專利名稱：確定傳導(dǎo)的射頻(rf)接收機(jī)靈敏度的系統(tǒng)和有關(guān)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)的領(lǐng)域，更具體地，涉及例如蜂窩通信系統(tǒng)的移動(dòng)無線通信系統(tǒng)中的性能測(cè)試以及有關(guān)方法。
背景技術(shù)：
在蜂窩通信設(shè)備中，無線電靈敏度是描述無線電接收機(jī)性能的基本數(shù)值。在無線電設(shè)計(jì)、認(rèn)證和驗(yàn)證期間頻繁地執(zhí)行傳導(dǎo)(即通過RF電纜)和輻射(即通過無線通信鏈路)的無線電的靈敏度測(cè)量。通過降低基站功率發(fā)射電平，直至接收機(jī)的殘余誤碼率(RBER)達(dá)到所希望程度(具體為2.44％)，來執(zhí)行這些測(cè)量。
例如，對(duì)于全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)移動(dòng)設(shè)備，存在多個(gè)通信波段，每個(gè)通信波段的范圍從至少一百信道到接近四百信道。為了掃描GAM移動(dòng)電話的每個(gè)信道，使用傳統(tǒng)、半直觀方法的電話需要大量時(shí)間。重復(fù)手動(dòng)估計(jì)的自動(dòng)方法則往往是隨機(jī)的，或遵循二進(jìn)制樹的搜索方法。
US 2004/148580涉及一種集成的RF發(fā)射機(jī)中使用的芯片上接收機(jī)靈敏度測(cè)試機(jī)制，其中發(fā)射機(jī)和接收機(jī)共享相同的振蕩器。該機(jī)制消除了對(duì)使用具有內(nèi)置調(diào)制能力的昂貴RF信號(hào)發(fā)生器測(cè)試設(shè)備的需求，而允許使用成本非常低的外部RF測(cè)試設(shè)備。US 2004/148580使用收發(fā)機(jī)中已有的電路，即調(diào)制電路和本地振蕩器，來執(zhí)行靈敏度測(cè)試。芯片上LO用于產(chǎn)生否則需要由具有調(diào)制能力的昂貴外部RF測(cè)試設(shè)備提供的已調(diào)制的測(cè)試信號(hào)。調(diào)制LO信號(hào)與外部產(chǎn)生的未調(diào)制的CW RF信號(hào)混合以產(chǎn)生IF的調(diào)制信號(hào)，隨后由接收機(jī)鏈路的其余部分處理。使用芯片上的BER量器或計(jì)數(shù)器來比較恢復(fù)的數(shù)據(jù)比特，并產(chǎn)生BER讀出。BER讀出由外部或芯片上處理器用于建立芯片的合格/不合格指示。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提出了一種用于使用通過RF電纜與RF接收機(jī)相耦合的RF源，來確定傳導(dǎo)的射頻(RF)接收機(jī)靈敏度的測(cè)試方法，可包括確定初始信道的誤碼率(BER)-業(yè)務(wù)信道(TCH)功率電平函數(shù)；根據(jù)該函數(shù)和所希望BER來確定隨后信道的估計(jì)TCH功率電平；以及根據(jù)估計(jì)的TCH功率電平來測(cè)量隨后信道的BER?？蓪⑺鶞y(cè)量的BER與所希望的BER相比較，并使用兩者之間的差值以及所述函數(shù)來確定下一個(gè)估計(jì)的TCH功率電平。如果差值大于閾值則重復(fù)測(cè)量和比較，從而確定隨后信道中與所希望BER相對(duì)應(yīng)的TCH功率電平。


圖1是根據(jù)本發(fā)明，用于測(cè)量傳導(dǎo)的射頻(RF)接收機(jī)靈敏度的示范測(cè)試系統(tǒng)的示意方框圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明，用于測(cè)量輻射的RF接收機(jī)靈敏度的示范測(cè)試系統(tǒng)的示意方框圖。
圖3-5是根據(jù)本發(fā)明的RF接收機(jī)靈敏度測(cè)量的示范方法的流程圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明，用于測(cè)量RF路徑損耗的示范方法的流程圖。
圖7和8是根據(jù)本發(fā)明，用于確定RF源和具有滯后現(xiàn)象的RF接收機(jī)之間的RF路徑損耗的示范方法的流程圖。
圖9-13是根據(jù)本發(fā)明，用于確定RF路徑損耗的附加示范方法的流程圖。
圖14和15是根據(jù)本發(fā)明，不同數(shù)據(jù)集合的BER-RCH功率電平改變的圖，以及相應(yīng)的BER-TCH功率電平函數(shù)的圖。
圖16是示出了使用樣條擬合近似的正弦波的圖。
圖17是示出了手持設(shè)備的滯后轉(zhuǎn)換的圖。
圖18是BER-歸一化TCH電平函數(shù)的圖。
