通信方法和装置与流程

本发明涉及移动通信技术领域，特别涉及一种通信方法和装置。

背景技术：

蜂窝通信网络是移动通信系统的主要组网方式，随着移动通信技术的发展，通信网络容量需要大幅提升，以满足用户的需求。

为了提升蜂窝通信网络的网络容量，组网时可以采用多扇区组网方式。在多扇区组网方式中，每个基站配备有多根定向天线，这多根定向天线的指向不同，将一个基站的覆盖区域划分为多个物理扇区，每个物理扇区都有自己的发射和接收天线，基站对应每个物理扇区配置一个小区，每个小区配置有无线资源，基站将每个小区的无线资源分配给驻留在本小区的用户设备，然后通过波束赋形的方式采用本小区对应的定向天线将波束对准用户设备，从而通过该波束将分配给用户设备的无线资源上承载的数据发送给对应的用户设备。由于每个小区对应的定向天线的指向不同，即辐射的波束的方向不同，所以这些小区可以采用相同或者相近的频段而不会彼此干扰，使得频谱资源可以重复利用，提高了网络容量。

随着用户数量的不断增加，对移动通信系统的网络容量的需求也显著增加，目前的采用传统多扇区组网技术来提升网络容量的方式已不能满足用户的需求。

技术实现要素：

为了解决现有技术中通信系统的网络容量受限的问题，本发明实施例提供了一种通信方法和装置，所述技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种通信方法，所述方法包括：

基站将第一天线的覆盖区域划分为至少两个小区，所述基站对所述至少两个小区的时频资源上承载的数据进行加权处理，所述基站将加权处理后的所述至少两个小区的时频资源上承载的数据合并，得到合并后的数据；所述基站通 过所述第一天线发射至少两个定向波束，所述至少两个定向波束用于发送所述合并后的数据，所述至少两个定向波束的指向各不相同，所述至少两个定向波束与所述至少两个小区一一对应，所述至少两个定向波束的波束方向由所述基站根据所述定向波束对应的小区中的所有终端的位置分布进行指向；或者，所述基站通过所述第一天线发射一个定向波束，所述一个定向波束用于发送所述合并后的数据，所述一个定向波束的波束方向由所述基站根据所述至少两个小区中的单个终端的位置进行指向。

因此，基于上述技术方案，基站采用第一天线发射的指向不同的至少两个波束发送至少两个小区的数据，第一天线发射的至少两个波束与第一天线覆盖区域划分出的至少两个小区一一对应，这些小区均配置有自己的传输带宽，对于一根天线的覆盖区域而言，可以使用的总传输带宽显著增加，从而实现了网络容量的提升。

在第一方面的一种实现方式中，所述基站对所述至少两个小区的时频资源上承载的数据进行加权处理，包括：

所述基站将各个小区的时频资源上承载的数据分别与本小区的定向波束权值向量相乘，得到所述时频资源映射到所述第一天线的各个通道上的数据。

在第一方面的另一种实现方式中，所述基站将各个小区的时频资源上承载的数据分别与本小区的定向波束权值向量相乘，得到所述时频资源映射到所述第一天线的各个通道上的数据，包括：

所述基站将各个小区的时频资源上承载的数据分别与所述本小区的小区波束权值向量相乘，所述小区波束权值向量用于形成覆盖各自对应的小区或者覆盖各自对应的小区的部分区域的定向波束；或者，

所述基站将各个小区的时频资源块上承载的数据分别与本小区的业务波束权值向量相乘，所述业务波束权值向量用于形成对准本小区内的终端的定向波束。

基站通过将各个小区的时频资源上承载的数据分别与不同的定向波束权值向量相乘，最终可以根据实际需要形成覆盖小区的定向波束或者是对准终端的定向波束。

优选地，所述定向波束权值向量还用于控制所述定向波束的发射功率，所述发射功率根据网络关键性能指标KPI确定。其中，关键性能指标包括小区中 的终端分布、业务类型、流量负载等。通过根据KPI确定定向波束的发射功率，进而确定发射功率对应的定向波束权值向量，可以使得定向波束达到最优覆盖和容量收益。

在第一方面的另一种实现方式中，所述基站对所述至少两个小区的时频资源上承载的数据进行合并，包括：

当所述至少两个小区采用相同的频段时，将相同频点的数据按照以下公式进行处理：(s1+s2+……+Sn)*e^jw0t，其中，n表示第一天线覆盖的小区的个数，n≥2，S1～Sn表示来自于各个小区的信号，w0是S1～Sn的频点信息，e^jw0t表示将信号调制到频率为w0的载波上；

当所述至少两个小区采用互不重叠的频段时，将不同频点的数据按照以下公式进行处理：S1*e^jw1t+S2*e^jw2t+……+Sn*e^jwnt，其中，n表示第一天线覆盖的小区的个数，n≥2，S1～Sn表示来自于各个小区的信号，w1是S1的频点信息，w2是S2的频点信息，……，wn是Sn的频点信息，e^jwnt表示将信号调制到频率为wn的载波上。

也就是说，同一个天线覆盖的至少两个小区可以采用相同的频段，也可以采用互不重叠的频段。

第二方面，本发明实施例提供了一种通信方法，所述方法包括：

基站将第二天线的覆盖区域划分为至少两个小区，所述基站具有至少一根天线，所述第二天线为所述至少一根天线中的任一根；

基站通过所述第二天线接收信号；

所述基站处理所述第二天线的所有通道接收到的信号，得到所述至少两个小区的接收数据。

因此，基于上述技术方案，基站采用第二天线接收至少两个小区的信号，这些小区均配置有自己的传输带宽，对于一根天线的覆盖区域而言，可以使用的总传输带宽显著增加，从而实现了网络容量的提升。

