[发明专利]数字蜂窝系统中灵巧天线的反向兼容性

说明书

发明的技术领域：

本发明总的来说涉及无线通信系统，更具体地说，涉及蜂窝电话和个人通信系统。

发明的背景技术：

图1表示一种从蜂窝网或系统的基站发射的普通全向辐射传播的图形。相反，图2表示所谓灵巧天线阵(SAA)的一种典型的定向辐射传播的图形。可以看出，信号仅仅在该预定移动台相对于发射基站所在的方向上出现。因此这种所谓的SAA天线集中了从基站向预定移动台的一个窄波束。这就减小了在系统信道再用方案中一个呼叫对使用同频信道的其它呼叫的干扰。

在时分多址(TDMA)系统中，当信道的各用户很可能工作于该基站的不同方向时，波束方向性需要基于时隙执行。

在这种TDMA系统中产生的例如由IS-136和IS-54B确定的问题是：移动台可以使用围绕用于同步目的的指定时隙周围的未指定时隙。因此在灵巧天线系统中使用的波束方向性可消除临近时隙的利用，作为这些移动台的同步参考，结果降低了性能。

使用灵巧天线方法可能产生的进一步的问题涉及例如使用信道测量处理作为进行移动性判决的辅助手段的IS-136和IS-54B兼容的移动台。这些处理包括对于IS-136和IS-54B移动台的移动辅助过区切换(MAHO)，以及对于IS-136兼容移动台的移动辅助信道分配(MACA)和数字控制信道(DCCH)重选。移动性判决在这些系统中通过该移动台周期地或按需要执行对于MAHO、MACA，或网孔重选识别的信道的测量而变得方便。除非这些信道呈现出一致传播图形，否则有关网孔拓扑中的移动台位置的预定判决是不可能的，而没有另外的机制去识别正向信道功率和可能的方向性。这些类型的机制可能需要移动台去同步并解码正向信道信息，而不是简单地调谐信道和进行功率测量，因此它们不是所希望的实现。

发明目的：

本发明的第一个目的是要提供在一个基站和一个移动台之间使用定向波束的一种改进的蜂窝通信系统。

本发明的第二个目的是要提供使用灵巧天线，并且与现存的空中接口标准方法及信道测量过程相兼容的一种改进的蜂窝系统基础结构。

发明概述：

按照本发明实施例的方法和装置将克服上述的和其它的问题，并实现本发明的目的。

本发明教导了一种方法，用于基站在它的服务区中安装灵巧天线，而保持与早期移动台的反向兼容。本发明教导了一种方法，它允许一个基站、移动交换中心(MSC)和网间功能(BMI)去管理支持当前信道/时隙假定、以及存在于一个灵巧天线方案下信道/时隙假定的移动台用户。

本发明的优点在于，它允许旧的移动台通过使用邻近的同步时隙与基站交互作用，并且不受与该灵巧天线一起工作的新移动台请求的不同信道/时隙假定的影响。

按照本发明，灵巧天线移动台根据系统访问识别这种能力(这可以在登记，始发，寻呼响应，能力报告，用户外形(HLR/VLR/IS-41)或其它消息中传送)。BMI根据这一方面它们的能力去分配移动台请求呼叫处理的资源为组或组合。

通过把这些呼叫分成为灵巧天线Savvy(SAS)移动台和非SAS移动台，BMI只提供兼容移动台共享相同的信道。这就保证了非SAS移动台性能不因使用不符合于非SAS移动台中固有的信道/时隙假设的相邻时隙而被损害。

因此一个方面本发明教导一种操作蜂窝通信系统的方法，包括下述步骤：(a)按照它们支持从一个基站的灵巧天线传输的能力的函数把移动台分成为组；然后根据固定分配和动态信道分配之一把频率信道分配给移动台的组。

按照本发明的一种操作蜂窝通信系统的方法，包括以下步骤：

根据移动台的支持从一个基站的定向天线发送的能力，分配移动台为组，其中第一组移动台具有支持从一个基站的定向天线发送的能力，而第二组移动台不具有支持从一个基站的定向天线发送的能力；和

根据预定的频率信道分配，将频率信道分配到第一组移动台和第二组移动台。

在根据本发明的方法中，所述的预定的频率信道分配可以是静态的频率信道分配或者是动态的频率信道分配。

本发明还包括一种操作TDMA蜂窝通信系统的方法，包括以下步骤：

从一个移动台向一个基站发送一条消息；

确定是否该消息包含了识别该移动台能工作于从该基站用定向天线发送一个信息；和

如果该消息包含了该信息，则分配该移动台到与全都能用定向天线发送工作的第一组移动台有关的第一频率信道组中的一个信道；而且如果该消息不包含该信息，则分配该移动台到与全都仅能用全向天线发送工作的第二组移动台有关的第二频率信道组中的一个信道。