[发明专利]用于在无线通信中使用的移动台、系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在无线通信使用的移动台、系统和方法。特 别地，本发明涉及在移动台中使用可操纵天线以提供与系统目标终端 的无线通信链路。

背景技术

在移动通信系统中，诸如移动电话或便携式无线始发装置之类的 移动或便携式用户终端，此处统称为‘移动台’或‘MS’，可经由网 络基础设施进行通信，所述网络基础设施通常包括各种固定设备，诸 如基站(基站收发信台)或‘BS’。每个BS具有一个或多个收发信机， 所述收发信机通过无线电通信为给定地区(region)或区域中的MS提 供服务，所述给定地区或区域称为‘小区’或‘站(site)’。邻近BS 的小区经常是重叠的。从MS发送到它们的服务BS的信号称作“上行链 路”信号。从BS发送到MS的信号称为‘下行链路’信号。上行链路和 下行链路信号可在例如具有不同载波频率的不同信道上发送。

因此，通过包括许多BS的基础设施提供服务的地区或区域可被认 为是三维空间。在此三维空间中的任意点处，均可为移动台提供来自 一个或多个BS的服务。

期望的是，保持每个MS与BS之一之间的良好的链路可靠性。众所 周知，MS监视来自包括其当前服务BS的不同BS的信号以确定哪个BS 能够提供最佳链路。此过程称为‘小区选择’或‘小区重新选择’。 如果MS确定其应由不同于其当前服务BS的BS来服务，则它经历称为 ‘转移’或‘切换’的过程以形成与另一BS的服务链路。

已知的是，MS具有可操纵天线以帮助提高定向性，从而降低与选 定BS往复发送的信号的路径损耗，其目的是在BS和MS二者处提高信号 强度并减少接收的干扰。

可操纵天线是已知的，其利用描述BS已知固定位置和MS当前位置 的信息来计算从MS到BS的方向，从而操纵天线使其指向该方向。然而， 仅描述BS和MS位置的信息不在多径环境中提供最优操纵方向。这是因 为，在此环境中，由于除直接传输外存在所发射辐射的反射和折射的 组合效应，所以信号以不同的角度到达(到达MS或到达BS)。由此产 生的误差将导致可操纵天线的指向精度的损耗。可将搜索算法与所计 算的指向方向结合，但这必须被连续激活，并且给MS增加了相当大的 计算复杂性的需求，而这将需要增加的处理能力，因此将导致便携式 设备中电池寿命的减少。

有关的现有公布的专利说明书US6512481、US6593880和 US2004/0104839A描述了一种通过与MS相关联的GPS(全球定位系统) 接收机获取位置信息并利用该位置信息计算从MS到BS的天线指向方 向的系统。在这些现有说明书中描述的系统没有解决在如上所述的多 径传播中的获得的明显误差，并且将会需要接受此误差(以及不合需 要的较低系统增益)或者增加具有额外计算复杂性的自适应算法。而 且该系统仅包括从MS到BS的单一链路，并当在转移期间改变小区时要 求MS使用全向天线特性。这要求在获取从MS到具有不同位置的另一服 务BS的链路时，计算程序再次开始。这将导致在转移期间MS和BS的抗 干扰能力降低，链路可靠性削弱。此时链路可靠性的降低可能使系统 不适用于需要高可靠性的应用场合，例如在可能需要通过无线电链路 交换安全关键信息的铁路应用中，或在网络中的设备布局的特性经历 改变的自组织系统中，或在需要多个小区以用于保持长时间的链路可 靠性的蜂窝式通信系统中。

发明内容

根据本发明，在第一方面中，提供了一种用于无线通信系统的移 动台，所述移动台在所附权利要求的权利要求1中被限定。

根据本发明，在第二方面中，提供了一种无线通信系统，所述系 统在所附权利要求的权利要求13中被限定。

根据本发明，在第三方面中，提供了一种在无线通信系统中操作 的方法，所述方法在所附权利要求的权利要求19中被限定。

本发明的其它特征在所附从属权利要求中以及即将描述的本发明 的实施例中被限定。