在第二方面的一种实现方式中，所述基站处理所述第二天线的所有通道接收到的信号，得到所述至少两个小区的接收数据，包括：

所述基站以小区为单位，分别对所述第二天线所有通道接收到的信号进行单小区处理；或者，

所述基站对所述第二天线所有通道接收到的信号同时进行联合检测处理。

据此，基站可以采用不到的方式对第二天线接收到的信号进行处理，得到至少两个小区的接收数据。

第三方面，本发明实施例提供了一种通信装置，所述装置包括：用于执行第一方面所述的方法的模块。

第四方面，本发明实施例提供了一种通信装置，所述装置包括：用于执行第二方面所述的方法的模块。

第五方面，本发明实施例提供了一种通信装置，所述装置包括：存储器、通信接口、以及与存储器和通信接口连接的处理器，所述存储器用于存储指令，处理器用于执行所述指令，所述通信接口用于在所述处理器的控制下进行通信。当所述处理器执行所述指令时，可以执行第一方面所述的方法。

第六方面，本发明实施例提供了一种通信装置，所述装置包括：存储器、通信接口、以及与存储器和通信接口连接的处理器，所述存储器用于存储指令，处理器用于执行所述指令，所述通信接口用于在所述处理器的控制下进行通信。当所述处理器执行所述指令时，可以执行第二方面所述的方法。

第七方面，本发明实施例提供了一种计算机可读介质，用于存储供通信装置执行的程序代码，所述程序代码包括执行第一方面所述的方法的指令。

第八方面，本发明实施例提供了一种计算机可读介质，用于存储程序代码用于存储供通信装置执行的程序代码，所述程序代码包括执行第二方面所述的方法的指令。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

基站采用第一天线发射的指向不同的至少两个波束发送至少两个小区的数据，第一天线发射的至少两个波束与第一天线覆盖区域划分出的至少两个小区一一对应，这些小区均配置有自己的传输带宽，对于一根天线的覆盖区域而言，可以使用的总传输带宽显著增加，从而实现了网络容量的提升。并且本发明实施例通过对基带信号的处理实现覆盖小区的波束的定向，因此可以基于现有的基站天线结构实现，不会增加天线系统的硬件成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a是现有技术提供的一种组网结构示意图；

图1b是本发明实施例提供的一种组网结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种通信方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的另一种通信方法的流程图；

图4a是本发明实施例提供的两个小区的波束的示意图；

图4b是本发明实施例提供的两个小区的频率配置示意图；

图5是本发明实施例提供的又一种通信方法的流程图；

图6是本发明实施例提供的一种通信装置的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的另一种通信装置的结构示意图；

图8是本发明实施例提供的又一种通信装置的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的又一种通信装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

为了便于理解本发明的方案，下面以蜂窝通信系统为例，对本发明的组网结构进行描述。

应理解，本发明实施例的蜂窝通信系统包括但不限于：全球移动通讯(Global System of Mobile communication，简称为“GSM”)系统、码分多址(Code Division Multiple Access，简称为“CDMA”)系统、宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，简称为“WCDMA”)系统、通用分组无线业务(General Packet Radio Service，简称为“GPRS”)、长期演进(Long Term Evolution，简称为“LTE”)系统、LTE频分双工(Frequency Division Duplex，简称为“FDD”)系统、LTE时分双工(Time Division Duplex，简称为“TDD”)、通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunication System，简称为“UMTS”)、全球互联微波接入(Worldwide Interoperability for Microwave Access，简称为“WiMAX”)通信系统等。

在蜂窝通信网络中，基站可以采用全向天线来实现小区覆盖，也可以采用多根定向天线来实现小区覆盖。本发明实施例将以采用120度定向天线实现小区覆盖的基站进行详细说明，即，一个基站配置有3根定向天线，这3根定向天线的指向不同，每根天线覆盖120°范围。本发明实施例中的定向天线可以是单根天线，也可以是多个天线单元构成的智能天线。

图1a显示了现有的三扇区蜂窝组网方式，在图1a中，三角形表示基站，如图1a所示，基站的覆盖范围按照六边形划分，每个六边形对应一个小区，每个基站设置在3个六边形的公共交接点处，一根定向天线对应一个小区(即一个六边形)，一个基站可以覆盖3个小区。假设这3个小区的传输带宽均配置为a兆。

图1b显示了本发明的蜂窝组网结构，在图1b中，同样采用三角形代表基站，图1b中从三角形延伸出的黑色粗线条表示天线。以基站4为例进行具体说明，如图1b所示，基站4具有三根定向天线1a、1b和1c，基站4设置在六边形10的中部区域，每根定向天线的覆盖区域划分为2个小区，例如，定向天线1a的覆盖区域划分为小区11a、11b，从而基站1可以覆盖6个小区(对应7个六边形)。从图1b可以看出，小区11a、11b均不是规则的六边形，但是，当多个小区形成在一起时，可以量化为六边形，从而形成多个标准的蜂窝集合。

图1b所示组网方式中，通过对定向天线发射的波束进行空间定向处理，使得一根定向天线可以产生两个方向的波束，一个方向的波束覆盖一个小区，进而使得一根定向天线可以覆盖两个小区。在图1b中，一根天线的覆盖区域可以覆盖两个小区，其中每个小区的传输带宽可以分别配置(例如配置为a兆)，此时这一根定向天线的覆盖区域的传输带宽则为2a兆，为图1a所示的一根天线的覆盖区域的传输带宽(a兆)的2倍，即在一根天线的覆盖区域内，传输带宽成倍提升，容易知道，传输带宽越大，系统容量越大，从而图1b所示组网方式显著提升了通信系统的系统容量。

