CN100521576C - 天线发射和接收系统 - Google Patents

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CN100521576C CNB031368794A CN03136879A CN100521576C CN 100521576 C CN100521576 C CN 100521576C CN B031368794 A CNB031368794 A CN B031368794A CN 03136879 A CN03136879 A CN 03136879A CN 100521576 C CN100521576 C CN 100521576C
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Abstract

一种基站发射机，包括一个数据串并变换器，M个调制器，M个波束形成装置以及发射天线。数据串并转换器将传输数据转换成M个序列。每个调制器调制传输数据。每个波束形成装置加权调制信号，以便形成定向波束。发射天线使波束变窄并且并行发射调制数据(多输入多输出发射)。在一个移动台中，接收机具有接收天线，用于接收并行发射的数据，并且还具有一个多输入多输出解调器，用于解调该数据。

Description

天线发射和接收系统
技术领域
本发明涉及移动通信系统中的天线发射和接收系统，更具体而言，本发明涉及一种能在每个小区中高效发射大量数据的天线发射和接收系统。
背景技术
本申请要求享有在先申请JP2002-146814的优先权，该申请的内容在此被引入作为参考。
在未来的移动通信蜂窝系统中希望高速分组数据业务量增长，尤其是在下行链路中。因此，这些系统需要快速开发出能够高效发射大量数据的无线传输方法。为了进行这种开发，当前正在研究以下方法。这种方法使用多级调制方法来为良好传输环境中的用户给出高优先级，从而实现高速数据传输。另外，通过使用空域多路访问，阵列天线技术改善了接收信号信噪比(SINR)。因此，预料也会采用阵列天线技术。
在移动通信系统中，减少移动台(便携终端)大小和重量的要求是非常严格的。因此，当被用于移动通信系统时，定向波束传输控制将是非常有效的。根据这种控制，在一个基站上安排了多个天线，这些天线可以使用相对复杂的信号处理，以使朝向某个移动台的天线方向性变窄。定向波束传输控制允许放大所需信号，并且不会造成与其它移动台的干扰。由此可以实现高质量通信并且可以增大小区可用范围。另一方面，由于可以向每个移动台提供几个(两个到四个)天线，因此可以有效改善那些使用空间分集接收的移动通信系统的特性。
现在参考图1来描述相关的天线发射和接收系统的方案的一个实例。
在相关的天线发射和接收系统中，每个基站都包含一个发射机，该发射机具有N个(N是一个2或2以上的整数)天线，并且每个移动台都包含一个接收机，该接收机具有M个(M是一个2或2以上的整数)天线。在移动台执行分集接收的同时，基站执行定向波束传输。基站天线数目N可以大于移动台天线数目M。通常，当把M设定为2时，N被设定为6到8。
在图1中，基站(a)的发射机包括编码器101、调制器102、波束形成装置103以及发射天线104-1到104-N。编码器101接收数据信号并执行纠错编码。调制器102将一个已编码比特串分为多个分段，其中每个分段都具有预定长度，并且调制器102将这些分段映射到相应的调制符号。
现在参考图2A和2B来对充当调制器102输出的数字调制信号的实例进行描述。图2A显示了一个四相相移键控(QPSK)信号，其中每个调制符号都包含由两个比特组成的编码数据。图2B显示了一个16正交振幅调制(16QAM)信号，其中每个调制符号都包含由四个比特组成的编码数据。通常，相应比特被映射，以便减少误码率，即使是把调制符号误认为相邻调制符号的时候(格雷码映射)。
参考图3，波束形成装置103将加权值分配给数字调制信号，由此形成定向波束。在这里应该注意，该加权值是复数。调制器102的输出被分为N个信号。N表示发射天线的数目。乘法器111-1到111-N将相应信号与天线加权值相乘。发射天线104-1到104-N发射相应的已天线加权的信号。计算天线加权值的方法包括一种基于多径到达角估计的方法和一种使用自适应算法控制的方法。
