CN101361383A - 用于频谱效率的非对称波束 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种增加用于扇区化蜂窝无线网络的基站的容量和性能的方法和装置，其中，用新的子扇区天线替换或取代扇区天线中的一个，所述子扇区天线产生多个总体上大致覆盖被替换的扇区天线的覆盖区域的非对称子扇区覆盖区域。使用非对称子扇区覆盖区域允许总的覆盖区域非常近似于对称扇区覆盖区域，而不会过多地产生较大的子扇区切换区或引起网络性能的严重降低。因而，这允许对单个扇区天线进行选择性的替换，而不是对区域中的所有扇区天线作整体替换，从而降低了过渡成本并且能够为容量规划提供集中的方法。

Description

用于频谱效率的非对称波束

技术领域

本发明涉及网络规划，具体涉及在不产生覆盖盲区的情况下提高已建网络中的扇区容量和吞吐量。

背景技术

在无线通信系统中，存在很多技术限制。第一个限制为频谱是一种应当有效利用的稀缺资源。对于有限数量的频谱，能够被同时服务的用户数量存在上限。为了增加用户数量，以往已采用多址接入技术。

最常用的有：频分多址(FDMA)，其中只将小部分可用频谱分配给用户；时分多址(TDMA)，其中不允许用户连续发射，相反，只允许用户在称为“突发(bursts)”的较短不交叠时段内发射；以及码分多址(CDMA)，其中将所有频谱分配给所有的用户，这些用户通过利用所分配的正交码来作区分。

在现有的无线系统中，将上述以及其它多址接入技术结合使用，从而在有限数量的资源(时间、频率、编码等)下使用户数量最大化。

无线通信系统的另一个限制是有限的发射功率，这是由于要克服发射机和接收机之间的实现和传播损耗。因此，实际使用的系统只具有有限的通信范围。

为了克服这两个限制，已经将“蜂窝”的概念引入到无线系统中。为了覆盖较大的区域，将可用资源用于称为“小区”的较小的覆盖区域，并在其它小区中重复使用。可以由网络服务的期望的用户数量将与网络中的小区数量成比例地增加。

然而，由于目前的小区靠的非常近，因而增加了共信道干扰的风险，这会降低链路质量并相应地减少用户数量。

已经提出并实现了很多克服共信道干扰的技术。这些技术通常专指特定的多址接入方案。

例如，对于CDMA，一个小区内所有用户的信号在下行方向上由基站的发射机同时发送，以使得每个具体用户可以解码自己的信号并抵消小区内的干扰。在上行方向，用户的信号通常被具有良好相关属性的长码加扰，以使得其它用户对此单个用户的信号的贡献将更像白噪声的作用，而不会明显降低单用户检测。

在FDMA系统的情况下，全部频谱分为K个频率子集，并且每个小区使用一个这样的子集。并不是将全部频谱布置给网络中的每一个小区，而是在网络中重复K个小区的群集，每个小区分配一个频率子集。明显地，在一个群集中，用户不会感到任何共信道干扰。

对大于1的频率复用因子K，共信道小区，即被分配相同频率子集的小区将不会彼此相邻，因此将会使整个网络的干扰减到最小。优选地，由于可以在一个频率子集内分配更多的频率，因此为了使用户数量最多，频率复用因子K较小。

考虑到近来被用于传输基站的基站系统(BSS)特征数量的增加，所述特征诸如功率控制、非连续发射、分频负载和跳频等，则在100％频率负载的情况下，优化的频率复用因子可以是K＝3。

在任何情况下，为了进一步提高蜂窝系统的频谱效率，已经引入扇区化的概念，其中，通常放置于小区中央的全向天线已经由多个N向天线替代，每个N向天线限定一个对称的覆盖区域。因而，对于相同的区域，网络内的小区数量以及相应的用户数量增加了N倍。

因此，定向或扇区天线的使用进一步减少了网络中的干扰量，并产生频谱效率更高的网络。扇区是对称的，并且通常是楔形的，N个扇区通常从传统的小区中央向外延伸。现在，每个扇区可以看作一个独特的小区，其天线从其末端延伸。