需要说明的是，在图1b所示蜂窝组网方式中，一个定向天线产生两个方向的波束，在其他蜂窝组网方式中，一个定向天线可以产生多于两个方向的波束， 例如三个、四个方向的波束，本发明对此并不限制；此时，一个定向天线可以覆盖3个小区、4个小区或更多个小区。同样地，以每个小区的传输带宽为a兆为例，此时，一个定向天线的覆盖区域内的传输带宽为3a兆、4a兆，为图1a所示的一根天线的覆盖区域的传输带宽(a兆)的3倍、4倍或更多倍，也就是说，通信系统的系统容量与图1b所示组网方式相比，有了更大的提升。

本发明实施例通过将一个天线的覆盖区域划分为多个小区且各个小区均配置有自己的传输带宽，从而对于同一根天线的覆盖区域而言，其可以使用的总传输带宽得到了显著增加，进而可以显著提高通信系统的系统容量，并且本发明实施例通过对基带信号的处理实现覆盖小区的波束的定向，因此可以基于现有的基站天线结构实现，不会增加天线系统的硬件成本。

下面结合具体实施例对本发明进行进一步说明。

图2显示了本发明实施例的一种通信方法，该方法可以由任何合适的装置执行，例如由基站执行，但本发明不限于此。该方法可以适用于蜂窝通信系统。参见图2，该方法包括：

步骤S101：基站将第一天线的覆盖区域划分为至少两个小区。

在本实施例中，每个小区均配置有自己的小区标识(例如物理小区标识(Physical Cell Identifier，简称“PCI”)以及频域资源(即传输带宽)。

其中，该基站具有至少一个天线，该天线可以是定向天线，也可以是全向天线。当该天线是全向天线时，基站具有一个天线；当该天线是定向天线时，基站具有至少两个天线，例如，可以具有三个120度定向天线。

第一天线为所述至少一根天线中的任一个，用于发送其覆盖区域内的小区的时频资源上承载的数据。

按照香农(shannon)原理，传输数据需要一定的带宽和时间，其中，带宽为频域资源，时间为时域资源，本发明实施例中的时频资源即从时域和频域两个维度来定义小区用于传输数据的无线资源。

频域资源可以采用信道资源描述，通常分为业务信道资源和控制信道资源。

步骤S102：基站对至少两个小区的时频资源上承载的数据进行加权处理，以将至少两个小区的时频资源上承载的数据映射到第一天线的通道上。

通过该步骤S102，可以对发射两个小区的时频资源上承载的数据的波束进 行波束成形。

步骤S103：基站将加权处理后的至少两个小区的时频资源上承载的数据进行合并，得到合并后的数据。

步骤S104：基站通过第一天线发射至少两个定向波束，该至少两个定向波束用于发送合并后的数据，至少两个定向波束的指向各不相同，至少两个定向波束与至少两个小区一一对应，至少两个定向波束的方向由基站根据定向波束对应的小区中的所有终端的位置分布进行指向；或者，基站通过第一天线发射一个定向波束，该一个定向波束用于发送合并后的数据，该一个定向波束的波束方向由基站根据至少两个小区中的单个终端的位置进行指向。

例如，若一个小区中的所有终端均位于该小区的左侧，另一个小区中的所有终端位于该小区的右侧，则第一天线发射两个定向波束，且一个定向波束指向一个小区的左侧，另一个定向波束指向另一个小区的右侧；若终端位于两个相邻小区的重叠区域，则第一天线发射一个定向波束，该定向波束对准两个相邻小区的重叠区域。

在实现时，该步骤S104还可以包括：

基站通过第一天线发射至少两个定向波束，该至少两个定向波束用于发送合并后的数据，至少两个定向波束的指向各不相同，至少两个定向波束与至少两个小区一一对应，至少两个定向波束对准各自对应的小区内的一个终端，例如，以两个波束对应两个小区为例，一个定向波束对准小区A中的终端a，另一个定向波束对准小区B中的终端b。

本发明实施例中，基站采用第一天线发射的指向不同的至少两个波束发送至少两个小区的数据，第一天线发射的至少两个波束与第一天线覆盖区域划分出的至少两个小区一一对应，这些小区均配置有自己的传输带宽，对于一根天线的覆盖区域而言，可以使用的总传输带宽显著增加，从而实现了网络容量的提升。并且本发明实施例通过对基带信号的处理实现覆盖小区的波束的定向，因此可以基于现有的基站天线结构实现，不会增加天线系统的硬件成本。另外，基站可以根据小区中终端的实际位置分布来决定第一天线发射一个定向波束还是多个定向波束，实现灵活。

图3显示了本发明实施例的另一种通信方法，图3所示的通信方法为图2 所示通信方法的进一步具体说明。本实施例的方法可以基于图1b所示的组网结构实现，在本实施例中，将以一个天线覆盖两个小区为例进行具体说明，这两个小区为第一小区和第二小区，当然，本发明并不以此为限。参见图3，该方法包括：

步骤S201：基站将第一天线的覆盖区域划分为两个小区。

在本实施例中，每个小区均配置有自己的小区标识(例如物理小区标识(Physical Cell Identifier，简称“PCI”)以及频域资源(即传输带宽)。

其中，该基站具有至少一个天线，该天线可以是定向天线，也可以是全向天线。当该天线是全向天线时，基站具有一个天线；当该天线是定向天线时，基站具有至少两个天线，例如，可以具有三个120度定向天线。

第一天线为所述至少一根天线中的任一个，用于发送其覆盖区域内的小区的时频资源上承载的数据。

按照香农(shannon)原理，传输数据需要一定的带宽和时间，其中，带宽为频域资源，时间为时域资源，本发明实施例中的时频资源即从时域和频域两个维度来定义小区用于传输数据的无线资源。

