CN103987058B - 用于无线覆盖的重叠小区 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于无线覆盖的重叠小区。提供了一种重叠用于蜂窝通信系统中的无线覆盖的小区的系统。该系统包括波束权重生成器和耦合到该波束权重生成器的波束形成器。波束权重生成器被配置为生成包括至少第一和第二组波束权重的多个波束权重。并且波束形成器被配置为将第一和第二组波束权重应用于蜂窝通信系统中的信号。蜂窝通信系统在被划分成如下小区的地理区域上提供覆盖，这些小区被布置为重叠的第一和第二层小区，第一和第二层小区具有针对各自的不同的第一和第二类型的用户终端的通信进行优化的标准。在这点上，该标准被反映在第一和第二组波束权重中。

Description

用于无线覆盖的重叠小区

技术领域

本发明总体涉及蜂窝通信系统，特别涉及用于蜂窝通信系统中的无线覆盖的重叠小区。

背景技术

我们的社会以及经济日益发展所依赖的无线通信接入正在蔓延到日常社会功能的各个方面。例如，无线通信已经渐渐可用于车载移动平台（例如路上车辆、飞机、宇宙飞船、船舶等）上的用户。用于移动平台的乘客的无线通信服务包括因特网接入，例如电子邮件以及网页浏览、在线电视、语音服务、虚拟私人网络接入以及其他交互和实时服务。

用于远程的、难以接入的或移动用户终端的无线通信平台（例如，移动平台）通常使用能够覆盖较大地理范围（footprint）（通常包括远程的基于陆地或基于水的区域）提供服务的通信卫星。通常，基站（例如，地面基站）通过弯管经由一个或多个卫星将信息（例如，数据）发送到用户终端。更具体地，基站在前向链路上将信息发送到卫星，卫星接收、放大并且重发射信息到一个或多个固定的或移动的用户终端的天线。用户终端继而可以经由卫星将数据发送回到基站。基站可以向用户终端提供到因特网、公共交换电话网络和/或其他公共或私人网络、服务器以及服务的链路。

现代卫星以及其他蜂窝通信系统通常采用提供波束铺设（beam laydown）的数个点波束，该波束铺设在可被划分为多个小区的地理区域上形成覆盖。在使用点波束的通信系统中，相同频率可以同时用于两个或更多个小区中。这些波束可以被配置为维持预定的共极隔离（例如载波干扰比）值，以便最小化波束之间的干扰。这被称为空间隔离和空间复用。在一个典型的说法中，每一个点波束可以被分配颜色以生成匹配频率复用模式的颜色模式。之后，相同频率可以被具有相同颜色的不同波束复用。

当为多种类型的用户终端优化服务同时满足系统约束时，这些蜂窝通信系统通常面临数个挑战。这些系统通常要求高系统容量以同时提供语音和数据。提供语音服务的链路通常是噪声占主要地位并且要求高卫星天线增益，而提供数据服务的链路通常要求优化相反的卫星-天线标准。也就是说，数据链路通常是干扰占主要地位并且要求高旁瓣抑制以提供高信干比。

许多现代蜂窝通信系统通常被配置为允许通过覆盖区域中的多种类型的用户终端进行通信，这可能受益于针对优化性能的不同的有时相反的卫星天线标准。不同类型的用户终端也可以受益于不同频率复用模式和/或小区尺寸。小尺寸的手持式终端通常受益于较高的卫星天线增益以闭合与卫星的链路，并且也可以受益于与中尺寸小区的中高阶频率复用。另一方面，中尺寸的便携和车辆终端通常受益于较高的旁瓣抑制以提供相应较高的信干比，并且受益于较高阶频率复用以提供较高速率数据服务到具有微尺寸小区的较高密度用户基数（userbase）。大尺寸的航空和海上终端通常受益于较低阶频率复用以提供数据服务到具有大尺寸小区的较低密度用户基数。特别地，航空终端通常以高速度行驶，并且可以受益于大尺寸小区以减少当它们在地理区域上行驶时波束到波束切换的频率。