尽管在理论上较大的N值可以获得较高的频谱效率，但实际布置时通常会考虑将这个数量限制在有限的几种可能中。例如，较大的N值会导致很大比例的用户在不断切换的情形下变得疲惫。同样，用户一般通过识别码、频率信道来识别小区，从而用户可以进行连续的测量来识别服务最好的小区。在N值较大的情况下，很大一部分可用带宽将会分配给这些控制信道，而容量不会有任何明显增加。因此，N的典型值为3，极少情况下是4，几乎不曾超过6。

当N＝3时，通常使用半功率波束宽度为65°的天线，这是因为它们可以提供更好的覆盖。对于扇区间的不均衡的业务量或者其它的N值，可以使用波束宽度为33°、45°、65°、90°、105°等角度的多天线。对于更高的扇区化，即N＞3，现有天线的组合将不能提供最佳覆盖，从而导致波束图案之间的明显及过多的重叠，或者相邻波束图案之间的较高的尖端损耗(cusping loss)。在前一种情况下，过多数量的用户将参与切换，而后一种情况下，覆盖盲区可能会导致切换失败。

另外，由于用户通常并不是均匀地分布于网络中，因此可以发现对更高阶扇区化的需求基本上是局部现象，而不是整个网络的特征。因此，对增加用户容量的需求仅对网络中的一些通常遇到有用户大量分布的分散扇区是较明显的。

在这种情况下，由于一些附加的收发器从未用到，因此盲目地增加所有基站的扇区数量将不会得到有效的容量成本比。

增加网络容量的传统方法，即所谓蜂窝分裂(cell splitting)，是降低现有小区基站的覆盖，并且在新产生的覆盖盲区中引入新的小区基站。然而，由于必须选定和租赁新基站的发射塔和设备所需的新位置，比如高层建筑，因此蜂窝分裂对于运营商而言是非常昂贵的。在许多高密度的市区环境下，虽然增大的网络容量将会有利，但是已不再可能找到合适的新基站位置。

因此，正在研究增加网络容量的可替代方法，比如布置具有优化波束图案的天线。

发明内容

因此，期望提供一种天线，所述天线具有为特定小区覆盖定制的波束图案。

还期望提供一种天线，所述天线可以通过仅在需要的地方增加容量来实现负载平衡。

通过用至少一个覆盖区域替换单个扇区覆盖区域来实现本发明的这些目的，所述覆盖区域中的至少一个是非对称的。在不过多地产生较大的子扇区切换区或引起网络性能的严重降低的情况下，非对称子扇区覆盖区域的使用使得总覆盖区域非常接近于被替换的对称扇区覆盖区域。

根据本发明的实施例的第一个宽泛方面，公开了一种增加扇区化的蜂窝通信网络中的用户容量的方法，所述蜂窝通信网络具有多个用户以及支持至少一个扇区的基站，所述至少一个扇区在所述基站上具有相关联的扇区天线，所述扇区天线具有由此延伸并在扇区切换区中与其相邻扇区重叠的临界覆盖区域，所述方法包括以下步骤：用具有多个由此延伸的子扇区覆盖区域的分裂扇区天线替换所述至少一个扇区天线，所述至少一个子扇区覆盖区域是非对称的，每个所述子扇区覆盖区域对应于子扇区并且在子扇区切换区中与相邻子扇区覆盖区域重叠，其中，所述多个子扇区覆盖区域的总临界覆盖区域基本上相当于所述至少一个扇区天线的临界覆盖区域。

根据本发明的实施例的第二个宽泛的方面，公开了一种子扇区天线，所述子扇区天线用于扇区化的蜂窝通信网络，所述蜂窝通信网络具有多个用户和支持至少一个扇区的基站，所述至少一个扇区具有相关联的扇区天线，所述扇区天线具有从所述基站上延伸并在扇区切换区中与相邻扇区重叠的临界覆盖区域，所述子扇区天线被构造并布置成用于替换至少一个所述扇区天线，并且具有多个由此延伸的子扇区覆盖区域，至少一个所述子扇区覆盖区域是非对称的，每个所述子扇区覆盖区域对应于子扇区并且在子扇区切换区中与相邻子扇区覆盖区域重叠，其中，所述至少一个非对称的子扇区覆盖区域的总临界覆盖区域基本上相当于所述至少一个被替换的扇区天线的临界覆盖区域。

