CN1251691A - 一种通信系统、主无线站、从无线站以及通信方法 - Google Patents

Abstract

已知一种通信方法用于包括至少一个主无线站和多个从无线站的通信系统,在该方法中,主无线站与包括连接到收发机的可控天线结构的从无线站通信,而且在该方法中检测地磁场。建议从无线站是便携无线站,可以相对固定坐标系自由转向,地磁场是三维检测的,可控天线结构基于三维检测信息而受控制,使得在可控天线结构最初调整到预定方向之后,不管便携无线站的方向如何,天线结构基本上保持指向预定方向。

Description

一种通信系统、主无线站、从无线站以及通信方法

本发明涉及权利要求1的前序中定义的通信系统。这种通信系统可以是蜂窝或无绳电话系统，或任何其它适当的系统。系统可以是陆地及/或卫星蜂窝移动无线系统，其中的一个无线站可以是陆地网中的无线基站或移动终端，另一个无线站可以是卫星。系统可以是模拟或数字系统。在数字系统情况下，系统可以是所谓FD/TDMA系统(频分/时分多址)、CDMA系统(码分多址)、或混合FD/TDMA及CDMA系统，或任何其它合适的系统。

本发明还涉及主及从无线站以及用于这种通信系统中的一种无线通信方法。

上述类型的通信系统从手册“Mobile Antenna SystemsHandbook”，K.Fujimoto等，Artech House Inc.1994，pp.436-451中得知。已知的系统是陆地移动卫星通信系统，其中主无线站是卫星而且从无线站是车辆中的移动无线站。从无线站包括作为受控天线结构的相控阵天线。在438-441页，描述了一种卫星跟踪方法。相控阵天线基于光纤回转仪和地磁传感器捕获的检测信息而受控制，检测信息用于开环控制方法。正如441页上所描述的，地磁传感器用于检测绝对方向，校准只能检测相对方向变化的光纤回转仪的累计角度误差。光纤回转仪比较昂贵，跟踪快运动较慢。此外，测量地磁场的绝对方向受到车辆通过包含金属或其它东西的大建筑物时引起的静态和动态磁场扰动的影响。而且，由于地磁场随着地理位置以复杂的方式变化，需要复杂的纠正方法，通常需要昂贵的附加传感器。在诸如蜂窝无线手机这样的便携无线站中，可以相对固定坐标系在不同位置自由而且快速地转向，实现已知方法至少是困难的或甚至不可行的。

本发明的一个目的是提供上述类型的通信系统，具有强壮而且便宜的控制机制，在自由转向的从无线站中使受控天线结构的辐射面向提供最佳通信条件的方向。

为了这个目的，根据本发明通信系统的特征在于权利要求1的特征部分中定义的特性。本发明基于认识到，在受控天线结构最初调整到所定义方向之后，例如从从站到主站的直线方向，至少在原则上，只依赖于从无线站位置本地磁场的相对方向操纵受控天线结构可以给出非常强壮的控制。认识到这种控制在原则上与从无线站的地理位置无关，而且可以对置于本地地磁场的静态磁场干扰不敏感。优选地，三维传感器是使用三个、优选为正交的AMR(Anisotropic MagnetoResistive各向异性磁阻)磁场传感器元件的传感器，价格低廉而且具有非常快的实时响应特性。如果所有传感器元件置于单个底层上，一个AMR传感器元件可以由霍尔效应传感器元件代替。这种类型的三维传感器以及处理传感信息的电子设备在本申请人尚未发表的欧洲专利申请，欧洲申请No.97202104.2中描述，这个专利申请1997年7月8日提交，引入本专利申请作为参考。从三维传感器的三个输出信号，可以确定总场强的大小。因此，可以检查是否由于很强的本地动态干扰，而在本地磁场中出现突然的改变。在这种情况下，可以启动初次调整所用的恰当纠正以及可能的重校准过程。由于从无线站定向辐射网络中无线站的能力，在原则上，一旦建立了无线链路，或者在空闲模式或者在呼叫模式，不使用通过这种链路的基本信息交换，在从无线站中可以实现相当大的功耗降低。特别是便携通信设备，这意味着更长的待机时间及/或更长的连接时间。

其它实施方案在独立权利要求中申请专利。其它实施方案主要面向解决如何最初调整受控天线结构到预定方向的遗留问题，例如，从蜂窝无线系统中的移动站到可以是陆地站或卫星站的无线基站的方向。