发明内容

本发明的示例实施方式总体涉及用于蜂窝通信系统中的无线覆盖的重叠小区的系统以及相关的方法。根据示例实施方式的一个方面，该系统包括波束权重生成器和耦合到该波束权重生成器的波束形成器。波束权重生成器被配置为生成包括至少第一和第二组波束权重的多个波束权重。并且波束形成器被配置为将第一和第二组波束权重应用于蜂窝通信系统中的信号。蜂窝通信系统提供被划分为如下小区的地理区域上的覆盖，这些小区被布置为重叠的第一和第二层小区，第一和第二层小区具有针对各自的不同的第一和第二类型的用户终端的通信进行优化的标准。在这点上，该标准被反映在第一和第二组波束权重中。

在一个示例中，标准包括卫星天线增益和旁瓣抑制。在该示例中，第一和第二层小区可以具有不同的天线增益和旁瓣抑制，例如第一层小区被针对天线增益进行优化，而第二层小区被针对旁瓣抑制进行优化。

在一个示例中，标准包括小区尺寸；并且在这个示例中，第一层小区可以包括第一尺寸小区，而第二层小区可以包括不同的第二尺寸小区。

在一个示例中，标准可以包括频率复用模式；并且在这个示例中，第一层小区中的小区可以以第一频率复用模式布置，而第一层小区中的小区可以以不同的第二频率复用模式布置。

在进一步的示例中，第一和第二层小区可以以重叠的P小区和Q小区频率复用模式布置，其中P小区频率复用模式是用于控制信道的通信，而Q小区频率复用模式是用于不包括控制信道的业务信道的通信。在这个进一步的示例中，Q小区频率复用模式的任何业务信道可以被分配通过P小区频率复用模式的控制信道。在各种示例中，Q可以大于P，并且Q小区频率复用模式的小区可以在尺寸上小于P小区频率复用模式的小区。Q小区频率复用模式的至少一些小区可以重叠P小区频率复用模式的一个小区，并且Q小区频率复用模式的其他小区可以重叠P小区频率复用模式的多于一个小区。

在一个示例中，标准可以包括卫星-天线标准、小区尺寸和/或频率复用模式，其中卫星-天线标准包括天线增益和旁瓣抑制。在这个示例中，第一层小区可以包括以第一频率复用模式布置的第一尺寸（例如中尺寸）小区并且可以被针对天线增益进行优化。而第二层小区可以包括以不同的第二频率复用模式布置的第二尺寸（例如微尺寸）小区并且可以被针对旁瓣抑制进行优化。在这个示例中，第二尺寸小区可以在尺寸上小于第一尺寸小区。

在一个示例中，多个波束权重可以进一步包括第三组波束权重。在这个示例中，波束形成器可以被配置为进一步将第三组波束权重应用于蜂窝通信系统中的信号，蜂窝通信系统提供被划分为如下小区的地理区域上的覆盖，这些小区被布置为第一、第二和第三层小区，第一、第二和第三层小区具有针对各自的不同的第一、第二和第三类型的用户终端的通信进行优化的标准。类似于之前，标准可以被反映在第一、第二和第三组波束权重中。

在进一步的示例中，第一和第二层小区可以包括以不同的第一和第二频率复用模式布置的第一尺寸（例如中尺寸）和第二尺寸（微尺寸）小区中的相应一个，并且可以被针对天线增益和旁瓣抑制中的相应一个进行优化。接着，第三层小区可以包括以不同的第三频率复用模式布置的第三尺寸（例如大尺寸）小区并且可以被针对旁瓣抑制进行优化。在这个示例中，第一尺寸小区可以在尺寸上小于第三尺寸小区，并且第二尺寸小区在尺寸上可以小于第一尺寸小区。

在示例实施方式的其他方面中，提供了一种用于蜂窝通信系统中的无线覆盖的重叠小区的方法。本文所讨论的特征、功能和优点可以在各种示例实施方式中被单独实现，或者可以在其他示例实施方式中被组合，其进一步细节可以参考下列描述和附图看出。

