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TD-SCDMA基站与WCDMA基站的干扰共存分析
常征
北京邮电大学电子工程学院，北京（100876）
摘 要：本文主要探讨了WCDMA 系统与 TD- SCDMA 系统基站间的干扰共存问题，并从
邻频干扰的角度进行了深入的分析；采用确定性计算方法研究 TD-SCDMA 基站对WCDMA
基站产生的邻频干扰。在干扰分析的基础上，得出了 WCDMA 和 TD-SCDMA 基站能否共
存的结论，并给出了两者共站和共存的建议。
关键词：共存，干扰分析，TD－SCDMA，WCDMA，邻信道干扰功率比
1. 引言
随着移动通信的迅猛发展，特别是 3G系统即将在中国的部署,将引入很多新的技术。例
如 TD-SCDMA、CDMA2000、WCDMA 等等，而且由于 2G 系统将在很长时间内与 3G 系
统并存，不可避免的会引起各系统之间的干扰共存问题。
根据中国已经公布的 3G 频率方案， TDD 频段 1 880 ～1 920 MHz 与 FDD 上行频段
1 920 ～1 980MHz 相邻。3G测试表明：当TDD 系统与 FDD 系统共存时，在频点 1 920 MHz
附近存在干扰，由于发射机和接收机滤波器的不完善性，共存的两个系统会产生相互干扰，
如果WCDMA 与 TD- SCDMA 共享站址，则这种干扰将会更加明显。因此对不同系统之间
共存问题的研究就显得日益重要。
本文的目的就是对这一频率附近 WCDMA 和 TD-SCDMA 两种模式的干扰情况进行分
析，采用干扰分析的确定性研究方法，深入研究 TD-SCDMA 和 WCDMA 系统基站的共站
共存问题。由于不同系统基站间的共站共存问题非常复杂，本文仅讨论 TD-SCDMA基站对
WCDMA基站的干扰共存问题。
2. TD-SCDMA与WCDMA 系统的共存干扰分析
主要研究目标
由于发射机与接收机滤波器特性的不完善性,工作于同一地区的 TD-SCDMA 系统与
WCDMA 系统间存在相互干扰,可能造成链路性能的劣化和系统容量的降低. 基于路径传播
损耗特性，在 1920MHz 频点是 TD－SCDMA 系统与WCDMA 系统间相互干扰最为严重的
情况（见图 1）。
图 1 TD-SCDMA和WCDMA系统使用的频段[1]
WCDMA 下行频段 2 110 MHz 和 1 920 MHz频点有 190 MHz 的频率间隔，因为干扰
和被干扰方的频率间隔大于 190 MHz ,干扰以杂散为主，所以 FDD基站对 TDD的基站或终
端的干扰，以及 TDD 的基站或终端对 FDD 终端的干扰可以忽略不计。因此，本文只考虑
以下干扰情况：
¾ TDD基站对 FDD基站的干扰
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¾ TDD终端对 FDD基站的干扰
¾ FDD终端对 TDD基站的干扰
¾ FDD终端对 TDD终端的干扰
在评价与终端有关的干扰方法中，Monte Carlo 仿真是公认的行之有效的方法。在 3GPP
内，有关下列情况的 Monte Carlo 仿真已有研究，其结果已写入技术报告
[2，3]。
¾ TD-SCDMA终端对WCDMA基站的干扰
¾ WCDMA终端对 TD-SCDMA基站的干扰
¾ WCDMA终端对 TD-SCDMA终端的干扰
从这些仿真结果可以看到，这类干扰所带来的容量损失是完全可以接受的（<3%）。因
此，本文将集中讨论 TD-SCDMA基站对WCDMA基站的干扰。
邻频干扰原理
邻频干扰来自相邻载频信道， 主要是由于发射机和接收机的不理想性， 使得相邻信道
的信号泄漏到传输带宽内引起的。干扰系统发射机的带外辐射，体现为发射机的邻信道泄漏
功率比(ACLR)；被干扰系统接收机的选择性， 体现为接收机的邻信道选择性(ACS) 。ACLR
和 ACS 共同作用的结果可用邻信道干扰功率比(ACIR) 来衡量，见式( 1) 。
ACSACLRACIR
111 +=
(1)
干扰系统的发射信号对邻频共存的被干扰系统接收机端的干扰可通过 ACIR 体现。因
此， 为有效提高两种系统邻频共存时的系统性能，需要同时改善干扰系统的发射特性(ACLR)
和被干扰系统的接收机接收特性(ACS) 。单方面改善发射机的发射特性要求或接收机特性
要求均不能有效抑制干扰，增强系统容量[4]。
由 ACIR计算WCDMA系统容量损失的方法
在探讨 ACIR对WCDMA系统容量损失的影响时，为了说明简便，作如下假设[5]：
a）假设 1：假定 A系统为干扰系统(此处为 TD-SCDMA)，B系统为被干扰系统(此处为
