专利名称：一种天线布置方法及装置和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域中的移动通信网络规划领域，尤其涉及一种覆盖高速 干线区域的天线布置方法及装置和系统。
背景技术：
在移动通信系统中移动台在跨越空间划分的小区时，为了保障通话的连续 需要进行越区切换，切换区为发生切换的两个小区的重叠区，在切换区内完成 小区重选和切换，因此，相邻小区之间的切换区的规划对整个系统的通信质量 至关重要，尤其对于覆盖高速干线的小区，由于在此区域内的移动台的移动速 度更快，因此对切换区的要求更高。
目前，在高速干线区域，通常采用分布式天线系统，即对于一个小区的规 划采用沿高速干线布置多组天线，多组天线的覆盖区域共同构成该小区，如图 1所示，沿高速干线布置三组天线分别在三个天线塔上(天线组的数量根据实 际情况还可以有其他选择)，每组天线包括两根定向天线，两根定向天线的辐 射方向分别沿高速干线相反的两个方向，六根天线的覆盖区域共同构成第一小 区。在条件允许的情况下每組天线的两根定向天线尽可能相互独立放置，如无 法满足该条件'，也可以存在一定的相关性。
采用图1所示天线系统沿高速干线规划多个小区，相邻小区的重叠区域为
该两个小区之间的切换区，图2所示为相邻小区之间的切换区示意图，图中所 示区域为覆盖第一小区的天线和覆盖第二小区的天线中的相邻天线覆盖的区 域，切换区为第一小区和第二小区的重叠区，包括从第一小区切换到第二小区 的切换区和从第二小区切换到第一小区的切换区。图2中所示的切换区长度为 从第一小区切换到第二小区的切换区沿高速干线方向的长度，为重叠区沿高速 干线方向的长度的一半，因此，采用该切换区M^划方式，切换区长度最大不超过一根天线向 一个方向的辐射长度。
随着高速铁路、磁悬浮列车等的发展，位于高速干线区域的移动台的移动 速度越来越快，由于移动台完成小区切换需要一定时间，因此移动台速度的提 高对相邻小区之间的切换区的长度的要求相应提高，采用目前现有的规划方 式，经常发生移动台还没有完成小区切换过程，已经离开切换区，进而中断通 信，降低了通信质量。
发明内容
本发明实施例提供一种天线布置方法及装置和系统，用以扩大覆盖高速干 线的相邻小区之间的切换区域，并节省投资。
本发明实施例提供一种天线布置方法，包括
将覆盖区域位于高速干线第一小区的第一组定向天线和覆盖区域位于沿 所述高速干线与所述第一小区相邻的第二小区的第二组定向天线，布置于位于 所述第一小区与所述第二小区邻接区域内的同一天线塔上；
控制所述第一组定向天线中辐射方向指向所述第一小区的定向天线的增 益，使该增益大于所述第二组定向天线中辐射方向指向所述第一小区的定向天 线的增益；以及
控制所述第二组定向天线中辐射方向指向所述第二小区的定向天线的增 益，使该增益大于所述第一组定向天线中辐射方向指向所述第二小区的定向天 线的增益。
本发明实施还提供一种天线塔，包括第一组定向天线、第二组定向天线 和控制单元；
所述第一组定向天线的覆盖区域位于高速干线第一小区； 所述第二组定向天线的覆盖区域位于沿所述高速干线与所述第一小区相 邻的第二小区；
所述控制单元，用于控制所述第 一组定向天线中辐射方向指向所述第 一小区的定向天线的增益，z使该增益大于所述第二组定向天线中辐射方向指向所述
第一小区的定向天线的增益；以及控制所述第二组定向天线中辐射方向指向所 述第二小区的定向天线的增益，使该增益大于所述第一组定向天线中辐射方向 指向所述第二小区的定向天线的增益。
本发明实施例再提供一种小区天线系统，应用于覆盖区域为高速干线的小 区，至少包括一个第一类天线塔；
所述第一类天线塔位于本小区与沿所述高速干线与本小区相邻的相邻小 区的邻接区域内；所述第一类天线塔包括第一组定向天线、第二组定向天线 和控制单元；
所述第一组定向天线的覆盖区域位于本小区；
所述第二组定向天线的覆盖区域位于所述相邻小区；
所述控制单元，用于控制所述第一组定向天线中辐射方向指向本小区的定 向天线的增益，使该增益大于所述第二组定向天线中辐射方向指向本小区的定 向天线的增益；以及控制所述第二组定向天线中辐射方向指向所述相邻小区的 定向天线的增益，4吏该增益大于所述第一组定向天线中辐射方向指向所述相邻 小区的定向天线的增益。
本发明有益效果包括