附图说明

以一般术语如此描述了本发明的示例实施方式之后，现在将参考附图，附图不一定按比例绘制，并且其中：

图1示出了根据本发明的示例实施方式的蜂窝通信系统；

图2示出了根据本发明的示例实施方式的包括三层重叠小区的部分的地理区域；

图3是根据本发明的一个示例实施方式的蜂窝通信系统的示意性框图；

图4、图5以及图6示出了根据本发明的示例实施方式的以重叠频率复用模式铺设的波束；以及

图7以及图8示出了流程图，其包括本发明的示例实施方式的各方面的方法中的各种操作。

具体实施方式

下面将参考附图更全面地描述本发明的一些实施方式，在附图中示出了一些但不是所有的本发明的实施方式。实际上，本发明的各种实施方式可以以许多不同的形式体现，并且不应该被解释为限于本文所述的实施方式；相反，提供这些示例实施方式是为了使得本发明将是详细的以及完整的，并且将完全传达本发明的范围给本领域技术人员。例如，本文可能引用各部件的尺寸或它们之间的关系。那些关系以及其他类似关系可以是绝对的或近似的，以考虑那些由于工程公差等而可能发生的变化。在整个说明书中，类似的标记指代类似的元件。

本发明涉及用于蜂窝通信系统中的无线覆盖的重叠小区。本文可以参考卫星通信系统来示出和描述本发明的示例实施方式。然而应当理解，本发明可以同样适用于数个其他类型的蜂窝通信系统中的任何一种。例如，各种示例实施方式可以同样适用于地面蜂窝通信系统，在该系统中，基站和用户终端直接互相通信而不使用卫星。如本文描述的，术语“卫星”可以不失一般性被使用并且包括其他类型的中继和分布设备，在各种示例中，这些设备可以位于陆地或车载移动平台（例如，陆地车辆、飞机、航天器、船舶）。因此，虽然示例实施方式的通信系统可能被示出并且描述为包括一个或多个“卫星”，但是术语可以被更广泛地使用以包括一个或多个中继和分布设备。

图1示出根据本发明的各种示例实施方式的蜂窝通信系统100的一个示例。如所示，蜂窝通信系统可以是卫星通信系统，该卫星通信系统包括一个或多个卫星102、一个或多个卫星地面基站104以及多个用户终端106。如下面更详细解释的，用户终端可以是多种不同类型，例如小尺寸手持终端106a、中尺寸便携和车辆终端106b和/或大尺寸航天和海上终端106c。卫星可以覆盖基站和一个或多个用户终端可能位于其中的地理区域108。基站可以耦合到一个或多个网络110，或者是一个或多个网络110的一部分，一个或多个网络例如是因特网、公共电话交换网络（PSTN）、公共陆地移动网络（PLMN）、诸如公司和政府网络的私人网络和/或其他服务器以及服务。

在各种示例中，卫星102和基站104可以使得能够在用户终端106和网络110之间进行通信。在这点上，基站可以接收来自网络的信息（例如，数据），并且将该信息传递到卫星。卫星继而可以将信息发射或中继到点波束中的一个或多个用户终端。反过来，例如，卫星可以接收来自用户终端的信息，并且将该信息传递到基站，基站继而可以将信息发射或中继到网络。这种类型的通信有时可以被称为“弯管”通信。然而，应当理解，示例实施方式也可以适用于其他类型的卫星系统，例如具有车载分组交换的卫星系统。

卫星102可以采用提供波束铺设的数个点波束，该波束铺设在地理区域108上形成覆盖，地理区域108可以被划分成多个小区。在一个示例中，波束可以覆盖蜂窝通信系统的相应小区。每一个波束可以被分配一些波束戳（beam indicia），以生成与卫星的频率复用模式匹配的模式。在一些示例中，波束戳可以是颜色或小区，或可以是字母、数字或字母-数字字符。根据本发明的示例实施方式，卫星可以同时针对两个或更多个小区使用相同的频率。也就是说，卫星可以在具有相同颜色的不同波束中复用相同的频率。在一个示例中，复用距离可以是从一个波束的中心到具有相同颜色的另一个波束的边缘测量的。