频域资源可以采用信道资源描述，通常分为业务信道资源和控制信道资源。

下面以LTE系统为例进行具体说明，在LTE系统中，控制信道资源包括公共类控制信道资源和用户类控制信道资源。其中，公共类控制信道资源主要包括物理广播信道(Physical Broadcast Channel，简称“PBCH”)、主同步信道、辅同步信道、以及部分物理下行控制信道(Physical Downlink Control Channel，简称“PDCCH”)，用户类控制资源主要包括PDCCH和物理HARQ指示信道(Physical Hybrid ARQ Indicator Channel，简称“PHICH”)，当然，本发明对此并不限制，在其他通信系统中，可以仅区分控制信道资源和用户信道资源，而不对控制信道资源进行进一步区分。

步骤S202，基站对两个小区的时频资源上承载的数据进行加权处理，以将两个小区的时频资源上承载的数据映射到第一天线的通道上。

通过该步骤S202，可以对发射两个小区的时频资源上承载的数据的波束进行波束成形。

具体地，该步骤S202可以包括：

基站将各个小区的时频资源上承载的数据分别与本小区的定向波束权值向 量相乘，得到时频资源映射到第一天线的各个通道上的数据。使得当第一天线发送各个小区的时频资源上承载的数据时，形成两个方向不同的波束。

其中，每个小区的定向波束权值向量中的权值的个数与天线通道的个数相同且一一对应设置。

实现时，定向波束权值向量还用于控制定向波束的发射功率，发射功率根据网络关键性能指标(Key Performance Indicator，简称“KPI”)进行设置，其中，KPI包括小区中的终端分布、业务类型、流量负载等。通过根据KPI确定定向波束的发射功率，进而确定发射功率对应的定向波束权值向量，从而使得定向波束达到最优覆盖和容量收益。

进一步地，基站将各个小区的时频资源上承载的数据分别与本小区的定向波束权值向量相乘，得到时频资源映射到第一天线的各个通道上的数据，可以包括：

基站将各个小区的时频资源上承载的数据分别与本小区的小区波束权值向量相乘，该小区波束权值向量用于形成覆盖各自对应的小区(部分或全部)的定向波束；

基站将各个小区的时频资源块上承载的数据分别与本小区的业务波束权值向量相乘，该业务波束权值向量用于形成对准本小区内的终端的定向波束。

其中，小区波束权值向量按照天线的基本阵列方向图、波束指向、主瓣宽度、旁瓣抑制度等指标生成，可以通过天线形成多个覆盖上区域互补的独立波束。在实现时，小区波束权值向量的确定可以根据天线指标进行调整，本发明对此不做限制。在一种实现方式中，可以将两个小区的小区波束权值向量设置成正交形式，以使得覆盖上述两个小区的波束相干性非常小，即波束之间的重叠部分少。

其中，业务波束权值向量为本小区内时频域资源所分配终端的信道特征分解得到的波束权值；或者业务波束权值向量为本小区内时频域资源所分配终端反馈的权值码本。

下面以8通道天线为例，说明通过设置两个小区的小区波束权值向量，实现两个小区的广播信号的定向覆盖。以LTE系统为例，时频资源由多个时频资源块组成，时频资源块是LTE系统中资源调度的最小单位，则对于每个时频资源块上的数据，具体可以采用以下公式进行加权处理：

其中，(n_s，k，l)为时频资源块的索引，n_s表示时隙，k表示载波，l表示符号，通过索引(n_s，k，l)可以对资源块进行唯一标识；Yⁱ(n_s,k,l)表示时频资源块(n_s，k，l)对应第i个通道的数据；n为小区标号，Sector n表示小区n，表示小区n的端口m(小区的端口是指用于发送小区的参考信号的逻辑端口)发送的数据；

和表示小区0的波束权值；

和表示小区1的波束权值。

每个小区的波束权值向量中的权值均与天线的通道对应，权值与哪个通道对应，即将加权处理后的数据映射到哪个通道上。采用以上公式处理后，第一天线发射的波束如图4a所示，从图4a可以看出，此时第一天线发射了两个指向不同的波束51和52，两个波束各覆盖一个小区，且两个波束之间的重叠部分较小。

同样以8通道天线为例，分别说明如何对采用联合分配方式的时频资源和采用独立分配方式的时频资源进行加权处理，以形成对准终端的波束：

1，对采用独立分配方式的时频资源上承载的数据进行独立加权处理：

其中，n_s表示时隙，k表示载波，l表示符号，通过索引(n_s，k，l)可以对资源块进行唯一标识，表示小区X的终端的数据流m对应时频资源块(n_s，k，l)的数据，Yⁱ(n_s,k,l)表示是时频资源块(n_s，k，l)对应第i个通道的数据。

2，对采用联合分配方式进行分配的时频资源上承载的数据进行联合加权处理：

其中，n_s表示时隙，k表示载波，l表示符号，通过索引(n_s，k，l)可以对资源块进行唯一标识，表示小区n中终端的数据流m对应时频资源块(n_s，k，l)的数据，Yⁱ(n_s,k,l)表示是时频资源块(n_s，k，l)对应第i个通道的数据。

对准驻留在两个小区内的终端的波束时采用的权值向量(即业务波束权值向量)可以根据实际需求设置，其目的是使天线发射的波束对准终端，其具体实现为本领域技术人员熟知，故本发明对此不再详细描述。

容易知道，在步骤S202之前，本实施例的方法还可以包括：基站分配两个小区的时频资源。

分配时频资源，是指确定时频资源上承载的数据。

具体地，基站分配两个小区的时频资源可以采用如下方式中的至少一种实现：

将两个小区的时频资源分别进行独立调度(下文简称为独立调度)；

采用两个小区中相同的时频资源承载相同的数据，或者，采用两个小区中 相同的时频资源中的一个承载数据，而两个小区中相同的时频资源中的其他时频资源不承载数据(下文简称为联合调度)。