具體實(shí)施例方式
參考附圖來說明本發(fā)明，附圖中，示出了優(yōu)選實(shí)施例。然而，可使用多個(gè)不同的實(shí)施例，因此說明書不應(yīng)理解為局限于這里提出的實(shí)施例。而是，提供這些實(shí)施例，以使本公開徹底且完整。全文中，類似的數(shù)字指代類似的元件，并且撇號(hào)和多撇號(hào)用于指示可選實(shí)施例中的類似元件。
一般而言，這里公開一種用于使用通過RF電纜與RF接收機(jī)相耦合的RF源，來確定傳導(dǎo)的射頻(RF)接收機(jī)靈敏度的測(cè)試方法，傳導(dǎo)的射頻(RF)接收機(jī)靈敏度是基于在至少一個(gè)頻率波段上延伸的多個(gè)信道在所希望誤碼率(BER)下的業(yè)務(wù)信道(TCH)功率電平而定義的。該測(cè)試方法可包括確定初始信道的BER-TCH功率電平函數(shù)、根據(jù)BER-TCH功率電平函數(shù)和所希望BER來確定隨后信道的估計(jì)TCH功率電平、以及根據(jù)估計(jì)的TCH功率電平來測(cè)量隨后信道的BER。該方法還可包括將所測(cè)量的BER與所希望的BER相比較、并使用兩者之間的差值以及BER-TCH功率電平函數(shù)來確定下一個(gè)估計(jì)的TCH功率電平、如果差值大于閾值則重復(fù)測(cè)量和比較，來確定隨后信道中與所希望BER相對(duì)應(yīng)的TCH功率電平。
更具體地，確定初始信道的BER-TCH功率電平函數(shù)可包括測(cè)量目標(biāo)BER范圍內(nèi)的多個(gè)BER的各自TCH功率電平、并根據(jù)目標(biāo)BER范圍中的所測(cè)量BER來確定BER-TCH功率電平函數(shù)。作為示例，目標(biāo)BER范圍可從大約1％到3％。
該方法還可包括當(dāng)所測(cè)量BER和所希望BER之間的差值小于或等于閾值時(shí)，使用線性近似來確定隨后信道中與所希望BER相對(duì)應(yīng)的TCH功率電平。此外，BER-TCH功率電平函數(shù)可以是指數(shù)函數(shù)。另外，確定BER-TCH功率電平函數(shù)可包括根據(jù)最小平方算法來確定BER-TCH功率電平函數(shù)。
例如，RF接收機(jī)可以是全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)接收機(jī)、通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)接收機(jī)、和/或全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)的增強(qiáng)數(shù)據(jù)率改進(jìn)(EDGE)接收機(jī)。此外，RF源可以是基站仿真器。
用于確定傳導(dǎo)的射頻(RF)接收機(jī)靈敏度的測(cè)試系統(tǒng)可包括RF源、RF接收機(jī)、使RF源與RF接收機(jī)相耦合的RF電纜以及與RF接收機(jī)相耦合的測(cè)試控制器。測(cè)試控制器可用于確定初始信道的BER-TCH功率電平函數(shù)、根據(jù)BER-TCH功率電平函數(shù)和所希望BER來確定隨后信道的估計(jì)TCH功率電平、以及根據(jù)估計(jì)的TCH功率電平來測(cè)量隨后信道的BER。測(cè)試控制器還可用于將所測(cè)量的BER與所希望的BER相比較、并使用兩者之間的差值以及BER-TCH功率電平函數(shù)來確定下一個(gè)估計(jì)的TCH功率電平、如果差值大于閾值則重復(fù)測(cè)量和比較，來確定隨后信道中與所希望BER相對(duì)應(yīng)的TCH功率電平。
一般而言，這里提供用于確定傳導(dǎo)和輻射的接收機(jī)靈敏度的方法和測(cè)試系統(tǒng)，該方法使用基于信道信息的搜索方法，創(chuàng)建GSM或其它移動(dòng)設(shè)備的快速靈敏度搜索。主要通過調(diào)制方法和數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)代碼來確定RBER-歸一化TCH發(fā)射功率。該數(shù)據(jù)范圍的測(cè)量創(chuàng)建示出了目標(biāo)RBER附近的接收機(jī)特性的曲線或函數(shù)。將一個(gè)信道的編碼數(shù)據(jù)施加到相同波段內(nèi)的所有信道。該曲線可預(yù)測(cè)在其界限內(nèi)的發(fā)射電平改變而不是估計(jì)在其界限內(nèi)的發(fā)射電平改變。