如在背景技术部分中所解释的，在针对多种类型的用户终端优化服务同时满足系统约束时，现代蜂窝通信系统通常面临数个挑战。系统通常要求高系统容量以同时提供语音和数据并且要求高旁瓣抑制以提供高信干，语音和数据可能相反地受益于不同的卫星-天线标准，例如高卫星天线增益。不同类型的用户终端106也可能要求不同的、有时相反的卫星-天线标准。这些不同种类的用户终端可以进一步受益于不同的频率复用模式和/或小区尺寸。小尺寸手持终端106a通常可以提供语音和较低速率的数据服务，并且包括具有较低增益的较小的天线。这些终端可以受益于较高的卫星天线增益以闭合与卫星102的链路，并且也可以受益于与中尺寸小区的中高阶频率复用。

中尺寸便携和车辆终端106b通常可以提供较高速率的数据服务。这些终端通常受益于高旁瓣抑制以提供相应较高的信干比。这些终端通常也由卫星所覆盖的地理区域上的较高密度的用户基数来表征，并且可以受益于较高阶频率复用以提供较高速率的数据服务到具有微尺寸小区的用户基数。相比之下，大尺寸航天和海上终端106c通常由较低密度的用户基数来表征，并且可以受益于较低阶频率复用。特别地，航空终端通常以高速度行驶，并且可以受益于大尺寸小区以减少当它们在地理区域上行驶时波束到波束切换的频率。

常规蜂窝通信系统提供单层的尺寸相同的小区，这些小区以单一频率复用模式布置以覆盖地理区域。该系统可以针对数个不同的卫星-天线标准（例如卫星天线增益、旁瓣抑制（信干比）或两者的某些组合）在较小程度上进行优化，通常是每个大区域进行一种类型的优化。单层小区也可以设置小区尺寸和频率复用模式。可以针对一种类型的服务（语音，数据）和/或用户终端106优化包括卫星天线标准、小区尺寸和/或频率复用模式在内的这些标准。另一方面，其他类型的服务和/或用户终端可能经受次优化的性能。

因此，本发明的示例实施方式的蜂窝通信系统100可以提供多层重叠小区，这些小区可以针对相应的不同类型的服务和/或用户终端106进行优化。例如，蜂窝通信系统可以针对相应的不同类型的服务和/或用户终端优化标准（例如，卫星-天线标准、小区尺寸和/或频率复用模式）。在一些示例中，由一层优化的所有标准可以不同于由另一层优化的标准。并且在一些示例中，由一层优化的至少一些但不是全部的标准可以与由另一层优化的标准相同。通过提供优化不同标准的多层重叠小区，本发明的示例实施方式的蜂窝通信系统可以在不折中的情况下向同一地理区域108中的不同类型的终端提供服务。

图2示出根据本发明的一个示例实施方式的包括三层重叠小区的部分的地理区域200。如所示，该系统可以提供第一层202和第二层206，第一层202包括以第一频率复用模式布置的第一尺寸小区204，第一频率复用模式具有用第一方式优化的卫星-天线标准，第二层206包括以第二频率复用模式布置的第二尺寸小区208，第二频率复用模式具有用第二方式优化的卫星-天线标准。第三层210可以包括以第三频率复用模式布置的第三尺寸小区212，第三频率复用模式具有用第三方式优化的卫星-天线标准。在一个示例中，第一个频率复用模式可以比第二频率复用模式低阶，但是比第三频率复用模式高阶。类似地，在一个示例中，第一尺寸小区可以比第二尺寸小区大，但是比第三尺寸小区小。进一步，在一个示例中，在一层或多层小区之间，一个或多个卫星-天线标准可以不同。

在一个更具体的示例中，第一层202可以针对小尺寸手持终端106a优化标准。第一层小区可以包括以第一频率复用模式（例如，七色模式）布置的中尺寸小区204，并且可以被针对天线增益进行优化。第二层206可以针对中尺寸便携和车辆终端106b优化标准。第二层小区可以包括以不同的第二频率复用模式（例如，28色模式）布置的微尺寸小区208，并且可以被针对旁瓣抑制进行优化。第三层210可以针对大尺寸航天和海上终端106c优化标准。第三层小区可以包括以不同的第三频率复用模式（例如，四色模式）布置的大尺寸小区212，并且可以被针对旁瓣抑制进行优化。

