何合适的蜂窝系统，例如高速分组接入化SPA);或其它合适的无线 系统，例如无线局域网(WLAN)或WiFi。
[0049] 图3示出了改进的交叉极化天线系统的实施例，该系统允许两个极化使用不同的 下倾角，在此也称为交叉极化(XP)用户特定倾角化ST)天线。短语"用户特定"意味着天线的 下倾根据服务的不同的用户或用户组进行，下倾角可W根据用户的位置来设置。具体而言， 该列中的两个交叉极化天线的下倾角设置为不同的角度，例如本例中的8°和14°。运允许仰 角方向的波束控制能力，例如通过LTE标准中的预编码ΜΙΜΟ方法。
[0050] 图4示出了图3的改进的交叉极化天线系统的器件设计的实施例。单独的Τχ 320通 过对应的ΡΑ 340和各自的DUP 330与天线列310中的两个极化中的一个进行禪合。另外，如 图所示，3地混合禪合器350(90°或者180°混合器)位于两个ΡΑ 340和两个DUP 330之间。所 述混合器350用于均衡两个基带端口的覆盖，该两个基带端口驱动两个发射器320。运也允 许两个交叉极化天线之间的功率共享，W便在需要时可W将两个ΡΑ 340的满功率引向任何 天线。
[0051] 图5示出了图3的改进的交叉极化天线系统的覆盖区域的实施例。该覆盖区域代表 采用不同的下倾角的小区规划的一个示例，例如8°用于低波束区域和14°用于高波束区域。 W下表1示出了 2Τ码本W及可W通过图3的系统实现的对应的用户数据波束。该表示出了不 同的预编码矩阵指示(ΡΜΙ)对应于采用不同的下倾角等特性的波束。
[0052] 表1:2Τ预编码码本W及对应的用户数据波束 [0化3]
[0054] 图6和7示出了来自基于图2的设计和图4的改进设计的单个用户仿真的仿真结果。 图6示出了平均用户吞吐量的结果，图7示出了边缘用户（定义为5%用户）吞吐量的结果。两 组数据标记为0ESD和S ESD。前组为假设没有仰角扩展，而后组为假设有如出版文章所描述 的非零仰角扩展，该出版文章题为："履行采用2D有源天线阵列的大量ΜΙΜΟ的承诺"，作者为 Boon Loong Ng等人，第691-696页，全球通信研讨会(GC Wkshps)，2012IE邸，其通过引用结 合在本申请中。每组数据示出了巧巾不同的天线设计。左边条形示出了一种采用固定的8°下 倾角(标记的2Χ2Τ8°基线）的标准2T系统。中间条形示出了一种具有采用8°和14°下倾角的 +45°的两根相同极化(SP)天线的天线系统。右边条形示出了采用8°和14°下倾角的±45°的 交叉极化(ΧΡ)天线。相比于标准2Τ系统，采用ΧΡ天线，平均吞吐量（图6)和边缘吞吐量（图7) 上都得到了约10%增益。SP天线的性能略优于ΧΡ天线的性能，但也对仰角扩展更敏感。
[0055] 图8示出了图3的改进的交叉极化天线系统的器件设计的另一实施例。单独的Τχ 820通过相应的ΡΑ 840和各自的DUP 830与天线列810中的两个极化中的一个进行禪合。另 外，3地混合器850(90°或180°)禪合到两个发射器820的输入端。所述3地混合器850的功能 可W在数字基带实现，其允许两个基带端口的禪合和均衡运两个端口的覆盖。然而，在运种 情形下，可W下发给一个极化的最大功率受PA 840的功率限制。因此，相比于图4的设计，PA 资源的利用率减半。如果混合器810位于PA 840(如图4所示）之后，可W采用两个PA 840的 合并功率驱动每个极化，从而实现PA资源的充分利用。
[0056] 在用户设备（UE)接收器处理中，UE通过选择提供最佳吞吐量的天线波束将最佳 PMI发送给基站(BTS)。然而，如果UE接收器可W是影响其数据波束进入网络其余部分的因 素，并反馈提供最佳整体网络吞吐量的PMI，整体网络边缘性能可W显著增强，例如增强 30% W上。运可W通过肥接收器在它计算所有PMI码字的可实现吞吐量中增加 PMI相关偏移 量来实现。运修改了来自UE的PMI反馈，可称为智能PMI选择。图9和10示出了各种天线系统 的仿真结果，该天线系统包括基线（图1)，XP 2T UST(图3)，W及带有不同偏移值的采 用智能PMI选择的XP 2T UST。所示出的结果是0ESD和S ESD情形下的平均吞吐量（图9)和边 缘吞吐量(图10)的结果。
[0057] 图11示出了一种改进的两列交叉极化天线系统的实施例。该系统允许每列中的两 个极化使用不同的下倾角。对于每列，两根交叉极化天线（±45°)的下倾角设置为不同的角 度，例如8°和14° (类似于W上描述的用于图3的单列系统的方案）。