图4显示了发射天线几何排列的一个实例。在充当天线阵列的N个发射天线中，各个天线之间的间隔被设定得很窄，以便表现出方向性。通常选择的波长间隔是0.5。
回到图1，接收机(b)包含接收天线105-1到105-M、分集解调器106以及解码器107。接收天线105-1到105-M接收传输信号，这些信号独立遭受相应传输路径(也称为信道)中的衰落。移动台通常接收来自所有方向的散射波。尽管接收天线105-1到105-M之间的间隔比基站天线之间的间隔窄，但是每个接收天线都可以接收一个独立衰落的信号。
参考图5，分集解调器106以最大比来组合各个天线接收的信号，并对各个比特进行解调。因此，每个信道估计单元121-1到121-M估计相应天线所接收信号的振幅和相位。复共轭操作单元122-1到122-M每个都计算相应信道估计的复共轭。乘法器123-1到123-M每个都将相应接收信号与相应信道估计的复共轭相乘，解调接收信号相位和加权信号振幅，以便以最大比来对接收信号进行组合。
组合器124将已加权天线信号相加。软判决单元125执行相位已校正调制符号中各个比特的软判决调制。在QPSK信号的情况下，对于充当组合器124输出的复信号来说，其I轴(实数轴)分量和Q轴(虚数轴)分量分别可以用作第一和第二比特的软判决解调信号。而在8PSK或8QAM信号的情况下，需要另外一个装置来获取软判决解调信号。因此通常使用最大似然估计。
解调比特由
Figure C03136879D00071
表示。解调比特的似然函数由
Figure C03136879D00072
表示。
其似然函数表示为：
Figure C03136879D00073
其中，Ap表示用于信道估计的一个导频信号的电平，r表示组合器124的一个输出，x表示一个调制信号的调制符号，hj表示一个天线接收信号的信道估计。该信道估计被用于调整Apr和x的电平。
现在参考图6来简要描述以上表达式(1)显示的软判决调制操作。图6显示了一个16QAM信号。现在将对第一比特的解调进行描述。首先假设发射一个比特0。计算每个调制符号与r之间的距离平方。然后获取该平方的最小值。在图6中，指示0001的符号具有最小值。随后假设发射一个比特1。计算每个调制符号与r之间的距离平方。然后获取该平方的最小值。在图6中，指示1001的符号具有最小值。最小值之间的差值充当第一比特的软判决解调信号。在图6显示的情况下，该差值指示的是一个负值，由此产生比特调制，其中该比特的值大约为零(在硬判决中为零)。
第二到第四比特顺序经历相似的软判决解调。由此可以得到第二到第四比特的软判决解调信号。解码器107使用以上最大似然估计所获取的各个比特的软判决解调信号来执行纠错解码。而卷积编码/维特比解码和涡轮(turbo)编码/解码常被用作纠错方法。
图1描述了相关的天线发射和接收系统，该系统在一个大的小区系统中显示出极好的性能。其中，该系统包含具有高天线的基站。在这里需要注意，高天线是指每个天线的高度为高。与此相反，低天线是指每个天线的高度为低。在大的小区系统中，由于每个基站与每个移动台之间的距离很大，因此多径到达角之间的差值很小。通过使用定向波束传输控制，可以使波束变窄，由此得到一个很大的增益。
参考图7来描述根据天线数目变化的波束增益特性。在传播路径到达角集中于方向A(0°)的情况下，天线数目将被增加，以使波束变窄。结果，峰值增益增大。在用六个天线进行的发射(下文中称为6天线发射)中，峰值增益要比用三个天线进行的发射(下文中称为3天线发射)高3dB。然而，在一个包含具有低天线的基站的小到中型小区系统中，每个基站非常接近每个移动台。由此增加了路径到达角之间的差值。
举例来说，假设到达路径不但处于方向A(0°)，而且处于方向B和C(±15°)。在6天线发射的情况下，方向B和C中每一个的增益都减少大约10dB。因此，实际不可能通过这些路径来将足够功率发射到移动台。由此总的传输效率减少了大约40％。另一方面，在3天线发射的情况下，尽管方向A的增益减少了3dB，但是方向B和C中每一个的波束增益减少都非常小。由此总的传输效率实际是40％，或是与6天线发射的情况相同。
