具有增强扇区间干扰缓解的天线系统技术方案

在一个示例中，一种天线系统包括用于经由发射端口来发射RF信号的无线电基站、用于从无线电基站接收RF信号且用于将RF信号分离成两个分量信号的RF分离装置以及分离大于一个波长的距离且被连接到RF分离装置以便发射各分量信号、使得创建干涉测量辐射增益图的至少两个天线。无线电基站经由分散式多路径无线电信道与至少一个移动终端通信，其中，所述至少两个天线与所述至少一个移动终端之间的RF能量的角展度促使跨一定角范围的干涉测量辐射图的零值减少。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开一般地涉及天线系统，并且更具体地涉及当被部署在分扇区基站站点处时控制方位角辐射图滚降率（roll-off rate）的基站天线系统。
技术介绍
蜂窝基站站点通常设计并部署有被布置成服务于不同方位角的三个扇区，例如，每个扇区服务于离小区站点位置120度的角范围。每个扇区由具有定义扇区覆盖占用空间（footprint）的方位角辐射图的天线组成。基站扇区天线的方位角辐射图一般地在约65度（+/- 3dB波束宽度）下是最佳的，因为这在服务蜂窝式网络区域的站点的网络或集群中提供充分的增益和多个站点的高效三扇区站点棋盘形布置（tessellation）。包括高速分组接入（HSPA）和长期演进（LTE）的大多数移动数据蜂窝式网络接入技术采用1:1或全谱再利用方案以便使谱效率和容量最大化。这个积极的谱再利用意味着需要使扇区间和小区间干扰最小化，使得可以使谱效率最大化。通常由电相控阵列波束倾斜输送的天线倾斜提供网络优化自由度以解决小区间干扰，但是存在用以优化扇区间干扰的很少选项。天线方向图的前后（FTB）、前侧（FTS）和扇区功率比（SPR）是指示扇区间干扰的量的参数；FTB和FTS越大且SPR值越低，则扇区间干扰越低。用以理解扇区间干扰和因此的潜在吞吐量（throughput）性能的更好度量可以是作为方位角的函数来计算结果产生的信号与干扰（C/I）比，其中，期望针对尽可能宽的小孔实现高C/I比。将3 dB方位波束宽度减小至60度或者甚至55度通常将改善SPR，但是还可影响用于基本服务覆盖的蜂窝式网络棋盘形布置效率，并且必要地要求更宽的天线来实现较窄的波束宽度，其然后在分区、风力加载和租费方面对站点施加附加压力。具有例如可变方位波束宽度的基站天线是可用的，其可以用来提供扇区之间的更好的负荷平衡并调整扇区到扇区重叠。然而，这种解决方案可能不适合于容纳多个阵列并因此支持多个谱带，这对于基站天线而言是期望要求。此类可变波束宽度天线可以是大的（尺寸由最小可实现波束宽度支配），其中某些解决方案要求机械和有源（active）电子装置，并且因此可能部署和维护起来是昂贵的。
技术实现思路
在一个示例中，本公开描述了一种天线系统，其具有用于经由至少一个发射端口来发射至少一个RF信号的至少一个无线电基站、用于从所述至少一个无线电基站接收所述至少一个RF信号且用于将所述至少一个RF信号分离成两个分量信号的至少一个RF分离装置以及分离大于一个波长的距离且被连接到所述至少一个RF分离装置以便发射各分量信号、使得创建干涉测量（inferometric）辐射增益图的至少两个天线。所述至少一个无线电基站经由分散式多路径无线电信道与至少一个移动终端通信，其中，所述至少两个天线与所述至少一个移动终端之间的RF能量的角展度促使跨一定角范围的干涉测量辐射图的零值（null）减少。附图说明通过结合附图来考虑以下详细描述，可以容易地理解本公开的教导，在所述附图中：图1A-1C图示出利用对故意创建的干涉测量辐射图进行零值填充并在天线布置的宽侧保持强零值的移动无线电信道的角分散的本公开的示例；特别地，图1A图示出不具有多路径的方位角辐射增益图，图1B图示出根据本公开的方位角辐射增益图示例和分散式无线电信道，并且图1C图示出处于分散式无线电信道中时的结果产生的有效方位角辐射增益图；图2图示出本公开的第一示例，示出了经由RF分离器连接到两个空间分离双极化基站天线以创建方位角方面的优化干涉测量辐射图的2T2R无线电（具有两个发射/接收（Tx/Rx）双工端口的双重双工无线电单元）；图3A—3C图示出图2的示例如何利用对故意创建干涉测量辐射图进行零值填充并在天线布置的宽侧保持强零值的移动无线电信道的角分散；特别地，图3A图示出没有多路径的方位角辐射增益图，图3B图示出分散式无