本发明实施例提供的方法，将覆盖区域位于高速干线第一小区的第一组定 向天线和覆盖区域位于沿高速干线与第一小区相邻的第二小区的第二组定向 天线，布置于位于第一小区与第二小区邻接区域内的同一天线塔上；控制第一 组定向天线中辐射方向指向第一小区的定向天线的增益，使该增益大于第二组 定向天线中辐射方向指向第一小区的定向天线的增益；以及控制第二组定向天 线中辐射方向指向第二小区的定向天线的增益，使该增益大于第一组定向天线 中辐射方向指向第二小区的定向天线的增益。采用本发明实施例，由于在一个 天线塔上布置了分别覆盖两个小区的天线，扩大了两个小区的重叠区，即扩大 了这两个小区之间的切换区沿高速干线方向的长度，可以近似等于一根天线沿
6高速干线方向的辐射长度；同时通过控制天线增益，可以满足在切换区内实现 切换时有关小区的电平的要求；并且，在现有分布式天线系统的基础上，不需 要另外增设天线塔，只需要在相邻小区的两个相邻天线;荅中的一个天线塔上增 加一组天线，且增加的这组天线的覆盖区域规划为相邻的小区即可实现，如果 重新部署天线塔进行小区规划，也不需要通过拉近天线塔的距离来扩大切换区 的距离，达到节省投资的目的。
图1为现有技术中的分布式天线系统示意图； 图2为现有技术中相邻小区之间的切换区示意图； 图3为本发明实施例提供的一种天线布置方法流程图； 图4为本发明实施例提供的一种天线布置方法中相邻小区之间的切换区示 意图5为本发明实施例提供的一种天线塔结构示意图6为本发明实施例提供的一种小区天线系统结构示意图。
具体实施例方式
本发明实施例l是供一种天线布置方法，如图3所示，包括
步骤S301、将第一组定向天线和第二组定向天线布置于同一天线塔上。其 中，第一组定向天线的覆盖区域位于第一小区，第二组定向天线的覆盖区域位 于第二小区；第一小区和第二小区为沿高速干线相邻的任意两小区。
步骤S302、控制第一组定向天线中辐射方向指向第一小区的天线的增益， 使该增益大于第二组定向天线中辐射方向指向第一小区的定向天线的增益。
步骤S303、控制第二组定向天线中辐射方向指向第二小区的天线的增益， 使该增益大于第一组定向天线中辐射方向指向第二小区的定向天线的增益。
上述步骤S302和步骤S303无严格的先后执行顺序，也可以同时执行。下面对本发明实施例提供的天线布置方法进行详细阐述。
上述步骤S301中将第一组定向天线和第二组定向天线布置于同一天线耀: 上，举例i兌明:^下
参见图4，在高速干线区域进行小区规划时，在两个相邻小区的邻接区域 内的一个天线塔上布置至少两组定向天线，其中一组定向天线假设包括定向天 线401和定向天线402，另 一组定向天线假设包括定向天线404和定向天线405, 两组定向天线分别覆盖这两个相邻小区。不失一般性，为描述方便，设置定向 天线401和定向天线402为第一组定向天线，覆盖第一小区，覆盖第一小区的 天线还包括其余天线403;设置定向天线404和定向天线405为第二组定向天 线，覆盖第二小区，覆盖第二小区的天线还包括其余天线406。
其中，第一组定向天线中，定向天线401的辐射方向沿高速干线指向第二 小区，定向天线402的辐射方向沿高速干线指向第一小区；第二组定向天线中， 定向天线404的辐射方向沿高速干线指向第一小区，定向天线405的辐射方向 沿高速干线指向第二小区。其他实施例中，也可以每组定向天线包括多于两根 的定向天线。
本发明实施例中定向天线401、定向天线402和第一'卜区其余天线403可 以采用现有技术中如图1所示的分布式天线系统进行规划，各天线的覆盖区域 共同构成第一小区。其中，第一小区其余天线403可以选择为定向天线，也可 以选择为全向天线。
本发明实施例中定向天线404、定向天线405和第二小区其余天线406可 以采用现有技术中如图1所示的分布式天线系统进行规划，各天线的覆盖区域 共同构成第二小区。其中，第二小区其余天线406可以选择为定向天线，也可 以选择为全向天线。
上述定向天线可以为定向单极化天线或定向双极化天线，均可实现本发明 实施例提供的方案。
移动台在切换区内实现切换时，小区的电平需要满足在从第二小区切换到第一小区时，切换区内第一小区的电平应大于第二小
区的电平；同理，在从第一小区切换到第二小区时，切换区内第二小区的电平 应大于第一小区的电平。
因此，在上述步骤S302中，需要控制第一组定向天线中辐射方向指向第 一小区的天线的增益，4吏该增益大于第二组定向天线中辐射方向指向第一小区 的定向天线的增益。具体到图4所示实施例中，由于定向天线402是第一组定 向天线中辐射方向指向第一小区的天线，定向天线404是第二组定向天线中辐 射方向指向第一小区的定向天线，因此需要控制定向天线402的增益大于定向 天线404的增益。