附图说明

下面参照附图描述本发明的实施例，其中不同附图中的相同的附图标记表示相同的元件。在附图中：

图1是多对对称子扇区波束极坐标图；

图2是本发明实施例的镜像成对的非对称子扇区波束的极坐标图；

图3是示出与传统三扇区蜂窝覆盖区域重叠的单对非对称子扇区波束的极坐标图；

图4是本发明实施例的镜像成对的非对称子扇区波束以及两个传统扇区波束的极坐标图；

图5是本发明实施例的与传统扇区波束图案重叠的三子扇区波束图案的笛卡尔坐标图；

图6是本发明实施例的与传统扇区波束图案重叠的四子扇区波束图案的笛卡尔坐标图；

图7是本发明实施例的示例性扇区天线系统的工艺布局；

图8是用于图7所示扇区天线系统的示例性的波束形成网络扇区的工艺布局；

图9是真实的三蜂窝网络的地理图示；以及

图10是真实的三蜂窝网络的地理图示，其中，单个蜂窝基站配备有本发明的双扇区阵列。

具体实施方式

在本发明中，不采用现有技术的机制，比如高阶扇区化以及/或者蜂窝分裂来应对容量的增加，而是用一种新的天线替换现有的天线，新天线具有与被替换的固定蜂窝扇区大致相同的覆盖区域，但被分成多个互补的非对称的独立波束或子扇区。

仅为举例说明，认为现有的天线具有65°的半功率波束宽度(HPBW)。如果运营商用新天线对它进行替换，则让新天线提供与现有天线相同的覆盖(尽管容量增加)是有利的，因此运营商可以避免很大的网络规划和相邻基站的调整。因此，提供具有与现有天线的临界覆盖区域(CCA，CriticalCoverage Area)尽可能相近的波束图案的新天线是有益处的，从而提供最小的网络规划。在65°HPBW的天线的情况下，现有天线的临界覆盖区域通常是120°。

在本发明中，新天线可以产生多个独立的波束，每个波束限定新的子扇区，新的子扇区之间只有较小的重叠区域，并且多个独立的波束还一起提供与原有天线所支持的扇区大致相同的覆盖，在不明显影响相邻基站的情况下单个扇区可以升级成多个子扇区。

已发现可以通过将非对称性应用于已生成的波束图案来建立这种新天线。

迄今为止，天线波束图案一直如图1所示的那样是对称的，图1中示出了三个镜像成对的对称子扇区波束(110，111)、(120，121)、(130，131)。这样的覆盖图案在多对子扇区波束(例如130，131)之间以及两个相邻不同扇区的子扇区波束(例如131，110)之间(在113处)生成非常大的重叠区域。

然而，如果为了确保在末端上的大致相同的滚降(roll-off)而调节对称波束图案，从而提供从由新天线限定的子扇区到相邻的未修改的扇区的大致相似的切换处理，反之亦然，则新的波束在它们之间将会引入过多的重叠。另一方面，调节用于新的子扇区的波束图案从而容易管理子扇区之间的切换，这可能会产生具有现有扇区的覆盖盲区。

对比图2可以看出，图2示出了三个镜像成对的非对称子扇区波束(210，211)、(220，221)、(230，231)，它们替代具有六个子扇区结构的传统三扇区结构，使用非对称波束，通过降低相邻的子扇区波束对(210，211)的低重叠212以及第一对波束的子扇区波束211和第二对波束的子扇区波束220之间的重叠223，保证了切换区域的减少。因此，这减少了大多数无线标准的切换开销，并使网络容量及吞吐量增加，同时通过在原有扇区边缘匹配天线辐射图案而保持初始的覆盖，因此能够使网络规划的开销最少甚至可以免除。另外，非对称子扇区波束的使用保持了相邻波束之间的较低的尖端损耗，从而实现没有新的覆盖盲区的良好整体网络覆盖。这种情况在图3中示出，为描述清楚起见，图3示出了子扇区波束230和231，它们与用虚线表示的传统全扇区波束图案310、320、330重叠。