在权利要求3到5中，在系统中给出方法，以便得到允许最初调整受控天线结构的信息。在主无线站，其本身位置以及周围的磁场信息可以以在各种位置的地磁场测量所捕获的先验已知数据的形式存储在数据库中，或者主无线站可以也具有类似的三维传感器，测量绝对的地磁场矢量。主无线站依照本发明向从站发送这种参考信息，使得在从站中可以进行针对固定坐标系的最初调整。

在权利要求7到10中，给出了如何针对主站建立从站方向指针的实施方案。一旦建立了这个方向指针，而且受控天线结构受到控制使天线主瓣面向主站方向，从站就可以以低功率发射，因为使用了定向天线而不是全向天线。在所建立的通信链路即将丢失或链路已经丢失的情况下，例如，由于从无线站进入了无线阴影区，那么可以再次使用全向天线找到较好的链路或恢复该链路。在一个实施方案中，全向天线预占一个服务小区而受控天线结构用于扫描不同的方向以便实现这种方向上的能量测量，找到最佳链路。当找到时，受控天线结构接管链路。在这个实施方案中，从站向不同方向发射一组参考信号，每个信号包含一个参考号和移动标识号。在这个实施方案中，主无线站确定最佳接收信号并将最佳找到的方向通知从无线站，使从无线站可以调整它的方向指针。至少在呼叫模式中，按照本发明方法的信息交换优选地通过业务信道进行，在这个实施方案中，这种信息交换优选地使用用于呼叫的业务信道的带内信令进行，而不是使用单独的无线资源。在使用时隙交换信息的TDMA-系统中，例如话音编码信息可以使用话音编解码器，它用有效的方式使用无线资源，使得业务时隙内仍提供一些比特用于时隙内信令。在另一些实施方案中，网络或从无线站本身确定从无线站在网络中的位置，而且方向指针基于从无线站位置处的先验已知的地磁场信息计算。

现在将参照附图举例描述本发明，其中

图1示意性地表示根据本发明的通信系统，

图2A表示从无线站的正视图，

图2B表示根据本发明的从无线站透视图，

图3示意性地表示用于根据本发明的主或从无线站的三维地磁传感器的传感元件，

图4表示根据本发明的从无线站中受控天线结构的框图，

图5表示根据本发明的从无线站中受控天线结构的另一个实施方案，

图6表示本发明实施方案中的时隙结构，

图7表示主无线站的框图，

图8表示从从无线站背后伸出的半球，

图9表示在从无线站背板中集成的相控阵天线结构，

图10表示查找相控阵天线控制值的查找表，

所有图中，相同的参考号用于相同的特征。

图1示意性地表示根据本发明的通信系统1。通信系统1，可以是陆地及/或卫星蜂窝无线系统，或任何其它合适的通信系统，使用适当的多址技术，例如FD/TDMA及/或CDMA，或任何其它多址技术，该系统包括主无线站2、3和4，以及从无线站5和6。主无线站2和3是在蜂窝网中彼此链接的陆地站。主无线站4是与陆地基站功能类似的卫星。还表示了固定坐标系7，是所有移动站的固定参考，具有正交轴x、y和z。从无线站可以是便携蜂窝无线手机，可以相对固定坐标系7自由转动。在图1中，表示从无线设备的主轴相对坐标系x、y和z倾斜。自从无线设备5的背后伸出的垂直的方向矢量指针N指向自由空间中的一个方向，而不是指向特定的方向。如果受控天线结构，例如相控阵结构，在从无线站5的背面安装，这种相控阵结构用于波束成形，而且相对窄的主瓣最初指向法线N的方向，网络中的主无线站不可能最佳地从从无线站5接收信号。本发明提供了控制受控天线结构波束的方法。另外表示了(在图2中)全向天线8。正如下面将要描述的，受控天线结构可以是使用波束成形或一组指向不同方向的可选天线的相控阵天线。

图2A表示带有外壳20的从无线站5的正视图，在前端包括多个控制键21。从站5是便携蜂窝或无绳电话，或任何其它合适的便携通信设备，包括全向天线8、扬声器22、显示屏23、以及麦克风24。为了开/关控制和菜单控制，表示了其它的控制键25。

