頻率為800MHz的CDMA基站發(fā)射性能淺析

設備檢測的目的和作用是從源頭上減少和避免干擾，隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)的發(fā)展，電磁環(huán)境日趨復雜，無(wú)線(xiàn)電干擾也日趨復雜，在這樣的形勢下，檢測工作的重要性不言而喻。要做好檢測工作需從四個(gè)環(huán)節入手，即測試儀表、被測設備、測試標準和測試方法。我們對測試儀表、測試標準和測試方法的分析探討比較多，然而對被測設備的分析研究，對我們的檢測工作同樣重要，知己知彼才能百戰百勝。

本文結合我們的工作實(shí)際，從CDMA通信原理概述、無(wú)線(xiàn)發(fā)射信道及發(fā)射性能指標三方面來(lái)闡述800 MHz CDMA基站發(fā)射性能。

1.CDMA通信原理概述

CDMA是英文Code Division Multiple Access的縮寫(xiě)，中文譯為碼分多址，即編碼劃分多址聯(lián)接，是通信領(lǐng)域廣泛使用的先進(jìn)技術(shù)之一。它以擴頻技術(shù)為基礎，利用擴頻技術(shù)形成的偽隨機序列來(lái)實(shí)現多址，換言之，CDMA通信系統中，不同用戶(hù)傳輸信息所用的信號不是靠頻率不同或時(shí)隙不同來(lái)區分的，而是用不同的編碼序列來(lái)區分的。

發(fā)射端經(jīng)過(guò)調制和擴頻兩個(gè)步驟產(chǎn)生擴頻信號。先用要傳送的信息比特對載波進(jìn)行調制，再用偽隨機序列擴展信號的頻譜;或者先用擴頻序列與信息比特相乘(擴展信息的頻譜)，再對載波進(jìn)行調制。

接收端經(jīng)過(guò)解擴和解調兩個(gè)步驟恢復原信息。解擴就是接收機以相同的偽隨機序列與接收到的擴頻信號相乘，也稱(chēng)相關(guān)接收。解擴后的信號再經(jīng)過(guò)常規解調即可恢復出信息。

要想使接收端正確檢測到發(fā)射端發(fā)射的信息，接收機本地產(chǎn)生的偽隨機序列必須與發(fā)射端相同且同步，但是偽隨機序列本身具有隨機性，不可能做到收發(fā)兩端的序列完全相同，為了減小檢測的差錯率，偽隨機序列必須具有良好的相關(guān)特性。在CDMA系統中用到特定的正交序列，如威爾士序列，進(jìn)行頻譜擴展。

2.無(wú)線(xiàn)發(fā)射信道

正如第一部分所講到的，偽隨機序列在CDMA通信中是非常重要和關(guān)鍵的。CDMA系統中用到的威爾士序列是長(cháng)度可變的，有64威爾士碼、128威爾士碼和256威爾士碼，下面我們以64威爾士碼為例來(lái)說(shuō)明CDMA無(wú)線(xiàn)發(fā)射信道。

圖1是以64威爾士碼為例的CDMA蜂窩系統的物理信道結構圖，含1個(gè)導頻信道、1個(gè)同步信道、7個(gè)尋呼信道和55個(gè)業(yè)務(wù)信道。

2.1 導頻信道

導頻信道傳輸由基站發(fā)送的連續導頻信號。導頻信號是一種無(wú)調制的直接序列擴頻信號，令移動(dòng)臺迅速精確地捕獲信道的定時(shí)信息，并提取相干載波進(jìn)行信號的解調。移動(dòng)臺通過(guò)對周?chē)煌?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/基站">基站的導頻信號進(jìn)行檢測比較，可以決定何時(shí)需要進(jìn)行越區切換。

2.2 同步信道

同步信道主要傳輸同步信息。在同步期間，移動(dòng)臺利用此同步信息進(jìn)行同步調整。一旦同步完成，通常不再使用，當通信業(yè)務(wù)多時(shí)，也可臨時(shí)改作業(yè)務(wù)信道。