图3更具体地示出在一个示例中可以对应于图1的蜂窝通信系统100的蜂窝通信系统300。如所示，蜂窝通信系统可以包括一个或多个卫星302、一个或多个卫星地面基站或网关台304以及多个用户终端306，在一个示例中，它们可以对应于卫星102、地面基站104以及用户终端106中的相应一个。网关台可以接收来自一个或多个网络308（例如，网络110）的信息（例如，数据），并且将该信息经由一个或多个馈线链路310传递到卫星，反之亦然。如所示，该网关台可以包括网关或卫星基站子系统（SBSS）以及核心网络（CN）312，核心网络（CN）312被配置为能够与网络通信，并且网关台包括射频（RF）设备（RFE）314，其被配置为能够与卫星通信。如下面解释的，网关台可以包括基于地面的波束形成器（GBBF）。

卫星302可以将信息从网关台304发射或中继到一个或多个用户终端306，反之亦然。卫星可以包括通信平台316，通信平台316携带包括天线馈电（或馈电元件）阵列的天线系统，并且通信平台316可以包括相控阵列或反射器。这个馈电阵列可以被配置为接收来自网关台304的信息，并且将该信息经由一个或多个用户链路发射或中继到点波束318中的一个或多个用户终端306。在各个示例中，通信平台可以进一步包括被配置为应用天线增益以“闭合”与用户终端的用户链路的适当电路。

卫星302可以采用提供波束铺设的数个点波束，该波束铺设在地理区域（例如，区域108）上形成覆盖，该地理区域可以被划分成多个小区。为了至少部分地有助于这个定向发射或接收，蜂窝通信系统300可以包括波束形成器，波束形成器被配置为根据一个或多个波束系数、波束权重等调整至每一个馈电元件的每一个通路的幅度和相位。因此，波束形成器可以产生光束，该光束可以经由波束形成器的相应端口（有时称为“波束端口”）被输出到卫星。波束形成器可以被实现在卫星上，或如所示，它可以被实现在网关台处，作为GBBF320。

在一个示例中，用于多层小区的标准可以被反映在相应的波束权重或多组波束权重中。在一个示例中，可以通过一个或多个波束权重生成器（BWG）322以数个不同的方式生成波束权重，不失一般性，波束权重生成器可以是天线优化工具，或者可以包括天线优化工具。类似于波束形成器，BWG可以被实现在卫星302上或者在网关台304处，并且在一个示例中，BWG可以包括针对每一层的BWG。波束权重可以被加载到GBBF320上，或者由GBBF320接收，接着，GBBF320可以使用波束权重来形成对应于各层小区的多层波束。GBBF可以经由相应的波束端口将多层波束输出到卫星。在一个示例中，波束端口可以被划分成用于相应层的小区的多组波束端口，其中一层中的每一个小区与相应的波束端口关联。

在一个示例中，多个类型的用户终端306可以被分配到相应组的波束端口，并且由此可以被分配到相应层的小区。这个分配可以是将每一类型的用户终端分配到其标准是针对该类型的用户终端进行优化的一层小区。在一个示例中，该分配可以根据资源分配计划进行，该资源分配计划可以离线生成并且被周期性更新。在该分配中，不同类型的用户终端可以以数个不同的方式中的任何一个进行区分，例如如上所述的方式。在一个更具体的示例中，不同类型的用户终端可以根据由GEO-移动无线电接口（GMR）标准所定义的终端类型进行区分。

在前向方向中，来自网络308的信号可以经由SBSS和CN312被发送到GBBF320。GBBF可以将适当的波束权重或一组波束权重应用到该信号，之后经由REF314将该信号转发到卫星302。接着，卫星可以将信号提供到覆盖区域中的点波束318中的适当的用户终端306。在返回方向中，GBBF可以经由卫星以及RFE接收来自用户终端的信号。GBBF可以使用适当的波束权重或一组波束权重组来加强这些用户信号，接着，这些用户信号可以继续到网络以便进行处理和路由。注意到，各层小区对GBBF可以是透明的，GBBF可以应用波束权重或多组波束权重而无需具体知道它们与各层的关联性。然而，GBBF可能要求足够的波束端口来支持多层小区。