图2B表示了根据本发明的从无线站5的透视图，法线方向指针N自从无线站5的背面29伸出，垂直于背面29。除了全向天线8以外，所示的受控天线结构包括一组可选的天线30、31、32、33和34，例如是陶瓷片的。如图2B所示，天线指向不同方向，覆盖相对法线N的所有正交方向。根据从无线站5的方向恰当地选择至少一个天线，可以实现所选天线的最大天线辐射波束按照需要指向主无线站的方向。小尺寸便携设备中附带多个天线不影响单个天线的方向性，因为相互之间的电磁耦合很小，天线之间大约有30dB或更多的耦合损耗。这种耦合对于每个天线3-6dB的方向增益不会有很强的影响。除了一组可选天线，可以使用诸如所述的Fujimoto手册中详细描述的相控阵天线，但是小型化的。相控阵天线可以集成到从无线设备5的结构中。在一种实施方案中，辐射天线单元可以连接到站5中的微带线，以便将RF信号耦合到单元中。微带结构的接地层可以放在背面29的内部，使得在发射模式中，实际上来自站5的所有辐射都指向环绕法线N的半球，远离使用从无线站5的用户(未表示)头部。在441页，所述Fujimoto手册中的图6.66，表示了相控阵天线的一个天线单元。从无线站5还包括三维几何传感器36，置于站5的适当位置，例如在包含其它电路的PCB(Printed Circuit Board印刷电路板)上。

图3示意性地表示用于从无线站5——或者如下所述用于根据本发明的主无线站——的三维地磁传感器36的传感单元40、41和42。例如，传感单元40、41和42可以是各向异性的磁阻元件。正如尚未发布的欧洲专利申请中所描述的，传感器件可以对传感器件平面特定方向上的磁场敏感。然后产生与那个方向的磁场成正比的传感信号。在图3中，所示的Vx＝cHx，Vy＝cHy，以及Vz＝cHz，V表示传感电压，H表示磁场成分。当构造只有AMR传感元件的三维传感器时，两个这样的传感器可以放在单个平面片基上，第三个在垂直于所述片基平面的片基上。如果一个传感元件是Hall-效应传感元件时，所有的元件都可以放在单个平面片基上。传感信号可以使用模数转换器进行抽样，而且抽样的信号可以由微控制器(未表示)处理，以便得到有关检测的本地磁场的角度和幅度信息，即地磁场和本地干扰信号的重叠。为了得到所有方向较好的灵敏度，可以用三个以上的传感元件，将传感信号恰当地合并以便得到所需的磁场信息。这种合并是直接的而且确定的。从无线站中捕获的磁场信息用于实时控制受控天线结构，以相对的方式进行方向调整。因此，实现了很强壮的控制。移动无线手机甚至可以用做指向设备，用于例如膝上型电脑等应用，如所述欧洲专利申请No.97202104.2中所描述的。

图4表示根据本发明的从无线站5中受控天线结构的实施方案的框图。所选的天线30到34分别通过限带滤波器55、56、56、58和59分别连接到受控开关50、51、52、53和54，并到连接天线结构以便接收Rx分支或发送Tx分支的双工开关60。从无线站5的其它结构收和发分支是众所周知的，不在这里更详细地表示。因为同样原因，主站结构也不详细表示了。适当编程的控制装置61，基于捕获的传感信息并基于通过空中接口从主站得到的信息控制天线结构，正如本发明申请的介绍中所描述和所申请的。天线的窄带特性，以及耦合电路组成了开关50到54、以及开关62和63所产生的噪音和谐波——切换匹配阻抗Zm1和Zm2并联于所选的天线单元——的足够的滤波器。对于所示的天线结构，可以选择五个不同的辐射方向。如果需要更多的不同方向，两个天线合并可以并联连接，用Zm2而不是Zm1匹配，Zm1用于一次将一个天线与收发机电路匹配。

图5表示根据本发明的从无线站5中受控天线结构的另一种实施方案，以相控阵天线形式，包括天线单元70、71和72，通过受控的相移网络73、74和75以及功分器/合并器76连接到双工器60。全向天线8也可以受到控制装置61的控制。

在通信链路被定为与作为输出设备的设备耳机话音连接的情况下，设备很可能用于靠在人的头部，可以限制使用某些天线方向或限制只在一定的最大功率电平下使用。在这种情况下，系统可以根据这个方向辨别标识最佳的主站。此外，在主站出现在人头部方向的情况下，话音连接可以切换到各向同性天线。因此，这些限制不用于另一种类型的连接。

一些实施方案的功能已经在本发明申请的介绍中描述。主和从无线站之间信息的信令交换，如所描述的，通过控制信道及/或业务信道进行。在从无线站一侧，处理和控制在控制装置61中进行，其中包含适当编程的只读存储器、随机访问存储器、以及输入/输出接口，包括模数转换器、数模转换器、二进制输入和输出、或任何其它必要的将传感器与切换设备接口的I/O接口。通常，这种设备是恰当编程的微控制器。