2.3 尋呼信道

尋呼信道在呼叫接續階段傳輸尋呼移動(dòng)臺的信息。移動(dòng)臺通常在建立同步后，接著(zhù)就選擇一個(gè)尋呼信道(也可由基站來(lái)指定)來(lái)監聽(tīng)系統發(fā)出的尋呼信息和其它指令。當通信業(yè)務(wù)多時(shí)也可改作業(yè)務(wù)信道，直至全部用完。

2.4 業(yè)務(wù)信道

正向業(yè)務(wù)信道共有四種傳輸速率(9600 bit/s、4800 bit/s、2400 bit/s、1200 bit/s)，可以逐幀改變，以動(dòng)態(tài)地適應通信者的話(huà)音特性。

3.發(fā)射性能指標

通過(guò)前兩部分對通信原理及無(wú)線(xiàn)信道的說(shuō)明，使我們對CDMA的通信過(guò)程和無(wú)線(xiàn)接口的物理層結構有了整體的認識，接下來(lái)將結合工作實(shí)際從具體指標來(lái)闡述CDMA基站發(fā)射性能。

檢測依據YD/T 1047-2000《800MHz CDMA 數字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)設備總測試規范：基站部分》，對CDMA基站主要測試內容包括： 射頻輸出總功率、導頻功率、碼域功率、占用帶寬、頻率容限、波形質(zhì)量、傳導雜散發(fā)射等發(fā)射性能指標。

3.1 射頻輸出總功率

(1) 定義：指基站在滿(mǎn)負荷狀態(tài)下總的發(fā)射功率。

(2) 意義：功率特性是基站的基本特性。

(3)對網(wǎng)絡(luò )的影響：總功率過(guò)低，對相鄰基站的抗擾能力將降低，總功率過(guò)高，將對其它信道造成干擾。

(4)要求：在廠(chǎng)商指定的額定功率的+2 dB和-4 dB之間。

3.2 導頻功率

(1)定義：導頻信道功率與總功率之比。

(2)意義：決定了基站對移動(dòng)臺的覆蓋范圍。

(3)對網(wǎng)絡(luò )的影響：導頻功率嚴重偏離理想值時(shí)，將影響網(wǎng)絡(luò )的覆蓋特性。

(4)要求：在配置值的±0.5 dB之間。

3.3 碼域功率

(1)定義：每個(gè)威爾士碼的功率，基站檢測中主要指每個(gè)非激活威爾士碼的功率。

(2)意義：基站精確控制每個(gè)威爾士碼的功率的能力是處理易受損害的射頻多用戶(hù)鏈路，保證無(wú)干擾傳輸的先決條件。

(3)對網(wǎng)絡(luò )的影響：碼域功率偏離標準值將影響通信質(zhì)量。

(4)要求：每個(gè)非激活信道的功率應比輸出總功率低32 dB或更低。

3.4 占用帶寬

(1)定義：在該頻帶的頻率下限之下和頻率上限之上所發(fā)射的平均功率分別等于某一給定發(fā)射的總平均功率的規定百分數β/2，一般β/2值應取0.05%。

(2)意義：占用帶寬是基站的基本特性。

(3)對網(wǎng)絡(luò )的影響：占用帶寬過(guò)窄會(huì )使信息失真，占用帶寬過(guò)寬會(huì )產(chǎn)生鄰道干擾。

(4)要求：符合頻率模板，目前小于2 MHz。

3.5 頻率容限

(1)定義：指實(shí)際CDMA發(fā)射載頻頻率與指定CDMA發(fā)射載頻頻率之間允許的最大差異。

實(shí)際測量時(shí)，為了易于表示，也可用允許的最大差異與指定CDMA發(fā)射載頻頻率的比值表示，該比值為一無(wú)量綱值，用“ppm”表示。如實(shí)際頻率用f表示，指定頻率用f0表示，則可用(f-f0/f0)×106ppm來(lái)表示。頻率的單位為赫茲。

(2)意義：保證發(fā)射信道不對相鄰信道造成干擾。

(3)對網(wǎng)絡(luò )的影響：頻率容限超出允許值會(huì )對相鄰信道造成干擾。

(4)要求：實(shí)際CDMA發(fā)射載頻頻率與指定CDMA發(fā)射載頻頻率之間允許的最大差異指定頻率的±5×108;或(f-f0/f0)±0.05 ppm。