專利名稱：：通信設備和形成通信設備的服務區(qū)的方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及無線通信技術，尤其涉及具有多根天線或多組天線陣列的無線通信設備。
背景技術：
：到目前為止，無線通信系統(tǒng)已經得到了長足的發(fā)展。原先的第二代移動通信系統(tǒng)GSM不斷向通用無線分組業(yè)務GPRS、改進數據率的EDGE等技術演進，大幅度提高了系統(tǒng)的數據傳輸能力。具有更高傳輸速率的第三代移動通信系統(tǒng)例如寬帶碼分多址WCDMA、CDMA2000等技術也在全球許多國家和地區(qū)紛紛部署，開始投入商用。在蜂窩通信技術發(fā)展的同時，其他一些無線接入技術例如無線局域網WLAN和微波接入全球互通WiMAX也有了迅猛發(fā)展。此外，面向第四代移動通信系統(tǒng)的IEEE802.16m技術和第三代合作伙伴項目演進技術3GPPLTE、第三代合作伙伴項目演進技術增強3GPPLTE+等項目也已經開始啟動進入研發(fā)階段。人們對高速多媒體通信以及高速無線因特網的接入業(yè)務需求急速增長，但卻又面臨無線頻譜資源有限的情況，因而，利用現有的頻帶資源充分提高通信系統(tǒng)的傳輸速率和頻譜利用率是亟待解決的問題。鑒于多天線技術能提高傳輸容量或者信號質量，以上各種系統(tǒng)都采用了多天線技術，在3GPPLTE-Advanced系統(tǒng)中和IEEE802.16m中甚至定義了基站到移動臺的8發(fā)射天線和8接收天線的天線模式。多天線系統(tǒng)的空時處理技術主要包括空間復用和空間分集等?？臻g分集是空時編碼將數據分成多個數據子流在多根天線上同時發(fā)送，通過在發(fā)射天線間的時域引入編碼冗余得到分集增益?？臻g復用是在發(fā)射天線發(fā)送獨立的信息流，接收端采用干擾抑制的方法進行解碼，以實現最大化速率。一般來講，空間復用技術可用來提高無線通信系統(tǒng)的吞吐量，而空間分集技術可用來擴大無線通信系統(tǒng)的覆蓋。無線通信系統(tǒng)中，小區(qū)邊緣的用戶不但由于距離服務基站遠，接收到服務基站的信號較弱而且受到臨近小區(qū)基站信號的干擾也很大，從而惡化了小區(qū)邊緣用戶的系統(tǒng)吞吐量。目前，多點合作傳輸(CoMP)技術被認為是LTE-A系統(tǒng)的必選技術。在該技術中，多個基站的多根天線合作為小區(qū)邊緣的用戶進行服務。這一方面，可以減小系統(tǒng)之間的干擾，另一方面，又提高了系統(tǒng)的容量。但是采用該技術存在一些問題。下面對此進行簡單的說明。圖1示出了普通基站小區(qū)配置下的多基站蜂窩系統(tǒng)。圖2是普通基站小區(qū)配置中，多基站天線合作時，其中一組合作基站的示意圖。如圖1所示，在普通基站小區(qū)配置下，基站的所有天線位于小區(qū)的中央，從小區(qū)的中央向小區(qū)中基站服務的中繼站或移動臺(UE)發(fā)送信號。如圖1和圖2所示，對于處于小區(qū)邊緣的用戶(UE)，參與合作的各天線分別來自于三個基站?，F在假設圖2中基站1是主服務基站，基站2和基站3是合作基站。當進行合作通信時。如圖2所示，主服務基站(圖中基站1)必須通過基站間的鏈路(圖中虛線)將需要發(fā)送的數據傳遞給另外兩個合作基站(圖中基站2和基站3)。另外，如圖2所示，主服務基站還必須通過基站間的鏈路(圖中虛線)將如何發(fā)送數據(也即如何進行數據傳輸)的相關信令傳遞給另外兩個合作基站。其中與如何進行數據傳輸相關的信令包括編碼調制方式、預編碼矩陣等信令信息。再有，由于在多基站天線合作的情況下，參與合作的天線來自不同的基站(圖中所示是三個基站)，因而在多基站天線合作的情況下，需要綜合考慮三個基站的多用戶負載進行相關的調度。