现在暂时返回到图1，蜂窝通信系统100可以被配置为以数个不同的方式中的任何一个重叠多层小区。在各种示例中，波束可以支持蜂窝通信系统中的控制信道和业务信道的通信（发射或接收）。在一个示例中，该系统可以通过用于控制信道和业务信道的更高效的频率复用方案增加系统容量。根据示例实施方式，较高阶小区频率复用模式可以被用于增加业务容量同时避免否则可能与较高阶复用模式关联的控制信道开销。

根据示例实施方式的一个方面，蜂窝通信系统100可以被配置为以相应的P小区和Q小区频率复用模式提供两层重叠小区。P小区频率复用模式可以是针对蜂窝通信系统的业务信道和控制信道的通信，而Q小区频率复用模式可以是针对蜂窝通信系统的不包括（没有）控制信道的业务信道的通信。

在一个示例中，Q可以大于P，并且Q小区频率复用模式的小区可以在尺寸上小于P小区频率复用模式的小区。在一个示例中，Q小区频率复用模式的至少一些小区可以重叠P小区频率复用模式的一个小区，而Q小区频率复用模式的其他小区可以重叠P小区频率复用模式的多于一个小区。图4、图5以及图6示出以上方面的一个示例，其中P=4并且Q=16。在这点上，图4示出一层小区的4小区频率复用模式400，图5示出另一层小区的16小区频率复用模式500，以及图6示出该16小区频率复用模式可以重叠该4小区频率复用模式的一个示例方式。如这个示例所示，16小区频率复用模式的业务信道可以被仅仅4小区频率复用模式的控制信道覆盖。

根据示例实施方式的这个方面，包括P小区频率复用模式的一层小区的任何业务信道可以通过包括Q小区频率复用模式的另一层小区的控制信道被分配。在图1的蜂窝通信系统100的情况下，P小区频率复用模式的小区内的地面基站104或用户终端106可以通过相应的控制信道被分配到重叠P小区频率复用模式的相应小区的Q小区频率复用模式的小区的业务信道，例如基于移动站或用户终端的位置进行分配。该位置可以是已知的，或者可以通过例如全球定位系统（GPS）、辅助GPS（A-GPS）等确定。因此，这个示例的蜂窝通信系统可以提供用于业务信道的Q小区频率复用模式，但是仅需要较少的用于覆盖相应的业务信道的控制信道的P小区频率复用模式。对于这个方面的更多信息，参见2013年1月4日提交的题为“Staggered Cells for Wireless Coverage”的美国专利申请13/734,030。

图7示出流程图，其包括本发明的示例实施方式的一个方面的方法700中的各种操作。如方框702、704中所示，这个方面的方法包括生成多个波束权重，其包括至少第一和第二组波束权重，并且将第一和第二组波束权重应用于蜂窝通信系统中的信号。蜂窝通信系统提供被划分成小区的地理区域上的覆盖，这些小区被布置为重叠的第一和第二层小区，第一和第二层小区具有针对各自的不同的第一和第二类型的用户终端的通信优化的标准。在这点上，该标准可以被反映在第一和第二组波束权重中。

图8示出流程图，其包括本发明的示例实施方式的一个方面的方法800中的各种操作。如方框802、804所示，这个方面的方法包括铺设覆盖蜂窝通信系统的相应小区的天线系统的波束，其中波束是以重叠的P小区和Q小区频率复用模式铺设的。P小区频率复用模式可以用于蜂窝通信系统的控制信道的通信，而Q小区频率复用模式可以用于蜂窝通信系统的不包括控制信道的业务信道的通信。根据这个方面，Q小区频率复用模式的任何业务信道可以通过P小区频率复用模式的控制信道被分配。

进一步地，本发明包括根据下列条款的实施例：

条款1.一种系统，其包括：

波束权重生成器，其被配置为生成包括至少第一和第二组波束权重的多个波束权重；以及

波束形成器，其耦合到所述波束权重生成器并且被配置为将所述第一和第二组波束权重应用于蜂窝通信系统中的信号，所述蜂窝通信系统提供被划分为如下小区的地理区域上的覆盖，这些小区被布置为重叠的第一和第二层小区，所述第一和第二层小区具有针对各自的不同的第一和第二类型的用户终端的通信进行优化的标准，所述标准被反映在第一和第二组光束权重中。