如上所述，在路径到达角之间差值很大的小区传播环境中，即使增加天线数目来使将要发射的定向波束变窄，也不能提高传输效率。另一方面，当移动台靠近基站时，天线之间的信号相关性降低。因此很难形成波束。较为不利地是，波束增益也被减少。
根据多输入多输出，多个发射天线并行发射不同数据，并且多个接收天线分别接收数据，由此实现高比特率。以下文献中给出和分析了这种技术：H.Huang、M.Sandell和H.Viswanathan在2001年3月发表于3G移动通信技术(3G Mobile Communication Technologies)第26-28页的“使用多个天线在UMTS下行链路共享信道上获得高数据速率(Achieving High Data Rate on the UMTS Downlink SharedChannel Using Multiple Antennas)”，以及Ishii、Yoshida和Atokawa在2002年的电子、信息和通信工程师协会会议上发表的“在W-CDMA高速下行链路分组传输中的波束形成和多输入多输出的特性比较(Comparison of Characteristics of Beam-forming and多输入多输出in W-CDMA High-Rate Downlink Packet Transmission)(W-CDMA KOUSOKU KUDARI PAKETTO DENNSOH NI OKERU BeamformingTO多输入多输出NO TOKUSEI HIKAKU)”，B-5-111。
发明内容
因此本发明的一个目的是提供一种天线发射和接收系统，它能提高小到中型小区系统的传输效率，其中该系统包含具有低天线的基站。
根据本发明，在具有多个天线的每个基站中，根据小区传播环境而把天线分为多个阵列天线群。每个阵列天线群都执行松散的定向波束控制。阵列天线群使用上述多输入多输出技术(多输入多输出发射)来并行发射不同数据。因此可以提高系统整体特性。
根据本发明，提供了一种天线发射和接收系统，包括：至少一个具有多个天线的基站，其中根据小区传播环境而将天线分为多个阵列天线群，每个阵列天线群都执行松散的定向波束控制，这些阵列天线群还并行发射不同数据(多输入多输出发射)；以及至少一个移动台，该移动台具有多个天线，以便接收并行发射的数据(多输入多输出接收)。
在根据本发明的系统中，最好确定基站各个天线之间的间隔，以使每个阵列天线群的天线之间的相关性尽可能高，并使阵列天线群之间的相关性尽可能低，以及，确定移动台各个天线之间的间隔，以使天线之间的相关性尽可能低。
在根据本发明的系统中，最好根据基站或天线相关值中多径到达角之间的差值来确定阵列天线群数目与每个阵列天线群的每个定向波束的宽度中的至少一个。
在根据本发明的系统中，最好根据基站所在小区的半径或是基站每个天线的高度来确定阵列天线群数目与每个阵列天线群的每个定向波束的宽度中的至少一个。
根据本发明，提供了一种天线发射和接收系统，包括：一个第一基站群，其中包含第一基站，每个第一基站都具有多个天线，以便执行所需的定向波束控制，其中这些天线构成了一个阵列天线；一个第二基站群，其中包含第二基站，每个第二基站都具有多个天线，根据小区传播环境而将天线分为多个阵列天线群，每个阵列天线群都执行松散的定向波束控制，阵列天线群并行发射不同数据(多输入多输出发射)；至少一个移动台，它具有多个天线，在与第一基站群进行通信时，该移动台进行分集接收，在与第二基站群进行通信时，该移动台接收并行发射的数据(多输入多输出接收)。
在根据本发明的系统中，可以确定每个第一基站各个天线之间的间隔，以便尽可能高的设定天线之间的相关性，可以确定每个第二基站各个天线的间隔，以使每个阵列天线群天线之间的相关性尽可能高，并使阵列天线群之间的相关性尽可能低，并且可以确定移动台各个天线之间的间隔，以使天线之间的相关性尽可能低。
