)的噪聲。
ACPR也稱為頻譜擴(kuò)展或頻譜再生（Spectral Regrowth）。傳統(tǒng)測(cè)量中，對(duì)于窄帶信號(hào)，常用雙音信號(hào)互調(diào)測(cè)量來評(píng)估發(fā)射機(jī)的失真性能。CDMA是一種寬帶調(diào)制信號(hào)，不僅具有非常緊密的頻譜分量，還具有很高的尖峰信號(hào)（稱作波峰因子），這些來自于信號(hào)自身頻譜分量的互調(diào)產(chǎn)物往往會(huì)落在CDMA頻譜周圍。CDMA信號(hào)的互調(diào)測(cè)量十分復(fù)雜，而ACPR與非線性失真引起的互調(diào)產(chǎn)物密切相關(guān)，所以ACPR實(shí)際上是一種測(cè)量CDMA發(fā)射機(jī)非線性失真更好的方法。
從圖1所示的測(cè)量實(shí)例中，可以清楚地看到非線性失真引起的頻譜擴(kuò)展及互調(diào)產(chǎn)物。圖1（a）所示為ACPR性能良好的例子，兩信號(hào)間及邊帶幾乎沒有互凋失真產(chǎn)物；（b）所示為ACPR低劣的例子，兩信號(hào)間及邊帶存在嚴(yán)重的互調(diào)失真產(chǎn)物。
雜散發(fā)射與ACPR既存在差異，又有聯(lián)系。對(duì)CDMA帶內(nèi)而言，ACPR性能良好，雜散發(fā)射抑制基本都能合格；但雜散發(fā)射抑制合格，ACPR性能卻未必良好。在多載波條件下，發(fā)射機(jī)的ACPR比雜散發(fā)射抑制更重要。但在CDMA基站發(fā)射機(jī)性能測(cè)試中，往往比較重視雜散發(fā)射的影響，忽視了鄰道功率比對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的干擾與影響。
3、ACPR對(duì)CDMA網(wǎng)絡(luò)的影響
目前，我國CDMA網(wǎng)絡(luò)發(fā)射鏈路的頻帶為870-880 MHz，現(xiàn)已使用了201、242、283三個(gè)連續(xù)載頻。理想狀態(tài)下，三個(gè)載頻之間應(yīng)互不影響，而實(shí)際情況是隨著ACPR的不同，相鄰信道之間的影響程度也不同。在三載頻情況下，尤其在201、242、283連續(xù)載頻情況下，若基站發(fā)射機(jī)的ACPR性能較差，242載頻（877.36 MHz）不僅受兩側(cè)相鄰載頻的鄰道干擾，還受互調(diào)干擾。數(shù)學(xué)推導(dǎo)證明，等間隔通信系統(tǒng)的互調(diào)產(chǎn)物隨頻道數(shù)的增加而迅速增加，且落入中間頻道的互調(diào)產(chǎn)物最為嚴(yán)重，實(shí)測(cè)也完全證實(shí)了這一點(diǎn)。
3.1 ACPR性能低劣將提高碼域噪聲
CDMA基站設(shè)備測(cè)試需要多路碼分信道被同時(shí)激活。在3GPP2 C.S0010-A中規(guī)定了基站測(cè)試模式的碼分信道配置，具體見表1。
圖2（a）所示為與表1相對(duì)應(yīng)的正常情況下的碼域功率。其中Walsh 0為導(dǎo)頻信道，Walsh 1為尋呼信道，Walsh 32為同步信道，Walsh 8～13為業(yè)務(wù)信道。碼域中所有非相關(guān)干擾功率的表現(xiàn)都是相似的，在全部Walsh碼道等分?jǐn)U展，形成碼域噪聲，即圖2（a）中綠色部分所示，可見ACPR性能優(yōu)良時(shí)的碼域噪聲非常低。圖2（b）所示為ACPR性能低劣時(shí)的碼域功率，與圖2（a）相比，碼域噪聲明顯提高（Avg Inactive Ch低于總功率約-20.282 dBc，Max Inactive Ch低于總功率僅-12.203dBc），噪聲幾乎將有效信道淹沒，大大減少了系統(tǒng)的容量。
3.2 ACPR性能低劣會(huì)引起碼域互調(diào)
ACPR性能低劣會(huì)引起Walsh 碼混合調(diào)制，產(chǎn)生額外的無效碼分信道，其特征與射頻信號(hào)在頻域的互調(diào)干擾十分相似，稱之為碼域互調(diào)。圖2（b）中紅色碼分信道為正常有效信道，Wa1sh 1、Walsh 8和Walsh 16凸出綠色陰影為非線性失真引起的碼域互調(diào)產(chǎn)物。
3.3 ACPR性能嚴(yán)重下降導(dǎo)致有效碼分信道丟失
圖2（b）中ACPR引起的互調(diào)干擾導(dǎo)致丟失了walsh 1尋呼信道和若干業(yè)務(wù)碼道。在CDMA碼分信道中，尋呼信道用于向移動(dòng)臺(tái)發(fā)送系統(tǒng)參數(shù)、接入?yún)?shù)、鄰區(qū)列表等公共開銷信息，供基站在呼叫建立階段傳送控制信息。同步信道用于傳送同步信息，在基站覆蓋范圍內(nèi)，各移動(dòng)臺(tái)利用它進(jìn)行同步。業(yè)務(wù)信道用于用戶正常通信。丟失這些信道，將嚴(yán)重影響CDMA無線網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量，降低系統(tǒng)容量。