为了建立从站相对主站的方向指针，本发明介绍中描述了各种实施方案。基本上，建立方向指针意味着选择可选天线结构的恰当天线单元，如图4所示，或者如图5所示调整相控阵天线结构。

在一个实施方案中，在通过时隙发送和接收的TDMA系统中，使用可选的天线结构，从无线站5在各个方向上扫描，或者通过全向天线8在时隙中接收信号，或者使用其它天线30到34在其它时隙中建立最佳扫描信号的方向。最佳信号的准则可以是最高接收信号能量，或者传输质量，例如信号解调之后确定的BER(Bit Error Rate误比特率)。这种实施方案的好处是一次只需通过一个天线单元接收。通过附加的处理和平均，多径衰落和反射效应可以消除。主站可以将使用的发射频率通知从站5，这样从无线站可以进行适当的能量相对方向的测量，或者分别地进行，传输质量相对方向的测量。如果每一个扫描方向给出比其它方向好的结果，从无线站可以继续通过它的全向天线8接收和发射。基于接收信号能量的测量是优选的方法，因为它给出瞬时结果。

在另一种实施方案中，从无线站5向主站发送一组内容已知的参考信号，例如方向号和从站标识。在TDMA-系统中，可以改变时隙提供足够多的方向，将时隙细分成更短的时隙，用于无线站的不同天线方向和频道，并且重复发射该消息。因此，主无线站可以检测最佳的接收方向。主站将这个最佳方向以及方向的索引号码发送回去。将时隙细分成更小的时隙可以在现有GSM和其它系统中进行，因为只需要修改消息内容，而传输是连续的并且寻址到单个的主站。在发射时，从站记录测量得到的它相对于磁场的方向。因此，控制装置61可以确定哪个天线的辐射指向最接近主站，而且可以建立选择适当天线或调整相控阵的进一步过程。当从站方向改变时，该站通过它的磁传感器观察到这个改变，并可选择适当的天线或调整它的相控阵天线，保持最大辐射指向所要的主站。在另一个实施方案中，从无线站5的位置通过检测它的绝对地理坐标来确定。移动站的定位方法是众所周知的。在欧洲专利申请EP 0 800 319中，基于三角测量的定位方法的所希望的，但是位置确定也可以基于GPS(Global PositioningSystem全球定位系统)-信息。在三角测量方法中，也是确定主和从站之间的距离。基于主站中先验存储的作为地理位置函数的绝对地磁场矢量，从站5可以确定方向指针。

在所有实施方案中，可以实现通常的过程，例如如果有较好的改变到不同的基站，或者通过向网络发送信号强度测量报告协助越区切换。此外，当连接到一个主站时，从站可以执行或可以被指示执行与其他主站有关的方向和质量测量，例如当向其覆盖区移动时因此而改变到其他主站。

图6表示本发明实施方案中的时隙结构，用于对接收的信号强度相对天线方向中的变化做平均。这是通过在适当间隔和时隙中重复测量中检测完成的，而且如果需要的话，改变天线方向组合以便使用最佳的已知天线方向有利于所需信号的接收，这是通过检查所述最佳已知方向的周围以便适应从无线站5位置或方向的改变，并通过区分可能的几个使用相同频率和时隙但是相对从无线站5出现在不同方向的主无线站来进行的。

为了这个目的，在图6中，主无线站的发射时隙被示为频率f1和f2。时隙TS1由从无线站5接收，使用最佳的已知天线方向I。接收信号被解码。下一个时隙TS2的接收用于测量从无线站5所有可能的天线方向的接收能量。这是用罗马数字I到罗马数字X表示的。此外，在不同频率f2的时隙TSM中，从方向I到IV的方向被测量以便得到更好的方向图。在所给的例子中，方向罗马数字II、I、II、IV用于这个目的。对于不同天线方向将时隙细分成子时隙可以同时保持连续传输而进行，没有任何的保护时间段，因为该时隙都寻址到单个主站。

图7表示主无线站2的框图，包括通过天线滤波器连接到双工器81的天线80。双工器连接到发射电路83和接收电路84。另外表示的是具有只读存储器86的微控制器85，其中存储了程序和其他固定数据，以及可变数据的随机访问存储器87。主无线站可以包括三维地磁传感器88。