在根据本发明的系统中，最好根据基站中的多径到达角之间的差值或是天线相关值来确定下列中的至少一个：在第一基站群与第二基站群之间的选择、每个第二基站中的阵列天线群数目以及每个阵列天线群的每个定向波束的宽度。
在根据本发明的系统中，最好根据每个基站各个天线的高度或是基站所在小区的半径来确定下列中的至少一个：第一基站群与第二基站群之间的选择、每个第二基站中的阵列天线群数目以及各个阵列天线群的每个定向波束的宽度。
在根据本发明的系统中，移动台最好包含具有分集接收功能的软件和具有多输入多输出接收功能的软件，并且移动台基于基站的天线传输系统而在软件之间进行切换，以便实现分集接收或是对于并行发射数据的接收(多输入多输出接收)。
根据本发明，提供了一种天线发射和接收系统，包括：至少一个基站，它具有一个发射机，其中包括一个数据串并变换器，用于将发射数据转换成M个序列，M个调制器，用于分别调制M个发射数据序列，M个波束形成装置，用于加权相应的调制信号，以便形成定向波束，以及发射天线，用于使波束变窄，以便并行发射调制信号(多输入多输出发射)；该系统还包括至少一个移动台，它具有一个接收机，其中包括接收天线，用于接收并行发射的数据，以及一个多输入多输出解调器，用于对发射数据进行解调。
根据本发明，提供了一种天线发射和接收系统，包括：一个第一基站群，它包括第一基站，其中每个第一基站都具有一个发射机，该发射机包括一个用于调制发射数据的调制器，一个用于加权调制信号，以便形成定向波束的波束形成装置，以及用于使波束变窄，以便发射调制信号的发射天线；一个第二基站群，包括第二基站，其中每个第二基站都具有一个发射机，该发射机包括一个用于将发射数据转换成M个序列的数据串并变换器，分别对M个发射数据序列进行调制的M个调制器，M个用于加权相应调制信号，以便形成定向波束的波束形成装置，以及用于使波束变窄，以便并行发射调制信号(多输入多输出发射)的发射天线；该系统还包括至少一个移动台，该移动台具有一个接收机，其中包括用于对于发射数据进行接收的接收天线，一个分集解调器，用于向发射数据执行分集解调，以便与第一基站群进行通信，以及一个多输入多输出解调器，用于解调并行发射的数据，以便与第二基站群进行通信。
在根据本发明的系统中，优选的，移动台的接收机配备具有分集解调功能的软件和具有多输入多输出解调功能的软件，并且还包含一个解调模式切换单元，以便基于基站天线发射系统而在软件之间进行切换，从而实现分集解调或是多输入多输出解调。
根据本发明，各个基站的天线基于小区传播环境而被分为多个阵列天线群。每个阵列天线群都执行松散的定向波束控制。阵列天线群并行发射不同数据(多输入多输出发射)。因此可以更高效地发射大量数据，由此改进系统特性。
此外，根据本发明，在一个包含执行定向波束发射的基站以及基于小区传播环境来执行多输入多输出发射的基站的系统中，在一个终端中，每个移动台都在具有分集解调功能的软件与具有多输入多输出解调功能的软件之间进行切换，从而与不同天线发射系统的各个基站进行通信。因此，可以实现那种能够灵活地适合于小区传播环境的发射和接收系统。
附图说明
图1显示了相关的天线发射和接收系统的设备；
图2A和2B显示了多级调制信号的调制符号实例；
图3是一个显示相关系统中所包含的波束形成装置结构的框图；
图4是相关的常规系统线性阵列天线的一个图示；
图5是相关的系统中包含的分集解调器结构的一个图示；
图6是显示软判决单元操作的一个图示；
图7是显示定向波束发射控制中的波束增益的一个图表；
图8显示了根据本发明第一实施例的天线发射和接收系统设备；
图9是根据第一实施例的各个波束形成装置的结构框图；
图10显示了根据第一实施例的发射天线阵列群实例及其方向性图；
图11是一个多输入多输出衰落信道的示意图；
图12是一个显示根据第一实施例的多输入多输出解调器7的结构实例的框图，其中多输入多输出解调器使用了最大似然估计装置；
图13是一个根据本发明第二实施例的天线发射和接收系统的框图；以及
图14是一个显示小区系统实例的图示，其中混合了一个大的小区系统和小到中型的小区系统，并且本发明的第二实施例应用于该小区系统。
具体实施方式
参考图8来描述根据本发明第一实施例的天线发射和接收系统设备。
