关于3GPP标准中基站频谱发射模板和ACLR两个指标的考虑

关于3GPP 标准中频谱发射模板和 ACLR 两个指标的考虑
一. 指标
1. 3GPP 中频谱发射模板的指标要求:
Table 6.14: Spectrum emissi on mask values, BS maximum output power P
_ 43 dBm
Table 6.15: Spectrum emissi on mask values, BS maximum output power
Table 6.16: Spectrum emissi on mask values, BS maximum output power 31
< P < 39
2. 3GPP 中ACLR 的指标要求：
Table 6.22: BS ACLR
二.问题的提出：
在WCDMA高功放的测试中发现，在单载波满足ACLR指标要求时，频谱发射模板要求并
不满足，必须将输出功率回退，使其临道ACLR指标达到—48dBc左右，才有可能能满足频谱发射模板要求。

为什么同为临近频带的线性指标要求，ACLR能满足指标甚至留有余量
2dB左右，而频谱发射模板指标却过不去？
三.分析
定义分析：
1. 共性：频谱发射模板和ACLR两个指标在3GPP中是同属于“带外发射(out of band emission)”指
标。

带外发射的定义是：由调制过程和传输中的非线性产生的紧邻有用信道外的有害发射，不包括杂散发射。

2. 区别：A.适用范围不同。

频谱发射模板只是在特定的一些区域需要满足的一个指
标，而在其他某些地域则不一定要求。

ACLR指标则是在任何情况都必须满足。

ACLR指标只是针对WCDMA系统自身干扰而言的，也就是不希望对同一系统内工作在其相邻载波
的其他基站造成干扰。

而频谱发射模板更多的则是考虑非
WCDMA系统，如和工作在UMTS相邻频段的其他系统共存，或是和工作在PCS 频段的其他系统共存。

因此其测量带宽也会和相应的系统对应起来，如30K测量
带宽就是对应PCS系统和卫星系统。

B.对载波数要求不同。

频谱发射模板指标都是在单载波情况下
定义的，如果是多载波功放，测辐射模板只用单载波。

而ACLR
指标则是无论载波数多少，传输模式是什么，都必须满足。

指标分析：
以基站输出功率39 < P < 43 dBm为例，频谱发射模板指标为：
Table 6.15: Spectrum emissi on mask values, BS maximum output power 39 _ P < 43
dBm
假设基站输出功率P=40dBm，将每一频段的要求转换成测量带宽为 3.84M的要求:
Frequency offset of measurement filter
-3dB point,邑
Frequency offset of
measurement filter centre
frequency, f_offset
Minimum requirement
Band 1, II, III
Additional
requirements
1
Band II
Measurement
bandwidth
2.5 MHz 站< 2.7
MHz 2.515MHz <f_offset <
2.715MHz
+7dBm(-33dBc) +6dBm 3.84MHz
2.7 MHz 訪<
3.5
MHz 2.715MHz <f_offset <
3.515MHz
-5dBm(-45dBc)
(f_offset 为3.515M 时)
+6dBm 3.84MHz
3.515MHz <f_offset <
4.0MHz
-5dBm(-45dBc) NA 3.84MHz
3.5 MHz <Z f < 7.5
MHz 4.0 MHz <f_offset <
8.0MHz
-7.2dBm(-47.2dBc) NA 3.84MHz
7.5 MHz <f兰去max 8.0MHz <f_offset <
f_Offset max
-10.2dBm(-50.2dBc) NA 3.84MHz
从表中可以看出，前4行的频率范围2.5 MHz <：-f < 7.5 MHz是在临道内，最后一行的频率范围则是在隔道内，ACLR对临道和隔道的要求分别为-45dBc和一50dBc。

那么从表中可以看出，在2.715MHz < f_offset <
3.515MHz 的后半程频率范围内、 3.515MHz < f_offset <
4.0MHz的全频率范围内，频谱发射模板的指标刚好和ACLR持平；而在4.0 MHz - f_offset
< 8.0MHz频率范围内，频谱发射模板的指标要求则明显高出ACLR指标。

以上理论分析从实验中得到了很好的证实。

下图为实验曲线图：
Date: 16.NOV.2004 09:16:12
曲线图中红色曲线为频谱发射模板的指标要求线, 蓝色曲线为实际测量曲线。

从图中可以看
Re f 4 0 dBm At t 2 0 d B * SWT 1 0 s
A
L VL
出，由于测量带宽的突变（30K 变为1M ），曲线中左右两侧各有一个不连续点。

并且超标部 分（蓝色高于红色的部分）主要集中在 3.515MHz < f_offset < 4.0MHz 范围和4.0 MHz < f_offset < 8.0MHz 的前段频率范围， 很好验证了理论分析的正确性。

此时的ACLR 如下面的 曲线所示：
Adj a c e n t Chan n e l
B a nd w i d t h S
p ac i n g
Alternate Cha n n el B a nd w i d t h S
p ac i n g
Date: 17.NOV.2004 03:55:18
以上举例为P=40dBm 的情况，如果功率更大的话，比如说 P=43dBm ，那么频谱发射模板中 2.515MHz
< f_offset < 4.0MHz 范围的要求折合成 ACLR 则变为-48dBc ，4.0 MHz < f_offset
< 8.0MHz 则变为-50.2dBc ，要求则更为严格；如果功率低于
39dBm ，从频谱发射模板的指
标表格中可以看到其要求变为和输出功率相关的量，所以折合成 ACLR 这一相对值指标则
和39 < P < 43情况一样。

四. 结论
综上所述，一般直放站用单载波高功放最大功率都在
43dBm 以下，为了能满足频谱发射模
板这一指标要求，其临道 ACLR 必须达到—48dBc,考虑余量，以-50dBc 的要求比较合适， 隔道ACLR 指标一般很容易做到-60dBc 以上，所以没什么特殊要求，-55dBc 应该比较合适。

对于P >43 dBm 的功放，其临道 ACLR 必须达到—51dBc,考虑余量，以-53dBc — -55dBc 的 要求比较合适。

如果是多载波功放，则 ACLR 指标更为难做，而且由于频谱发射模板是在
单载波情况下定义的， 必须按单载波情况测量， 这样对于多载波功放，ACLR 的指标要求则
比频谱发射模板严格。

30 20
10
-10
「
J -20
-30
r
*
-40
J
J
r J “ 4*
-60
W- CDMA 3GPP F WD
3.
8 4 MHz
Power 39.98 dBm
3.
8 4 MHz Lower -47.57 dB 5 MHz
Upper -47.27 dB 3.
8 4 MHz Lower -65.07 dB 1 0 MHz
Upper -65.54 dB
Ref 35 dBm
* RBW 30 kHz * VBW 300 kHz
Att 20 dB
* SWT 1 s
2 L VL
4 GHz
Span 25.5 MHz
Center
T x Channel
B a n d w i d t h
2.55 MHz/。