为了便于使用、清晰和使灵活性最大化，通常将辐射图归一化为坐标系统的外部边缘。另外，信号强度并非通常所想的依据用伏特、微伏等表示的强度，因此辐射图通常用相对分贝值(dB)表示。

分贝用于以对数形式表示功率差异。1dB的下降表示功率降低至初始值的大约80％，而3dB的下降表示功率降低50％或者是初始功率的一半。大多数数据手册指定的波束宽度通常是3dB或者是半功率波束宽度。10dB的下降就认为是较大的下降，即降低至初始功率水平的10％。

如图4所示，本领域普通技术人员容易认识到，并非所有的扇区需要升级。也不需要将所有的扇区升级到相同的扇区化程度。相反，可以将扇区310和320留下而不进行升级，而可以将其它的扇区升级为由两个子扇区配置(230，231)替代。其它的扇区仍然可以用如图5所示的更高阶子扇区配置替代，图5表示了三个子扇区配置510、520、530。为了在被替换的传统扇区波束540(虚线所示)上方提供大致相似的覆盖，中央的子扇区波束520可以是对称的，而其它两个子扇区波束510、530是非对称的并相互成镜像。

图6示出了四个子扇区结构610、620、630、640。传统扇区波束540依然用虚线表示。然而，此处两个中央子扇区波束620、630是非对称的并相互成镜像，两个外侧的子扇区波束610、640也是如此。

从图5和图6中可以看出，在旁瓣较小和重叠最小的情况下，非对称波束的引入使得可以非常近似于被替代的传统扇区天线的覆盖区域。由于对应于扇区向子扇区升级的新天线的波束图案具有与如图3所示的被替换天线大部分相同的整体波束图案，因此对于网络规划，升级可以相对透明，从而可以更有效地利用资源。

在本发明的非对称辐射图案的设计中，优选地，降低旁瓣电平。这减少了向网络中的其它扇区的不必要的发射功率的量，该不必要的发射功率的量会导致干扰。结果，干扰的降低转化为网络容量的增加。另外，降低的旁瓣电平允许在相邻扇区中频率复用。如果能够实现较小的子扇区重叠和旁瓣电平，则会基本消除共信道干扰的可能性，从而允许在相邻扇区中频率复用，并因而通过增加用户的数量来增加网络容量。

每个子扇区可以作为一个单独的小区，从而用户可以例如在CDMA协议中使用区分编码，或者使用由可适用的无线标准指定的窄带频率，通过测量识别服务最好的子扇区。

可选择地，本发明的非对称波束可用于自适应波束形成的应用，其中，通过最佳服务波束追踪特定用户。在这种情况下，旧的天线可以继续用于控制信息的广播，而新的天线用于专用于特定用户的业务信道。一旦广播控制信息的装置能够由新天线承担，则可以将旧天线全部去除。这样的能力包括使用一列天线阵列来传播控制信息。可选择地，所有的波束都可以承担发射和接收控制信息的任务。

在优选的实施例中，使用天线阵列结合无源和/或有源网络实现非对称波束。然而，本领域普通技术人员会认识到，无须诉诸天线阵列就能够实现本发明的非对称波束图案。

图7示出了天线阵列系统的示例性实施例，总体表示为700，其可以生成子扇区波束对230、231。阵列700包括交叉极化的天线元件711-714、721-724、731-734、741-744的4x4平面阵列，这对本领域普通技术人员是众所周知的。在所述阵列中的每一行710、720、730、740，例如包括元件731-734的行730的每个元件的每次极化，借助于波束形成网络750被组合在一起，图8中将更详细地示出。

在接收模式中，波束形成网络750在5端口855处，将1-4端口851-854中的每一个所接收的信号合成。在发射模式中，在5端口855处的信号在其被分配给1-4端口851-854中的每个之前被分开并且被旋转相位，这会依次驱动天线元件731-734。