在根据本实施例的天线发射和接收系统中，每个基站都具有一个发射机，该发射机包含N个(N是一个2或2以上的整数)天线，同时每个移动台都具有一个接收机，该接收机包含M个(M是一个2或2以上的整数)天线。基站天线数目N可被设定为大于移动台天线数目M。通常，N被设定为6到8，而M则被设定为2到4。
在每个基站中，根据小区传输环境，天线被分为多个阵列天线群。每个阵列天线群都执行松散的定向波束控制。各个阵列天线群并行发射数据(多输入多输出发射)。在接收端执行根据多输入多输出的接收。根据多输入多输出发射和接收，发射机可以发射大量数据，该数据量是常规单序列数据传输的M倍，其中M表示阵列天线群的数目。因此，在相同传输速率的条件下，可以减少所用调制阶数(多级符号数目)。另外，随着调制阶数降低，所需每比特能量与噪声密度之比(Eb/No)也会变小。因此，与单序列发射相比，可以获得改善的特性。
基站阵列天线群数目以及每个阵列天线群各个定向波束的宽度中的至少一个是根据基站中的多径到达角或天线相关值来确定的。在多径到达角之间差值很大的情况下，或是在天线相关性很小的情况下，即使波束变窄也无法获得放大。因此增加阵列天线群的数目来延长各个阵列天线群的各个波束宽度。而数据则被并行发射(多输入多输出发射)。从而可以得到根据多输入多输出的放大。多径到达角之间的差值以及天线相关性都取决于小区半径或是基站天线高度。因此，也可以根据小区半径或是天线高度来确定阵列天线群数目以及每个阵列天线群的各个定向波束宽度中的至少一个。
参考图8，发射机(a)包括编码器1、数据串并变换器2、调制器3-1到3-M、波束形成装置4-1到4-M以及发射天线5-1-1到5-M-N/M。编码器1接收一个数据信号，并且执行纠错编码。数据串并变换器2把包含一个序列的编码数据按顺序分为M个序列。调制器3-1到3-M中的每一个都将对应序列的比特分为分段，其中每个分段都具有一个预定长度，然后，调制器3-1到3-M中的每一个都将相应分段映射到调制符号。
对于充当调制器3-1到3-M输出的数字调制信号来说，例如在使用图2A的四相相移键控(QPSK)信号的情况下，每个调制符号都包含编码数据，这个编码数据由两个比特组成。在使用图2B所示的16正交振幅调制(16QAM)信号的情况下，每个调制符号都包含编码数据，该编码数据由四个比特组成。通常，相应的比特被映射，以便减少误码率，即使在将调制符号误认为相邻调制符号的时候(格雷码映射)。
波束形成装置4-1到4-M分别接收M个充当调制器3-1到3-M输出的数字调制信号。每个波束形成装置将接收到的数字调制信号分发到N/M个信号，然后向相应的已分发信号分配加权值，由此形成定向波束。在这里应该注意的是，加权值是复数。
参考图9，波束形成装置4-1将调制器3-1的输出分为N/M个信号。N/M相当于每个阵列天线群的发射天线数目。乘法器21-1-1到21-1-N/M将相应信号与天线加权值相乘。在阵列天线群中，N/M个发射天线5-1-1到5-M-N/M分别发射经过天线加权的信号。作为天线加权计算方法，基于多径到达角估计的方法以及使用自适应算法控制的方法是众所周知的。这些方法都可以应用于本实施例。
参考图10来描述根据本实施例的发射天线的几何排列实例。N个天线被分为M个阵列天线群。每个阵列天线群之间的间隔都被设定得很宽，以便出现独立衰落。通常选择10个波长或是更大的间隔。在每个阵列天线群的N/M个发射天线的每一个之间的间隔被设定得很窄，以便可以显示出方向性。通常选择的波长间隔是0.5。图10显示了这样一种情况，其中发射天线分为两个阵列天线群(M＝2)。为了以较低相关性来设置两个阵列天线群，可以使用双极化阵列。
转到图8，移动台接收机包含M个接收天线6-1到6-M、多输入多输出解调器7以及解码器8。接收天线6-1到6-M接收并行发射的信号。这些信号在传输路径中独立经历衰落。移动台通常对来自所有方向的散射波进行接收。因此，尽管每个接收天线之间的间隔比基站的窄，但是接收天线6-1到6-M每个都可以经历独立衰落。为了以较低相关性来设置两个分支，可以使用双极化天线。