同理，在上述步骤S303中，需要控制第二组定向天线中辐射方向指向第 二小区的天线的增益， -使该增益大于第一組定向天线中辐射方向指向第二小区 的定向天线的增益。具体到图4所示实施例中，由于定向天线405是第二组定 向天线中辐射方向指向第二小区的天线，定向天线401是第一组定向天线中辐 射方向指向第二小区的定向天线，因此需要控制定向天线405的增益大于定向 天线401的增益。
采用本发明上述实施例提供的天线布置方法，如图4所示可见，第一小区 和第二小区的重叠区域为定向天线401和定向天线404的覆盖区域，切换区包 括从第一小区切换到第二小区的切换区，由定向天线401覆盖；从第二小区 切换到第一小区的切换区，由定向天线404覆盖。以从第一小区切换到第二小 区的切换区为例，该切换区沿高速千线的长度近似为定向天线401辐射范围的 长度，为切换区沿高速干线的长度能够达到的最大值，与如图2所示的切换区 沿高速干线的长度相比，扩大了相邻小区之间的切换区域。
同时，由于覆盖区位于第二小区的定向天线405的增益大于覆盖区位于第 一小区的定向天线401的增益，可以满足从第一小区切换到第二小区时，第二 小区电平高于第一小区电平的要求。同理，由于覆盖第一小区的定向天线402 的增益大于覆盖第二小区的定向天线404的增益，可以满足从第二小区切换到第一小区时，第一小区电平高于第二小区电平的要求。
并且，采用本发明实施例提供的上述天线布置方法，在高速干线区域，无 论是改造现有的分布式天线系统，还是重新部署天线塔进行小区规划，都不需 要另外增设天线塔，也不需要通过拉近原有天线塔的距离来扩大切换区的距
离，可以达到节省^:资的目的。
基于同一发明构思，根据本发明上述实施例提供的天线布置方法，相应地， 本发明另一实施例还提供了一种天线塔，其结构示意图如图5所示，包括第 一组定向天线501、第二组定向天线502和控制单元503;其中 第一组定向天线501的覆盖区域位于高速干线第一小区； 第二组定向天线502的覆盖区域位于沿高速干线与第一小区相邻的第二小
区；
控制单元503,用于控制第一组定向天线中辐射方向指向第一小区的定向 天线的增益，使该增益大于第二组定向天线中辐射方向指向第一小区的定向天 线的增益；以及控制第二组定向天线中辐射方向指向第二小区的定向天线的增 益，使该增益大于第一组定向天线中辐射方向指向第二小区的定向天线的增益。
第一组定向天线501和第二组定向天线502分别至少由两才艮定向天线组成。
上述定向天线为定向单极化天线或定向双极化天线。
基于同一发明构思，本发明再一实施例还提供一种小区天线系统，应用于 覆盖区域为高速干线的小区，小区天线系统的具体结构示意图如图6所示，至 少包括一个第一类天线塔601;该第一类天线塔601位于本小区与沿高速干线 与本小区相邻的相邻小区的邻接区域内，该第一类天线塔601的具体结构如图 5所示，包括第一组定向天线、第二组定向天线和控制单元；其中
第一组定向天线的覆盖区域位于本小区；
第二组定向天线的覆盖区域位于相邻小区；控制单元，用于控制第一组定向天线中辐射方向指向本小区的定向天线的 增益，使该增益大于第二组定向天线中辐射方向指向本小区的定向天线的增
益；以及控制第二组定向天线中辐射方向指向相邻小区的定向天线的增益，使 该增益大于第一组定向天线中辐射方向指向相邻小区的定向天线的增益。
其他实施例中，上述小区天线系统，还包括一个或一个以上第二类天线塔
602;
第二类天线塔602位于本小区内；第二类天线塔602上的天线为定向天线 或全向天线。
综上所述，本发明实施例提供的方案，将覆盖区域位于高速干线第一小区 的第一组定向天线和覆盖区域位于沿高速干线与第一小区相邻的第二小区的 第二组定向天线，布置于位于第一小区与第二小区邻接区域内的同一天线塔 上；控制第一组定向天线中辐射方向指向第一小区的定向天线的增益大于第二 组定向天线中辐射方向指向第一小区的定向天线的增益；以及控制第二组定向 天线中辐射方向指向第二小区的定向天线的增益大于第一组定向天线中辐射 方向指向第二小区的定向天线的增益。扩大了覆盖高速干线的相邻小区之间的
切换区域，并节省投资。