其中，独立调度是指将小区的时频资源分配给本小区或者驻留在本小区内的终端，且不同的小区之间的资源调度互不影响；例如，基站将第一小区的时频资源分配给第一小区，用于承载第一小区的数据，而基站将第二小区的时频资源分配给第二小区，用于承载第二小区的数据。

联合调度是指将两个小区中的相同的时频资源分配给同一终端(容易知道，该终端驻留在两个小区中的一个中)；例如，对于第一小区和第二小区，终端A处于第一小区和第二小区的重叠区域，此时，将第一小区和第二小区的时频资源都分配给终端A，第一小区和第二小区的时频资源都用于承载发送给终端A的数据。

或者，联合调度是指对于相同的时频资源，两个小区中仅有一个小区使用该时频资源，而另一小区不使用该时频资源；例如，对于第一小区和第二小区，终端A处于第一小区和第二小区的重叠区域，此时，将第一小区的时频资源分配给终端A，用于承载发送给终端A的数据，而将第二小区的时频资源空出不使用。

联合调度通常用于为两个小区的交叠区域的终端分配资源，这样可以减少处于两个相邻小区的重叠覆盖范围内的终端之间的信道干扰。容易知道，理想情况下，两个小区的重叠区域很小或者甚至不存在重叠区域，此时，可以仅采用独立分配的方式分配控制信道资源。

步骤S203：基站将加权处理后的两个小区的时频资源上承载的数据合并，得到合并后的数据。

需要说明的是，在本实施例中，两个小区可以采用相同的频段，两个小区也可以采用互不重叠的频段，以达到异频干扰协调的调度效果。

进一步地，当两个小区采用互不重叠的频段时，可以采用以下两种方式设置两个小区的工作频段：

第一种，不同的小区采用不同的频点，如图4b所示，基站2配置有三根定向天线，每根定向天线对应两个小区，其中一个小区采用的频点为f0，另一个小区采用的频点为f1，并且，相邻的小区采用的频点不同；

第二种，设置一个频段集合，该频段集合中包括多个不同的频段，基站从 该频段集合中动态为小区选择其采用的频段。

该步骤S203可以通过如下方式实现：

当两个小区采用相同的频段时，将相同频点的数据按照以下公式进行处理：(s1+s2+……+Sn)*e^jw0t，其中，n表示第一天线覆盖的小区的个数，n≥2，S1～Sn表示来自于各个小区的信号，w0是S1～Sn的频点信息，e^jw0t表示将信号调制到频率为w0的载波上；

当两个小区采用互不重叠的频段时，将不同频点的数据按照以下公式进行处理：S1*e^jw1t+S2*e^jw2t+……+Sn*e^jw3t，其中，n表示第一天线覆盖的小区的个数，S1～Sn表示来自于各个小区的信号，w1是S1的频点信息，w2是S2的频点信息，……，wn是Sn的频点信息，e^jwnt表示将信号调制到频率为wn的载波上。

更进一步地，在该步骤S203的一种具体实现方式中，其可以包括：

对各个小区的时频资源上承载的数据以小区为单位分别进行组帧，得到各个小区的帧数据；

对两个小区的帧数据进行功率归一化加和处理。

更具体地，在这种具体实现方式中，先将每个小区的数据按照上述步骤S202，分别进行加权处理，并映射到相应的天线通道上。然后分别对各个通道映射的数据进行组帧，得到每个小区内各个通道的帧数据。其次，对得到的每个小区内各个通道的帧数据分别进行快速傅立叶逆变换(Inverse Fast Fourier Transform，简称“IFFT”)处理。最后，将相同通道上的经过IFFT处理后的帧数据进行功率归一化加和处理，随后经过中射频处理后，通过天线辐射到空口。

需要说明的是，该实现方式适用于多个小区采用相同的频段的情况。功率归一化加和处理包括功率归一化处理和加和处理两个处理过程，其先后顺序本实施例不做限制，可以先进行归一化处理，再进行加和处理，也可以先进行加和处理，再进行归一化处理。

在该实现方式中，对数据进行功率归一化处理可以避免数字域功率过高导致射频拉远单元的功率超限。

更进一步地，在该步骤S203的另一种具体实现方式中，其可以包括：

以通道为单位，将两个小区的时频资源上承载的数据同时进行组帧，得到两个小区的帧数据。

在本实施例中，先将各个小区的数据按照上述步骤S202，进行加权处理，并映射到相应的天线通道上。然后，将两个小区映射到相同的天线通道上的数据组帧，得到两个小区的帧数据。最后，将两个小区的帧数据进行IFFT处理和中射频处理后，通过天线辐射到空口。

该实现方式适用于多个小区采用相同的频段的情况。

此时，该步骤S203具体包括：

更进一步地，在该步骤S203的又一种具体实现方式中，其可以包括：

对各个小区内的时频资源上承载的数据分别进行组帧，得到各个小区的帧数据；

对携带各个小区的帧数据的时频资源进行变频合路处理。

具体的，先将各个小区的数据按照上述S202分别进行加权处理，并映射到相应的天线通道上。然后，分别对各个通道映射的数据进行组帧，得到每个小区内各个通道的帧数据。然后，将得到的每个小区内各个通道的帧数据分别进行IFFT处理，并将IFFT处理后的两个小区的帧数据进行中频多载波合路处理。最后将中频多载波合路处理后的帧数据经过射频处理后，通过天线辐射到空口。其中，中频多载波合路处理，是指将两个小区的载波上变频，然后将上变频后的载波合路。合路是指将不同频段的信号组合到一起输出。