靈敏度測(cè)量被定義為移動(dòng)電話報(bào)告2.44％或更低的II級(jí)RBER的發(fā)射(TX)電平。通常，降低校準(zhǔn)的基站發(fā)射功率，直到達(dá)到所希望的RBER。為了正確地測(cè)量傳導(dǎo)模式中的設(shè)備靈敏度，需要確定被研究信道上的精確的電纜路徑損耗。在所希望的波段內(nèi)，可將任意信道選為代表。選擇RBER掃描范圍的上限和下限。下限選擇以使極低RBER處的高階高斯和其它隨機(jī)誤差噪聲靈敏度最小化。優(yōu)選地，下限足夠低以保持較大的整體掃描范圍。選擇上限以對(duì)抗移動(dòng)呼叫結(jié)束而保持較大的整體掃描范圍。可通過多種搜索方法來找到RBER下限，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可理解這一點(diǎn)。
上述界限內(nèi)的誤碼測(cè)量使用最高的發(fā)射功率分辨率。降低分辨率則降低非線性系統(tǒng)的預(yù)測(cè)精確度。利用歸一化的TCH發(fā)射功率來編碼值。隨機(jī)噪聲和誤碼率修改精確的數(shù)據(jù)曲線。一種方法是應(yīng)用最小平方擬合來創(chuàng)建適當(dāng)?shù)目焖偎阉髑€。由于調(diào)制的性質(zhì)，歸一化曲線的下限和上限之間具有y＝Cebx的形式，其中y是誤碼率，x是歸一化TCH發(fā)射電平，C和b是從曲線擬合中推導(dǎo)出的值，這些將在下面進(jìn)一步描述。
圖18示出了RBER-歸一化TCH功率電平的示例。點(diǎn)是測(cè)量數(shù)據(jù)，線是曲線擬合的結(jié)果。對(duì)于所有其它的信道，使用“跳步(leapfrog)”方法來確定歸一化曲線上的點(diǎn)。跳步量在下限和上限之間的范圍內(nèi)。相鄰信道的靈敏度通常只有很小不同。
在曲線范圍內(nèi)，根據(jù)最小平方曲線的信息，計(jì)算發(fā)射電平的改變。然后將新的發(fā)射電平提供給基站仿真器，通過測(cè)量來確認(rèn)所實(shí)現(xiàn)的RBER目標(biāo)(2.44％)。通過歸一化曲線的重新應(yīng)用以及相繼的確認(rèn)測(cè)量，來校正任意偏差。通過線性使目標(biāo)與實(shí)際偏差逐漸減小增加了精確度，并且與預(yù)期值的偏差最小。
先來參考圖1，首先描述用于測(cè)量傳導(dǎo)的接收機(jī)靈敏度的測(cè)試系統(tǒng)30。系統(tǒng)30示意地包括經(jīng)由RF電纜33與要測(cè)試的手持設(shè)備接收機(jī)32相耦合的RF測(cè)試源31。作為示例，手持設(shè)備接收機(jī)32可以是全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)接收機(jī)、通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)接收機(jī)和/或全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)增強(qiáng)數(shù)據(jù)率改進(jìn)(EDGE)接收機(jī)。當(dāng)然，也可使用其它適當(dāng)?shù)臒o線接收機(jī)。
此外，RF源31可以是例如Rohde and Schwartz universal radiocommunication tester CMU 200或Agilent 8960基站仿真器之一，當(dāng)然也可使用其它適當(dāng)?shù)姆抡嫫骱?或RF測(cè)試源。測(cè)試控制器34與手持設(shè)備接收機(jī)32相連，用于執(zhí)行多種測(cè)試操作和測(cè)量，這些將在下面詳細(xì)進(jìn)行討論。應(yīng)該注意，盡管RF源31和測(cè)試控制器34在圖1中示出為分離的組件，但是RF源和測(cè)試控制器的功能實(shí)際上可由同一個(gè)基站仿真器執(zhí)行。可選地，測(cè)試控制器34可以是與RF源31分離的計(jì)算機(jī)或計(jì)算設(shè)備，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可理解這一點(diǎn)。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可認(rèn)識(shí)到，路徑損耗在無線電傳導(dǎo)靈敏度測(cè)量的精確度中起重要作用。然而，在測(cè)試配置中執(zhí)行路徑損耗測(cè)量的一個(gè)難點(diǎn)在于，如上所述，即使接收機(jī)32的內(nèi)部放大器可具有更好的精確度，例如大約±0.1dB的精確度，典型基站仿真器也僅報(bào)告±1dB水平的接收機(jī)精確度。通過獲得接收機(jī)功率電平的符號(hào)改變信息，因此可將路徑損耗的精確度提高為±0.1dB，這將在下面進(jìn)一步討論。