参考图11来描述多输入多输出信道，其中发射天线的阵列天线群的数目被设定为2，并且接收天线数目也被设定为2。假设发射和接收分支之间的信道经历2×2的独立衰落。在这种情况下，信道矩阵H表示为：
H = h 1 h 1 h 2 h 2
在发射端，每个阵列天线群的传输信号表示为x＝(x1x2)T(T表示转置)。然后，在接收端，每个天线上的接收信号r＝(r1r2)T表示为：
r＝Hx+v
其中v表示热噪声。
多输入多输出解调器7解调发射机阵列天线群并行发射的数据的相应比特。多输入多输出解调方法大致分为干扰消除接收以及最大似然估计接收。在这里将描述具有优越特性的最大似然估计接收。
多输入多输出最大似然估计接收中的解调比特由
Figure C03136879D00142
表示。解调比特的似然函数由
Figure C03136879D00143
表示。
该似然函数表示为：
Figure C03136879D00144
多输入多输出最大似然估计接收与多级调制信号的最大似然估计接收相似。从不同的天线发射信号，然后在传播路径上对这些信号进行复用。在接收端，合成信号被视作某种多级调制信号。在接收端，计算并行发射的每个数据段的比特似然性。该似然计算对相应接收天线的似然性求和，从而确定总和。由此可以得到空间分集效果以及消除其他天线所引起的干扰的效果。
参考图12来描述根据本实施例充当多输入多输出解调器7的最大似然估计装置的示意性结构。接收天线6-1到6-M接收的信号分别通过似然计算单元70-1到70-M来进行发射数据比特的似然计算。组合器71对发射数据比特似然性求和。似然性比较单元72选择该最小值，并将该值用作软判决调制信号。在多输入多输出的解调操作中执行表达式(2)的似然性计算。多输入多输出解调操作可以由执行多输入多输出解调功能的软件来实现。
目前已经对处于发射端阵列天线群数目(M)与接收端天线数目(M)相同的情况下的本实施例进行了描述。然而发射端阵列天线群数目并不是非要与接收端天线数目相同。通常，随着接收端天线数目的增加，空间分集效果和消除其他天线干扰的效果将会变大。
解码器8用相应比特的软判决解调信号来执行纠错解码。就纠错方法而论，通常使用的是卷积编码/维特比解码和涡轮编码/解码。根据本实施例，发射机具有编码器1，而接收机则具有解码器8，由此使用软判决解调信号来执行纠错控制。然而对本发明来说，这些部件并非必要。本发明也包括不执行纠错控制的结构。
以下参考图13来描述根据本发明第二实施例的接收机结构。
另外参考图14来描述应用本发明第二实施例的小区系统。
根据本实施例，如图14所示，每个小到中型的小区系统31都具有一个低天线基站33。在小区系统31中，基站的多个发射天线被分为多个阵列天线群。每个阵列天线群都执行松散的定向波束控制。相应的阵列天线群并行发射不同数据。因此，定向波束发射与多输入多输出发射都被执行。当移动台35位于小到中型的小区单元31时，移动台35执行多输入多输出解调。
一个大的小区系统32具有一个高天线基站34。在大的小区系统32中，由于通常的分集系统优于其它系统，因此只执行定向波束传输。当移动台35位于大的小区系统32时，移动台35必须执行分集接收。
在设置相应系统时，基站可以根据相应的小区传播环境而在定向波束传输与多输入多输出发射之间进行选择。移动台与这两个基站系统相连，并且与之进行通信。对移动台来说，携带多个与基站各个相应天线传输系统相对应的终端是很不经济的。因此根据本实施例，接收机具有实现分集解调功能的软件和实现多输入多输出解调功能的软件。该接收机包含一个双模式解调器，以便基于基站天线传输系统来选择恰当的软件，由此实现分集解调或多输入多输出解调。
因此根据本实施例，接收机包含接收天线6-1到6-M、双模式解调器9、解码器8以及解调方式切换单元12。
接收天线6-1到6-M接收定向波束传输信号或多输入多输出传输信号。在双模式解调器9中，解调模式切换单元12基于基站天线传输系统而在软件之间进行切换，从而在定向波束传输时实现分集解调器10的功能，或是在多输入多输出发射时实现多输入多输出解调器11的功能。由此完成所选功能。解码器8使用充当分集解调器10或多输入多输出解调器11的输出的相应比特的软判决解调信号来执行纠错解码。
