TW201128983A - Over-the air test - Google Patents

Description

201128983 ' 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一裴置在無回波室（anech〇ic chamber)中之空中無線傳輸測試技術。 【先前技術】 § 射頻 k 號（radio frequency signal)由發射器 (transmitter)發射至接收器（receiver)，此信號在無線電 頻道（radio channel)中沿著具有不同角度的—或多路徑 到達，信號延遲（signal delays)、極化（p〇iarizati〇ns) 以及功率（powers)會導致在接收的信號中不同期間與強度 的衰退（fadings)。此外，其他發射器的雜訊及干擾也會干 擾妨礙無線電連接。 發射器及接收器可利用無線電頻道仿真器（emulat〇r) 來杈擬實際的環境《在數位無線電頻道仿真器中，通常使 用有限脈衝響應濾波器（FIR濾波器）進行模型化，FIR濾波 器在頻道杈型與所應用信號間藉由將信號賦予權重而產生 旋積（convolution)，其係由不同延遲以頻道係數（即分接 點係數tap coefficient)以及加總賦予權重的信號元件而 產生延遲。頻道係數是對應實際頻道時間行為的時間函 數。傳統的無線電頻道模擬測試會透過發射器與接收器以 電纜耦接的傳導連接（conducted connection)而執行。 無線電系統中，訂戶終端機與基地台（base station)間的 L L可利用空中測試OTA (Over The Air)進行，在此真實 201128983 的訂戶終端機會在無回波室中被__仿真器的複數天線元件 所環繞。仿真器可和基地台相輕接或可模擬為—基地台， 以根據頻道模型模擬訂戶終端機與基地台間的路徑。 訂戶終端機在測試中可機械性的旋轉，以由不同方向 發生通信對訂戶終端機進行測試。“，因為訂戶終端機 與仿真11間的無法衫旋轉，目此在連接上旋轉會造 成若墙。此外’機械性旋轉的應用也增加了測試系統 的複雜度，如馬達及由馬達驅動的旋轉桌以及其控制。因 此’亟需一較佳的0TA測試方案。 【發明内容】 本發明之一目的為提供—改善方案。 根據本發明之-面向，提供透過仿真器的模擬無線電 頻道於測試中與-電子裝置進彳fit信之方法。本方法之特 徵在於最佳化由天線元件所獲得之__理論空間交叉相關與 一空間相關之一成本函數以決定天線元件（4〇2至4〇6、 6002、6010)之權重；以上述權重為基礎，以至少二天線元 件（402至406、6002、6010)形成一模擬無線頻道之至少一 光束（500、700);以及移轉與上述仿真器（418)相耦接之複 數天線元件（401至406)相關之上述模擬無線頻道，以利在 一無回波室中對上述模擬無線頻道使用不同方向之測試下 與上述裝置（4〇〇)進行通信。 根據本發明之另一面向，提供一種透過一仿真器（418) 之一模擬無線頻道於測試下與一電子裝置（4〇〇)進行通信 201128983 之測試系統’其特徵在於上述測試系統係設定為：最佳化 由天線疋件所獲得之一理論空間交叉相關與一空間相關之 一成本函數以決定天線元件（402至406、6002、6010)之權 重’以上述權重為基礎’以至少二天線元件（402至406、 6002、6010)形成一模擬無線頻道之至少一光束（5〇〇、 7 〇 0 )’以及移轉與上述仿真器（41 8)相耦接之複數天線元件 (401至406)相關之上述模擬無線頻道，以利在一無回波室 中對上述模擬無線頻道使用不同方向之測試下與上述裝置 (400 )進行通信。 根據本發明之再一面向，提供一種透過一模擬無線頻 道於測試下與一電子裝置（400)進行通信之一仿真器，其特 徵在於上述仿真器係設定為：最佳化由天線元件所獲得之 一理論空間交叉相關與一空間相關之一成本函數以決定天 線元件（402至406、6002、6010)之權重；以上述權重為基 礎，以至少二天線元件（4〇2至406、6002、6010)形成一模 擬無線頻道之至少一光束（5〇〇、7〇〇);以及移轉與上述仿 真器（418)相耦接之複數天線元件（4〇1至4〇6)相關之上述 模擬無線頻道，以利在一無回波室中對上述模擬無線頻道 使用不同方向之測試下與上述裝置（4〇〇)進行通信。 本發明提供若干優點。無論以電纜或在電性移動關於 DUT所模擬無線電頻道具複雜度的情形下，DUT可由不同方 向進行測試。 【實施方式】 5 201128983 OTA中的頻道脈衝響應及天線權重最佳化將被形成， 以使對DUT而言，準確相關（correlation)、到達角度以及 極化特性均為可能的。舉例而言，前述的解決方案可採用 發射器（transmitter)、多維無線電頻道仿真器 (multidimensional radio channel emulator)、無回波室 Canechoic chamber)、在無回波室中與分別與無線電頻道 相耗接之天線元件（antenna elements)以及在無回波室中 的DUT。模擬無線電頻道可根據在DUT上到達角度進行移 轉’以使相同功率角度光譜（power angular spectrum)可 在不同時間不同角度用於通信上。 第1圖說明無線電信號的傳遞。發射器1〇〇可包括至 少含一天線元件1 04至11 〇的天線1 〇2。例如，天線可以 是ULACUniform Linear Array)天線’在此天線元件間的 空間是固定的’如無線電信號波長的一半。在此範例中， 發射1 0 0可以是無線電系統的基地台。相同地，接收器 112可包括至少含一天線元件11 6至12 2的天線114。在此 範例中，接收器11 2可以是無線電系統的訂戶終端機。當 發射器1 00發射無線電信號時’傳輸光束可被導引為角度 A，而其擴散角（angle spread)可為A其可為，在此χ 為大於0的實數’而#d為角度心的標準差（standard deviation)。傳輸光束 124 可擊在至少一群集 (cluster)126 、 128 ’ 其反射（reflect)及 / 或放射 (radiation)的散射（scatter)。每一群集 126、128 可具有 一群活動區域1260至1264、1280至1284，其主要在群集 6 201128983 126、128中反射及/或散射。群集126、128可為固定的或 移動的，以及群集126、128可為自然的或人為的物件，如 建物、火車、山等等。活動區域可為一物件的一些細微結 構特性。 接收角度反射及/或散射的光束可被指向接收器112 的天線114。天線114可具有接收角度灼，而分佈角度可為 其可為y %td ’在此y為大於〇的實數，而％td為角度… 的標準誤差。而後，由群集126所反射及/或散射的光束 130可被接收。同樣地，天線114可具有接收角度妁，而分 佈角度可為夂P由發射器100發射至接收器112的傳遞通 過至少-群集126、128導致有關沿視線直線信號傳輸的信 號額外延遲。 在無線電頻道中的群集126、128負責多路徑傳遞。一 路徑與-群们26、128的對應關係可被模擬預估以使一接 收路徑來自-群集。因此’無線電頻道可由群單功率、延 遲、象徵性的竭nglrrival)與 A0D(Angl"f