图8表示自从无线站5的背面29伸出的半球90。所示的半球说明了使用相控阵天线结构的本发明实施方案的操作，如前所述。为了使天线结构对从无线站5周围空间完全覆盖，半球可以扩展为完整的球。根据本发明，以预定的方式控制相控阵的受控相移网络70、71和72以及第四个天线单元的另一个相移网络的相角，如图5所示，是先验计算并存储在从无线设备5的微控制器61所包括的只读存储器中的，例如，沿着半球90表面展开的螺旋形91上的128点，或者对于完整的球是256个点。沿着螺旋形的分布是统一选择的，这样可以推出覆盖从无线站附近的整个空间。这种计算是直接的数学计算，当知道了相控阵的波束成形特性时就可以实现。然后，使用查找表，例如，可以查找恰当的相位值调整天线波束。

图9表示从无线站5背面29的部分94中集成的相控阵天线结构。所示的是用微带技术的天线单元95、96、97和98，以及接地层99。在这个部分旁边表示的是沿着线A-A的一个长段，表示天线单元95和96，以及另外的天线单元100和101。从无线站的外面29处的天线单元可以指向落入半球90内的方向。两个这样的方向102和103在图8中表示。从无线站5的内壁天线单元104可以指向其他的半球方向(未表示)，这些方向与半球90覆盖的方向相对。

图10表示查找表120，查找图9所示的相控阵结构的控制值。例如，该表可以有256项，如所示，可以根据给定的扫描算法扫描。这些项包括相位信息ph1、ph2、...、ph8，以便调整相控阵结构天线单元的各个相位，并包括权重因子wf以及使能/禁止域ena，使能或禁止一个项。所示的查找表存储在RAM中，是ROM中存储的同一查找表的复制，增加了域wf和ena。当打开从无线站5的电源时，ROM的内容复制到RAM。因此，实现了完全的灵活控制。

对于主无线站的初始扫描，只使能了十六项，对称分布在(半)球上。因此不管它本身的方向如何，从无线站5有很好的机会找到它周围的主无线站。在这个方面，应该认识到从无线站可能是颠倒的，它的背面29指向不用的垂直方向(放在桌面上)，而且应该能够接收入呼叫，当拿起进行出呼叫时可能指向正常点到了更水平的方向。已经实现恰当地占据一个服务小区之后，将属于所选主无线站的项周围的那些项使能，而且其他最初使能的项禁止。因此，可以找到一个参考方向，即使在与网络通信的时候，正如其他实施方案中所描述的。当使用天线分集时，一个天线结构固定指向，另一个天线结构连续扫描较好的方向，甚至可以省掉全向天线。这种分集扫描在本申请人的欧洲专利申请No.0 728 372中详细描述。当然，本实施方案可以与以前描述的实施方案结合。同时，三维地磁传感器36提供相对的调整值，如前所述，这样可以在从无线站5中进行实时调整。在一个实施方案中，只使能半球90中的方向，这样当使用从无线站5时，所有的辐射点都远离用户的头部。对每个使能项可以调整辐射幅度的权重因子wf，而不是完全禁止，在ROM中，最初所有的权重因子都设为1。因此，射过头部及附近的辐射方向可以衰减而不是完全变“死”。因此，保持了完全的方向灵活性。相控阵结构比全向结构消耗功率小，这是它的波束成形特性带来的。在接收模式，所有方向都可以变得同等灵敏，而禁止及/或加权可以在发射模式进行。除了指向螺旋形，可以使用另一种智能轮廓覆盖从无线站5附近的空间。

考虑到前述，本领域的技术人员可以明确，在下文所附的权利要求定义的本发明的精神和范围内可以进行各种修改，因此本发明不限于所提供的实例。例如，从站5可以分开，天线结构放在使用无线站5的用户腰上所围的腰带中。其他组件可以象通常一样放在移动无线设备中，提供低功率红外或无线链路连接天线结构和实际的移动无线设备。

Claims (16)

1.包括至少一个主无线站和多个从无线站的通信系统，在该系统中，主无线站设计为与包括地磁传感器、连接到收发机的可控天线结构的从无线站通信，其特征在于，从无线站是便携无线站，可以相对固定坐标系自由转向，地磁传感器是三维地检测本地磁场的三维传感器，而且从站包括控制装置，基于三维传感器得到的传感信息控制受控天线结构地磁场，使得在可控天线结构最初调整到预定方向之后，不管便携无线站后来的方向如何，天线结构基本上保持它的辐射指向预定方向。