3.4 ACPR性能低劣影響波形質(zhì)量Rho
3GPP2 C.S0010-A規(guī)范把Rho作為測(cè)量CDMA調(diào)制質(zhì)量的一個(gè)指標(biāo)，稱作波形質(zhì)量。最低性能標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定Rho≥0.912，表示在發(fā)射總功率中包含了91.2%的相關(guān)功率，其余8.8%為非相關(guān)功率，即無效功率。圖3（a）所示為波形質(zhì)量?jī)?yōu)異的實(shí)例，圖3（a）中左側(cè)顯示Rho為0.99367，右側(cè)的星座圖與Rho測(cè)量相結(jié)合更直觀地表示了調(diào)制精確；圖3（b）為ACPR性能低劣導(dǎo)致波形質(zhì)量不合格的實(shí)例，圖3（b）中左側(cè)顯示Rho為0.76563、相關(guān)功率降至76.6%、無效功率升至23.4%，與碼域噪聲增加相關(guān)聯(lián)，從右側(cè)的星座圖可以直觀地看到調(diào)制混亂。
CDMA系統(tǒng)通常被噪聲所惡化，故稱之為干擾受限制系統(tǒng)。Rho性能變差將會(huì)直接影響基站容量，因?yàn)榉窍嚓P(guān)功率在本質(zhì)上是一種干擾，需要提升有效信道的功率去克服干擾，提升的功率反之又被視作附加干擾，當(dāng)信/干比不能滿足要求時(shí)，就會(huì)發(fā)生掉話。
4、ACPR測(cè)量的緊迫性和必要性
在3GPP2 C.S0010-A中規(guī)定了雜散發(fā)射抑制而未規(guī)定ACPR的原因有兩個(gè)：一是雜散發(fā)射作為一種系統(tǒng)測(cè)試，而ACPR主要是針對(duì)部件的測(cè)試；二是3GPP2 C.S0010-A本身就是最低性能標(biāo)準(zhǔn)，有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)ACPR另做了嚴(yán)格規(guī)定。因此，最低標(biāo)準(zhǔn)沒有規(guī)定決不意味對(duì)ACPR沒有要求。
圖4為不同型號(hào)發(fā)射機(jī)在相同額定發(fā)射功率情況下的ACPR測(cè)量結(jié)果。通過對(duì)比可以看出，在同等條件下，兩者性能相差懸殊。
ACPR隨頻率偏置變化而不同，從中可進(jìn)一步了解基站性能的優(yōu)劣。表2為不同型號(hào)基站在額定發(fā)射功率情況下不同頻偏處的ACPR測(cè)量結(jié)果。其中A為第一代產(chǎn)品，C和D為最新產(chǎn)品。從性能統(tǒng)計(jì)比較可見，ACPR性能呈逐代下降趨勢(shì)，型號(hào)C和D產(chǎn)生的鄰道干擾大于型號(hào)A和B的數(shù)倍，導(dǎo)致基站容量顯著下降，已到了十分驚人的地步。事實(shí)充分說明了重視和加強(qiáng)ACPR測(cè)量的緊迫性和必要性。
理論上，ACPR隨信道配置不同而變化，信道增加通常會(huì)提升鄰道干擾。對(duì)上述幾種型號(hào)基站做了進(jìn)一步測(cè)試比較，實(shí)測(cè)說明，A和B兩種型號(hào)發(fā)射機(jī)在不同信道配置的ACPR基本相似，而C和D兩種型號(hào)則發(fā)生6-8 dB的變化。
5、結(jié)束語
CDMA基站發(fā)射機(jī)ACPR性能嚴(yán)重下降對(duì)CDMA無線網(wǎng)絡(luò)在頻域、碼域和調(diào)制域產(chǎn)生的影響和干擾，在基站設(shè)備指示器上經(jīng)常顯示綠燈，沒有任何告警，網(wǎng)管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)更無法反映。CDMA通話中發(fā)生的掉話、串音、信號(hào)時(shí)斷時(shí)續(xù)實(shí)際上都與ACPR密切相關(guān)。ACPR性能嚴(yán)重下降對(duì)CDMA無線網(wǎng)絡(luò)已產(chǎn)生了潛在的影響和損害。重視和加強(qiáng)基站設(shè)備的安裝、驗(yàn)收和日常維護(hù)測(cè)試，監(jiān)督和改善ACPR等各項(xiàng)性能指標(biāo)，將顯著改善CDMA無線網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量，提升基站效率和系統(tǒng)容量，產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
----《電信技術(shù)》