条款2.根据条款1所述的系统，其中所述标准包括卫星天线增益和旁瓣抑制，以及

其中所述第一和第二层小区具有不同的天线增益和旁瓣抑制，所述第一层小区被针对天线增益进行优化，而所述第二层小区被针对旁瓣抑制进行优化。

条款3.根据条款1所述的系统，其中所述标准包括小区尺寸，以及

其中所述第一层小区包括第一尺寸小区，而所述第二层小区包括不同的第二尺寸小区。

条款4.根据条款1所述的系统，其中所述标准包括频率复用模式，以及

其中所述第一层小区中的小区以第一频率复用模式布置，而所述第一层小区中的小区以不同的第二频率复用模式布置。

条款5.根据条款4所述的系统，其中所述第一和第二层小区以重叠的P小区和Q小区频率复用模式布置，所述P小区频率复用模式用于控制信道的通信，而所述Q小区频率复用模式用于不包括控制信道的业务信道的通信，

其中所述Q小区频率复用模式的任何业务信道可被分配通过所述P小区频率复用模式的控制信道。

条款6.根据条款5所述的系统，其中Q大于P，并且所述Q小区频率复用模式的小区在尺寸上小于所述P小区频率复用模式的小区。

条款7.根据条款5所述的系统，其中所述Q小区频率复用模式的至少一些小区重叠所述P小区频率复用模式的一个小区，并且所述Q小区频率复用模式的其他小区重叠所述P小区频率复用模式的多于一个小区。

条款8.根据条款1所述的系统，其中所述标准包括卫星-天线标准、小区尺寸和频率复用模式，所述卫星-天线标准包括天线增益和旁瓣抑制，以及

其中所述第一层小区包括以第一频率复用模式布置的第一尺寸小区并且被针对天线增益进行优化，而所述第二层小区包括以不同的第二频率复用模式布置的第二尺寸小区并且被针对旁瓣抑制进行优化，以及

其中所述第二尺寸小区在尺寸上小于所述第一尺寸小区。

条款9.根据条款1所述的系统，其中所述多个波束权重进一步包括第三组波束权重，

其中所述波束形成器被配置为进一步将所述第三组波束权重应用于所述蜂窝通信系统中的信号，所述蜂窝通信系统提供被划分为如下小区的地理区域上的覆盖，这些小区被布置为重叠的第一、第二和第三层小区，所述第一、第二和第三层小区具有针对各自的不同的第一、第二和第三类型的用户终端的通信进行优化的标准，所述标准被反映在所述第一、第二和第三组波束权重中。

条款10.根据条款9所述的系统，其中所述标准包括卫星-天线标准、小区尺寸和频率复用模式，所述卫星-天线标准包括天线增益和旁瓣抑制，

其中所述第一层小区包括以第一频率复用模式布置的第一尺寸小区并且被针对天线增益进行优化，所述第二层小区包括以不同的第二频率复用模式布置的第二尺寸小区并且被针对旁瓣抑制进行优化，而所述第三层小区包括以不同的第三频率复用模式布置的第三尺寸小区并且被针对旁瓣抑制进行优化，以及

其中所述第一尺寸小区在尺寸上小于所述第三尺寸小区，并且所述第二尺寸小区在尺寸上小于所述第一尺寸小区。

在前面的描述和关联的附图所呈现的教导的益处下，本发明所涉及的本领域技术人员将想到此处所述的本发明的许多修改和其他实施方式。因此，应当理解，本发明不限于所公开的特定实施方式，并且修改和其他实施方式意图被包括在随附的权利要求的范围内。而且，虽然前面的描述和关联的附图在元件和/或功能的某些示例组合的背景下描述了示例实施方式，但是应当理解，替换实施方式可以提供元件和/或功能的不同组合，而不背离随附的权利要求的范围。在这点上，例如，如在某些随附的权利要求中所陈述的，与上面明确描述的组合不同的元素和/或功能的组合也被预期。虽然此处使用了具体术语，但是它们仅以通用和描述性的意义使用，而不用于限制目的。

Claims (10)