2.权利要求1的通信系统，其特征在于，系统包括建立参考方向的装置，预定方向三维地偏离本地磁场方向一个给定量。

3.权利要求2的通信系统，其特征在于，在空闲模式，从无线站捕获主无线站，主无线站设计为向从无线站发射本地得到的磁场信息，从无线站使用来自主无线站的本地磁场信息作为参考方向。

4.权利要求3的通信系统，其特征在于，主无线站包括存储装置，它以及周围的本地磁场信息存储在其中，这些信息是基于有关地磁场的先验测量和知识而获得的。

5.权利要求3的通信系统，其特征在于，主无线站包括三维传感器，三维地检测相对固定地理方向的本地磁场。

6.前面任一权利要求中的通信系统，其特征在于，系统包括建立自从无线站到主无线站的方向指针的装置，允许主无线站和从无线站之间使用相对窄的天线波束通信。

7.权利要求6的通信系统，其特征在于，从站包括全向天线，用于最初捕获至少一个主无线站，以及受控的可控天线结构及/或其他信号质量，当扫描不同方向时，主站实现与通过从站不同天线发射的无线信号有关的能量测量，而且控制受控天线结构使得最大辐射方向对应于检测到主和从站之间最佳通信质量的方向。

8.权利要求6的通信系统，其特征在于，从无线站设计为向不同方向发射具有给定内容的一组参考信号，从无线站捕获的主无线站具有检测装置，检测最强的接收信号并将这种信息返回通知从无线站，而且从无线站设计为将方向指针调整到返回通知的方向。

9.权利要求6的通信系统，其特征在于，从无线站在多个不同天线方向之间切换，同时时隙细分成子时隙，每个代表所测量的天线方向。

10.权利要求6的通信系统，其特征在于一个网络，包括至少一个主无线站，或从无线站，其中包括相对网络建立从无线站地理位置的装置，主无线站被设计为针对存储的本地磁场信息计算方向指针，并将计算的方向指针发送到从站。

11.权利要求6的通信系统，其特征在于，网络或从无线站包括相对网络建立从无线站地理位置的装置，而且主无线站被设计为将存储的本地磁场信息发送到从站，从站被设计为相对接收的本地磁场信息计算方向指针。

12.权利要求6、7、8、9、10或11的通信系统，其特征在于，从无线站从空闲模式切换到呼叫模式，方向指针以权利要求6、7、8、9或10中的方式维护，修改之处在于，有关方向指针维护的信息交换通过结合使用业务信道和控制信道传输的附加信令来完成。

13.权利要求6、7、8、9、10或11的通信系统，其特征在于，从站从通信类型和声音接口的使用中分辨是否设备有可能将其某个辐射方向在天线到人的很短距离上面向人，因此，能够防止使用这种指向人的天线并使用其他天线，例如各向同性天线替代。

14.一种主无线站，用语包括至少一个主无线站和多个从无线站的通信系统，在该系统中，主无线站设计为与包括地磁传感器、连接到收发机的可控天线结构的从无线站通信，其特征在于，在系统中从无线站是便携无线站，可以相对固定坐标系自由转向，地磁传感器是三维地检测本地磁场的三维传感器，而且在系统中从站包括控制装置，基于三维传感器得到的传感信息控制受控天线结构，使得在可控天线结构最初调整到参考方向之后，不管便携无线站的方向以及后来的方向变化如何，天线结构基本上保持指向预定方向，而且在系统中，在空闲模式，从无线站捕获主无线站，主无线站被设计为向从无线站发射本地得到的磁场信息，而且在系统中从无线站使用来自主无线站的本地磁场信息进行最初的调整。

15.一种从无线站，用语包括至少一个主无线站和多个从无线站的通信系统，在该系统中，主无线站设计为与包括地磁传感器、连接到收发机的可控天线结构的从无线站通信，其特征在于，从无线站是便携无线站，可以相对固定坐标系自由转向，地磁传感器是三维地检测本地磁场的三维传感器，而且从站包括控制装置，基于三维传感器得到的传感信息控制受控天线结构，使得在可控天线结构最初调整到参考方向之后，不管便携无线站的方向如何，天线结构基本上保持指向预定方向。

16.已知一种通信方法用于包括至少一个主无线站和多个从无线站的通信系统，在该方法中，主无线站与包括连接到收发机的可控天线结构的从无线站通信，而且在该方法中检测地磁场，其特征在于，从无线站是便携无线站，可以相对固定坐标系自由转向，地磁场是三维检测的，可控天线结构基于三维检测信息而受控制，使得在可控天线结构最初调整到预定方向之后，不管便携无线站的方向如何，天线结构基本上保持指向预定方向。

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