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

2.715MHz

+7dBm(-33dBc) +6dBm 3.84MHz

2.7 MHz 訪<

3.5

MHz 2.715MHz

3.515MHz

-5dBm(-45dBc)

(f_offset 为3.515M 时)

+6dBm 3.84MHz

3.515MHz

4.0MHz

-5dBm(-45dBc) NA 3.84MHz

3.5 MHz

MHz 4.0 MHz

8.0MHz

-7.2dBm(-47.2dBc) NA 3.84MHz

7.5 MHz

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/