该实现方式适用于两个小区采用互不重叠的频段的情况。

步骤S204：基站通过第一天线发射两个定向波束，这两个定向波束用于发送合并后的数据，两个定向波束的指向各不相同，且两个定向波束和两个小区一一对应；或者，基站通过第一天线发射一个定向波束，该一个定向波束用于发送合并后的数据，该一个定向波束的波束方向由基站根据至少两个小区中的单个终端的位置进行指向。

其中，当基站通过第一天线发射两个波束时，至少两个定向波束的方向可以由基站根据定向波束对应的小区中的所有终端的位置分布进行指向，也可以由基站根据定向波束对应的小区中的单个终端的位置分布进行指向。

进一步地，当天线发射前述采用小区波束权值向量加权处理后的数据时，形成的两个定向波束分别覆盖各自对应的小区或者覆盖各自对应的小区的部分区域(例如中部或者左侧或者右侧)，这种情况即为根据定向波束对应的小区中的所有终端的位置分布进行指向；当天线发射前述采用业务波束权值加权处理 后的数据时，形成的两个定向波束分别对准各自对应的小区内的终端，这种情况即是根据定向波束对应的小区中的单个终端的位置分布进行指向。

步骤S205：基站通过第一天线接收信号。该步骤205为可选步骤。

步骤S206：基站处理第一天线的所有通道接收到的信号，得到两个小区的接收数据。该步骤S206为可选步骤。

本发明实施例中，基站采用第一天线发射的指向不同的至少两个波束发送至少两个小区的数据，第一天线发射的至少两个波束与第一天线覆盖区域划分出的至少两个小区一一对应，这些小区均配置有自己的传输带宽，对于一根天线的覆盖区域而言，可以使用的总传输带宽显著增加，从而实现了网络容量的提升。并且本发明实施例通过对基带信号的处理实现覆盖小区的波束的定向，因此可以基于现有的基站天线结构实现，不会增加天线系统的硬件成本。另外，基站可以根据小区中终端的实际位置分布来决定第一天线发射一个定向波束还是多个定向波束，实现灵活。

图5显示了本发明实施例的又一种通信方法，如图5所示，该方法包括：

步骤S301：基站将第二天线的覆盖区域划分为至少两个小区。

其中，该基站具有至少一个天线，该天线可以是定向天线，也可以是全向天线。当该天线是全向天线时，基站具有一个天线；当该天线是定向天线时，基站具有至少两个天线，例如，可以具有三个120度定向天线。第二天线为所述至少一根天线中的任一个，用于接收其覆盖区域内的小区的时频资源上承载的数据。

第二天线和图2或图3所示实施例中的第一天线可以为同一天线。

步骤S302：基站通过第二天线接收信号。

步骤S303：基站处理第二天线的所有通道接收到的信号，得到至少两个小区的接收数据。

该步骤S303可以包括：

基站以小区为单位，对第二天线所有通道接收到的信号进行单小区处理；

基站对第二天线所有通道接收到的信号同时进行至少两个小区处理。

其中，基站以小区为单位，对第二天线所有通道接收到的信号进行单小区处理，包括：

基站采用各个小区的资源分配参数，分别对第二天线所有通道接收到的信号进行处理，得到各个小区的接收数据，例如，基站采用第一小区的资源分配参数，对所有通道接收到的信号进行处理，得到第一小区的接收数据；然后，基站采用第二小区的资源分配参数，再次对所有通道接收到的信号进行处理，得到第二小区的接收数据。小区的资源分配参数用于指示小区的时频资源分配的分配状况。单小区处理适用于，相邻的小区将相同的时频资源分别分配给了各自小区内的终端的情况。

其中，基站采用所有小区的资源分配参数，对第二天线所有通道接收到的信号进行联合检测处理，联合检测处理是指，基站采用所有小区的资源分配参数同时对第二天线所有通道接收到的信号进行处理，得到各个小区的接收数据。例如，第一小区的资源分配参数和第二小区的资源分配参数，同时对所有通道接收到的信号进行处理，得到第一小区和第二小区的接收数据。联合处理适用于，相邻的小区将相同的时频资源分配给了各自小区内的终端的情况，或者相邻的小区中仅有一个小区的终端使用某个时频资源的情况。实现时，联合检测处理可以采用干扰抑制合并技术。

需要说明的是，本实施例中的第二天线与图2和图3所示实施例中的第一天线可以为同一天线，也可以为独立的不同的天线。

本发明实施例中，基站采用第二天线接收至少两个小区的信号，这些小区均配置有自己的传输带宽，对于一根天线的覆盖区域而言，可以使用的总传输带宽显著增加，从而实现了网络容量的提升。并且，基站可以采用不到的方式对第二天线接收到的信号进行处理，得到至少两个小区的接收数据，适用性广。

图6显示了本发明实施例提供的一种通信装置，该通信装置可以为基站，如图6所示，该通信装置包括：

处理模块401，用于将基站的第一天线的覆盖区域划分为至少两个小区，基站具有至少一根天线，第一天线为至少一根天线中的任一根；对至少两个小区的时频资源上承载的数据进行加权处理，以将至少两个小区的时频资源上承载的数据映射到第一天线的通道上；将加权处理后的至少两个小区的时频资源上承载的数据合并，得到合并后的数据；

发射模块402，用于通过第一天线发射至少两个定向波束，至少两个定向波 束用于发送合并后的数据，至少两个定向波束的指向各不相同，至少两个定向波束与至少两个小区一一对应，至少两个定向波束的波束方向根据定向波束对应的小区中的所有终端的位置分布进行指向；或者，通过第一天线发射一个定向波束，一个定向波束用于发送合并后的数据，一个定向波束的波束方向根据至少两个小区中的单个终端的位置进行指向。