Departure)所描述，以及群集在到達端與出發端的分佈角 度。此外’於發射器天線陣列上的資料會被要求。此 訊可包括天線陣列幾何的參數值， 幻。同時，會需要訂戶終端機速^ 域樣式（光 (D卿ler)頻率元件。 *及/或群集都卜勒 表1表示在市區環境中無線 型(delay line _61)之範例。群集^及：：延遲線性模 同延遲及功率的活動區。 ’、 ，'有3個具不 201128983 表1非視線群集（Non-1 i ne-〇f-s ight)延遲線性模 型’市區微細胞（urban macro-cell) 群集# 延遲「nsl 功率[dB] AoD [°] AoA [° 1 1 〇 5 10 -3. 5 -5. 7 -7. 5 6 29 2 5 -9.2 44 -98 3 20 25 30 -3. 0 ~5. 2 -7. 0 2 8 4 45 -7. 8 -34 -114 5 265 -3. 7 26 70 6 290 -8. 6 -41 107 7 325 -2. 5 -17 59 8 340 -7. 3 -33 -103 9 355 -3. 8 24 73 — 10 440 -6. 9 -34 -111 11 555 -8. 9 -38 -112 — 12 645 ~9. 0 44 122 13 970 -9. 8 53 129 — 14 15 1015 -15. 0 54 153 — 1220 -13.4 53 -145 16 1395 -14. 9 52 -157 17 1540 -16. 7 57 -178 J8 1750 -11.2 53 -114 19 1870 -18. 2 -54 -160 20 1885_ -17. 8__ -60 -175 _ 對所有群集而言，ASDQnde Spread of Departure) 可假設為常數，在本例中ASD = 2。。相對應地，對所有群 集而 g ASA(Angle Spread of Arrival)可假設為常數， ^本例中ASA = 15。。此外，對所有群集而言xpR (Cr〇ss

PolanZati〇n p〇wer rati〇)可假設為常數，在本例中xpR 7 dB。對不同群集而言，此等參數係為不同的。 無線電頻道的脈衝反應估計為Hu.s n(t，r)可以下式表 示： >

s·n (t，Γ) „_„ Μvraz m*=i

Fu,sfe.m)exp〇dsksin(^nm)).) Frx,u (0n,m )exp(jduk sin(多n,m )).exp(j(〇n.m

8 201128983 :二(:/…為發射天線場域樣式，一⑽ =:舰發射天線中連續2個天線元件間的距 雕 K马波數（k = ? /) ° ’ λ°為無縣電信號的波長），pn為群 集功率，Μ為群隼中活舍^ ^ ^ 動區之數量，m為活動區索引，η為群 集的索引，Φ“為散射器的恆定相位（⑽伽㈣咖）項， Μ =為具有索引n，m及延遲了的活動區之都卜勒頻率。 具有索引n’m的活動區之都卜勒頻率可表示為： (2) HC0Skm -θν) Λ 5 在此V為速度向Έ及ΙΜΙ為在活動區與接收器間之相對速 度0 田接收器天線假設為全向性（〇mnidirectional時，公 式（1)中的脈衝反應估計可被簡化為下式：

'FYkJexP(jdskSi+nm)).〕 l^xP(j(a>n，m+2Wn,mt)^T_rj)J· (3) 脈衝響應估計也可稱為無線電頻道估計，其為根據無 線電頻道扭曲傳遞信號所成的模型。如SCM (Spatiai

Channel Model), SCME (SCM Extended), WINNER (Wireless World Initiative New Radio)以及 IMT-Advanced (International Mobile Telecommunications)等頻道模型 為包括雙向群集的幾何模型。在發射器及接收器端的功率 方位光譜（Power azimuth spectra)如第2及第3圖所示。 雖然頻道係數的產生是由公式（1)中執行加總射線（離散方 201128983 向）而得’群集可以前述參數所定義。換言之，光譜散射器 並非此模型中的必要部件，僅為產生系數的工具。 包括都卜勒及可能基地台天線相關的衰退如同頻道功 率延遲概觀（P。町delay Pr。⑴e)_般，被包含在頻道係 數中。 僅DUT天線相關以及其他DUT天線效應是被遺漏在 室真實的無線電傳輸中。

Hsn(t,r)= ^tiFte^V)eXP(jdskSin^))· 1 ’ έΐΙθΧΡ〇(φ + 2^ηηιφ(Γ-ΓηΛ)] (4) 都卜勒頻率可根據Α〇Α角冑決定。結果是具向量係 數Ηηα’ο的離散脈衝響應。Hn(t r)的維度為i xs，在此 S為基地台天線數量。 群集η的映射可由適當仿真器頻道及〇TA天線執行， 端視群集象徵性方向及群集角度分佈而定。 由2個ITA天線所成的群集到達角度分佈近似可能是 不精確的來源。特別在稀疏〇TA天線配置及狹窄群集中， 也就是說Μ >> Α〇Α角度分佈。在m端的群集角度分佈 值，如在 SCM = 35。、WINNER 3。至 22。、IMT-Advanced 3。 至22。以及TGn 14。至55。’視所形成的模型而定。 為在兩可能DUT天線間產生去相關 (decorrelation)，可能必須將單一群集分割成至少二〇ta 天線。若信號是僅由單一 OTA天線發射，此情形等同於以 沒有角度分佈及在DUT全相關之光譜反射。 第2圖說明接收光束的功率方位光譜。在第2圖中， 10 201128983 X-軸是以度為單位的角度，而y_軸是以分貝為單位的功 率。5光束20 0、202、204、206及208係以不同到達角度 接收。5光束200、202、204、206及208可於不同時間點 接收，亦即此等光束的至少一者可具有相對於其他光束而 言的不同延遲。 第3圖說明如第2圖中所示，相同5群集發射光束的 功率方位光譜。在第3圖中，X-軸是以度為單位的角度， 而y-軸是以分貝為單位的功率。既然反射及/或散射群集 僅具些微角度分散，5光束300、302、304、306及308在 發射時僅具些微角度分離。 第4圖顯示ota測試室。DUT400位在中央，而室天線 元件 402、404、406、408、410、412、414 及 416 以環繞 DUT400均勻排列（例如’ 8元件45。）。我們以k = 1 K以及天線空間在角度域△ Θ來表示κ OTA天線的方向。角 度ΔΘ表不2天線元件402至416相關於電子裝置400的分 離量測。天線元件之每一者連接至單一仿真器輸出埠。若 考慮單一天線元件’則仿真器組態為1 X 8 SIMO，若2天 線元件則為2 X 8 ΜΙΜΟ等等。 MS (DUT)天線特性是假設為未知的。換言之，此資訊可 能不會在0TA模中使用。 測試室可以是無回波室。DUT 400，如訂戶終端機，可 由耗接至仿真器418的天線元件402、404、406、408、410、 412、414及416所環繞，舉例而言，仿真器可為EB (Elektrobit) Propsim® C8。仿真器418可包括處理器、 201128983 5己憶體乙及合適的電程式。在本例中，共有8個天線元 件以45°固定角度分散環繞。通常而言，必須具有4〇2至 416至少2天線元件並以分散角△的皮此分散。當具有4〇2 至416至少3天線元件時，分散角么0可相同或不同於任連 續2天線元件402至416。天線元件402至416可與DUT 400 具有相同或不同距離’且天線元件4〇2至416可僅置放一 區域中，而非全角度或全實體角度。DUT 4〇〇可在天線中 具有一或多元件。 以DUT 400透過空中通信可啟動天線設計、極化以及 以此方式排列效果的測試，路徑方向可自由地包含在測試 中。但若在仿真器418及DUT 400間使用纜線連接，則不 可能達到前述測試。 仿真器418具有測試所用的頻道模型。頻道模型可由 執行測試的人員進行選取。此外，干涉及雜訊可以所欲進 行的方式及範圍輸入測試中。頻道模型可為以真實無線電 系統所。己錄的頻道為基礎的重播（p 1 ay back)模型，或是人 工產生的杈型，又或是重播模型與人工產生模型的混合體。 見在假叹仿真器418耦接至或者作用如同無線電系統中的 基地台，以及天線元件402至416發射至MT4〇〇, DUT4〇〇 作用如同無線電系統中的訂戶終端機。當可假設DUT天線 為未知的，且其資訊可在下面範中被忽略。OTA天線 疋件402至416可假設由DT方向角度為认，在此k為… K Κ為天線元件數量。天線元件402至416的角度空間為 常數，汍+1 -轧=Λ0。 … 12 201128983 仿真器418中的幾何頻道模型可映射至天線元件4〇2 至416。仿真器418模擬由基台發射輻射命中群集的情形。 仿真器418同時由每一群集形成反射及/或散射光束，並分 割出發功率及群集延遲適合天線元件4〇2至416之至一 者。由此，天線元件402至416被控制用來重製群集的反 射及/或散射光束。 通常用來表示從群集而來光束的反射及/或散射光束 角度與天線元件402至416不同大於一臨界值，例如可為 1 。而後此光束可使用至少2天線元件4〇2至41 6進行發 射。 在—實施例中，模擬群集的功率可分割為介於以天線 又及群集角度％為準的2天線元件間。最接近群集角 度炉"的天線元件k角度汍可根據下列公式而來 ^ 1 min ^ +-Δ0-©η 仏=A^int -_LLJ. 2 φη Αθ ， （5) 在此 λ 有θ』中表示式的最小值，i η七指分割（包括〇 ) 的一整數值。k為 int ) Δ0 -

