發(fā)射功率小于1w的原因

發(fā)射功率小于1w的原因1、SNR（信噪比）講靈敏度的時(shí)候我們常常聯(lián)系到SNR（信噪比，我們一般是講接收機(jī)的解調(diào)信噪比），我們把解調(diào)信噪比定義為不超過一定誤碼率的情況下解調(diào)器能夠解調(diào)的信噪比門限（面試的時(shí)候經(jīng)常會(huì)有人給你出題，給一串NF、Gain，再告訴你解調(diào)門限要你推靈敏度）。那么S和N分別何來？S即信號(hào)Signal，或者稱為有用信號(hào)；N即噪聲Noise，泛指一切不帶有有用信息的信號(hào)。有用信號(hào)一般是通信系統(tǒng)發(fā)射機(jī)發(fā)射出來，噪聲的來源則是非常廣泛的，最典型的就是那個(gè)著名的-174dBm/Hz——自然噪聲底，要記住它是一個(gè)與通信系統(tǒng)類型無關(guān)的量，從某種意義上講是從熱力學(xué)推算出來的（所以它跟溫度有關(guān)）；另外要注意的是它實(shí)際上是個(gè)噪聲功率密度（所以有dBm/Hz這個(gè)量綱），我們接收多大帶寬的信號(hào)，就會(huì)接受多大帶寬的噪聲——所以最終的噪聲功率是用噪聲功率密度對(duì)帶寬積分得來。2、RxSensitivity（接收靈敏度）接收靈敏度，這應(yīng)該是最基本的概念之一，表征的是接收機(jī)能夠在不超過一定誤碼率的情況下識(shí)別的最低信號(hào)強(qiáng)度。這里說誤碼率，是沿用CS（電路交換）時(shí)代的定義作一個(gè)通稱，在多數(shù)情況下，BER(biterrorrate)或者PER(packeterrorrate)會(huì)用來考察靈敏度，在LTE時(shí)代干脆用吞吐量Throughput來定義——因?yàn)長(zhǎng)TE干脆沒有電路交換的語音信道，但是這也是一個(gè)實(shí)實(shí)在在的進(jìn)化，因?yàn)榈谝淮挝覀儾辉偈褂弥T如12.2kbpsRMC（參考測(cè)量信道，實(shí)際代表的是速率12.2kbps的語音編碼）這樣的"標(biāo)準(zhǔn)化替代品"來衡量靈敏度，而是以用戶可以實(shí)實(shí)在在感受到的吞吐量來定義之。3、TxPower（發(fā)射功率）發(fā)射功率的重要性，在于發(fā)射機(jī)的信號(hào)需要經(jīng)過空間的衰落之后才能到達(dá)接收機(jī)，那么越高的發(fā)射功率意味著越遠(yuǎn)的通信距離。那么我們的發(fā)射信號(hào)要不要講究SNR？譬如說，我們的發(fā)射信號(hào)SNR很差，那么到達(dá)接收機(jī)的信號(hào)SNR是不是也很差？這個(gè)牽涉到剛才講過的概念，自然噪聲底。我們假設(shè)空間的衰落對(duì)信號(hào)和噪聲都是效果相同的（實(shí)際上不是，信號(hào)能夠通編碼抵御衰落而噪聲不行）而且是如同衰減器一般作用的，那么我們假設(shè)空間衰落-200dB，發(fā)射信號(hào)帶寬1Hz，功率50dBm，信噪比50dB，接收機(jī)收到信號(hào)的SNR是多少？接收機(jī)收到信號(hào)的功率是50-200=-150Bm（帶寬1Hz），而發(fā)射機(jī)的噪聲50-50=0dBm通過空間衰落，到達(dá)接收機(jī)的功率是0-200=-200dBm（帶寬1Hz）？這時(shí)候這部分噪聲早已被"淹沒"在-174dBm/Hz的自然噪聲底之下了，此時(shí)我們計(jì)算接收機(jī)入口的噪聲，只需要考慮-174dBm/Hz的"基本成分"即可。這在通信系統(tǒng)的絕大部分情況下是適用的。4、ACLR/ACPR我們把這些項(xiàng)目放在一起，是因?yàn)樗鼈儽碚鞯膶?shí)際上是"發(fā)射機(jī)噪聲"的一部分，只是這些噪聲不是在發(fā)射信道之內(nèi)，而是發(fā)射機(jī)泄漏到臨近信道中去的部分，可以統(tǒng)稱為"鄰道泄漏"。其中ACLR和ACPR（其實(shí)是一個(gè)東西，不過一個(gè)是在終端測(cè)試中的叫法，一個(gè)是在基站測(cè)試中的叫法罷了），都是以"AdjacentChannel"命名，顧名思義，都是描述本機(jī)對(duì)其他設(shè)備的干擾。而且它們有個(gè)共同點(diǎn)，對(duì)干擾信號(hào)的功率計(jì)算也是以一個(gè)信道帶寬為計(jì)。這種計(jì)量方法表明，這一指標(biāo)的設(shè)計(jì)目的，是考量發(fā)射機(jī)泄漏的信號(hào)，對(duì)相同或相似制式的設(shè)備接收機(jī)的干擾——干擾信號(hào)以同頻同帶寬的模式落到接收機(jī)帶內(nèi)，形成對(duì)接收機(jī)接收信號(hào)的同頻干擾。在LTE中，ACLR的測(cè)試有兩種設(shè)置，EUTRA和UTRA，前者是描述LTE系統(tǒng)對(duì)LTE系統(tǒng)的干擾，后者是考慮LTE系統(tǒng)對(duì)UMTS系統(tǒng)的干擾。所以我們可以看到EUTRAACLR的測(cè)量帶寬是LTERB的占用帶寬，UTRAACLR的測(cè)量帶寬是UMTS信號(hào)的占用帶寬（FDD系統(tǒng)3.84MHz，TDD系統(tǒng)1.28MHz）。