明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及 其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1、一种天线布置方法，其特征在于，包括将覆盖区域位于高速干线第一小区的第一组定向天线和覆盖区域位于沿所述高速干线与所述第一小区相邻的第二小区的第二组定向天线，布置于位于所述第一小区与所述第二小区邻接区域内的同一天线塔上；控制所述第一组定向天线中辐射方向指向所述第一小区的定向天线的增益，使该增益大于所述第二组定向天线中辐射方向指向所述第一小区的定向天线的增益；以及控制所述第二组定向天线中辐射方向指向所述第二小区的定向天线的增益，使该增益大于所述第一组定向天线中辐射方向指向所述第二小区的定向天线的增益。
2、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一组定向天线和所述 第二组定向天线分别至少由两才艮定向天线组成。
3、 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述定向天线为定向单极化 天线或定向双;欧化天线。
4、 如权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，覆盖区域位于所述第 一小区的其余天线布置于位于所述第一小区内的一个或多个天线塔上；以及覆盖区域位于所述第二小区的其余天线布置于位于所述第二小区内的一 个或多个天线:嗒上。
5、 如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述其余天线为定向天线或 全向天线。
6、 一种天线塔，其特征在于，包括第一组定向天线、第二组定向天线 和控制单元；所述第一组定向天线的覆盖区域位于高速干线第一小区； 所述第二组定向天线的覆盖区域位于沿所述高速干线与所述第一小区相 邻的第二小区；所述控制单元，用于控制所述第一组定向天线中辐射方向指向所述第一小 区的定向天线的增益，使该增益大于所述第二组定向天线中辐射方向指向所述第一小区的定向天线的增益；以及控制所述第二组定向天线中辐射方向指向所 述第二小区的定向天线的增益，使该增益大于所述第一组定向天线中辐射方向 指向所述第二小区的定向天线的增益。
7、 如权利要求6所述的天线塔，其特征在于，所述第一组定向天线和所 述第二组定向天线分别至少由两根定向天线组成。
8、 如权利要求7所述的天线塔，其特征在于，所述定向天线为定向单极 化天线或定向双^l化天线。
9、 一种小区天线系统，应用于覆盖区域为高速干线的小区，其特征在于， 至少包括一个第一类天线塔；所述第一类天线塔位于本小区与沿所述高速干线与本小区相邻的相邻小 区的邻接区域内；所述第一类天线塔包括第一组定向天线、第二组定向天线 和控制单元；所述第 一组定向天线的覆盖区域位于本小区；所述第二组定向天线的覆盖区域位于所述相邻小区；所述控制单元，用于控制所述第一组定向天线中辐射方向指向本小区的定 向天线的增益，使该增益大于所述第二组定向天线中辐射方向指向本小区的定 向天线的增益；以及控制所述第二组定向天线中辐射方向指向所述相邻小区的 定向天线的增益，^使该增益大于所述第一组定向天线中辐射方向指向所述相邻 小区的定向天线的增益。
10、 如权利要求9所述的系统，其特征在于，还包括一个或一个以上第二 类天线塔；所述第二类天线》荅位于本小区内； 所述第二类天线塔上的天线为定向天线或全向天线。
全文摘要
本发明公开了一种天线布置方法及装置和系统，包括将覆盖区域位于高速干线第一小区的第一组定向天线和覆盖区域位于沿高速干线与第一小区相邻的第二小区的第二组定向天线，布置于位于第一小区与第二小区邻接区域内的同一天线塔上；控制第一组定向天线中辐射方向指向第一小区的定向天线的增益大于第二组定向天线中辐射方向指向第一小区的定向天线的增益；以及控制第二组定向天线中辐射方向指向第二小区的定向天线的增益大于第一组定向天线中辐射方向指向第二小区的定向天线的增益。采用本发明提供的方法及装置和系统，扩大了覆盖高速干线的相邻小区之间的切换区域，并节省投资。
文档编号H04W16/00GK101442751SQ20081022477
公开日2009年5月27日 申请日期2008年12月29日 优先权日2008年12月29日
发明者周莉芬, 张志敏, 王方圆, 疆 高, 丽 黄 申请人:中国移动通信集团北京有限公司