V Θ 。第二天線元件k + 1可能具有角度汍+ △ θ 由此，所選擇的天線元件至少可能是由群集所反射 及/或散射光φ 士 尤東中主要指向DUT 400者。 13 201128983 對群集η的OTA天線選擇可藉選擇㈣二最相近值至 A〇A公稱角M_inal angle)%而完成。群集 二0ΤΑ天線間分割係根據汍及間 ..... 认+ a立 而定。例如若％正 好在汍及％正中間，對每一部分功率分割為 對天線元件402至416每一者之權重、可由^式計算

Wn, K->.i -φη\ ~Αθ~~ (6) 在此’ i為1或2，k為最靠近群集η角度…的天線元件索引。 群集η對天線元線k的功率匕乘上權重Wn k以使pk + pk" = ^。 第10圖表示在OTA室中的ΑοΑ。線1〇〇〇為α〇α向量以及圓 環為在DUT 400四周的0ΤΑ天線元件。 第11圖表示第10圖中所示天線元件的天線權重。曲 線1100描繪由接收器所視之天線元件光束。天線元件的二 權重1102、1104為非零，當其他為零時。 K = 8 且 ΔΘ = 45。， 2 ， AoA % = 37。 。 •1778 = 0.3556 變為 0.8222 = 1.6444 現在假设環繞D U Τ的8天線元件，即 單一基地台天線’單一群集，群集功率 天線元件40 2 (天線Κ)的功率pk變為

Pk = PnWnl = Pn 1-^~~= g 〇 . 〇

l 45。J 以及天線元件404(天線K + l)的功率Pk + 1 Pk+l = PnWn2 = Pn = 9 0

^co 厶· U 第5圖顯示由天線元件4 〇 2、4 〇 4以群集功率分割所形 成之光束5 0 0。饋入不同天線元件的信號可相關於彼此進 201128983 仃相位位移以使方向功率光譜可被修正。相位位移可由基 頻信號以適當的複數係數進行加權，其設定信號的功率及 相對延遲。相位位移也可藉由以相關於彼此所延遲的無線 電頻率信號來執行。例如，延遲可適當地由多個信號延遲 中進订選擇（如數位有限脈衝響應濾波器架構）。所模擬無 線電頻道不同路徑的不同光束可在不同時刻形成。所模擬 無線電頻道一路徑的一光束可在不同時刻形成。所模擬無 線電頻道不同路徑的複數不同光束可在同一時刻形成。 第6圖顯示天線元件群600。在此實施例中，天線可 包括具天線元件6002、6004、6006、6008、6010之至少一 天線群600。因此，如取代天線元件4〇2可能不是僅僅一 天線元件而是多個天線元件6〇〇2、6〇〇4、6〇〇6、6〇〇8、6〇1〇。 舉例而言，每-天線元件4〇2至416可包括5天線元件。 通常地，取代天線元件402可為天線群6〇〇之至少二天線 元件 6002、6004、6006、6008、6010。 右單一 OTA天線元件由具天線元件6〇〇2、6〇〇4 6〇〇6、 6008、6010之天線群600所取代，則映射至〇以天線元件 將較簡化且準確。假設天線群包括N天線元件6〇〇2、6〇〇4、 6006 、 6008 、 6010 。 元件6002、6004、6006、6008、6010的數量會饋入在 每一天線群600中，其可依頻道模型到達（每群集）方位分 佈而定。每—天線群可由單—仿真器輸出埠所饋人，以及 每群中的天線元件6002、6004、6006、6008、6010可與仿 真器透過切換網路620進行連接，可包括至少一分離器、 15 201128983 結合器、衰減器及/或相移器。在一實施例中，切換(即天 線元件選擇）對所有群均可類似及可於每次量測時完成。 以仿真盗仏號為基礎，光束控制器622 需要-群中多少天線元件。一般而言，天線元件的任何: 整數至最大值都可被使用。 在一實％例中，元件奇數可被使用。例如，N = 5可 選1、3、5 π件，僅視頻道模型的配置而定。若頻道模型 中具較窄的群’則3 it件對光束而言可能已足夠。若頻道 模型中具較寬的群，則可對光束使用元件最大值。 一群中天線元件的選擇可由如下算式表示： ((δ ) \ V - min round ^ s ⑺ V I /nJ v 在此 Z = N - 2j 以及 j 為 〇，...，（N _ 3)/2 , r〇und 指四捨五入取分割（最小值為丨）的最相近整數值。 頻道模型至0TA天線的映射可應用下述法則而執行。 设定每一群至適當的仿真器頻道及〇TA天線元件，視群的 公稱方向（nominal direction)而定。對群n的ota天線 το件選擇可由選擇對一群的公稱Α〇Α外最相近的〇ΤΑ天線 群中心认而完成。在一群中由切換622選擇如ζ，之天線 元件數量。 第7圖顯示由天線元件群6〇〇至614所環繞的DUT。 在此例中，600至614的每一群具有3天線元件。光束7〇〇 可使用群602形成。使用8群每群5元件可形成以均勻配 置天線元件所分佈的環形。若一群集為極寬，則要求一極 16 201128983 寬光士寬於w則群集可映射至大於一天線群。 右干群可用以形成—光束。群可以如公式⑷及（5)所 述之相同方式應用以選帛2天線元件。而後，取代選擇2 天線元件’ 2天線原件可為-光束所選擇。在帛7圈中， 光束700可使用群6〇〇及602所形成。 在貫施例中，對天線元件固定權重可被實現以複製 如高斯（Gaussian)或拉普拉斯（Uplacian)類型的群集功 率方位光譜。 使用至少二天線元件的接收以一相對應的方式執行。 因此，此方法可應用於上行及下行。假設目前天線元件4〇2 至416接收DUT 400而來的信號。至少二天線元件4〇2至 416所接收的信號可於訪真器418中結合以形成模擬無線 電頻道路徑信號的接收光束。結合可包括使用公式（4)及（5) 所计鼻的權重Wnk+1加權二天線元件或天線群的功率。此 外’光束形狀及方向的加權可使用複數係數或另一類相位 移。 前述實施例可應用在（Third Generation Partnership