換句話說，ACLR/ACPR描述的是一種"對(duì)等的"干擾：發(fā)射信號(hào)的泄漏對(duì)同樣或者類似的通信系統(tǒng)發(fā)生的干擾。這一定義是有非常重要的實(shí)際意義的。實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中同小區(qū)鄰小區(qū)還有附近小區(qū)經(jīng)常會(huì)有信號(hào)泄漏過來，所以網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)的過程實(shí)際上就是容量最大化和干擾最小化的過程，而系統(tǒng)本身的鄰道泄漏對(duì)于鄰近小區(qū)就是典型的干擾信號(hào)；從系統(tǒng)的另一個(gè)方向來看，擁擠人群中用戶的手機(jī)也可能成為互相的干擾源。同樣的，在通信系統(tǒng)的演化中，從來是以"平滑過渡"為目標(biāo)，即在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)上升級(jí)改造進(jìn)入下一代網(wǎng)絡(luò)。那么兩代甚至三代系統(tǒng)共存就需要考慮不同系統(tǒng)之間的干擾，LTE引入U(xiǎn)TRA即是考慮了LTE在與UMTS共存的情形下對(duì)前代系統(tǒng)的射頻干擾。5、EVM（誤差矢量）首先，EVM是一個(gè)矢量值，也就是說它有幅度和角度，它衡量的是"實(shí)際信號(hào)與理想信號(hào)的誤差"，這個(gè)量度可以有效的表達(dá)發(fā)射信號(hào)的"質(zhì)量"——實(shí)際信號(hào)的點(diǎn)距離理想信號(hào)越遠(yuǎn)，誤差就越大，EVM的模值就越大。在（一）中我們?cè)?jīng)解釋過為什么發(fā)射信號(hào)的信噪比不是那么重要，原因有二：第一是發(fā)射信號(hào)的SNR往往遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于接收機(jī)解調(diào)所需要的SNR；第二是我們計(jì)算接收靈敏度時(shí)參考的是接收機(jī)最惡劣的情況，即在經(jīng)過大幅度空間衰落之后，發(fā)射機(jī)噪聲早已淹沒在自然噪聲底之下，而有用信號(hào)也被衰減到接收機(jī)的解調(diào)門限附近。但是發(fā)射機(jī)的"固有信噪比"在某些情況下是需要被考慮的，譬如近距離無線通信，典型的如802.11系列。6、SEM(SpectrumEmissionMask)講SEM的時(shí)候，首先要注意它是一個(gè)"帶內(nèi)指標(biāo)"，與spuriousemission區(qū)分開來，后者在廣義上是包含了SEM的，但是著重看的其實(shí)是發(fā)射機(jī)工作頻段之外的頻譜泄漏，其引入也更多的是從EMC（電磁兼容）的角度。SEM是提供一個(gè)"頻譜模版"，然后在測(cè)量發(fā)射機(jī)帶內(nèi)頻譜泄漏的時(shí)候，看有沒有超出模版限值的點(diǎn)。可以說它與ACLR有關(guān)系，但是又不相同：ACLR是考慮泄漏到鄰近信道中的平均功率，所以它以信道帶寬為測(cè)量帶寬，它體現(xiàn)的是發(fā)射機(jī)在鄰近信道內(nèi)的"噪聲底"；SEM反映的是以較小的測(cè)量帶寬（往往100kHz到1MHz）捕捉在鄰近頻段內(nèi)的超標(biāo)點(diǎn)，體現(xiàn)的是"以噪聲底為基礎(chǔ)的雜散發(fā)射"。如果用頻譜儀掃描SEM，可以看到鄰信道上的雜散點(diǎn)會(huì)普遍的高出ACLR均值，所以如果ACLR指標(biāo)本身沒有余量，SEM就很容易超標(biāo)。反之SEM超標(biāo)并不一定意味著ACLR不良，有一種常見的現(xiàn)象就是有LO的雜散或者某個(gè)時(shí)鐘與LO調(diào)制分量（往往帶寬很窄，類似點(diǎn)頻）串入發(fā)射機(jī)鏈路，這時(shí)候即便ACLR很好，SEM也可能超標(biāo)。7、ModulationSpectrum/SwitchingSpectrum而退回到GSM系統(tǒng)，ModulationSpectrum（調(diào)制譜）和SwitchingSpectrum（切換譜，也有稱為開關(guān)譜的，對(duì)舶來品不同翻譯的緣故）也是扮演了鄰道泄漏相似的角色。不同的是它們的測(cè)量帶寬并不是GSM信號(hào)的占用帶寬。從定義上看，可以認(rèn)為調(diào)制譜是衡量同步系統(tǒng)之間的干擾，而切換譜是衡量非同步系統(tǒng)之間的干擾（事實(shí)上如果不對(duì)信號(hào)做gating，切換譜一定是會(huì)把調(diào)制譜淹沒掉的）。這就牽涉到另一個(gè)概念：GSM系統(tǒng)中，各小區(qū)之間是不同步的，雖然它用的是TDMA；而相比之下，TD-SCDMA和之后的TD-LTE，小區(qū)之間是同步的（那個(gè)飛碟形狀或者球頭的GPS天線永遠(yuǎn)是TDD系統(tǒng)擺脫不了的桎梏）。因?yàn)樾?/p>