实现时，发射模块402还可以用于通过第一天线发射至少两个定向波束，该至少两个定向波束用于发送合并后的数据，至少两个定向波束的指向各不相同，至少两个定向波束与至少两个小区一一对应，至少两个定向波束对准各自对应的小区内的一个终端，例如，以两个波束对应两个小区为例，一个定向波束对准小区A中的终端a，另一个定向波束对准小区B中的终端b。

本发明实施例中，基站采用第一天线发射的指向不同的至少两个波束发送至少两个小区的数据，第一天线发射的至少两个波束与第一天线覆盖区域划分出的至少两个小区一一对应，这些小区均配置有自己的传输带宽，对于一根天线的覆盖区域而言，可以使用的总传输带宽显著增加，从而实现了网络容量的提升。并且本发明实施例通过对基带信号的处理实现覆盖小区的波束的定向，因此可以基于现有的基站天线结构实现，不会增加天线系统的硬件成本。另外，基站可以根据小区中终端的实际位置分布来决定第一天线发射一个定向波束还是多个定向波束，实现灵活。

图7显示了本发明实施例提供的另一种通信装置，该通信装置可以为基站，如图7所示，该通信装置包括：

处理模块501，用于将基站的第一天线的覆盖区域划分为至少两个小区，基站具有至少一根天线，第一天线为至少一根天线中的任一根；对至少两个小区的时频资源上承载的数据进行加权处理，以将至少两个小区的时频资源上承载的数据映射到第一天线的通道上；用于将加权处理后的至少两个小区的时频资源上承载的数据合并，得到合并后的数据；

发射模块502，用于通过第一天线发射至少两个定向波束，至少两个定向波束用于发送处理模块501得到的合并后的数据，至少两个定向波束的指向各不相同，至少两个定向波束与至少两个小区一一对应，至少两个定向波束的波束方向根据定向波束对应的小区中的所有终端的位置分布进行指向；或者，通过 第一天线发射一个定向波束，一个定向波束用于发送处理模块501得到的合并后的数据，一个定向波束的波束方向根据至少两个小区中的单个终端的位置进行指向。

在本实施例的一种实现方式中，处理模块501可以具体用于，将各个小区的时频资源上承载的数据分别与本小区的定向波束权值向量相乘，得到时频资源映射到第一天线的各个通道上的数据。

具体地，处理模块501，可以具体用于将各个小区的时频资源上承载的数据分别与本小区的小区波束权值向量相乘，小区波束权值向量用于形成覆盖各自对应的小区或者覆盖各自对应的小区的部分区域的定向波束；或者，用于将各个小区的时频资源块上承载的数据分别与本小区的业务波束权值向量相乘，业务波束权值向量用于形成对准本小区内的终端的定向波束。

可选地，业务波束权值向量可以为本小区内时频域资源所分配终端的信道特征分解得到的波束权值；或者业务波束权值向量可以为本小区内时频域资源所分配终端反馈的权值码本。

可选地，定向波束权值向量还可以用于控制定向波束的发射功率，发射功率根据网络关键性能指标确定。

在本实施例的另一种实现方式中，至少两个小区可以采用相同的频段或者至少两个小区可以采用互不重叠的频段。

在本实施例的又一种实现方式中，处理模块501可以具体用于：

当至少两个小区采用相同的频段时，将相同频点的数据按照以下公式进行处理：(s1+s2+……+Sn)*e^jw0t，其中，n表示第一天线覆盖的小区的个数，n≥2，S1～Sn表示来自于各个小区的信号，w0是S1～Sn的频点信息；

当至少两个小区采用互不重叠的频段时，将不同频点的数据按照以下公式进行处理：S1*e^jw1t+S2*e^jw2t+……+Sn*e^jwnt，其中，n表示第一天线覆盖的小区的个数，n≥2，S1～Sn表示来自于各个小区的信号，w1是S1的频点信息，w2是S2的频点信息，……，wn是Sn的频点信息。

本发明实施例中，基站采用第一天线发射的指向不同的至少两个波束发送至少两个小区的数据，第一天线发射的至少两个波束与第一天线覆盖区域划分出的至少两个小区一一对应，这些小区均配置有自己的传输带宽，对于一根天线的覆盖区域而言，可以使用的总传输带宽显著增加，从而实现了网络容量的 提升。并且本发明实施例通过对基带信号的处理实现覆盖小区的波束的定向，因此可以基于现有的基站天线结构实现，不会增加天线系统的硬件成本。另外，基站可以根据小区中终端的实际位置分布来决定第一天线发射一个定向波束还是多个定向波束，实现灵活。

图8显示了本发明实施例提供的又一种通信装置，如图8所示，该通信装置包括：

接收模块601，用于通过第二天线接收信号；

处理模块602，用于将第二天线的覆盖区域划分为至少两个小区，基站具有至少一根天线，第二天线为至少一根天线中的任一根；处理第二天线的所有通道接收到的信号，得到至少两个小区的接收数据。

在本实施例中，处理模块602具体用于以小区为单位，分别对第二天线所有通道接收到的信号进行单小区处理；或者，用于对第二天线所有通道接收到的信号同时进行联合检测处理。

本发明实施例中，基站采用第二天线接收至少两个小区的信号，这些小区均配置有自己的传输带宽，对于一根天线的覆盖区域而言，可以使用的总传输带宽显著增加，从而实现了网络容量的提升。并且，基站可以采用不到的方式对第二天线接收到的信号进行处理，得到至少两个小区的接收数据，适用性广。