Project) LTE (Long Term Evolution) 、 WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access)、Wi-Fi 及/或 WCDMA (Wide-band Code Division Multiple Access)中。 在一可能應用 ΜΙΜΟ (Multiple In Multiple Out)中，信 號會以不同於目前實施例的方式分派至天線元件。第8圖 表示在具有2發射天線元件8 0 0、8 0 2及2接收天線元件 804、806之ΜΙΜΟ組態。二延遲分接點808、810用以表示 17 201128983 仿真器812的延遲元件814至820中不同路徑。來自每一 發射天線800、802的信號會饋入元件814至820中以相同 延遲（分接點808、810)進行信號延遲。以延遲（分接點 808、810)進行延遲的延遲元件814及820其輸出會結合並 饋入天線元件806。同樣地，以延遲（分接點8〇8、81〇)進 行延 遲 的 延遲 元件816及818其輸出會結合並 饋入 天線 元 件804 0 第 9 圖表 示本實施例之一範例。在本例中 ，在 0TA 測 試之 一 益 * »*> 回波 室的複數天線元件中922具有2 發射 天線 元 件900 、902以及2接收天線元件904、906。2 延遲 分接 點 908， • 910 代表仿真器912延遲元件914至920 中的 不同 路 徑。 來 1 發射 天線900的信號會饋入延遲元件 914 、916 0 延遲 元 件 914 以相對應於延遲分接點9 0 8對 信號 進行 延 遲， 以 及 延遲 元件916以相對應於延遲分接點 910 對信 號 進行 延 遲 〇 來 發射 天線9 0 2的信號會饋入延遲元件 918 、920 0 延遲 元 件 918 以相對應於延遲分接點910對 信號 進行 延 遲， 以 及 延遲 元件9 2 0以相對應於延遲分接點 908 對信 號 進行 延 遲 。以 相同延遲（延遲分接點910 )進行 延遲 的延 遲 元件 914 及920其輸出會結合並饋入天線元件 906 。同 樣 地， 以 相 同延 延遲（延遲分接點910)進行延遲 的延 遲元 件 916及918其輸出會結合並饋入天線元件9〇4。因此，若不 同延遲分接點代表不同AoA時’會饋入不同邊線元件9〇4、 906。 18 201128983 在OTA室中的空間效應創造對應於以頻道模型為基礎 的積和（sum_of-sinusoids)。一對時空頻道模型參數的計 算技術’稱為Lp-norm方法，可對ota頻道模型進行修正。 對一準確的空間相關模型，成本函數如Lln〇rm Ep(g,， g2, ···，gK)可被最佳化

灼，J-D|2， (8) m=l 1 在此^ ( Διη，供ο， )為天線元件之天線元件空間（m上的理 論空間交叉相關，灼為公稱Α0Α，σφ為角度分佈，以及3(1)為 以實際0ΤΑ天線元件所獲得之空間交叉相關。、可由ds/Ac 所定義，在此ds為天線元件402至416間以公尺計量之距 離’及為無線電信號電磁輻射的波長。[匕⑽㈣可用其他 正規法（norm)進行最佳化，以及最佳化可根據其他成本函 τ最佳化的目的是為藉由最小化前述關於增益因子g 或直接關於權重w的成本函數以決定權重w 〇ta天線元 件。或者，最佳化可由梯度法（gradientmeth〇d)、半空= 法（half space method)或其他類似方法執行 通常交又相關p可以增益因子

，gO = A (9) G = (gl，g2，…，gK)= 在此為f的反函數。 相對應地G可被表示為交又相關 …，❾）=Γ丨（P)， (1〇) 19 201128983

Laplacian shaped PAS (Power Angular Spectrum) 的理論交又相關函數p (Am/ Po, 〇>)定義如广万Η

p(Am, φ〇, σφ) = Jexp(- j2^Am sin(iP0 + ^))^=—exP όφ (Π) 實作上’其可由捨去Laplacian pas或離散逼近計算而得。 0ΤΑ天線元件所獲得的空間相關可定義如 广K* 丨 K. p(KA) = Xgki l]gkiexp(-j2^msin^) (19) V i=l y/ k=1 ' 7 K’代表在OTA室複數天線元件中活動天線元件的數量。活 動天線元件形成所需的光束。空間天線8 〇TA元件的解法可 選擇 Γ =3’趴 e {〇' 45。’ 90。，135。，18〇' 225。，27〇。， 315°，360。}以及gk可被限制以使❾c [〇，丨]。空間 值Μ可為50。由於公式⑻為一凸函數（c〇nvex Wti〇^， 最佳化可在K'維空間應用二元搜尋而執行。二元搜尋必須 執行loW =κ’ 1〇以次（即計算公式⑻卜匕為以c [〇，1]·的點數量。舉例而言，若L = 1〇〇〇及r = 3 ,僅 需重覆計算30次。以此等參數使用蠻力法(咖 method)公式（8)可能需要100〇3= ι〇9解法。 公式（8)可應用（11)及（i 2)計算， T异且使用數值最佳化方法 (numerical 〇Ptimizati〇n meth〇d) , 〇α)如梯度法及半空間法。 為簡化符號，我們將權重記為向量G ® = (9ι.92.···.9κ), (13) 以及設定相位項為向量Α ,η 20 (14) 201128983

Am - (am1，am2’".，amK_) = (eXP(~j2^Sin^exP(H2Mmsin.J...,exp(-j2MmSin,r)) 以及理論交叉相關為純量& A =例，％)· (15) 現在Ep可由解梯度的〇而最小化 n G A Pm--77,- Zl1gk-(G-A)K,'| 2^k=i9k I ILgk , 〇 (16) ^^p(9i.92.-'>gK)= 在此Uk為第1 , 早4基向置。刖述梯度等式可設定κ’等式 其可相關於權重§1(被解。

M Σ Pxu G· A τ·ηΚ· (g’aK) m*i Zk=1gk VA" M Σ Prr\ " G· A ^Xm9k-(G-A)K-) msi xpK' ^ 2-(k=l9k J (17) 等式（17)代表等式的分析集（嶋lytical set)，即使梯片 (16)為〇。 饰度

+準確相關模型L2一norm最佳化可使用下述參數。首 先’最近K’夭綠-ViL ， "疋件至公稱到達角外可藉由從序列取第一 K索引為k i而被搜尋 |eXP°"〇)'exp(j^i<|exp(j^)--p(i^ 〇 牛kl疋最近於公稱到達角史。。接著，公稱到達角灼 可在公式（8)_5 、）中設為0以形成空間交叉相關-(△」 ρ(δ„,) = if y κ； ltr9kiJ 2：gkiexp(-j2^msinfei-^)) (18) 21 201128983 換言之，對準確相關模型公式（8)及（丨〗）中的公稱到達 角外可四捨五入至最相近0TA天線方向心。然後κ，活動〇TA 天線元件（奇數天線）可被選擇對稱地還繞天線ki。根據經 驗，Γ應為Κ’ Δ0〈18Ο。。若如K’ =3且么0=45。，則天 線元件角度&= -45。、〇。及4= 45。可為等式d 2)而設 疋。目則係數{gk -丨，gk，gk +1}可由最小化公式（8)而決定。 其他係數gk等於〇。例如，在第丨〇圖中，天線索引為3、2及 4以及對應角度為90。、45。及135。。 最後’群集η以及對應的天線元件κ的權重Wn. k可記如下 wn. k = VST > (19) 在此’係數gk分別為每一群η分別決定。 第12圖表示3天線元件的理論空間相關1 2 〇 〇以及具 有8 0ΤΑ天線元件45空間的Lap lac i an P AS理想空間相 關12 0 2之一範例。 在OTA室中，天線元件的位置是固定的。當模型化任意 到達角度（AoA)時，OTA天線間的方向必須被插入。此可藉 由最小化公式（6)的範數（norm)來達成，藉由使用實際公稱 到達角度φ。而不施行四捨五入。否則，此可如前所述。 在第1 3圖及第14圖之範例中，天線元件的權重由聯合 最佳化所決定。第13圖表示天線元件的權重13〇2、1304、 1306、1308及1310以及結果pas 1300。第14圖表示3天線元 件的理論相關1 4 0 0及理想空間相關丨4 〇 2。此範例關連於在 Rx上具8 0ΤΑ天線角度45°空間的二維ULA，α〇Α = 100。。目 22 201128983 « 標AoA為100°以及目標交叉相關〆△,，)以〇. 5波長分離 產出（yield) | p| = 〇. 2476。結果相關矩陣Rrx_abs於下定 義且第1 3圖中PAS上的最大結果為1〇1。。