綜上所述，在普通的基站小區(qū)配置情況下，在多基站天線合作時，需要進行多基站間的數據共享，信令共享和各基站間調度的配合等復雜操作。以下列出了本發(fā)明的參考文獻，通過引用將它們并入于此，如同在本說明書中作了詳盡描述。1、專利文獻1:2008-09-18公開的日本專利申請JP2008219338(A)，標題為“BASESTATIONDEVICE,ANDCELLC0NFIGURATI0NMETH0DInventor=NAKANOMASAYUKI”；2、專利文獻2:2004-12-02年公開的美國專利US2004242272(Al)，標題為"Antennasystemforadjustablesectorizationofawirelesscell，，；3、專利文獻31992-10-21公開的日本專利申請JP4297138(A)，標題為"MOBILECOMMUNICATIONCELLCONSTRUCTIONSYSTEMUSINGMULTIANTENNAANDMOBILECOMMUNICAT10NSYSTEM”；4、專利文獻41992-10-13公開的日本專利申請JP4287429(A)，標題為“MOBILECOMMUNICATIONCELLC0NSTITUTI0NMETH0D"；5、專利文獻52006-12-21公開的國際專利W02006133602(Al)，標題為“AKINDOFWIRELESSCOMMUNICATIONBASESTATIONDYNAMICDISTRIBUTEDANTENNASELECTIVESYSTEMANDTHEIMPLEMENTATIONMETHODTHEREOF”；6、專利文獻6:1997-08-12公開的US5657374(A)，標題為"Cellularcommunicationssystemwithcentralizedbasestationsanddistributedantennaunits"0
發(fā)明內容本發(fā)明的實施方式鑒于現有技術的上述問題作出，用以消除或緩解現有技術中存在的缺點，至少提供一種有益的選擇。為了實現上述目的，本申請?zhí)峁┝艘韵路矫?。方?、一種通信設備，所述通信設備包括多根天線或多組天線陣列，所述天線或天線陣列設置在所述通信設備的服務區(qū)的邊緣位置，從而在所述服務區(qū)的邊緣與所述服務區(qū)內的所述通信設備服務的用戶通信。方面2、根據方面1所述的通信設備，其特征在于，所述通信設備具有兩根天線或者兩組天線陣列，所述通信設備的服務區(qū)被形成為四邊形，所述兩根天線或者兩組天線陣列分別布置在所述四邊形的形成對角線的兩個頂點處。方面3、根據方面1所述的通信設備，其特征在于，所述通信設備具有四根天線或者四組天線陣列，所述通信設備的服務區(qū)被形成為四邊形，所述四根天線或者四組天線陣列分別布置在所述四邊形的四個頂點處。方面4、根據方面1所述的通信設備，其特征在于，所述通信設備具有三根天線，所述通信設備的服務區(qū)被形成為六邊形，所述三根天線分別布置在所述六邊形的相間隔的三個頂點處。方面5、根據方面1所述的通信設備，其特征在于，所述通信設備的所有天線或天線陣列的發(fā)射功率相同。方面6、根據方面1所述的通信設備，其特征在于，所述通信設備的所述多根天線或多組天線陣列的發(fā)射功率不完全相同。方面7、根據方面1所述的通信設備，其特征在于，所述通信設備統(tǒng)一調度所述服務區(qū)內的用戶。方面8、根據方面1所述的通信設備，其特征在于，所述通信設備可以通過所述多根天線或所述多組天線陣列中的一根天線或天線陣列發(fā)送或者接收服務區(qū)內的用戶的信號。方面9、根據方面1所述的通信設備，其特征在于，通信設備可以通過多根天線中的兩更或更多根天線或所述多組天線陣列中的兩組或更多組天線陣列發(fā)送或者接收服務區(qū)內的用戶的信號。方面10、根據方面1所述的通信設備，其特征在于，所述通信設備使用不同的物理資源服務不同的用戶。