功率分割的比例反比于分割节点801、802、803中的每一个处的导电轨迹的相对宽度。在图8的实施例中，只是举例说明，相对于5端口855上的1毫瓦功率，在1-4端口851-854中的每一个上的功率分别是：0.02毫瓦、0.4178毫瓦、0.4178毫瓦和0.082毫瓦。

另外，相对相位旋转取决于对应于每个端口的每个导电轨迹的相对长度。在图8的实施例中，也只是举例说明，在5端口855处的信号在其到达1-4端口851-854之前，分别旋转98.3°、36.4°、-36.4°和-98.3°。

本领域的普通技术人员应当理解，存在多种机制可以产生一系列与特定天线图案匹配的功率和相位系数，这些机制包括但不限于阵列合成法、解决约束优化问题的方法或者甚至通过反复试验的方法。在这种情况下，如Zeland Software Inc.提供的仿真工具可以用于预测非对称天线阵列图案以及由此获得的期望阵列性能。

采用本发明的非对称波束图案，尽管可以减少网络规划，但没有必要全部去除。本领域普通技术人员容易认识到，当对单个基站实施本发明所提出的高阶扇区化时，设计技术可用于进一步减少网络规划。例如，交替或相邻的波束可以使用公共的控制频率和/或编码资源。由于现代天线具有优异的前后比，因此扇区间的共信道干扰将最小，并且通过所描述的交错波束方法，可以免除对额外控制信道或编码偏移的需要，从而产生更高的频谱效率。例如，在图2中，子扇区波束210和221可以被共同控制为最小的性能损失。

另外，当多个基站在特定区域中进行高阶扇区化时，自动频率规划可以用于导出用于所有基站的优化频率规划。对于CDMA系统，例如，这意味着可以识别优化长编码或编码偏移。由于本发明的非对称波束不会在不想要的方向上过多辐射，因此可以经受更少的网络干扰。同样，由于在更高阶扇区化的基站中的单独波束窄于原有的覆盖范围，因此可以充分减少特定广播频率或编码的干扰。依靠网络拓扑和实施更高阶扇区化的基站的分布，由此导致的控制信道的信号干扰比的提高将极大地省却对额外控制频率和编码的需要。在网络中高阶扇区的100％布置的限制性情况下，可以采用上述可替换或对立的方案，从而可以省却额外的广播信道或编码。

图9示出了具有几个小区基站的真实的三小区网络的地理图示，每个基站配备有三个半功率波束宽度为65°的天线。图10示出了与图9相同的真实的三小区网络的地理图示，其中只有基站PQ0130的一个扇区升级为本发明的双扇区阵列(BSA)。尽管该BSA延用了与原有天线相同的指向和下倾角值，对比图9和图10中的效果，可以看到网络覆盖有了很大的增加。图9和图10中的阴影部分表示由终端接收的高于给定门限(dBm)的信号水平。网络中所有扇区的总忙时业务数据(Collected Busy Hour Traffic data)和网络参数(所有扇区的天线辐射图案、它们的指向和倾角值、基站输出功率、RF电缆损耗、每个扇区的CDMA载波数)由服务供应商提供，从而提高仿真精度，并且预测在现场试验之前来自BSA的容量增益。另外，提供地形数据，从而可以通过网络规划工具实现更精确的信道模型。用于该仿真的网络规划工具是由FORSK公司开发的ATOLL。

仿真的第一步是向网络规划工具提供上面提到的所有数据并执行多次迭代；例如进行蒙特卡罗(Monte Carlo)仿真，以便在对用BSA升级的PQ0130基站执行仿真之前收集三小区网络的可靠统计数据。表1示出了由网络规划工具得到的输出指标。表1：在基站PQ0130的一个扇区升级之前和之后的在扇区级、群集级和基站级上的网络统计