在傳導(dǎo)接收機(jī)靈敏度測(cè)試的情況下，將良好地校準(zhǔn)將接收機(jī)32與基站仿真器31相連的電纜33的路徑損耗。一種相對(duì)直接的精確路徑損耗測(cè)量包括使接收機(jī)32的內(nèi)部放大改變0.1dB，直到獲得所希望的RSSI邊緣點(diǎn)。然而，如果起始點(diǎn)距離邊緣點(diǎn)0.9dB，則需要多個(gè)步驟，因此將花費(fèi)增加的測(cè)量時(shí)間來找到邊緣點(diǎn)。相應(yīng)地，可使用更復(fù)雜的測(cè)試方案來減少找到邊緣點(diǎn)平均所需的步驟數(shù)，因此減少測(cè)試時(shí)間。
例如，圖9示出了一個(gè)稍微復(fù)雜的方法。從塊110處開始，在塊111處，首先在RF源31上設(shè)置所希望的TCH功率電平。在塊112處，首先使接收機(jī)32的內(nèi)部放大電平改變粗增量，所述粗增量是例如接收機(jī)的報(bào)告RSSI與TCH功率電平之間的差值或其它整數(shù)值。然后在塊113-114處，通過使用細(xì)增量(例如0.1dB)來改變接收機(jī)的內(nèi)部放大電平，直到觀察到邊緣轉(zhuǎn)變，來找到邊緣，以提供路徑損耗，此時(shí)，可設(shè)置和/或記錄接收機(jī)32的內(nèi)部放大值(塊115)，這樣結(jié)束所示方法(塊116)。
換言之，“粗”搜索使內(nèi)部放大改變TCH電平與報(bào)告的RSSI之間的差值。由于在該示例中報(bào)告的RSSI是整數(shù)值，所以這給出了±0.1dB的精確度。“細(xì)”搜索則確定了兩個(gè)連續(xù)RSSI讀出之間的邊緣。
也可使用粗-細(xì)邊緣點(diǎn)檢測(cè)方法的其它變體。一般而言，這些方法的粗部分基本相同，因此這里只特別注意對(duì)于給定實(shí)施方式適當(dāng)?shù)募?xì)搜索中的變化。細(xì)搜索通常包括三個(gè)階段。首先，通過調(diào)節(jié)基站仿真器的內(nèi)部放大和TCH電平，將RSSI設(shè)置為所希望的電平。接下來，在連續(xù)遞減量序列中改變內(nèi)部放大，以找到邊緣。為了確保精確度也是0.1dB，應(yīng)該使這些量小至0.1dB(或者給定內(nèi)部放大器的精確度)。最后，由于測(cè)量也許超過所希望的RSSI 0.1dB，也許需要“后退”到邊緣點(diǎn)。
現(xiàn)在參考圖10來描述細(xì)搜索的另一示例。從塊120處開始，在塊121處，將RSSI設(shè)置為所希望的電平，并且在塊122-123處，以0.2dB的增量來改變內(nèi)部放大，直到不再報(bào)告所希望的RSSI。即，在多個(gè)(典型在1到5之間)步驟之后，由于內(nèi)部放大將以0.1dB或0.2dB跳過邊緣，所以返回的RSSI將不再匹配所希望的電平。因此，在塊124-125處，以一個(gè)或兩個(gè)步驟(取決于以0.1還是0.2dB跳過邊緣)，以0.1dB的量減少或“后退”內(nèi)部放大電平將找到邊緣點(diǎn)，這樣結(jié)束所示方法(塊126)。
現(xiàn)在參考圖11來描述另一細(xì)搜索過程。從塊130處開始，如上所述，在塊131-133處，將RSSI設(shè)置為所希望的電平，然后以0.3dB的增量增加內(nèi)部放大，直到RSSI不再是所希望的值。在塊136-138處，一旦RSSI改變，兩個(gè)連續(xù)的0.1dB的掃描將在RSSI中產(chǎn)生改變，從而定位邊緣，然后在使內(nèi)部放大減少0.1dB(塊139)，這樣結(jié)束所示方法。例如，如果總改變是0.1dB(例如+0.2dB然后-0.1dB，總共+0.1dB)，并且這在RSSI中產(chǎn)生改變，則找到邊緣?？蛇x地，如果在塊134處，內(nèi)部放大改變?nèi)?即0.9dB)而RSSI未變離所希望的值，由于以整數(shù)進(jìn)行報(bào)告，所以1.0dB的改變將改變RSSI，也可定位邊緣。
現(xiàn)在參考圖12來描述另一示范方法。從塊140處開始，起始的實(shí)際RSSI值是-80.47dB，報(bào)告的RSSI是-80dB(塊141)。然后在塊142處，使內(nèi)部放大增加0.6dB，實(shí)際RSSI值改變?yōu)?79.87dB，并且報(bào)告的RSSI改變?yōu)?79dB(塊143)，這表示已經(jīng)越過了邊緣。在塊144處，下一步驟減少0.3dB，這使實(shí)際SRRI值改變?yōu)?80.17dB，報(bào)告的RSSI回到-80dB(塊145)，這表示越回了邊緣。同樣，在塊146處，使內(nèi)部放大增加0.1dB，實(shí)際RSSI值改變?yōu)?80.07dB，報(bào)告的RSSI保持為-80dB(塊147)，這意味著未越過邊緣。接下來，執(zhí)行另一0.1dB增加(塊148)，這使實(shí)際RSSI值改變?yōu)?79.97dB，還使報(bào)告的RSSI改變?yōu)?79dB，從而定位邊緣(塊149)，并在塊150處結(jié)束所示方法。