线电信道中的方位角辐射增益图，并且图3C图示出图2的示例被部署在三扇区基站站点的三个扇区上时的作为方位角的函数的结果产生的C/I比；图4图示出包括经由RF混合耦合器连接到两个空间分离双极化基站天线以创建方位角方面的优化干涉测量发射（Tx）辐射图的2T4R无线电（具有两个Tx/Rx双工端口和两个仅Rx端口的无线电单元）的本公开的第二示例；图5图示出本公开的第三示例，其包括经由RF混合耦合器连接到两个空间分离双极化基站天线以创建方位角方面的优化干涉测量Tx辐射图的接近谱带中操作的两个2T2R无线电；图6图示出本公开的第四示例，其包括经由RF分离器连接到三个空间分离双极化基站天线以创建方位角方面的优化干涉测量辐射图的2T2R无线电；以及图7A-7B图示出图6的示例如何利用对故意创建干涉测量辐射图进行零值填充并在天线布置的宽侧保持强零值的移动无线电信道的角分散；特别地，图7A图示出分散式无线电信道中的方位角辐射增益图，并且图7B图示出图6的示例被部署在三扇区基站站点的三个扇区上时的作为方位角的函数的结果产生的C/I比。为了便于理解，在可能的情况下，已使用相同的参考数字来指定为各图所共有的相同元件。具体实施方式本公开描述了一种基站天线解决方案，其在被部署在分扇区基站站点处时控制方位角辐射图滚降率和特别地前侧比（FSR）。在一个示例中，本公开包括两个相同的常规定向双极化基站扇区天线的使用，其面对同一方向或方位，并且其被标称上水平地设置在分开奇数个半波长处，其中，天线的同极化端口被一起共同定向以用于到基站的连接。结果产生的辐射图是干涉测量的辐射图，即具有多个栅瓣和零值，但是特别地在天线的宽侧创建宽角辐射图零值，即在相对于天线的水平平面中的瞄准线（boresight）的约+/-90度处，其用于减小FSR，并且因此当天线布置被部署在例如三扇区基站蜂窝站点的所有扇区上时减少扇区间同信道干扰。另外，利用移动无线电信道的多路径分散，使得无线电信道的角展度促使跨期望的+/- 60度扇区服务区域创建的干涉测量方位角辐射图通过无线电信道散射和分散被进行零值填充。换言之，与没有无线电信道分散和散射的情况下的同一通信方案相比，跨一定的角范围减少了干涉测量辐射图的零值。当天线分离距离使得无线电信道的方位角展度大于期望方向上的干涉测量零值的角宽度，但是其中角展度小于在约+/- 90度方位处创建的角零值的宽度时，天线解决方案一般地针对最小扇区间干扰被优化。本公开提供了适合于蜂窝式基站的天线部署和设计解决方案，其可以提供增强的扇区间干扰或可调整扇区重叠以用于优化蜂窝式网络设计。本公开的示例允许在期望的情况下使用运营商优选天线（包括多波段天线），并且在多种情况下避免完全替换任何天线，这取决于现有天线安装。例如，本公开的示例包括基站站点，其具有每个扇区两个或更多水平设置的天线位置，这对于大多数基站站点是典型的，并且尤其是在北美洲中。多个天线位置被用来例如支持多个谱带、多输入/多输出（MIMO）天线系统，包括空间分集等。根据本公开，在一个实施例中，正常地意图用于连接到单个天线的载送发射信号的基站端口被替代地连接到RF分离装置以便连接到至少两个天线，所述至少两个天线被水平地分开超过波长，并且其具有相同的瞄准线方位。本公开的示例故意地在包括跨扇区的多个栅瓣和零值的方位平面中创建干涉测量辐射图。此外，在各种实施例中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天线系统，包括：至少一个无线电基站，其用于经由至少一个发射端口发射至少一个射频信号；至少一个射频分离装置，其用于从所述至少一个无线电基站接收所述至少一个射频信号且用于将所述至少一个射频信号分离成两个分量信号；以及至少两个天线，其被分离大于一个波长的距离且被连接到所述至少一个射频分离装置以便发射各分量信号，使得创建干涉测量辐射增益图，其中，所述至少一个无线电基站经由分散式多路径无线电信道与至少一个移动终端通信，其中，所述至少两个天线与所述至少一个移动终端之间的射频能量的角展度促使跨一定角范围的干涉测量辐射图的零值减少。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.07 US 61/9245671.