[發明專利]一種引導智能天線的方法和系統

無效

• 申請號: 200910172069.1
• 申請日: 2009-08-31
• 公開（公告）號: CN102006592A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: 趙真理;劉杰杰
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04W12/02
• 分類號: H04W12/02;H04W12/04;H04W16/28;H04W64/00
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 李健;龍洪

技術領域

本發明涉及移動通信系統，尤其涉及一種引導智能天線的方法和系統。

背景技術

為了解決無線局域網WLAN國際標準ISO/IEC8802-11中定義的WEP安全機制存在的安全漏洞，我國頒布了無線局域網國家標準，采用無線局域網鑒別與保密基礎結構(WLAN?Authentication?and?Privacy?Infrastructure，WAPI)安全機制解決無線局域網的安全問題。

WAPI安全機制主要包括無線局域網鑒別基礎結構(WLANAuthentication?Infrastructure，WAI)和無線局域網保密基礎結構(WLANPrivacy?Infrastructure，WPI)兩部分，其中WAI提供安全策略協商、用戶身份鑒別、密鑰協商、接入控制等功能。WAPI證書鑒別協議采用公鑰密碼技術，通過鑒別服務實體(Authentication?Service?Entity，ASE)，完成鑒別請求者實體(Authentication?Supplicant?Entity，ASUE)和鑒別器實體(Authenticator?Entity，AE)的對等雙向鑒別，保障合法用戶訪問合法網絡，同時為密鑰管理協議提供共享的基密鑰(Base?Key，BK)，從而實現數據通信會話可用密鑰的協商與分發。

在移動通信系統中，許多基站配備的收發信機通常被連接到提供覆蓋區域或“小區”的天線裝置。天線裝置常見的形式包含三個天線，每個天線在120度的角度上輻射能量以提供小區所需的全方位的覆蓋范圍。如圖1所示，為目前常規的蜂窩通信系統的一個小區的示意圖。包括基站17，以及與其相連的三根天線組11/12/13，分別對應三個扇區，另外還有相應的移動終端(UE)。其中的三根天線組一般被用來提供每個小區所需的360度的覆蓋區域，圖1中的天線ANT11負責提供陰影區的120度的信號覆蓋，其中的用戶UE14/15/16只與此天線進行連接通信。此系統的缺點是容量比較有限，不能根據實際的用戶量及位置改善系統的性能。

為了提高系統性能和容量，現在新型的通信系統開始使用智能天線陣列。智能天線是天線元件的陣列，每個天線元件都接收要以預定的相移被發出的信號。陣列的凈效應在于將發射或接收波束引導到預定方向上，通過控制激發天線陣列元件的信號的相位關系可以將波束轉向。因此，與每根常規天線對預定覆蓋區域內的所有用戶輻射能量相對比，智能天線則把波束引入每個單獨用戶或者多個用戶。智能天線通過減少波束寬度并從而減少干擾而提高系統容量。隨著干擾的減少，信擾比和信噪比的增加結果可得到改進的性能和容量。在功率控制系統中，由于性能要求基本不變，所以可以有效降低發射功率。如圖2所示，智能天線是天線元件20-25的陣列，陣列的靜效應是把發送或接收波束引導到預定方向(利于UE所在方向)。每個波束都可以通過控制被用于激勵陣列的元件的信號的相位關系來控制。因此，與每根常規天線對預定覆蓋區域內的所有用戶輻射能量相比，智能天線可以把波束引導到每個單獨的用戶UE，例如圖中分別由單獨的波束對應用戶UE26-29。智能天線通過減少波束寬度可以減少干擾，從而可以提高系統容量和性能。

雖然智能天線能有效改善容量和性能，然而與使用智能天線相關的一個問題是，對給定波束將被導向的用戶進行定位。在反向鏈路中，通過三角測量或其他適用的技術使用由用戶發出的能量的到達角來計算用戶的位置。但是，當前用于計算到達角信息的技術是計算密集型的。另外，該系統適用于通過直線從用戶接收能量的環境。而在城市環境中，由于信號通常被大樓或其他建筑物反射或作為多徑波速被接收，因此這樣的條件通常不成立。

因此，在這種新型的移動通信系統中仍需要一種提高系統容量的裝置和方法。更進一步地，在使用智能天線的蜂窩電話通信系統中，需要有一種更好的方法或裝置確定系統中將被導向的用戶的位置。

現有技術中，專利申請號為01818901.6的中國專利申請“用定位來引導窄波束天線的方法和裝置”，此專利主要是采用接收全球定位系統GPS信號的方法確定系統中用戶的位置。該專利的缺點是：GPS裝置的啟動時間比較長，特別是冷啟動，至少需要40s時間，這限制了該項技術的有效應用。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種引導智能天線的方法和系統，實現簡單且能有效對用戶進行定位，從而引導智能天線。

為了解決上述問題，本發明提供了一種引導智能天線的方法，包括：

終端接入無線局域網鑒別與保密基礎結構(WAPI)接入點，從所述WAPI接入點獲取一位置信息；