Rrx_abs = Γ1 0000 °·24041 0.2404 1.0000 在無線電頻道模擬中，頻道脈衝響應會饋入仿真器中 且以傳輸信號所旋繞。在傳統模擬中，不同ΜΙΜ〇頻道（Τχ/Κχ 天線對）的脈衝響應具有相等功率延遲pr〇f丨le以及tap數 量。OTA環境的模型化是不同的。頻道脈衝響應可被分解d 及重組對不同的OTA天線元件，以群集（分接點）A〇A資訊為 基礎。實現SCM模型之一範6群集15〇〇、15〇2、15〇4、15〇6、 508 及 151G 原始 PDP(p〇wer Delay PrQfile)說明於第以圖 中。在0ΤΑ模擬情況下的8頻道延遲分接點映射說明於第“ 圖中。具有6群集，每一群集具有不同延遲。 。除了以功率權重分接點映射至〇TA天線，原始饋入信 虓同時必須藉由都卜勒移轉進行修正。此舉為獲得所欲相 2及遍效應所必須。在每—幾何頻道模型中假設移動 :可移式終端。終端移動由速度向量以行進角度 方向來描述。 若平面波具有 可記為： 天線k的方向汍而非方向供 公式（2)

Hcosfe -θν) I~· (20) 23 201128983 現在，對OTA天線元件k及

結果為 /、n的都卜勒相關項C

Ckn = 〇k- (21) 最後，舉例而言，除了以權 0ΤΑ *綠-从 n k的功率加權外，由 天“件k所傳輸群集„的模擬無線電頻 杈擬無線電頻道Hsn(t，r)可為 S'n(t，Γ)，

Cu所移轉的都卜勒。 ’ 不由都卜勒相關項

Hs°n"(t,r) = wnkHsn(t,r)exp(j2^Cknt), (22) H在此二:(t’0為以公式⑴、⑻及⑷所表示脈衝響應 盞^ ,Γ及Ut，0為基礎的内部模擬無線電頻道。模擬 :’、4電頻道《Μ表示天線元件k的模擬無線電頻道，其 相關於天線疋件402 1 416將被移轉或已被移轉以及使 ，重wn.k的DUT 400。此外’模擬無線電頻道㈣同時 可藉由項exp( j2；rCk，nt)被都卜勒移轉。 _ 0ΤΑ頻道模型的準確性可同時被列入考慮。帛17圖表 不DUT空間解析度為24。，0ΤΑ天線元件數量為8，以及天 線元件空間為45。的情況。0TA天線元件記為環狀。參數 1700指AoA向量’而參數17〇2指速度向量。 第18圖表示第17圖中所描述由接收器所視的pAS 18 〇 〇 °環狀1802說明天線元件的相對功率。pAS丨8〇 〇具 有2峰且此不為所欲見。 第19圖表示DUT空間解析度為24。，0ΤΑ天線元件數 ϊ為1 6 ’以及天線元件的空間為22. 5。時的情況。0ΤΑ天 24 201128983 線元件S己為環狀。參數1 900指A〇 A向量，而參數1902指 速度向量。 第20圖表示第19圖中所描述由接收器所視的pAS 2〇00。環狀2002說明天線元件的相對功率。PAS 2〇〇〇僅 具1峰且此為所欲見。DUT天線陣列大小決定空間解析度。 一經驗法則解析度對λ/2ιαΑ為96VM，在此肘為DUT天線 數量。例如，一 2天線ULA，即M = 2，導致化a〇a及一 4-天線ULA導致24。AoA。因此，0TA天線元件間的空間會 小於DUT的空間解析度。 以拉普拉斯形成外形的PAS以及35!>rms方位分佈，可 ㈣以具OTAt 8天線元件的—波長大小陣列，以及具〇ta 至16天線元件的二波長大小陣列。 群集PAS模型化所使用精Α邊線數量決定於可呈有 準確相㈣DUT陣列大小。_大小應為小但卻具較多天 線X件在0TA中，DUT可具有較大維度。 第21 ®表示4 5傳輸天線元件的m 21〇〇以及且3 傳輪天線元件的PAS 21〇2。 '、 a枯UTA天線元件都卜 ，…丨千刀久 頻道功率延遲概觀，可被包含於頻道係數中 頻道係數可由修正公式（18)而產生 Ηδ,π(ί’7)= Fb.s(《m)exPGdsksin(《m)).) 巾=1 Ι^χρ〇(φ + 2πϋη m φ(Γ Ά (23) 在此k為波數定義為k = 2π/Λ0。 右〇ΤΑ室具有雙極化天線元件，嚙a # i υ 1干頻道係數公式可分 25 (24) 201128983 記為V及Η極化：

HH.s.n(tr)=V^Z dFisk, e exp^：m) 7<ΐθχρ(]φί： Τ<ϊΘΧΡ(]Φη； 丨）exp(j<D;hm) xp(jdsk sin(^n,m ))exp(j(2^nm φ{, r - rn eXP(j<m) 7^ΘΧΡ〇Φ _V<iexp(j〇S；) exp(j〇 d exp(jdsk sin(^n m ))exp(j(2^n m t)>5(r - hh n,m> i,m, (25) 在此k及k為天線元件v (垂直）及h (水平）極化的場域樣 式。相位項Φ；^等為亂數啟始相位e [ 〇, 2π ]以及^為交叉 極化功率比率（XPR)。 注意都卜勒頻率％m仍以AoA角度為基礎所決定。結果 為具矩陣係數Hn(t，r)的離散脈衝響應。Hn(t, 〇的維度為 在一單一極化情形1 x S以及在一雙極化情形2 χ s，s為 基地站中的天線元件數量。此步驟可使用Matlab實現幾何 頻道模型，如SCME或WINNER模型。 _其次’群集n映射至適當的仿真器頻道以及〇ta天線 元件’視群集公稱方向及群集角度分分佈可被執行。所選 擇方法視準確ΑοΑ(參考公式⑸）、準確空間相關（參考公 式（18))或兩者的平衡結合（參考帛14_及其解釋）是否強 ::定。此方法係以單一極化所描述，但其也可應用雙極 化情形。唯-不同為在雙極化情形下， 所得的V (垂直）及Η〆u T u U ； Η (水平）極化頻道脈衝響應可分別映 射至0ΤΑ天線元件ν及Η極化。 第22圖表示GTA室以8天線均以間分佈雙極化室天 26 201128983 線元件 2202、2204、2206、2208、2210、2212、2214 及 2216 β又定。在第22圖中，V-極化元件實際正交於紙面（方 位平面）。若雙極化ΟΤΑ天線元件如第22圖中所使用，一 仿真器組態可以一基台輸出信號1 X 16 SIMO，以二基地 口輸出仏號2 X 16 ΜΙΜΟ等。舉例而言，天線A1V標記第 一 0ΤΑ天線位置以及水平（ν)極化元件，α8η標記第八〇τα 天線位置以及垂直（Η)極化元件等等。 以上解釋關於以天線元件在〇ΤΑ室形成至少一天線樣 式的方法。現在我們檢驗如何旋轉每一天線樣式環繞DM 及天線元件。 第23圖及第24圖顯示模擬無線電頻道在簡化型態中 的移轉。第23圖表示一實施例仿真器模擬僅一發射器或接 收器’以及僅形成一光纟500。在此範例中，仿真器418 具有切換器230。、控制器23〇2及記憶體23。4。一輸入信 唬代表由基地台所來的信號，可被饋入切換器23〇〇。仿 真器418的控制器23〇2控制切換器23〇〇的狀態，在此方 法中其控制模擬無線電頻道的移轉。權重可被包括在振幅 及相位移轉中。藉由以適當方式控制切換器，由模擬 無線電頻道饋入天線元件4〇2至416的信號所形成的光束 5〇0，可被電子性的環繞DUT 500及天線元件4〇2至41 6的 圓㈣轉。在第23圖的範例中，切換器八及Η被切喚閉合 以提供天線元件410及412RF信號，以及Β至G被切換開 放以不攫取形成在—通信時刻的光束活動部分。饋入天線 凡件410 & 412的RF信號可能會彼此干涉以形成指向贿 27 201128983 400的光束500。光束5。〇可為一接收光束或一發射光束。 第24圖表示仿真器418以及切換器23〇〇在另一時 刻’其可為通信時間序列中第23圖所示的下一時刻。在第 23圖中，決定天線樣式最相近的切換器為a及g。在第μ