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可理解，可使用多個(gè)不同的邊緣定位方案。第一個(gè)和每個(gè)后繼的跳躍典型地為0.1至0.9dB的任意數(shù)。對(duì)于每一步驟，跳躍值可改變或保持恒定。為了針對(duì)給定的應(yīng)用來選擇適當(dāng)?shù)姆椒?，首要考慮數(shù)據(jù)的變化和平均性能。例如，對(duì)于相對(duì)“平坦”的數(shù)據(jù)，圖9所示的方法可比圖10所示的方法更快地定位邊緣，但是對(duì)于“傾斜”的數(shù)據(jù)，情況相反，甚至可能多三步。
現(xiàn)在參考圖13所描述的另一方法是五步路徑損耗方案。從塊151處開始，在塊152處，獲得給定TCH電平的報(bào)告RSSI。在塊153處，第一步驟包括確定報(bào)告的RSSI是否與RCH電平相同。如果是，則該方法前進(jìn)至步驟2。如果否，則在塊154處，使內(nèi)部放大增加報(bào)告的RSSI減去給定的TCH電平所獲得的差值。則獲得新的報(bào)告的RSSI(塊152)，并且在塊156處，在步驟2至4，以0.5dB、0.2dB和0.1dB的連續(xù)遞減量來改變內(nèi)部放大。
如果在每個(gè)這些改變之后報(bào)告的RSSI與上次報(bào)告的RSSI不同，則在下一步驟之前改變符號(hào)以反向前進(jìn)(塊158)(即向邊緣后退)。一旦完成了第一至第四步驟，則在塊160處，第五步驟包括再次確定報(bào)告的RSSI是否與上次報(bào)告的RSSI相同，以及如果是，則在塊161、162處，使內(nèi)部放大再次改變0.1dB(這將是邊緣)，獲得報(bào)告的RSSI，以結(jié)束所示方法(塊159)。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于，該方法將在五個(gè)步驟內(nèi)集中到邊緣點(diǎn)，這給不同曲線類型提供了良好的綜合結(jié)果。
現(xiàn)在參考圖3和4來描述在確定在一個(gè)或多個(gè)頻率波段上延伸的多個(gè)信道的傳導(dǎo)射頻(RF)接收機(jī)靈敏度的測(cè)試方法中的路徑損耗搜索的使用。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，接收機(jī)靈敏度是基于所希望的誤碼率(BER)下的業(yè)務(wù)信道(TCH)功率電平而定義的。BER是“端到端”性能測(cè)量，其量化從“比特輸入”到“比特輸出”的、包括之間的電子器件、天線和信號(hào)通路的整個(gè)無線電系統(tǒng)的可靠性。
除了接收機(jī)測(cè)試設(shè)備的相對(duì)較差的報(bào)告精確度之外，確定接收機(jī)靈敏度的另一難點(diǎn)在于，這是非常耗時(shí)的過程。即，如上所述，在蜂窩波段內(nèi)通常存在大量信道，而蜂窩設(shè)備可工作在多個(gè)波段上。因此，覆蓋設(shè)備所使用的所有信道的靈敏度測(cè)量需要幾小時(shí)，甚至是幾天來完成。
為了減少接收機(jī)靈敏度測(cè)量時(shí)間，優(yōu)選地使用相對(duì)快速的靈敏度搜索算法。從塊40處開始，如果RF電纜33的路徑損耗尚未知，則在塊48’處，使用上述路徑損耗搜索之一(或其它)，可有利地確定路徑損耗函數(shù)。更具體地，與RF電纜33相關(guān)聯(lián)的路徑損耗對(duì)于不同信道(即頻率)是不同的，但是在這些路徑損耗值之間存在大致的線性關(guān)系。因此，通過確定兩個(gè)分離信道的路徑損耗(例如波段中的第一和最后信道)，可快速地產(chǎn)生RF電纜33的線性路徑損耗函數(shù)。這提供了所有信道的路徑損耗的快速且精確的近似，盡管如果需要，在一些實(shí)施例中可獨(dú)立地測(cè)量每個(gè)信道的路進(jìn)損耗。
此外，在塊41處，確定初始信道的BER-TCH功率電平函數(shù)。初始信道可以是波段中的任意信道，但是為了解釋，假設(shè)初始信道是波段中的第一信道。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，給定足夠的采樣幀，則對(duì)于波段內(nèi)的所有其它信道，頻率波段內(nèi)的給定信道的TCH功率電平-BER函數(shù)的大致形狀基本相同。這是因?yàn)楹瘮?shù)是通過手持設(shè)備的調(diào)制方案和數(shù)字信號(hào)處理(DSP)算法確定的。作為示例，GPRS具有GMSK調(diào)制方案。由于BER-每比特能量的關(guān)系具有指數(shù)形式，所以BER-TCH電平函數(shù)也具有指數(shù)形式。因此，一旦找到了一個(gè)信道的函數(shù)形狀，則可將該函數(shù)用于快速地定位每個(gè)后繼信道的TCH電平/目標(biāo)BER點(diǎn)，這將在下面進(jìn)一步討論。