WCDMA)。
b）假设 2：基站与基站的干扰情况为：A系统的基站处于下行阶段， B系统的基站处
于上行阶段。
C）假设 3：允许 A系统对 B系统的干扰标准为：当 B系统处于 75%系统容量时，由于
干扰造成系统容量下降至 70%
d）假设 4：在本文的研究中，采用相对容量标准，即以 B系统极限容量的 75%为分母
计算相对容量。 例如，极限容量 75％表示没有容量下降，相对容量为 100％；70％的极限
容量对应的相对容量 70%/75%=%。
A系统对 B系统的干扰信号强度的计算式为：
GLACIRPI ABA +−−=→ (2)
式中：
BAI → ――系统 A对系统 B的干扰
AP ――A系统基站的发射功率（dBm）
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L――所有的损耗（包括路径损耗、天线损耗等）（dB）
G――系统 A和系统 B的所有增益（dB）
由式(3)可计算出由于 A系统对系统 B的干扰引起的 B系统底噪的抬升：
)
10
()
10
()
10
( ___
101010
BAIBFBABF NIN →→
=+ (3)
式中：
BFN _
――B系统（WCDMA）本身的底澡能量（即－103dBm）
BAIBF
N →__ ――加入 A系统干扰后 B系统的底噪能量（dBm）
则由 A系统干扰 BAI → 后 B系统底噪的抬升值为：
∆ BAIBFN →__ ＝ BAIBFN →__ － BFN _ （4）
在WCDMA系统中，噪声恶化量与系统容量的关系为：
∆ BFN _ ＝－10lg（1－η） （5）
式中：
∆ BFN _ ――噪声恶化量
η――系统容量
由式(5)可知，当系统容量接近于 1 时，相应的噪声恶化量接近于无穷大，达到系统的
极限容量。由式（5）计算可得，系统容量的 75％对应的底噪抬升为 。
因此，计算系统 A(TD-SCDMA)对系统 B(WCDMA)的干扰所引起的 B系统的容量损失
可采用如下方法：由式（2）求得由 A系统对 B系统的干扰信号强度 BAI → 由式(3)和式(4)求
得 BAI → 引起的底噪抬升，再由式（5）计算干扰情况下 B系统当前容量。
干扰计算
对 TD-SCDMA 和WCDMA基站之间的干扰分析主要从以下 2 种情况进行讨论：
1）情况 1：共站分析
在两个基站的距离小于 20m时，只需要考虑 30dB的标准天线隔离度，不计算两天线的
增益，天线两端的连接损耗均为 3dB。
2） 情况 2：共存分析
在两个基站的距离大于 20m时，信号传播损耗采用自由空间模型，如下式
fL ＝20lgR+ (6)
式中：
fL ――自由空间损耗
R――两基站天线之间的间距
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由式(6)可计算出 20m时自由空间损耗为 dB，根据 3GPP的定义，最小连接损耗
(MCL)大于 70 dB为共存情况。本文对于共存情况直接讨论基站距离 20m时的悲观情况。
WCDMA基站和 TD-SCDMA基站共站分析
WCDMA和 TD-SCDMA 基站共站时的相关参数如表 1所示：
表 1 TD-SCDMA与WCDMA基站共站时的相关参数[5]
TD-SCDMA和 WCDMA基站隔离度研究（杂散
干扰）
共站
TD-SCDMA天线增益 N/A
TD-SCDMA处馈电连接损耗(dB) -3
TD-SCDMA基站的 ACLR(dB) 123
TD-SCDMA基站发射功率（dBm）
WCDMA天线增益 N/A
WCDMA馈电连接损耗(dB) -3
WCDMA基站的 ACS(dB)
WCDMA上行的底噪（dBm） -103
共站天线标准隔离度（dB） -30
仅考虑 30dB 的标准天线隔离度和两天线端各 3dB 的连接馈电损耗，因此总的损耗为
36dB。
根据第 节，可计算出 WCDMA 和 TD-SCDMA 基站共站时不同的 ACLR 与相对容
量的关系。见图 2。
图 2 共站时 TD-SCDMA基站对WCDMA基站的影响[5]
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由图 2和假设 3可以得出，要满足WCDMA系统的容量下降为 70%(在图 2中即相对容
量下降为 %时)，ACLR 需为 104dB时才能满足共站隔离要求。由表 1和式（1）可计
算出WCDMA与 TD-SCDMA基站共站时实际的 ACLR约为 dB，两者相差 。
20m自由空间隔离情况
TD-SCDMA和基站共存时的相关参数如表 2所示。