1.一种用于蜂窝通信系统中的无线覆盖的重叠小区的方法，其包括：

生成包括至少第一和第二组波束权重的多个波束权重；以及

将所述第一和第二组波束权重应用于蜂窝通信系统中的信号，所述蜂窝通信系统在被划分成如下小区的地理区域上提供覆盖，这些小区被布置为重叠的第一和第二层小区，所述第一和第二层小区具有针对各自的不同的第一和第二类型的用户终端的通信进行优化的标准，所述标准被反映在所述第一和第二组波束权重中，

其中所述标准包括卫星天线增益和旁瓣抑制，以及

其中所述第一和第二层小区具有不同的天线增益和旁瓣抑制，所述第一层小区被针对天线增益进行优化，而所述第二层小区被针对旁瓣抑制进行优化。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述标准包括小区尺寸，以及

其中所述第一层小区包括第一尺寸小区，而所述第二层小区包括不同的第二尺寸小区。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述标准包括频率复用模式，以及

其中所述第一层小区中的小区以第一频率复用模式布置，而所述第一层小区中的小区以不同的第二频率复用模式布置。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述第一和第二层小区以重叠的P小区和Q小区频率复用模式布置，所述P小区频率复用模式用于控制信道的通信，而所述Q小区频率复用模式用于不包括控制信道的业务信道的通信，

其中，所述Q小区频率复用模式的任何业务信道能够通过所述P小区频率复用模式的控制信道被分配。

5.根据权利要求4所述的方法，其中Q大于P，并且所述Q小区频率复用模式的小区在尺寸上小于所述P小区频率复用模式的小区。

6.根据权利要求4所述的方法，其中所述Q小区频率复用模式的至少一些小区重叠所述P小区频率复用模式的一个小区，并且所述Q小区频率复用模式的其他小区重叠所述P小区频率复用模式的多于一个小区。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述标准包括卫星-天线标准、小区尺寸和频率复用模式，所述卫星-天线标准包括天线增益和旁瓣抑制，以及

其中所述第一层小区包括以第一频率复用模式布置的第一尺寸小区并且被针对天线增益进行优化，而所述第二层小区包括以不同的第二频率复用模式布置的第二尺寸小区并且被针对旁瓣抑制进行优化，以及

其中所述第二尺寸小区在尺寸上小于所述第一尺寸小区。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个波束权重进一步包括第三组波束权重，

其中应用所述第一和第二组波束权重进一步包括将所述第三组波束权重应用于所述蜂窝通信系统中的信号，所述蜂窝通信系统在被划分成如下小区的地理区域上提供覆盖，这些小区被布置为重叠的第一、第二和第三层小区，所述第一、第二和第三层小区具有针对各自的不同的第一、第二和第三类型的用户终端的通信进行优化的标准，所述标准被反映在所述第一、第二和第三组波束权重中。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述标准包括卫星-天线标准、小区尺寸和频率复用模式，所述卫星-天线标准包括天线增益和旁瓣抑制，

其中所述第一层小区包括以第一频率复用模式布置的第一尺寸小区并且被针对天线增益进行优化，所述第二层小区包括以不同的第二频率复用模式布置的第二尺寸小区并且被针对旁瓣抑制进行优化，而所述第三层小区包括以不同的第三频率复用模式布置的第三尺寸小区并且被针对旁瓣抑制进行优化，以及

其中所述第一尺寸小区在尺寸上小于所述第三尺寸小区，并且所述第二尺寸小区在尺寸上小于所述第一尺寸小区。

10.一种用于蜂窝通信系统中的无线覆盖的重叠小区的系统，其包括：

波束权重生成器，其被配置为生成包括至少第一和第二组波束权重的多个波束权重；以及

波束形成器，其耦合到所述波束权重生成器并且被配置为将所述第一和第二组波束权重应用于蜂窝通信系统中的信号，所述蜂窝通信系统在被划分成如下小区的地理区域上提供覆盖，这些小区被布置为重叠的第一和第二层小区，所述第一和第二层小区具有针对各自的不同的第一和第二类型的用户终端的通信进行优化的标准，所述标准被反映在所述第一和第二组波束权重中，

其中所述系统被配置为根据权利要求1到9中任一项所述的方法进行操作。