具體地，在塊41’處，通過測(cè)量目標(biāo)BER范圍內(nèi)的多個(gè)BER的各個(gè)TCH功率電平，并根據(jù)目標(biāo)BER范圍內(nèi)的所測(cè)量BER來確定BER-TCH功率電平函數(shù)(即根據(jù)所測(cè)量值的曲線擬合)，來確定初始信道的BER-TCH功率電平函數(shù)。典型地，由于特定目標(biāo)范圍之外的值將導(dǎo)致連接掉線等，所以僅對(duì)該范圍內(nèi)的BER值感興趣。作為示例，目標(biāo)范圍可以是大約1％至3％，盡管對(duì)于不同的應(yīng)用，其它的目標(biāo)范圍也可是適當(dāng)?shù)摹Ｏ旅鎸⑦M(jìn)一步討論用于產(chǎn)生BER-TCH功率電平函數(shù)的多種曲線擬合方法，例如最小平方方法。
為了找到BER目標(biāo)范圍的邊緣，可使用粗搜索，粗搜索包括當(dāng)所測(cè)量的BER小于0.5時(shí)使TCH功率電平以相對(duì)粗的負(fù)增量(例如-1.5dB)步進(jìn)，以及當(dāng)所測(cè)量的BER大于3.0時(shí)使TCH功率電平以相對(duì)粗的正增量(例如+2.0dB)步進(jìn)。這給出了目標(biāo)范圍的邊緣點(diǎn)的相對(duì)接近的近似，然后可以以相對(duì)細(xì)的TCH功率電平增量(例如0.1dB增量)來進(jìn)行目標(biāo)范圍內(nèi)的后繼測(cè)量，以提供曲線擬合的數(shù)據(jù)點(diǎn)。
由于BER數(shù)據(jù)通常伴有噪聲，所以曲線擬合是適當(dāng)?shù)?。即使所有的控制參?shù)(自變量)保持恒定，產(chǎn)生的輸出(因變量)也變化。因此在數(shù)量上估計(jì)輸出的趨勢(shì)的過程是有用的，該過程同樣是曲線擬合。該曲線擬合過程將近似曲線的方程擬合到原始的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可理解這一點(diǎn)。
如上所述，BER-TCH電平函數(shù)的數(shù)據(jù)是大致指數(shù)的?？捎糜跀M合指數(shù)曲線的兩個(gè)示范曲線擬合方法是最小平方多項(xiàng)式近似和非線性(即指數(shù))最小平方近似。首先描述最小平方多項(xiàng)式近似的理論和實(shí)現(xiàn)方式。由于可容易地操作多項(xiàng)式，所以通常將這種函數(shù)擬合到繪圖時(shí)為非線性的數(shù)據(jù)。在下面的示例中，n是多項(xiàng)式的階數(shù)，N是數(shù)據(jù)對(duì)的數(shù)目。如果N＝n+1，則多項(xiàng)式精確地通過每一個(gè)點(diǎn)。因此，將總是滿足N＞n+1的關(guān)系。
假設(shè)函數(shù)關(guān)系y＝a0+a1x+a2x2+…+anxn，誤差定義為ei＝Y(jié)i-yi＝Y(jié)i-a0-a1xi-a2xi2-…-anxin，其中Yi表示與xi相對(duì)應(yīng)的觀察或?qū)嶒?yàn)值，xi沒有誤差，誤差的平方和是S=Σi=1Nei2=Σi=1N(Yi-a0-aix-aix2-···-anxin)2.]]>在最小值處，偏導(dǎo)數(shù) 是零。寫出這些項(xiàng)的方程，給出n+1個(gè)方程如下δSδa1=Σi=1N2(Yi-a0-a1xi-···-aixin)(-1)]]>δSδa0=Σi=1N2(Yi-a0-a1xi-···-aixin)(-xi)]]>δSδan=Σi=1N2(Yi-a0-a1xi-···-aixin)(-xin)]]>將每個(gè)方程除以-2并重新整理，給出了要聯(lián)立求解的n+1個(gè)正定方程a0N+a1Σxi+a2Σxi2+···+anΣxin=ΣYi]]>a0Σxi+a1Σxi2+a2Σxi3+···+anΣxin+1=ΣxiYi]]>a0Σxi2+a1Σxi3+a2Σxi4+···+anΣxin+2=Σxi2Yi.]]>a0Σxin+a1Σxin+1+a2Σxin+2+···+anΣxi2n=ΣxinYi]]>以矩陣形式放置這些方程將揭示出系數(shù)矩陣的特別圖樣
該矩陣方程被稱為最小平方問題的正定矩陣。在該方程中，a0，a1，a2…an是未知系數(shù)，而xi和Yi是給定的。因此可通過對(duì)上述矩陣方程求解來獲得未知系數(shù)a0，a1，a2…an。