圖中，由於旋轉增加，最相近的切換器為。及Η。切換器A 至Η在第23圖及第24圖時刻間的狀態改變，可幾何地移 轉關於天線元件402至416模擬無線電頻道。切換器Α至 Η在第23圖及第24圖時刻間的狀態改變，同時導致光束 5〇〇以-對應至天線元件4〇2至416間距離&離散步驟進 行移轉。因此’光束500以離散方式旋轉角度^之方向， 此即等同於二天縣元件術i416間的角度光樹5〇〇 以角度△«旋轉可發生多次以使光束5〇〇可完全環繞雨 400旋轉至一次。 開放切換器對應加權言號至或從天線元# 4〇2至 416為零。閉合切換器’依序對應加權灯信號，至或從天 線元件402至416為實際權重。因此，切換器…可能 完全不需I，但每一切換器A至H可能由以實際權重放阿 RF信號的放大器所取代。也就是說，藉由移轉每一權重由 天線兀件至另纟線元件，模擬無線電頻道可對天線元 件402至416設定新位置 '然後，控制器23〇2可移轉權重 從天線元件402至416之-至另-作為-時間函數，以利 用大於一方向的一天線樣式執行DUT 4〇〇的測試。也就是 說，DUT的個天線從多個方向。也就是說模擬益 線電頻道可藉由將權重由m件移轉至另—天線元件 28 201128983 而對天線元件402至416設定新位置。 第25圓表示—實施命卜仿真器—模擬二 收器。例如，第一俨骑ςι万筮-户站 接 ^ 弟仏號S1及第一佗唬S2可直接饋入仿真 益418’信I虎S1和S2為兩個不同基地台的信號。相反地' 仿真器可輪出信號S1# S2，信號可由二不同基地台所接 收。當傳輪導向而400，每-信號S1和S2會饋入fir /慮波器2500至2530，其根據頻道模型以扭曲信號。當從 叹予母仏唬S1和S2會從FIR濾波器25〇〇 至2530接收，其根據頻道模型以扭曲信號。一般來說，信 號S1和S2的數量可超過二。不同基地台的信號si和μ 可饋入不同的FIR濾波器’以利以獨特方式扭曲信號。關 於天線元件402至416至少一光束5〇〇的移轉，可利用改 變FIR濾波器2500至253〇中的權重係數而執行。 第26圖顯示FIR濾波器的方塊圖，可包括類比-至一 數位轉換器2600、加權元件26〇2、排置如移位暫存器之延 遲元件2604、放大器2606、加法器2608、都卜勒元件261〇 以及數位-至-類比轉換器261卜類比—至-數位轉換器26〇〇 接收類比k號S1或S2。不具加權元件2602及都卜勒元件 261的FIR濾波器基本功能如下所述。來自類比_至_數位 轉換器2600的數仏號义^)在每一延遲元件26〇4被延遲， 此等延遲可具相同或不同時間長度，以及所延遲的信號會 在放大器2606中以所欲頻道係數hj(i)被放大，在此i = [0,…，N]以及j = [ 1，...，κ]，參考第25圖中FIR濾 波器2500至2530。頻道模型由頻道係數= [h(〇)，…， 29 201128983 h(N)]所疋義’其也稱為無線電頻道模擬或爪濾波器分接 點係數。信號元件在加法器2608中加總以及所加縱信號在 數位至類、比轉換器2 6! 2中轉換為類比形式。 在一貫施例中，每H慮波器2500 i 2530可能包 括加權元件2602。加權元件謂可放置在類比—至_數位 轉換益2600以及數位—至_類比轉換器2612間任意位置， 只要所有延遲信號元件在延遲之前或之後加權。加權元件 26〇2可為乘法器，其以權重I乘模擬無線電㈣i 以提供乘積Wn.kHn.k。 在-實施例中，每_ FIR濾波器可額外組成一都卜勒 元件2610。都卜勒元件可以是乘法器，其將加權無線電頻 道W“H…上都卜勒移轉exp( j2<n kt)，以提供乘積 wuLexpCdt)。都卜勒元件26ι〇可放置在類比—至— 數位轉換器2_以及數位—至，比轉換器2612間任意位 置，只要所有延遲信號元件在延遲之前或之後進行 移轉。 加權係數w可利用公式⑵、⑻、⑻及（19)計算而 得’以及加法器2_的頻道信號輸出可乘上權“…權 重可與頻道係數結合以使延遲信號在川遽波器中乘上乘 積Wn.khj。同樣地’ #卜勒移轉expQUt)可在乘法器 2606 中、，’。0 以形成 。當項 wLxpWU)加總時可得到所欲輸出