表 2 TD-SCDMA与WCDMA基站共存时的相关参数[5]
TD-SCDMA和 WCDMA基站隔离度研究（杂散
干扰）
共站
TD-SCDMA天线增益（dBi） 11
TD-SCDMA处馈电连接损耗(dB) -3
TD-SCDMA基站的 ACLR(dB) 79
TD-SCDMA基站发射功率（dBm）
WCDMA天线增益（dBi） 11
WCDMA馈电连接损耗(dB) -3
WCDMA基站的 ACS(dB)
WCDMA上行的底噪（dBm） -103
由式（6），可以得出 20m最坏情况下自由空间隔离为 ，TD-SCDMA和WCDMA
基站之间天线增益为 22 dB，因此总的损耗为 －22＝。
根据第 节，可计算出 TD-SCDMA 和 WCDMA 基站共存时不同的 ACLR 与相对容
量的关系，见图 3。
图 3 20mTD-SCDMA基站对WCDMA基站的影响[5]
由图 3和假设 3可得出，要满足WCDMA系统的容量下降为 70％（在图 3中即相对容
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量下降为 ％）时，ACLR需为 99dB时才能满足 20m共存隔离要求。由表 2和式（1）
可计算出 TD-SCDMA与WCDMA基站共存时实际的 ACLR约为 ，两者相差 。
为了获得这 dB 的隔离度，可以通过同时提高 ACLR和 ACS 的方法来实现，也可
以考虑在WCDMA和 TD-SCDMA基站的工作频段之间设立一定的保护带宽。
3. 总结
根据以上 TD-SCDMA 基站和 WCDMA 基站之间干扰分析，可见在考虑邻频干扰情况
下，WCDMA和 TD-SCDMA基站在 1920MHz处无法有效共存，需要适当地提高基站之间
的隔离度。但是值得说明的是，本文讨论的是较为悲观的情况，一般情况下两个系统基站不
太可能邻频共存，而是相互之间保留一定的隔离频段。在其它情况下，TD-SCDMA 系统与
WCDMA 系统即使在没有保护带的情况下也是完全可以共存的。本文只考察了 ITU 建议的
核心频段，但对其它频段也有参考意义。
参考文献
[1] 魏清晨 王伟， 第三代移动通讯 TD－SCDMA系统与WCDMA系统共存问题的研究 兰州理工大学
学报，2005
[2] 3GPP , RF requirements for UTRA TDD option
[3] 3GPP RAN4#13 meeting Tdoc, R4-00-0607, Siemens, Coexistence Investigations related to
TDD: First Results
[4] 王芳 赵同青，TD- SCDMA 基站和WCDMA 基站的共存分析，无线通信，2006
[5] 董志斌，WCDMA与 TD-SCDMA基站之间的干扰分析研究,邮电设计技术，
The Analysis of the Interference and Coexistence between
TD-SCDMA and WCDMA
Chang Zheng
Department of Electronical Engineering, Beijng University of Posts and Telecommunications
Beijing (100876)
Abstract
This paper discusses the TD-SCDMA and WCDMA systems coexistence interference between base
stations. An in-depth analysis is made from adjacent frequency interference perspective, certain
calculation method is used to research the adjacent frequency interference from TD-SCDMA base
stations to the WCDMA base stations. Based on the analysis of the interference, we come to the
conclusion whether TD-SCDMA and WCDMA base stations can coexist and give the proposals for the
coexistence of the two systems.
Keywords: coexistence, interference analysis, TD- SCDMA, WCDMA, ACIR