為了擬合曲線Yi，需要知道應(yīng)該使用幾階多項(xiàng)式來最佳擬合數(shù)據(jù)。隨著多項(xiàng)式的階數(shù)增加，點(diǎn)與曲線的偏差減少，直到多項(xiàng)式的階數(shù)n等于N-1。此時(shí)，出現(xiàn)精確的匹配。按照統(tǒng)計(jì)，只要方差σ2中存在統(tǒng)計(jì)上的明顯減少，則近似多項(xiàng)式的程度增加，方差σ2計(jì)算如下σ2=Σei2N-n-1.]]>在兩個(gè)示范實(shí)施方式中，使用C++編程上述方法，并且使用兩個(gè)不同的方法對(duì)正定矩陣求解，即Gauss-Jordan方法和LU分解，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可理解這一點(diǎn)。盡管這兩種方法都產(chǎn)生相當(dāng)?shù)慕Y(jié)果，但是發(fā)現(xiàn)對(duì)于最小平方多項(xiàng)式近似程序，由于LU分解提供了所希望的性能結(jié)果，所以LU分解是更合意的。
上述C++程序?qū)崿F(xiàn)以使得能夠計(jì)算改變階數(shù)的近似曲線擬合方程的系數(shù)。具有2、3、4和5階的多項(xiàng)式用于相對(duì)于BER數(shù)據(jù)值來擬合曲線，并且發(fā)現(xiàn)，三階多項(xiàng)式產(chǎn)生最佳的結(jié)果。更具體地，多于三階并未顯示出擬合曲線的任何顯著改善。因此，使用三階多項(xiàng)式，相對(duì)于BER數(shù)據(jù)值來擬合曲線。
現(xiàn)在描述使用最小平方方法的擬合非線性曲線的理論和實(shí)現(xiàn)方式。在多種情況下，從實(shí)驗(yàn)測(cè)試獲得的數(shù)據(jù)不是線性的。同樣地，必須將一階多項(xiàng)式之外的其它函數(shù)擬合到這些數(shù)據(jù)?？墒褂玫某Ｒ娦问绞穷愋蛓＝axb或y＝aebx的指數(shù)形式。
通過將偏導(dǎo)數(shù)設(shè)置為等于零，可再次形成這些形式的正定方程，但是這種非線性聯(lián)立方程比線性方程更難求解。因此，通常通過在確定參數(shù)之前取對(duì)數(shù)，例如lny＝lna+blnx或lny＝lna+bx，將這些形式線性化。然后，引入新的變量，即z＝lny，作為lnx或x的線性函數(shù)。在這種情況下，代替使Y與曲線的偏差的平方和最小化，使lnY的偏差最小化。為了找到何種形式的曲線最佳擬合BER數(shù)據(jù)，使用MathCAD數(shù)學(xué)軟件。使用MathCAD來繪制BER曲線，并且相對(duì)于BER數(shù)據(jù)來擬合不同形式的曲線?？砂l(fā)現(xiàn)，y＝ceax所定義的指數(shù)曲線提供了BER數(shù)據(jù)的所希望擬合，盡管在不同的實(shí)施方式中，其它函數(shù)可提供所希望的結(jié)果。
數(shù)據(jù)線性化用于將類型y＝ceax的曲線擬合到數(shù)據(jù)點(diǎn)，以(x1，y1)，(x2y2)，…(xN，yN)給出，其中x是自變量，y是應(yīng)變量，N是x，y對(duì)的數(shù)目。為了使數(shù)據(jù)線性化，兩邊取對(duì)數(shù)，即lny＝lnc+ax。然后引入變量的改變，即X＝x和Y＝ln(y)，這產(chǎn)生方程Y＝aX+ln(c)。該方程是變量X和Y的線性方程，并且可用形式Y(jié)＝AX+B的“最小平方線”來近似。然而，在這種情況下，ln(y)而不是y將用于執(zhí)行最小平方近似。與最后兩個(gè)方程相比，注意A＝a和B＝ln(c)。因此，a＝A和c＝eb用于構(gòu)造隨后用于擬合曲線y＝ceax的系數(shù)。
再次以C++編程該方法。該方法要求解的正定矩陣僅僅是2×2的，可以相對(duì)高的精確度來求解。圖14和15示出了使用該方法繪制的兩個(gè)不同數(shù)據(jù)集合的曲線。
上述非線性指數(shù)最小平方和最小平方多項(xiàng)數(shù)方法都以相對(duì)高的精確度近似了原始數(shù)據(jù)。一般而言，使用這些方法而產(chǎn)生的曲線誤差的余量將導(dǎo)致靈敏度測(cè)量中的誤差余量小于0.1dB。此外，這些方法所提供的結(jié)果彼此非常接近。下面是對(duì)兩個(gè)數(shù)據(jù)集合(即數(shù)據(jù)集合1和數(shù)據(jù)集合2)執(zhí)行指數(shù)和最小平方多項(xiàng)式近似而獲得的結(jié)果。這里，‘S’表示標(biāo)準(zhǔn)誤差，‘R’表示相關(guān)系數(shù)。
數(shù)據(jù)集合1的結(jié)果3階多項(xiàng)式擬合y＝a+bx+cx2+dx3…系數(shù)數(shù)據(jù)a＝1.075334S＝1.720