Wn kHn keXP(j2忒n，kt)。FIR 渡波器 2500 至 2532 中權 ^ Wnk 可改變以使至少-光束5GQ可環繞謝進行移轉。模 30 201128983 擬無線電頻道的旋轉可包含在公式（2)、（6)、（8)及（Μ) 最佳化不同角度炉η, π、奶或％的權重計算中。加權係為Η = [h,’…，hK]’依序可依類似方式視實際無線電頻道特性 量測進行改變。 通常地，無線電頻道係數h可為實數或複數。複數頻 道係數當仿真器使用正交調變時所必須，其中信號會分割 成二部分。實數信號部分I(Inphase)會乘上無相位位移的 載波，以及想像信號部分Q (Quadrature)·上具相位位移 的載波。如此，信號X可表示為χ =〗+ jQ，在此I為實 數部分，Q是想像信號部分以及j是想像單元。 以數子式表示，FIr渡波器的輸出信號^(n)可表示為 延遲信號與頻道係數積之和的旋積： y(n) = x*h = I；h(k)x(n-k), (26) ka1 在此，*代表旋積運算及n代表信號元件的索引。信號χ及 y及頻道脈衝響應模擬h可以純量、向量或矩陣形式表示。 第27圖表示天線元件402至416天線樣式中二光束 5 00、2700的通信時刻。光束5〇〇、27〇〇代表模擬無線電 頻道的天線樣式。在此範例中假設光束2 7 0 0由天線元件 410所形成’以及光束500由天線元件414及416在第一 時刻所形成。 第28圖顯示第25圖中所示時刻的下一通信時刻。相 同光束500、2700由仿真器418旋轉至關於DUT 400及天 線元件402至41 6之下一位置。光束移動代表模擬無線電 31 201128983 頻道的角度光譜移轉。意即模擬益雄 做無線電頻道不改變但可隨 DUT 400及天線元件402至416淮并** & 王4 1 d進仃旋轉。同時必須理解 者為。天線樣式或功率角度光譜可對天線元件4〇2至416 進行移轉。光束議位在天線元件41。及412間且可能由 他們所形成。光束500可在同方向移動相同的量。取代以 -天線7L# 402 i 416增加角度移轉每一光束5〇〇、 27。。。仿真器418可移轉每一光束5〇〇、25〇〇大於或小於 角度ΔΘ。當模擬無線電頻道改變為具有新路徑的新群集 時’模擬無線電頻道會對天線元件4〇2 i 416 &哪4〇〇 以類似方式進行移轉。 一般而言’仿真器418可對複數天線元件4〇2至416 移轉模擬無線電頻道c以利在一無回波室中不同通信時刻 將每一光束500、2700由不同方向導向DUT 4〇p在此範 中藉由移轉母—光束以關於天線元件402至416及j)UT 預疋量’模擬無線電頻道可對天線元件4 〇 2至41 6設 疋至—新位置。設定及移轉數量可大於一。每一光束導向 DUT 400的次序可為暫時的。 仿真器418可分別在每一時刻形成天線元件的權重。 另外仿真器418可具有事先儲存權重的記憶體2304，以及 真器418的控制器2302可於每一時刻由記憶體2304擷 '吁’以在仿真器418與DUT 400通信期間對天線元件 4〇2至416進行無線電頻道移轉。所需權中可在仿真器418 中°十异或在其他電腦計算並事先儲存於記憶體2304中。 權重可使用公式（2)、（6)、（8)及（19)計算。模擬無線 32 201128983 電頻道的旋轉可被包含在藉由不同角度或％以最佳 化公式(2)、（6)、⑻及(19)的權重計算中 V. ™ ψτ\, ΒΙ Λ 1 W增加’如增加2(r以便計算模擬無線電頻道每— 天線樣式新方向的權重。現在假設模擬無線電頻道的—天 線樣式具有4光束’ 4光束具有初始到達角度10。、13〇。、 256及300。。表二顯示環繞m4〇〇 一次增加2〇。的旋轉。 表二模擬無線電頻道光束的旋轉 Initial angle Γ° 1 1st shift [° ] ~— --— 2nd shift [° ] 3rt shift [° ] • ·» 14th shift Γ° 1 10 130 30 50 70 • ·» 350 150 170 190 • · · 110 256 300 ~ —___ 276 296 316 • · · 236 320 340 360 … 280 如第23圖所示，記憶體23〇4可具有每一通信時刻切 換器A至Η的控制狀態資料。在仿真胃418及，4〇〇的 通信期間，仿真器418的控制器2302可由記憶體擷取資料 以在不同時刻設定切換器八至H為不同狀態，從而旋轉模 擬無線電頻道。所須資料可事先計算並儲存於記憶體23〇4 中。 第29圖顯示信號分派至天線元件4〇2至416透過衰減 器2900至2930及相移器2932至2962之一實施例。模擬 無線電頻道可被形成及旋轉藉由接收來自衰減器29〇〇至 2930中控制器2302適當的權重命令，以及接收來自相移 器2932至2962中控制器2302適當的權重命令。衰減器 2 900至2930的權重命令可為放大器，可增加或減少衰减 201128983 器的振幅。相移器2932至2962的權重命令可前進或阻礙 相移器中RF-信號的相位。相移器可為一具有可控制延遲 的凡件。_比相移器的操作可根據—非線性現象。類比相 移器可改變電容以作為電壓控制功能，以及如為一變容二 極官。數位的衰減和相位位移，可使用—或二乘法器和複 雜權重而7C成’在-個貫部決定了衰減（放大）以及虛部決 定了相位位移。至天線元件4〇2 i 416的信號可使用不同 權重而進行相位位移及衰減，以使形成及位移dut 4〇〇的 每一無線電頻道。 在根據積和的仿真器中，天線元件402至416的RF信 號，可用衰減盗2900至2930以及相位位移2932至2962 形成，以及射頻信號可透過至少二天線元件4〇2至416發 射與接收，以形成所需的天線樣式以及移轉關於天線元件 402至416的天線樣式。天線元件4〇2至416為DUT 4〇〇 Φ成至少一光束5〇〇、2500。這種溝通由於干涉提供在DUT 400空中衰退。所有天線元件4〇2_416在形成至少一光束 時可被活化。它也可能只有一小部分的天線元件4〇2至416 被活化。積和仿真器的習知解決方案以描述在Patzold，M. et. al. study of Stochastic and Deterministic

Procedures for the Design of Simulation Models for Spatial Channels”，第 1924 至 1931 頁，Proc. 13th IEEE

Int· Symp·個人、室内及移動無線電通信，ieee piMRC 2002 ’葡萄牙里斯本，2002年9月15至18日。該解決方 案缺乏關於DUT 400模擬無線電頻道的電性實現移轉。 34 201128983 a 二I:電頻移轉為三維，利用天線元件但沒有被放置在 後確定實體角度。 的方向具有至少-光束’然 來二實Γ中，4°"能經歷以至少-光束接收 來自天線44〇2至416的信號’其為結合來自至少一對 應群集的反射及/电 ❹以？ I 天線元件至416可能 自：,、>、-光束接收來自DUT4〇〇的信?虎，其為結合來 41"ή對應群集的反射及/或散射。當天線元件402至 -贿_的實體_維持不變， 相關於贿400進行移轉謝4〇〇。 &“位移 第30圖顯示透㈣真 與電子裝置進行通信之方法流程圖式下 必絲也V * 矛圖。在步驟3000中，揭露 和轉與仿真器相耦接之複數 it…丨产一… 件相關之模擬無線頻 j波i巾對模擬無線頻道 測試下與裝置進行通信。 j万门之

前述實施例以如ASic(專用集成電路）或V 積體電路）電路所實現。此外或附力,^ 超 驟之f t 次附加，本發明所提出方法步 驟之貫施例可由電腦程式實現，電腦程 腦程序之指令，電腦程序用 m丁電 任’貝】ό式中透過仿直器的指μ 無線電頻道與一電子裝置進的杈擬 及/或電腦程式為基礎控制:。仿真器可以電子電路 及無回波室中每一光束的至少一移轉。 氣人 電腦程式可由一電腦或— 处益儲存於電腦可讀媒體 35 201128983 中。電腦程式媒體可為如一電、肖、光學、紅外線或半導 體系統、裝置或傳輸媒體’但不限於此。纟電腦程序中可 能包括下列至少一媒體：電腦可讀媒體、程序儲存媒體、 記錄媒體、電腦可讀記憶體、隨機存取記憶體、可抹除可 程式化唯讀記憶體、電腦可讀軟體分派組件、電腦可讀信 號、電腦可讀電訊信號、電腦可讀的印刷品以及電腦可讀 壓縮軟體組件。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神 和範圍内，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 ° 【圖式簡單說明】 第1圖說明無線電信號的傳遞。 第2圖說明接收光束的功率方位光譜。 第3圖說明發射光束的功率方位光譜。 第4圖顯示在0ΤΑ測試室中的量測組態。 第5圖顯示由天線元件所模型化之光束。 第6圖顯示天線元件群以及相關天線群交換電路。 第7圖顯示由天線元件群所環繞的DUT。 第8圖表示在ΜΙΜΟ組態中天線的控制延遲。 第9圖表示在0ΤΑ室中天線的控制延遲。 第10圖表示在0ΤΑ室中的α〇Α。 第11圖表示第10圖中所示天線元件的天線權重。 36 201128983 第12圖表示3天線元件的空間相關。 第13圖表示天線元件的權重以及結果 第14圖表示理論相關及理想空間相關。 第15圖表示6群集的pDp。 第16圖表示8頻道的延遲分接頭映射。 的空間為窄 時 第17圖表示DUT空間解析度比天線元件 的情況。 个a圃衣不隹弟17圖中的PAS。 第19圖表示DUT空間解析度比天線元件的空 的情況。 二4為寬 第20圖表示在第19圖中的pAS。 第21圖表示具3及5天線元件的pAS。 第2 2圖表示極化天線元件。 第23圖顯示具切換器在一狀態中的仿真器。 第24圖顯示具切換器在另一狀態中的仿真器。 第25圖顯示具fir據波器的仿真器。 第26圖顯示FIR濾波器。 第27圖顯示具2光束在一位置的ota室。 第28圖顯示具2光束移動至另一位置的a室 第29圖顯示具哀減器及相移器的仿真器。 第30圖顯示本發明之一流程圖。 【主要元件符號說明】 100-發射器； 37 201128983 102〜110-天線元件； 11 2-接收器； 114-天線； 116〜122-天線元件； 124-傳輸光束； 126、128-群集； 13 0 _光束； 1 260〜1284-群活動區域； 200〜208-光束； 300〜308-光束； 400-DUT ； 402〜415室天線元件 418〜仿真器； 600-天線元件群； 620-切換網路； 622-光束控制器； 6002〜6010-天線元件； 602〜614-天線元件群； 700-光束； 800、802-發射天線元件； 804、806-接收天線元件； 808、810-分接點； 812-仿真器； 814〜820-延遲元件； 38 201128983 900、902-發射天線元件； 904、906-接收天線元件； 908、910-分接點； 912-仿真器； 914~920-延遲元件； 922 -無回波室； 2202~2216-室天線元件； 2300-切換器； 2302-控制器； 2 3 0 4 -記憶體， 5 0 0 _光束； 2700-光束； 2 5 0 0 -光束； 2500~2530-FIR 濾波器； 2600-轉換器； 2602-加權元件； 2604-延遲元件； 2606-放大器； 260 8-加法器； 2610-都卜勒元件； 2612-數位-至-類比轉換器； 2900~2930_衰減器； 2932〜2962-相移器。 39