方面11、根據方面1所述的通信設備，其特征在于，所述通信設備使用同一個物理資源服務兩個或者更多個用戶。方面12、根據方面1所述的通信設備，其特征在于，所述通信設備為基站、包括調度無線業(yè)務的客戶的調度器的設備、或包括用于產生各天線或天線陣列的預編碼矩陣的預編碼產生器的設備。方面13、一種形成通信設備的服務區(qū)的方法，所述通信設備具有多根天線或天線陣列，所述方法包括設置服務區(qū)的中心；在所述服務區(qū)的所述中心的周圍的多個位置設置所述天線或天線陣列，所述天線或天線陣列能夠以所在位置與所述中心的連線為中心，以一定的覆蓋角形成覆蓋所述所述中心的覆蓋區(qū)，從而形成所述服務區(qū)。本發(fā)明實施例中所述的“多根”或“多組”包括“兩根”或“兩組”的情況。本發(fā)明的方法能夠在基本不改變目前蜂窩通信的基礎設施的前提下，避免或減少在不同基站之間的大量的數據共享和大量的信令傳輸。圖1示出了普通基站小區(qū)配置下的多基站蜂窩系統(tǒng)；圖2是普通基站小區(qū)配置中，多基站天線合作時，其中一組合作基站的示意圖；圖3示出了依據本發(fā)明的基站小區(qū)配置下的多基站蜂窩系統(tǒng)；圖4示意性示出了其中一個基站小區(qū)的配置；圖5示出了基站形成的小區(qū)的形狀為等邊六邊形、基站具有四個方向定向的天線、各天線的發(fā)射功率相同時的小區(qū)配置；圖6示出了基站形成的小區(qū)的形狀為等邊六邊形、基站具有四個方向定向的天線、各天線的發(fā)射功率不完全相同時的小區(qū)配置；以及圖7示出了依據本發(fā)明一種實施方式的小區(qū)配置方法。具體實施例方式下面參照附圖來說明本發(fā)明的實施例。在本發(fā)明實施方式的一個附圖或一種實施方式中描述的元素和特征可以與一個或更多個其它附圖或實施方式中示出的元素和特征相結合。應當注意，為了清楚的目的，附圖和說明中省略了與本發(fā)明無關的、本領域普通技術人員已知的部件和處理的表示和描述。圖3示出了依據本發(fā)明的基站小區(qū)配置下的多基站蜂窩系統(tǒng)。圖4示意性示出了其中一個基站小區(qū)的配置。如圖3和圖4所示，在本發(fā)明的實施方式中，基站的天線(或天線陣列，有時統(tǒng)稱為天線)設置在小區(qū)的邊緣位置，從而在小區(qū)的邊緣向小區(qū)內基站服務的中繼站或移動臺發(fā)射信號，以及接收來自小區(qū)內基站服務的中繼站或移動臺的信號。將圖4與圖2相比較，可以看出，對于現有技術中原來需要多點合作進行服務的用戶來說，現在僅由一個基站進行服務，從而避免了多點合作所需要的數據共享、信令共享以及調度所帶來的各種問題。而對原來不需進行多點合作服務的用戶沒有實質影響。在依據本發(fā)明的實施方式中，當移動臺從一個基站的小區(qū)進入另一個基站的小區(qū)時，即可以采用硬切換的方法，也可以采用軟切換的方法。在FDMA和TDMA系統(tǒng)比如GSM系統(tǒng)中，切換一般是硬切換。當切換發(fā)生時，手機總是先釋放原基站的信道，然后才能獲得新基站分配的信道，是一個"釋放-建立"的過程，切換過程發(fā)生在兩個基站過度區(qū)域或扇區(qū)之間，兩個基站或扇區(qū)是一種競爭的關系。而所謂軟切換，也即在切換過程中，移動用戶與原基站和新基站都保持通信鏈路，只有當移動臺在目標基站的小區(qū)建立穩(wěn)定通信后，才斷開與原基站的聯系。在本發(fā)明實施方式中提出的小區(qū)和基站配置中，軟切換和硬切換都可以支持，并且順利實施。由于在采用本發(fā)明的方法進行組網時，不會對現有網絡的物理部署模式進行改變，因此，現有的各種無線技術，包括軟切換和硬切換技術，都可以進行支持。雖然在上面的圖中，基站形成的小區(qū)的形狀為等邊六邊形，并且基站具有三個方向定向的天線，但本發(fā)明不限于此。