图9显示了本发明实施例提供的又一种通信装置，该通信装置可以为基站或者基站的一部分，例如BBU，如图9所示，基站700包括至少一根天线701、射频模块702(射频拉远单元(Radio Remote Unit，简称RRU)或者(射频单元(Radio Frequency Unit，简称RFU))、基带单元(Building Base band Unit，简称BBU)703。BBU 703与射频模块702连接，射频模块702通过电缆与天线701连接。在下行链路方向，BBU 703输出基带信号至射频模块702。射频模块702将基带信号变频到中频信号，再将中频信号变频到射频信号，然后采用功放单元(例如射频功率放大器)将射频信号放大，最后将放大后的射频信号通过天线701发射出去。在上行链路方向，来自终端的射频信号经天线701传递至射频模块702。射频模块702先将射频信号放大，再变频到中频信号，接着变频到基带信号，然后将基带信号输出至BBU 703。

具体地，射频模块702可以包括数字中频合路模块、数模转换器(Digital to Analog Converter，简称DAC)、收发信机模块和多载波功放(Multiple Carrier Power Amplifier，简称MCPA)模块。BBU703传递多路数字基带信号给数字中频合路模块，数字中频合路模块采用数字中频技术将处理后的多路数字基带信号进行变频和合路处理，得到一路数字中频信号。DAC对得到的一路数字中频信号进行数模转换，并输出给收发信机模块。收发信机模块完成中频信号到射频信号的变换。MCPA对经收发信机模块变换后的射频信号进行放大，并将放大后的射频信号输出至天线701发射。

在本实施例中，BBU703包括通信接口704、处理器705、存储器706、以及通信总线707。

通信总线707用于实现处理器705、存储器706、以及通信接口704之间的连接通信。

通信接口704实现处理器705与其它模块(例如射频模块702、天线701)之间的通信连接，可以使用同轴电缆等。

存储器706可用于存储软件程序以及应用模块，处理器705通过运行存储在存储器706的软件程序以及应用模块，从而执行该装置的各种功能应用以及数据处理。存储器706可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如将第一天线的覆盖区域划分为至少两个小区等)等；存储数据区可存储根据该设备的使用所创建的数据(比如基站对至少两个小区的时频资源上承载的数据进行合并后的数据)等。此外，存储器706可以包括高速RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)，还可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

处理器705是基站700的控制中心，利用各种接口和线路连接整个装置的各个部分，通过运行或执行存储在存储器706内的软件程序和/或应用模块，以及调用存储在存储器706内的数据，执行基站700的各种功能和处理数据，从而对基站700进行整体监控。

具体地，通过运行或执行存储在存储器706内的软件程序和/或应用模块，以及调用存储在存储器706内的数据，处理器705可以实现，将基站的第一天线的覆盖区域划分为至少两个小区，基站具有至少一根天线，第一天线为至少 一根天线中的任一根；对划分出的至少两个小区的时频资源上承载的数据进行加权处理，以将至少两个小区的时频资源上承载的数据映射到第一天线的通道上；将加权处理后的至少两个小区的时频资源上承载的数据合并，得到合并后的数据；通过第一天线发射至少两个定向波束，至少两个定向波束用于发送合并后的数据，至少两个定向波束的指向各不相同，至少两个定向波束与至少两个小区一一对应，至少两个定向波束的波束方向根据定向波束对应的小区中的所有终端的位置分布进行指向；或者，通过第一天线发射一个定向波束，一个定向波束用于发送合并后的数据，一个定向波束的波束方向根据至少两个小区中的单个终端的位置进行指向。

进一步地，处理器705可以实现，将各个小区的时频资源上承载的数据分别与本小区的定向波束权值向量相乘，得到时频资源映射到第一天线的各个通道上的数据。

更进一步地，处理器705可以实现，将各个小区的时频资源上承载的数据分别与本小区的小区波束权值向量相乘，小区波束权值向量用于形成覆盖各自对应的小区或者覆盖各自对应的小区的部分区域的定向波束；将各个小区的时频资源块上承载的数据分别与本小区的业务波束权值向量相乘，业务波束权值向量用于形成对准本小区内的终端的定向波束。

其中，业务波束权值向量可以为本小区内时频域资源所分配终端的信道特征分解得到的波束权值；或者业务波束权值向量可以为本小区内时频域资源所分配终端反馈的权值码本。

优选地，定向波束权值向量还可以用于控制定向波束的发射功率，发射功率根据网络关键性能指标确定。

可选地，至少两个小区可以采用相同的频段或者至少两个小区可以采用互不重叠的频段。

进一步地，处理器705可以实现，当至少两个小区采用相同的频段时，将相同频点的数据按照以下公式进行处理：(s1+s2+……+Sn)*e^jw0t，其中，n表示第一天线覆盖的小区的个数，n≥2，S1～Sn表示来自于各个小区的信号，w0是S1～Sn的频点信息，e^jw0t表示将信号调制到频率为w0的载波上；当至少两个小区采用互不重叠的频段时，将不同频点的数据按照以下公式进行处理：S1*e^jw1t+S2*e^jw2t+……+Sn*e^jwnt，其中，n表示第一天线覆盖的小区的个数，n≥2，S1～Sn 表示来自于各个小区的信号，w1是S1的频点信息，w2是S2的频点信息，……，wn是Sn的频点信息，e^jwnt表示将信号调制到频率为wn的载波上。

在其它实施例中，处理器705可以实现，将第二天线的覆盖区域划分为至少两个小区，基站具有至少一根天线，第二天线为至少一根天线中的任一根；通过第二天线接收信号；处理第二天线的所有通道接收到的信号，得到至少两个小区的接收数据。

进一步地，处理器705可以实现，以小区为单位，分别对第二天线所有通道接收到的信号进行单小区处理；对第二天线所有通道接收到的信号同时进行联合检测处理。

在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器706，上述指令可由基站700的处理器705执行以完成上述方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由基站的处理器执行时，使得基站能够执行图2、图3和图5至少一个对应的实施例的方法。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

需要说明的是：上述实施例提供的通信装置在实现通信时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的通信装置与通信方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，该程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。