Claims (1)

1. 201128983 七、申請專利範圍： 1. 一種以一電子裝置（400)透過一仿真器（418)之一模 擬無線頻道於測試下之通信方法，其特徵在於： 最佳化由天線元件所獲得之一理論空間交叉相關與一 空間相關之一成本函數以決定天線元件（4〇2至4〇6、 6002、6010)之權重； 以上述權重為基礎，以至少二天線元件（4〇2至4〇6、 6002、6010)形成一模擬無線頻道之至少一光束（5〇〇、 7 〇 〇 );以及 移轉與上述仿真器（418)相耦接之複數天線元件（4〇1 至406)相關之上述模擬無線頻道，以利在一無回波室中對 上述模擬無線頻道使用不同方向之測試下與上述裝置（4〇〇) 進行通信。 2. 如申請專利範圍第丨項所述之方法’其中，在測試 下藉由導引至少一天線元件（402至4〇6、6〇〇2、6〇1〇)之至 少一光束（ 500、700)以不同方向指向上述裝置（4〇〇)以移轉 (2700)上述模擬無線頻道。 3. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，於二連 續通信時刻間，以小於或大於二天線元件（4〇2至4〇6、 6002、6010)之一距離（ds)，轉移關於上述電子裝置（4〇〇) 之上述模擬無線頻道之上述功率角度光譜，以利以小於或 大於上述二天線元件（4〇2至4〇6、6〇〇2、6〇1〇)之一角度 (△ Θ)改變一光束（5〇〇、7〇〇)之上述方向。 4. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，於二連 40 201128983 續通信時刻，以二天線元件（402至406、6〇〇2、6〇1〇)之— 距離（ds)，轉移關於上述電子裝置（4〇〇)之上述模擬無線頻 道之上述功率角度光譜，以利以上述二天線元件（402至 406、6002、6010)之一角度（△ θ)改變一光束（500、7〇〇) 之上述方向。 5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，於一第 一時刻，將上述模擬無線頻道饋入上述複數天線元件（4〇2 至406、6002、6010)，以用至少一天線元件（4〇2至4〇6、 6002、6010)形成至少一路徑之一信號之至少一光束（5〇〇、 700)； 設定上述模擬無線頻道至相關於上述複數天線元件 (402至406、6002、6010)之一新位置；以及 於一第二時刻，將已設定至一新位置之上述無線頻道 饋入上述複數天線元件（402至406、6002、6010)，以用複 數天線元件（402至406、6002、6010)之至少一天線元件 (402 至 406、6002、6010)形成上述至少一光束（5〇〇、7〇〇)。 6. —種透過一仿真器（41 8 )之一模擬無線頻道於測試 下與一電子裝置（400)進行通信之測試系統，其特徵在於上 述測試系統係設定為： 最佳化由天線元件所獲得之一理論空間交又相關與一 空間相關之一成本函數以決定天線元件（4〇2至4〇6、 6002、6010)之權重； 以上述權重為基礎，以至少二天線元件（4〇2至4〇6、 6002、6010)形成一模擬無線頻道之至少一光束（5〇〇、 41 201128983 7 0 0 );以及 移轉與上述仿真器（418)相耗接之複數天線元件（4〇ι 至406)相關之上述模擬無線頻道，以利在一無回波室中對 上述模擬無線頻道使用不同方向之測試下與上述裝置（4〇〇) 進行通信。 7.如申請專利範圍第6項所述之系統，其中’上述測 試系統係設定為：在測試下導引至少一天線元件（4〇2至 406、6002、6010)之至少一光束（5〇〇、7〇〇)以不同方向指 向上述裝置（400)。 8·如申請專利範圍第6項所述之系統，其中，上述測 試系統係設定為··於二連續通信時刻間，以小於或大於二 天線元件（402至406、6002、6010)間之一距離（ds)，轉移 關於上述電子裝置（400 )之上述模擬無線頻道之上述功率 角度光譜’以利以小於或大於上述二天線元件（4〇2至 406、6002、6010)之一角度（△ 0 )改變一光束（5〇〇、7〇〇) 之上述方向》 9.如申請專利範圍第6項所述之系統，其中，上述測 試系統係設定為：於二連續通信時刻，以二天線元件（4〇2 至406、6002、6010)之一距離（ds)’轉移關於上述電子裝 置（400)之上述模擬無線頻道之上述功率角度光譜’以利以 上述一天線元件（402至406、6002、6010)之一角度（△ 0 ) 改變一光束（500、700)之上述方向。 10·如申請專利範圍第6項所述之系統，其中，上述測 试糸統係設定為： 42 201128983 於一第一時刻’將上述模擬無線頻道饋入上述複數天 線元件（402至406、6002、6010)’以用至少一天線元件（4〇2 至406、6002、6010)形成至少一路徑之一信號之至少一光 束（500 、 700); 設定上述模擬無線頻道至相關於上述複數天線元件 (402至406、6002、6010)之一新位置；以及 於一第二時刻，將已設定至一新位置之上述無線頻道 饋入上述複數天線元件（402至406、6002、6010)，以用複 數天線元件（402至406、6002、6010)之至少一天線元件 (402 至 406、6002、6010)形成上述至少一光束（5〇〇、7〇〇)。 11，一種透過一模擬無線頻道於測試下與一電子裝置 (400)進行通信之一仿真器，其特徵在於上述仿真器係設定 為· 最佳化由天線元件所獲得之一理論空間交叉相關與一 空間相關之一成本函數以決定天線元件（4〇2至4〇6、 6002、6010)之權重； 以上述權重為基礎 6002、6010)形成一模 7 0 0 );以及 ’以至少二天線元件（402至406、 擬無線頻道之至少一光束（500、 移轉與上述仿真u / 。（418)相耦接之複數天線元件（4〇1 至406)相關之上述模擬益结拖 i棋徵無線頻道，以利在一無回波室中對 上述模擬無線頻道使用$回士 & , Π方向之測試下與上述裝置（4〇〇) 進行通信。 43