小區(qū)的形狀可以是不等邊的六邊形。另外，基站可以具有更多的天線(例如4根、5根或6根天線)，從而4邊形，5邊形，6邊形等形狀的小區(qū)，其中天線(天線陣列)分別設置在形成的小區(qū)的各頂點處。另外，基站的各天線的發(fā)射功率可以相同也可以不相同。圖5示出了基站形成的小區(qū)的形狀為等邊六邊形、基站具有四個方向定向的天線、各天線的發(fā)射功率相同時的天線布局。圖6示出了基站形成的小區(qū)的形狀為等邊六邊形、基站具有四個方向定向的天線、各天線的發(fā)射功率不完全相同時的天線布局。如圖6所示，天線2和3的發(fā)射功率可以比天線1的小些，天線4的發(fā)射功率可以比天線2和3的發(fā)射功率小些。此外，本發(fā)明的小區(qū)可以構建為三角形、矩形、菱形、五邊形、八角形等形狀，天線(天線陣列)在小區(qū)的邊緣。例如，當小區(qū)的形狀為菱形或矩形時，天線(天線陣列)可以處于小區(qū)的較短對角線所連接的頂點處，也可以處于小區(qū)的較長對角線所連接的頂點處。天線(天線陣列)也可以布置在四邊形小區(qū)的四個頂點處。在本發(fā)明的實施例中，該小區(qū)內的用戶被該基站統(tǒng)一調度。基站可以通過多根天線中的一個天線(天線陣列)向小區(qū)內的移動臺發(fā)送信號，或接收來自小區(qū)內的移動臺的信號。比如當移動臺距離某一個天線(天線陣列)較近，而距離另外的天線(天線陣列)較遠，從而移動臺接收到的某一個天線(天線陣列)信號強度較高(例如高于一預定閾值)，而另外的天線(天線陣列)的信號都很低(例如低于另一預定閾值)，以至于可以忽略干擾時，可以只利用該信號強度較高的天線服務該移動臺?；疽部梢酝ㄟ^兩個或者更多根天線向小區(qū)內的移動臺發(fā)送信號，或接收來自小區(qū)內的移動臺的信號。比如當移動臺距離所有天線(天線陣列)都較遠，也即處于小區(qū)中央的位置，從而移動臺接收到的天線(天線陣列)信號強度都較低，并且各天線信號干擾也較大，此時，可以利用所有的天線(天線陣列)合作服務該移動臺。在這種合作通信的情況下，對于基站到用戶臺的通信，每一個發(fā)射天線或者每一組天線陣列都發(fā)射對該移動臺有用的信號，因此，一方面，移動臺收到信號的功率是各天線陣列信號的功率和，從而移動臺所接收信號的功率會增大，另一方面，由于來自各天線陣列的信號都是有用信號，各陣列天線信號之間的干擾也大大減小?？傊?，有用信號功率增大，各天線之間的干擾減小，從而提高了通信的可靠性。在這種合作通信的情況下，對于移動臺到基站的通信，移動臺發(fā)射的信號每一個接收天線或者每一組天線陣列都能夠接收該移動臺的信號，并將各天線陣列接收到的信號進行合并，從而提高接收信號的功率，也提高了通信的可靠性。在同一時刻，基站可以在不同的物理資源服務不同的用戶。比如小區(qū)的激活用戶數較少時，系統(tǒng)可以為每一個激活用戶調度不同的物理資源，此時，每一個物理資源可以服務一個用戶。另外，在同一時刻，基站可以以相同的物理資源服務兩個或者更多個用戶。比如小區(qū)的激活用戶數較多，或者小區(qū)的用戶吞吐量要求較大時，系統(tǒng)可以以相同物理資源調度不同的用戶，從而提高系統(tǒng)的吞吐量。圖7示意性地示出了依據本發(fā)明一種實施方式的小區(qū)配置方法。如圖7所示，首先，在步驟7001，確定小區(qū)中心；然后，在步驟7002，在所述小區(qū)中心的周圍的多個位置設置天線，所述天線能夠以所在位置與所述小區(qū)中心的連線為中心，以一定的覆蓋角形成覆蓋所述所述小區(qū)中心的覆蓋區(qū)，從而利用這些天線形成所述小區(qū)。例如，在圖4所示的等邊六邊形的小區(qū)中，各天線的覆蓋角為大約120度。應該注意，雖然在上面的描述中，以基站作為多天線無線設備的示例，但本發(fā)明不限于基站。