邻道功率比对CDMA网络的影响和测试的必要性

1、引言

3GPP2C.S0010-A《cdma2000扩频基站最低性能标准》中规定了发射机传导性杂散发射抑制的指标。其中频率偏置范围750kHz～4MHz主要针对CDMA带内/信道外（in-band/out-of-channel）干扰，其余主要针对带外（out-of-band）干扰，但同时注明这些指标不适用于多载波条件。对CDMA连续多载波而言，每载频信道之间的邻道功率比（Adjacent Channel Power Ratio，ACPR）比杂散发射抑制更重要，更具有实际意义，CDMA通信中的掉话、串音、信号时断时续实际上都与ACPR密切相关。

2、杂散发射抑制与ACPR的差异

在3GPP2C.S0010-A中，传导性杂散发射定义为在指定CDMA信道频率之外的发射。CDMA带内/信道外不同频率偏置范围的杂散发射抑制是不同的：±（750kHz～1.98MHz）时，要求≤-45 dBc/30 kHz；±（1.98～4.0）MHz时，要求≤-65 dBc/30 kHz。

ACPR是指发射机在规定的调制状态下工作时，其输出落入邻道带内的功率。通常用相邻信道不同频偏处指定带宽内的功率与信道总功率之比来表示。邻道功率的大小主要取决于已调边带的扩展和发射机的噪声。

ACPR也称为频谱扩展或频谱再生（SpectralRegrowth）。传统测量中，对于窄带信号，常用双音信号互调测量来评估发射机的失真性能。CDMA是一种宽带调制信号，不仅具有非常紧密的频谱分量，还具有很高的尖峰信号（称作波峰因子），这些来自于信号自身频谱分量的互调产物往往会落在CDMA频谱周围。CDMA信号的互调测量十分复杂，而ACPR与非线性失真引起的互调产物密切相关，所以ACPR实际上是一种测量CDMA发射机非线性失真更好的方法。

从图1所示的测量实例中，可以清楚地看到非线性失真引起的频谱扩展及互调产物。图1（a）所示为ACPR性能良好的例子，两信号间及边带几乎没有互凋失真产物；（b）所示为ACPR低劣的例子，两信号间及边带存在严重的互调失真产物。

图1 ACPR性能曲线示意

杂散发射与ACPR既存在差异，又有联系。对CDMA带内而言，ACPR性能良好，杂散发射抑制基本都能合格；但杂散发射抑制合格，ACPR性能却未必良好。在多载波条件下，发射机的ACPR比杂散发射抑制更重要。但在CDMA基站发射机性能测试中，往往比较重视杂散发射的影响，忽视了邻道功率比对系统内的干扰与影响。

3、ACPR对CDMA网络的影响

目前，我国CDMA网络发射链路的频带为870-880MHz，现已使用了201、242、283三个连续载频。理想状态下，三个载频之间应互不影响，而实际情况是随着ACPR的不同，相邻信道之间的影响程度也不同。在三载频情况下，尤其在201、242、283连续载频情况下，若基站发射机的ACPR性能较差，242载频（877.36MHz）不仅受两侧相邻载频的邻道干扰，还受互调干扰。数学推导证明，等间隔通信系统的互调产物随频道数的增加而迅速增加，且落入中间频道的互调产物最为严重，实测也完全证实了这一点。

3.1ACPR性能低劣将提高码域噪声

CDMA基站设备测试需要多路码分信道被同时激活。在3GPP2C.S0010-A中规定了基站测试模式的码分信道配置，具体见表1。

表1 主路径激活的码分信道测试配置

图2（a）所示为与表1相对应的正常情况下的码域功率。其中Walsh0为导频信道，Walsh1为寻呼信道，Walsh32为同步信道，Walsh 8～13为业务信道。码域中所有非相关干扰功率的表现都是相似的，在全部Walsh码道等分扩展，形成码域噪声，即图2（a）中绿色部分所示，可见ACPR性能优良时的码域噪声非常低。图2（b）所示为ACPR性能低劣时的码域功率，与图2（a）相比，码域噪声明显提高（Avg Inactive Ch低于总功率约-20.282 dBc，Max Inactive Ch低于总功率仅-12.203dBc），噪声几乎将有效信道淹没，大大减少了系统的容量。

3.2ACPR性能低劣会引起码域互调

ACPR性能低劣会引起Walsh码混合调制，产生额外的无效码分信道，其特征与射频信号在频域的互调干扰十分相似，称之为码域互调。图2（b）中红色码分信道为正常有效信道，Wa1sh1、Walsh8和Walsh 16凸出绿色阴影为非线性失真引起的码域互调产物。

图2 ACPR性能码域功率示意

3.3ACPR性能严重下降导致有效码分信道丢失

图2（b）中ACPR引起的互调干扰导致丢失了walsh1寻呼信道和若干业务码道。在CDMA码分信道中，寻呼信道用于向移动台发送系统参数、接入参数、邻区列表等公共开销信息，供基站在呼叫建立阶段传送控制信息。同步信道用于传送同步信息，在基站覆盖范围内，各移动台利用它进行同步。业务信道用于用户正常通信。丢失这些信道，将严重影响CDMA无线网络的通信质量，降