上面的表1示出了基线网络和用非对称波束的双子扇区阵列对PQ0130的一个扇区进行升级之后的统计数据。在已升级扇区中的收发器的数量变为两倍，因此可以预期其容量也变成两倍。除已升级的扇区外，还对基站以及基站周边的群集做了统计。主要仿真结果概括如下：(1)已升级扇区的容量增加125％，而期望增加值仅为100％；(2)基站PQ0130的容量增加58％；(3)已升级扇区和基站PQ0130的切换开销分别增加9％和4.8％；(4)已升级扇区和基站PQ0130的覆盖范围分别增加49％和27％；(5)信号水平大于-80dBm的整个网络的面积增加21％(参见下面的表2)；(6)在群集级中，关键性能指标没有下降；(7)在每个扇区和基站级中出现的反向链路噪声上升分别下降18.9％和11.5％。

从上面的仿真结果可明显看出，通过非对称波束对单个扇区进行升级有利于网络中的周边扇区，并且不会引起周边扇区和基站的任何明显的退化。

网络覆盖密度的仿真影响以信号水平覆盖区域的方式在下面的表2中示出。表2：对网络覆盖密度的影响

网络覆盖密度	面积(km2)	面积(km2)	增加
				信号水平的覆盖	前	后
最佳信号水平(dBm)＞＝-80	72.72	88.05	21.1％
				最佳信号水平(dBm)＞＝-90	99.46	99.62	0.2％
最佳信号水平(dBm)＞＝-100	101.40	101.52	0.1％
				最佳信号水平(dBm)＞＝-110	101.66	101.63	0.0％
最佳信号水平(dBm)＞＝-120	101.75	101.74	0.0％

本发明可以用数字电子电路，或者计算机硬件、固件、软件或它们的组合实现。本发明的装置可以用计算机程序产品实现，所述计算机程序产品有形地嵌入到机器可读的存储设备中，以用于可编程处理器执行；并且可以通过可编程处理器执行指令程序以进行一些操作，从而通过处理输入数据并产生输出来实现本发明的功能。有利地是，本发明可以用一个或多个可在可编程系统中执行的计算机程序实现，所述可编程系统包括至少一个输入设备和至少一个输出设备。每个计算机程序可以用高级过程语言或面向对象的编程语言，或者汇编或机器语言实现；并且，在任何情况下，所述语言可以是编译和解释语言。

例如，适合的处理器包括通用和专用的微处理器。通常，处理器从只读存储器和/或随机存取存储器中接收指令和数据。通常，计算机包括一个或多个用于存储数据文件的海量存储设备：这种设备包括磁盘，例如内部硬盘和可移动盘；磁光盘；以及光盘。适合于有形地嵌入计算机程序指令和数据的存储设备包括所有形式的易失性和非易失性存储器，例如包括诸如EPROM、EEPROM和闪存设备等半导体存储设备；诸如内部硬盘和可移动盘等磁盘；磁光盘；CD-ROM盘；以及诸如锁存器和/或触发器等缓冲电路。上述的任何设备可以通过ASIC(专用集成电路)、FPGA(现场可编程门阵列)或DSP(数字信号处理器)补充或合为一体。

所述系统可以包括处理器、随机存取存储器、硬驱动控制器和通过处理器总线连接的输入/输出控制器。

对本领域普通技术人员显而易见的是，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以对此处公开的符合本发明的实施例作各种修改和变化。

考虑到此处公开的对本发明的说明和具体实践，符合本发明的其它实施例变得显而易见。

因此，在由所附权利要求公开的本发明的真实范围和精神下，说明书和实施例仅认为是示例。

Claims (25)

1.一种增加扇区化的蜂窝通信网络中的用户容量的方法，所述蜂窝通信网络具有多个用户以及支持至少一个扇区的基站，所述至少一个扇区在所述基站上具有相关联的扇区天线，所述扇区天线具有由此延伸并在扇区切换区中与其相邻扇区重叠的临界覆盖区域，所述方法包括以下步骤：

用分裂扇区天线替换所述至少一个扇区天线，所述分裂扇区天线具有多个由此延伸的子扇区覆盖区域，所述至少一个子扇区覆盖区域是非对称的，每个所述子扇区覆盖区域对应于子扇区并且在子扇区切换区中与相邻子扇区覆盖区域重叠，