本發(fā)明例如也可以應用于與基站進行通信的具有多根天線或多組天線陣列的中繼站、包括多根天線或多組天線陣列及與所述多根天線或多組天線陣列相連的用以進行天線信號處理的中心單元的通信設備。所述中心單元例如調度無線服務的用戶的調度器、用以產生每個天線陣列的預編碼矩陣的預編碼產生器等。在所述的說明和附圖中，詳細公開了本發(fā)明的特定實施方式，指明了本發(fā)明的原理可以被采用的方式。應該理解，本發(fā)明在范圍上并不因而受到限制。在所附權利要求的精神和條款的范圍內，本發(fā)明包括許多改變、修改和等同。針對一種實施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類似的方式在一個或更多個其它實施方式中使用，與其它實施方式中的特征相組合，或替代其它實施方式中的特征。應該強調，術語“包括/包含”在本文使用時指特征、要素、步驟或組件的存在，但并不排除一個或更多個其它特征、要素、步驟或組件的存在或附加。在前面的說明書中參照特定實施例描述了本發(fā)明。然而本領域的普通技術人員理解，在不偏離如權利要求書限定的本發(fā)明的范圍的前提下可以進行各種修改和改變。權利要求一種通信設備，所述通信設備包括多根天線或多組天線陣列，所述天線或天線陣列設置在所述通信設備的服務區(qū)的邊緣位置，從而在所述服務區(qū)的邊緣與所述服務區(qū)內的所述通信設備服務的用戶通信。2.根據權利要求1所述的通信設備，其特征在于，所述通信設備的服務區(qū)被形成為四邊形，所述通信設備具有兩根天線或者兩組天線陣列，所述兩根天線或者兩組天線陣列分別布置在所述四邊形的形成對角線的兩個頂點處，或所述通信設備具有四根天線或者四組天線陣列，所述四根天線或者四組天線陣列分別布置在所述四邊形的四個頂點處。3.根據權利要求1所述的通信設備，其特征在于，所述通信設備具有三根天線，所述通信設備的服務區(qū)被形成為六邊形，所述三根天線分別布置在所述六邊形的相間隔的三個頂點處。4.根據權利要求1所述的通信設備，其特征在于，所述通信設備的所述天線或天線陣列的發(fā)射功率不完全相同。5.根據權利要求1所述的通信設備，其特征在于，所述通信設備可以通過所述多根天線或多組天線陣列中的一個天線或一組天線陣列發(fā)送或者接收服務區(qū)內的用戶的信號。6.根據權利要求1所述的通信設備，其特征在于，通信設備可以通過所述多根天線中的兩根或更多根天線或所述多組天線陣列中兩組或更多組天線陣列發(fā)送或者接收服務區(qū)內的用戶的信號。7.根據權利要求1所述的通信設備，其特征在于，所述通信設備使用不同的物理資源服務不同的用戶。8.根據權利要求1所述的通信設備，其特征在于，所述通信設備使用同一物理資源服務兩個或者更多個用戶。9.根據權利要求1所述的通信設備，其特征在于，所述通信設備為基站、包括調度無線業(yè)務的客戶的調度器的設備、或包括用于產生各天線或天線陣列的預編碼矩陣的預編碼產生器的設備。10.一種形成通信設備的服務區(qū)的方法，所述通信設備具有多根天線或多組天線陣列，所述方法包括設置服務區(qū)的中心；在所述服務區(qū)的所述中心的周圍的多個位置設置所述天線或天線陣列，所述天線或天線陣列能夠以所在位置與所述中心的連線為中心，以一定的覆蓋角形成覆蓋所述所述中心的覆蓋區(qū)，從而形成所述服務區(qū)。全文摘要本發(fā)明涉及通信設備和形成通信設備的服務區(qū)的方法。該通信設備包括多根天線或多組天線陣列，所述天線或天線陣列設置在所述通信設備的服務區(qū)的邊緣位置，從而在所述服務區(qū)的邊緣與所述服務區(qū)內的所述通信設備服務的用戶通信。文檔編號H04B7/04GK101848019SQ20091013241公開日2010年9月29日申請日期2009年3月27日優(yōu)先權日2009年3月27日發(fā)明者周華,張元濤,王健,田軍申請人:富士通株式會社