[0058] 图12示出了图11的改进的交叉极化天线系统的器件设计的实施例。每列的设计类 似于图4的设计。对于每个天线列1210,单独的Τχ 1220通过相应的PA 1240和各自的DUP 1230与天线列1210中的两个极化中的一个进行禪合。另外，对于每个天线列1210,3地混合 器1250(90°或180°)位于两个ΡΑ 1240和两个DUP 1230之间。W上系统和设计可W扩展到合 适的任何数量的列(例如，4或8列）。两列之间的间隔可W在操作波长的一半(λ/2巧Ij全波长 (λ)之间。运样的设计允许通过4个(或更多)发射器实现Ξ维(3D)波束赋形能力。W下表2示 出了用于每个端口（图12中4个Τχ分支的对应的每一个)的混合器的示例配置。
[0059] 表2:采用2列和不同的下倾角的ΧΡ 2Τ中的混合器配置
[0060]
[0061] 图13和14示出了各种天线系统的仿真结果，该天线系统包括:采用1列和1个8°下 倾角的2x2基线（图1)，采用2列和1个8°下倾角的4x2系统，采用2列和2个下倾角（8°和14°) 的图11的系统，其中一个90°混合器端口配置Α+jB、C+jD、Α-jB、C-jD(标记为Χ234)。示出的 结果为0ESD和S ESD的平均吞吐量（图13)和边缘吞吐量（图14)的结果。对于所有情形，通过 图11的系统(X234)实现更高的吞吐量。采用X234系统，平均吞吐量上得到了约35%增益，边 缘吞吐量上得到了大于45%的增益。相对于标准4T列系统(4X2系统），平均吞吐量提升约 12%，边缘吞吐量提升约18%。该增益类似于标准2T上的XP 2T UST的增益。该总增益是方 位角和仰角波束赋形的倍增效应，例如，由于3D波束赋形。对于180°混合器，也可W观测到 类似结果。
[0062] 图15和16示出了采用2列和2个下倾角的图11的系统的仿真结果，所述系统在此也 称为X234系统。考察了另外Ξ个实施选项，其中，改变了端口分配W提供用于方位角和仰角 维度的不同自由度。所述实施选项包括:采用水平维度上的8个波束和垂直维度上的4个波 束的第一情形，W及采用水平维度上的4个波束和垂直维度上的8个波束的第二情形。水平 维度上的更大自由度可带来优势。所述系统的混合器可用于禪合相同或不同列上的不同极 化。所述选项也包括第Ξ情形，其中所述混合器将列1的+45°极化与列2的-45°极化禪合在 一起，将列1的-45°极化与列2的+45°极化禪合在一起。横跨两列的混合器可能造成一些性 能上的差异。W下表3示出了所述Ξ种实施情形的端口设置。
[0063] 表3:图15和16的仿真情形的端口配置
[0064]
[0065] 图17和18示出了带有更多实施选项的图11的系统的仿真结果。两列上的相同极化 天线的下倾角保持一致W促进水平波束赋形。如果所述两列进行不同的下倾，该系统变成 采用4个发射器和固定下倾角的交叉极化2列，并且性能较低。W下表4示出了图17和图18中 所考察的情形下的端口配置，其中，A'=列1上8°下倾角的+45°极化，B'=列1上8°下倾角 的-45°极化，C'=列2上14°下倾角的+45°极化，W及D'二列2上14°下倾角的-45°极化。
[0066] 表4:图17和18的仿真情形的端口配置
[0067]
[0068] ~W上呈现的仿真结果都基于两列之间的λ/2间隔。在实际实现的系统中，所述间隔 可能会更大。随着间隔增加，如果增益来自波束赋形，则性能可能会降低。图19和图20示出 了两列之间的λ间隔的仿真结果。所述结果示出吞吐量降低。
[0069] 对于具有明显仰角分布的用户分布的场景，例如在高层建筑中，采用不同的下倾 角的2列可用于将一个扇区拆分成两个仰角覆盖区域，在此称为垂直扇区，W提供扇区增 益。该Χ234系统也具有通过更好的多用户MIMO(MU-MIMO)性能来进一步提高小区吞吐量的 潜力。进一步地，用户可W通过既考虑自身的性能，也考虑整个网络的性能智能地反馈PMI 选择。
[0070] 图21示出了一种改进的采用垂直扇区的交叉极化天线系统的实施例。图22示出了 图21的改进的交叉极化天线系统的器件设计的实施例。该设计允许两列2210上的波束W不 同的角度进行下倾，W支持2个扇区(每列设置为不同的下倾角）。每个扇区具有±45° (2T2R ±45°)交叉极化的两个发射器和两个接收器。随着混合器2250在PA 2240之后的放置，输出 端具有循环交叉极化(采用90°混合器)或水平和垂直交叉极化(采用180°混合器）。因此，在 P