其中，所述多个子扇区覆盖区域的总临界覆盖区域基本上相当于所述至少一个扇区天线的临界覆盖区域。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，可以增加在被替换的所述至少一个扇区中可被服务的用户的数量。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括向相邻子扇区覆盖区域分配不同的控制资源的步骤。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括向子扇区覆盖区域分配公共控制资源的步骤，每个所述子扇区覆盖区域与具有不同分配控制资源的第三子扇区覆盖区域相邻。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括实施自动频率规划以为所有的覆盖区域导出优化的频率方案的步骤。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括向所述至少一个扇区天线分配广播控制信息的任务的步骤。

7.根据权利要求6所述的方法，还包括将广播控制信息的任务转交给所述分裂扇区天线并且去除所述至少一个扇区天线的步骤。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括向所述分裂扇区天线分配处理来自至少一个用户的业务的任务的步骤。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个子扇区覆盖区域中的每一个包括两个非对称子扇区覆盖区域。

10.一种子扇区天线，所述子扇区天线用于扇区化的蜂窝通信网络，所述蜂窝通信网络具有多个用户和支持至少一个扇区的基站，所述至少一个扇区具有相关联的扇区天线，所述扇区天线具有从所述基站上延伸并在扇区切换区中与相邻扇区重叠的临界覆盖区域，

所述子扇区天线被构造并布置成用于替换至少一个所述扇区天线，并且具有多个由此延伸的子扇区覆盖区域，至少一个所述子扇区覆盖区域是非对称的，每个所述子扇区覆盖区域对应于子扇区并且在子扇区切换区中与相邻子扇区覆盖区域重叠，

其中，所述至少一个非对称的子扇区覆盖区域的总临界覆盖区域基本上相当于所述至少一个被替换的扇区天线的临界覆盖区域。

11.根据权利要求10所述的子扇区天线，其中所述被替换的扇区天线的临界覆盖区域是对称的。

12.根据权利要求10所述的子扇区天线，其中，所述非对称的子扇区覆盖区域的数量是2的倍数。

13.根据权利要求12所述的子扇区天线，其中，至少一些所述非对称子扇区覆盖区域包括多个对，并且第一对的第一部分基本上是第一对的第二部分的镜像。

14.根据权利要求10所述的子扇区天线，其中，所述子扇区切换区基本上等于所述扇区切换区。

15.根据权利要求10所述的子扇区天线，其中，所述被替换的扇区天线具有约为65°的半功率波束宽度。

16.根据权利要求15所述的子扇区天线，其中，所述子扇区天线生成两个非对称覆盖区域，每个所述非对称覆盖区域具有约为33°的半功率波束宽度。

17.根据权利要求10所述的子扇区天线，其中，所述被替换的扇区天线具有约为90°的半功率波束宽度。

18.根据权利要求17所述的子扇区天线，其中，所述子扇区天线生成两个非对称覆盖区域，每个所述非对称覆盖区域具有约为45°的半功率波束宽度。

19.根据权利要求10所述的子扇区天线，其中，所述被替换的扇区天线具有约为105°的半功率波束宽度。

20.根据权利要求19所述的子扇区天线，其中，所述子扇区天线生成两个非对称覆盖区域，每个所述非对称覆盖区域具有约为53°的半功率波束宽度。

21.根据权利要求10所述的子扇区天线，其中，所述被替换的扇区天线具有约为120°的半功率波束宽度。

22.根据权利要求21所述的子扇区天线，其中，所述子扇区天线生成两个非对称覆盖区域，每个所述非对称覆盖区域具有约为60°的半功率波束宽度。

23.根据权利要求10所述的子扇区天线，其中，所述子扇区天线生成与每个非对称子扇区覆盖区域相关连的最小旁瓣。

24.根据权利要求10所述的子扇区天线，还包括用于实现所述至少一个非对称子扇区覆盖区域的无源网络。

25.根据权利要求10所述的子扇区天线，还包括用于实现所述至少一个非对称子扇区覆盖区域的有源网络。

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