一种天线系统，包括：至少一个无线电基站，其用于经由至少一个发射端口发射至少一个射频信号；至少一个射频分离装置，其用于从所述至少一个无线电基站接收所述至少一个射频信号且用于将所述至少一个射频信号分离成两个分量信号；以及至少两个天线，其被分离大于一个波长的距离且被连接到所述至少一个射频分离装置以便发射各分量信号，使得创建干涉测量辐射增益图，其中，所述至少一个无线电基站经由分散式多路径无线电信道与至少一个移动终端通信，其中，所述至少两个天线与所述至少一个移动终端之间的射频能量的角展度促使跨一定角范围的干涉测量辐射图的零值减少。2.权利要求1的天线系统，其中，所述至少一个无线电基站进一步用于接收至少第二射频信号。3.权利要求1的天线系统，其中，所述至少两个天线是多个天线元件的阵列，其中，所述天线元件被布置成提供方向性和特定辐射图。4.权利要求1的天线系统，其中，所述至少两个天线被设置在水平几何平面中以在方位角辐射平面中创建干涉测量增益图。5.权利要求1的天线系统，其中，所述至少一个无线电基站具有用于发射的至少两个端口，并且其中，所述至少两个天线包括至少两个双极化天线。6.权利要求1的天线系统，其中，所述至少两个天线包括至少两个双极化天线，其中，所述至少一个无线电基站包括两个双工发射/接收端口和两个仅接口端口，其中，所述至少一个射频分离装置包括两个混合组合器，其中，所述两个双工发射/接收端口被连接到两个混合组合器的各同相端口，并且所述两个仅接收端口被连接到两个混合组合器的各异相端口。7.权利要求1的天线系统，其中，所述两个至少两个天线之间的距离是奇数个半波长，其中，所述距离被选择成在所述至少两个天线的方位平面中创建方位角辐射图零值，其中，所述方位角辐射图零值在所述至少两个天线的方位平面中的加和减90度方位处包括至少两个零值。8.权利要求1的天线系统，其中，天线之间的距离是整数个波长，其中，所述距离被选择成在所述至少两个天线的方位平面中创建方位角辐射图瓣，其中，所述方位角辐射图瓣在所述至少两个天线的方位平面中的加和减90度方位处包括至少两个瓣。9.权利要求1的天线系统，其中，所述至少两个天线包括至少两个双极化天线，其中，所述至少一个无线电基站包括用于在第一谱带中操作且具有两个双工发射/接收端口的第一无线电基站以及用于在第二谱带中操作且具有两个双工发射/接收端口的第二无线电基站，其中，所述至少一个射频分离装置包括两个混合组合器，其中，所述第一无线电基站的两个双工发射/接收端口被连接到所述两个混合组合器的各同相端口，并且所述第二无线电基站的所述两个双工发射/接收端口被连接到两个混合组合器的各异相端口。10.权利要求9的天线系统，其中，所述至少两个天线之间的距离是与第一谱带相关联的奇数个半波长以及还与第二谱带相关联的整数个波长，其中，所述距离进一步被选择成在所述至少两个天线的方位平面中创建方位角辐射图零值，其中，所述方位角辐射图零值在所述至少两个天线的方位平面中的加和减90度方位处且针对第一谱带和第二谱带两者包括至少两个零值。11.权利要求1的天线系统，其中，所述至少一个无线电基站具有用于发射的两个端口，其中，所述至少两个天线包括三个双极化天线，其中，无线电基站的第一端口被连接到第一个三路射频分离器以创建第一组的三个分量信号，其中，无线电基站的第二端口被连接到第二个三路射频分离器以创建第二组的三个分量信号，其中，来自第一组的三个分量信号的第一分量信号和来自第二组的三个分量信号的第一分量信号被连接到所述三个双极化天线中的第一双极化天线的各极化端口，其中，来自第一组的三个分量信号的第二分量信号和来自第二组的三个分量信号的第二分量信号被连接到所述三个双极化天线的第二双极化天线的各极化端口，其中，来自第一组的三个分量信号的第三分量信号和来自第二组的三个分量信号的第三分量信号被连接到所述三个双极化天线的第三双极化天线的各极化端口。12.权利要求11的天线系统，其中，第一双极化天线与第二双极化天线之间的分离距离、第二双极化天线与第三双极化天线之间的分离距离、第一三路射频分离器和第二三路射频分离器的分离比以及施加于第一组的三个分量信号的第一分量信号、第二分量信号和第三分量信号及第二组的三个分量信号的第一分量信号、第二分量信号和第三分量信号的相位延迟被选择成在三个双极化天线的方位平面中创建零值，其中，所述三个双极化天线的方位平面中的零值包括在三个双...

【专利技术属性】
技术研发人员：DE巴克，L巴姆福德，PCT宋，B欧文，
申请(专利权)人：昆特尔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB