一起來學(xué)5G終端射頻標(biāo)準(zhǔn)（頻譜發(fā)射-1）

距離上次我們學(xué)習(xí)5G終端射頻標(biāo)準(zhǔn)，恰好又過去了三個月，一般三個月的時間就可以release一版新的3GPP標(biāo)準(zhǔn)，所以這次我們升級到3GPP TS 38.521-1 V17.8.0 版本：38521-1-h80來學(xué)習(xí)6.5 Output RF spectrum emissions的內(nèi)容。

01 跟頻譜發(fā)射相關(guān)的幾個概念

3GPP中對Unwanted Emission的定義如下：

Unwanted emissions are divided into "Out-of-band emission" and "Spurious emissions" in 3GPP RF specifications. This notation is in line with ITU-R recommendations such as SM.329-10 and the Radio Regulations.

在 3GPP 射頻規(guī)范中，無用發(fā)射分為 "帶外發(fā)射 "和 "雜散發(fā)射"。這與ITU-R建議書（如SM.329-10）和《無線電管理條例》是一致的。同時，與我國的《無線電頻率劃分規(guī)定》也是一致的。

所以我們就來看一下ITU-R的定義：

帶外發(fā)射（Out-of-band emission）= 調(diào)制過程中產(chǎn)生的緊靠必要帶寬之外的一個或多個頻率上的發(fā)射，但不包括雜散發(fā)射。

雜散發(fā)射（Spurious emission） = 在必要帶寬之外的一個或多個頻率上的發(fā)射，其電平可以降低而不影響相應(yīng)的信息傳輸。雜散發(fā)射包括諧波發(fā)射、寄生發(fā)射、互調(diào)產(chǎn)物和頻率轉(zhuǎn)換產(chǎn)物，但不包括帶外發(fā)射。

無用發(fā)射（Unwanted emissions） = 雜散發(fā)射和帶外發(fā)射。

UE發(fā)射機(jī)頻譜發(fā)射由三部分組成：占用帶寬（信道帶寬：channel bandwidth）、帶外（OOB）發(fā)射和遠(yuǎn)端雜散域（Spurious domain）發(fā)射。如下圖所示：

02 占用帶寬的算法

在上面帶外發(fā)射和雜散發(fā)射的概念中，都提到了必要帶寬（necessary bandwidth），而它與占用帶寬又是什么區(qū)別呢？

首先ITU-R對必要帶寬，也是有定義的：

必要帶寬是指：對于給定類別的發(fā)射，在特定條件下，剛好足以確保以所需速率和質(zhì)量傳輸信息的頻帶寬度。但在不同的系統(tǒng)，具體的定義還有所區(qū)別：

—對于應(yīng)用于多通道或多載波發(fā)射機(jī)/應(yīng)答機(jī)，即可能從一個最終輸出放大器或有源天線同時發(fā)射多個載波時，必要帶寬被認(rèn)為是發(fā)射機(jī)或應(yīng)答機(jī)帶寬的3dB帶寬。這不適用于移動服務(wù)基站或使用移動技術(shù)的固定無線接入基站。

—對于固定業(yè)務(wù)（FS），在固定數(shù)字無線多載波系統(tǒng)中，應(yīng)使用ITU-R F.1191建議來計算所需帶寬。

—對于無線電測定服務(wù)（radiodetermination service），頻率捷變雷達(dá)的必要帶寬被認(rèn)為是這些雷達(dá)的載波頻率所tune的分配頻帶的一部分。

看來必要帶寬的定義比較籠統(tǒng)，缺乏可實施性，所以我們在測量中往往都使用占用帶寬。

ITU-R對占用帶寬的定義：占用帶寬是指一個頻帶的寬度，在頻率下限以下和頻率上限以上，發(fā)射的平均功率分別等于給定發(fā)射的總平均功率的特定百分比 β/2。除非 ITU-R 建議書對相應(yīng)發(fā)射類別另有規(guī)定，β/2 的值應(yīng)取 0.5%。

3GPP對占用帶寬的定義：在指定信道上包含傳輸頻譜總積分平均功率99%的帶寬。

如上圖，從定義上看貌似是相同的，但I(xiàn)TU-R的說法更加明確，將計算的過程也闡述清楚了，從左右各刨除總功率的0.5%，剩下的就是占用帶寬。3GPP強(qiáng)調(diào)的是占用的99%，它在測量步驟里是這樣寫的：確定測量窗口，其中心對準(zhǔn)測量功率之和為 "總功率 "99%的信道中心。那么是否包含了其他的情況，比如左邊刨除0.3%，右邊刨除0.7%？這樣的話，結(jié)果是否會不唯一呢？

但我們使用的測量儀表，在測試占用帶寬時，一般都是使用ITU-R的方法，即兩邊各刨除0.5%。具體如下：

計算測量范圍內(nèi)的總功率；

• 確定OBW下限頻率：將從測量起始頻率開始的功率相加，同時增加頻率，直到累積功率等于總功率的[(100 - % 功率)/2]。這就是OBW下限頻率；
• 確定OBW上限頻率：從測量停止頻率開始累加功率，同時降低頻率，直到累加功率等于總功率的[(100 - % 功率)/2]。這就是上限頻率；
• 確定OBW。計算OBW為上頻率減去下頻率；
• 確定中心頻率：計算出的中心頻率為 (OBW 上頻率 + OBW 下頻率)/2。

03 占用帶寬的測試配置和要求

我們來看一下38.521-1定義的占用帶寬的測試配置要求：

信道：n77，n78，n79：低中高，n28，n14：低信道，其他：中信道；

調(diào)制：CP-OFDM QPSK；

SCS：lowest；

RB：Outer-Full；

以下所有支持的帶寬，都是需要測試的：

測試截圖舉例：