虽然至此已经结合本发明的几个实施例而对其进行了描述，但对本领域技术人员来说，很容易就可以用其他不同方式来实现本发明。

Claims (11)

1.一种移动通信系统中的天线发射和接收系统，包括：
一个基站，它具有多个天线，这些天线根据小区传播环境而被分为多个阵列天线群，每个阵列天线群都执行定向波束传输控制，阵列天线群并行发射不同数据；以及
一个移动台，它具有多个天线，以便接收并行发射的数据。
2.根据权利要求1的系统，其中：
基站各个阵列天线群的各个天线之间的一个间隔被设定为λ/2，以便提高一个天线相关值，其中λ表示载波波长，以及
每个阵列天线群之间的间隔被设定为10λ或者更大，以便降低天线相关值。
3.根据权利要求2的系统，其中：
根据基站中多径到达角之间的差值或者每个阵列天线群的天线相关值来确定下列中的至少一个：阵列天线群数目以及每个阵列天线群的各个定向波束的宽度。
4.根据权利要求1的系统，其中：
根据基站每个天线的高度或是基站所在小区的半径来确定下列中的至少一个：阵列天线群数目以及各个阵列天线群的各个定向波束的宽度。
5.一种移动通信系统中的天线发射和接收系统，包括：
一个第一基站群，其中包括第一基站，每个第一基站都具有多个天线，这些天线构成一个阵列天线，以便执行所需的定向波束控制；
一个第二基站群，其中包括第二基站，每个第二基站都具有多个天线，这些天线根据小区传播环境而被分为多个阵列天线群，每个阵列天线群都执行定向波束传输控制，并且阵列天线群并行发射不同数据；以及
一个移动台，它具有多个天线，在与第一基站群进行通信时，该移动台执行分集接收，而在与第二基站群进行通信时，该移动台接收并行发射的数据。
6.根据权利要求5的系统，其中：
每个第一基站的各个天线之间的间隔被设定为λ/2，以便提高天线相关值，其中λ表示载波波长，
在每个第二基站的各个阵列天线群的各个天线之间的间隔被设定为λ/2，以便提高天线相关值，以及
各个阵列天线群之间的间隔被设定为10λ或是更高，以便降低天线相关值。
7.根据权利要求6的系统，其中：
根据每个基站的多径到达角之间的差值或是每个阵列天线群的天线相关值来确定下列中的至少一个：第一基站群与第二基站群之间的选择、每个第二基站中的阵列天线群数目以及每个阵列天线群各个定向波束的宽度。
8.根据权利要求5的系统，其中：
根据每个基站的各个天线的高度或是基站所在小区的半径来确定下列中的至少一个：第一基站群与第二基站群之间的选择、每个第二基站中的阵列天线群数目以及每个阵列天线群各个定向波束的宽度。
9.根据权利要求5的系统，其中：
移动台包括具有分集接收功能的软件和具有多输入多输出接收功能的软件，并且移动台根据基站的天线发射系统而在软件之间进行选择，以便完成分集接收或是对于并行发射数据的接收。
10.一种用于移动通信系统的移动台，该移动台可以在小区系统的各个小区中移动，其中每个基站都具有多个天线，这些天线根据小区传播环境而被分为多个阵列天线群，每个阵列天线群都执行定向波束传输控制，并且阵列天线群并行发射不同数据，该移动台包括：
多个接收天线，用于接收基站并行发射的信号；以及
多输入多输出解调装置，用于解调所发射的信号。
11.一种用于移动通信系统的移动台，该移动台可以在小区系统的各个小区中移动，该小区系统包括一个第一小区群，其中每个基站都具有多个天线，这些天线构成一个阵列天线，以便执行所需的定向波束控制，该小区系统还包括一个第二小区群，其中每个基站都具有多个天线，这些天线根据小区传播环境而被分为多个阵列天线群，每个阵列天线群都执行定向波束传输控制，并且阵列天线群并行发射不同数据，该移动台包括：
多个接收天线，用于接收基站发射的数据；
分集解调装置，用于对第一小区群的基站发射的数据执行分集解调；
多输入多输出解调装置，用于解调第二小区群的基站并行发射的数据；以及
解调模式切换装置，用于在分集解调模式和多输入多输出解调模式之间进行切换。
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