通讯系统中常见射频指标释义( 二 )


3、Tx Power(发射功率)
发射功率的重要性 , 在于发射机的信号需要经过空间的衰落之后才能到达接收机 , 那么越高的发射功率意味着越远的通信距离 。那么自由空间的损耗大约是个什么数值呢?
基站下行链路预算计算
接收器的信号接收强度为 :Si = Pout - Ct + Gt - PL + Gr – Cr , 其中Pout表示基站发射的功率 , Ct基站发射信号的链路损耗 , Gt表示发射天线增益 , PL表示空间损耗 , Gr表示接收天线增益 , Cr表示接收信号的链路损耗 , Si表示接收机收到的信号 。
自由空间损耗 , 指的是电磁波在空气中传播时候的能量损耗 , 电磁波在穿透任何介质的时候都会有损耗 。自由空间损耗公式:空间损耗PL=20log(F)+20log(D)+32.4;F为频率 , 单位为MHz;D为距离 , 单位为Km 。
由PL=20log(F)+20log(D)+32.4 , 算出来:
在2.4 GHz : 空间损耗PL=32.4+20log(2400)+[km]=100 +[km]
在3.5 GHz : 空间损耗PL=32.4+20log(3500)+[km]=103.3 +[km]
在5.8. GHz : 空间损耗PL=32.4+20log(5800)+[km]=107.7 + 20 Log D[km]
2.4GHz信号的自由空间衰减值
3.5GHz信号的自由空间衰减值
LTE基站的普遍功率为40W , 46dBm , 假设基站部署的频率是2.4GHz,那么20公里外的信号大小只有46-126=-80dBm , 依然足够手机使用;但如果是5G基站 , 部署在n78频段 , 频率是3.5GHz , 那20公里以外的信号大小是多少呢?46-129.3=-83.3dBm , 如果要保持和LTE基站同样的覆盖率 , 相应的功率就要提高3.3dB , 差不多是加大一倍 。
因此功率对于基站提高网络覆盖率是非常重要的 , 同理 , 保证手机端的上行功率对提高上行网络接入能力也有重要意义 。
附常见的介质的衰减值参考表:
常见的介质的衰减值参考表
4、ACLR/ACPR
我们把这些项目放在一起 , 是因为它们表征的实际上是“发射机噪声”的一部分 , 只是这些噪声不是在发射信道之内 , 而是发射机泄漏到临近信道中去的部分 , 可以统称为“邻道泄漏” 。其中ACLR和ACPR(其实是一个东西 , 不过一个是在终端测试中的叫法 , 一个是在基站测试中的叫法罢了 , 终端中的CDMA指标中也叫ACPR) , 都是以“ ”命名 , 顾名思义 , 都是描述本机对本系统本频段其他设备的干扰 。而且它们有个共同点 , 对干扰信号的功率计算也是以一个信道带宽为计 。这种计量方法表明 , 这一指标的设计目的 , 是考量发射机泄漏的信号 , 对相同或相似制式的设备接收机的干扰——干扰信号以同频同带宽的模式落到接收机带内 , 形成对接收机接收信号的同频干扰 。
ACLR的定义
在LTE中 , ACLR的测试有两种设置 , EUTRA和UTRA , 前者是描述LTE系统对LTE系统的干扰 , 后者是考虑LTE系统对UMTS(实际上就是WCDMA和TD-SCDMA)系统的干扰 。所以我们可以看到EUTRA ACLR的测量带宽是LTE RB的占用带宽 , 如果不好区分 , 看到E就是LTE 。UTRA ACLR的测量带宽是UMTS信号的占用带宽(FDD系统3.84MHz , TDD系统1.28MHz) 。换句话说 , ACLR/ACPR描述的是一种“对等的”干扰:发射信号的泄漏对同样或者类似的通信系统发生的干扰 。实际网络中同小区邻小区、附近小区经常会有信号泄漏过来 , 所以网规网优的过程实际上就是容量最大化和干扰最小化的过程 , 而系统本身的邻道泄漏对于邻近小区就是典型的干扰信号;基站的不同信道或者基站与基站之间有干扰 , 同样的 , 在手机端 , 也会互相干扰 。在通信系统的演化中 , 从运营商的投资角度来说 , 从来都是“平滑过渡”的 , 2G–>3G–>4G–>5G , 即使现在都到5G时代了 , 2G的GSM依然在运营 , LTE引入UTRA即是考虑了LTE在与UMTS共存的情形下对前代系统的射频干扰 。B1频段有WCDMA , 有LTE , 未来也有5G , 因此5G系统同样也要考虑5G对自身系统相邻信道和LTE和UMTS的影响;