b＝0.653063R＝.99168c＝0.097339d＝0.048979指數(shù)擬合y＝aebx系數(shù)數(shù)據(jù)a＝1.092514 標(biāo)準(zhǔn)誤差(S)＝1.690b＝0.533035 相關(guān)系數(shù)(R)＝.99158數(shù)據(jù)集合2的結(jié)果3階多項(xiàng)式擬合y＝a+bx+cx2+dx3…系數(shù)數(shù)據(jù)a＝1.192487S＝1.101b＝0.565984R＝.99592c＝0.164962d＝0.031628指數(shù)擬合y＝aebx系數(shù)數(shù)據(jù)a＝1.1846416S＝1.131b＝0.5021062R＝.99588對(duì)于兩個(gè)結(jié)果集合，多項(xiàng)式擬合比指數(shù)擬合具有稍高的相關(guān)系數(shù)。然而，數(shù)據(jù)集合2中的多項(xiàng)式擬合的標(biāo)準(zhǔn)誤差小于指數(shù)擬合的標(biāo)準(zhǔn)誤差，但是在數(shù)據(jù)集合1中，指數(shù)擬合的標(biāo)準(zhǔn)誤差小于多項(xiàng)式擬合。
根據(jù)這些結(jié)果，由于指數(shù)擬合步需要包含與三次方程相同多的項(xiàng)數(shù)，所以指數(shù)擬合模型被認(rèn)為更優(yōu)選。這是因?yàn)橹笖?shù)模型y＝aebx提供了與多項(xiàng)式方法幾乎相同的精確度(即到達(dá)大約第三位小數(shù)位)，并且還具有其中所有項(xiàng)的物理解釋。當(dāng)然，適當(dāng)時(shí)，在多種應(yīng)用中可使用多項(xiàng)式方法或其它方法，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可理解這一點(diǎn)。
一般而言，如果曲線擬合中要使用的數(shù)據(jù)似乎不能夠通過直線來近似，則通常有可用于良好擬合數(shù)據(jù)的方程?？紤]擬合數(shù)據(jù)的曲線類型時(shí)首先想到的是多項(xiàng)式。這是因?yàn)榭蓱?yīng)用多項(xiàng)式而不需要預(yù)先計(jì)劃，并且多項(xiàng)式在匹配圖表數(shù)據(jù)的形狀中通常是成功的。然而，當(dāng)選擇更高階的多項(xiàng)式來擬合數(shù)據(jù)時(shí)，可能難以確定多項(xiàng)式方程中的系數(shù)的理論基礎(chǔ)。優(yōu)選地以為何選擇特定的模型、以及該模型應(yīng)該具有某種類型的其中每個(gè)參數(shù)的物理解釋作為基礎(chǔ)。
使用線性化的方程來擬合數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的。典型地，這種類型的曲線比多項(xiàng)式更易于理解或預(yù)測(cè)。即，正確選擇曲線來擬合數(shù)據(jù)可導(dǎo)致洞察到產(chǎn)生數(shù)據(jù)的深層機(jī)制。其次，可比多項(xiàng)式更可靠地進(jìn)行例如微分、積分、內(nèi)插和外插的這些曲線的操作。第三，線性化的曲線通常需要比多項(xiàng)式更少數(shù)目的參數(shù)來估計(jì)值。結(jié)果，正定矩陣較小，并且可以相對(duì)高的精確度來求解。因此，這減少了對(duì)求解通常具有不希望的病態(tài)屬性的較大線性方程組的需求。因此，對(duì)于BER數(shù)據(jù)，申請(qǐng)人可確定，通常希望使用例如對(duì)數(shù)、倒數(shù)和指數(shù)的非線性形式來找到可線性化的曲線，以匹配數(shù)據(jù)的形狀，而不采用更高階多項(xiàng)式。
在根據(jù)目標(biāo)范圍內(nèi)的所測(cè)量BER值而產(chǎn)生了初始信道的BER-TCH功率電平函數(shù)之后，該函數(shù)則可用于有利地執(zhí)行給定頻率波段中的每個(gè)隨后信道的所希望BER和相應(yīng)TCH功率電平的快速搜索。首先，在塊42處，根據(jù)BER-TCH功率電平函數(shù)和所希望的BER，選擇隨后信道的估計(jì)或起始TCH功率電平。即，確定與隨后信道中所希望的BER相對(duì)應(yīng)的TCH功率電平的估計(jì)，并用作起始點(diǎn)，以針對(duì)所希望的BER來訓(xùn)練實(shí)際TCH功率電平。為了本討論，假設(shè)2.44％的希望BER，盡管根據(jù)要滿足的給定標(biāo)準(zhǔn)或運(yùn)營商要求，其它的希望BER也是適當(dāng)?shù)模绢I(lǐng)域的技術(shù)人員可理解這一點(diǎn)。
應(yīng)該注意，可根據(jù)上述路徑損耗函數(shù)來選擇估計(jì)的TCH功率電平。即，確定隨后信道的估計(jì)TCH功率電平的一種方法是使用與所希望的BER(即2.44％)相對(duì)應(yīng)的初始信道的TCH功率電平并使該值偏移路徑損耗函數(shù)上初始和隨后信道的路徑損耗值(或者如果未使用路徑損耗函數(shù)，則實(shí)際測(cè)量值)之間的差值，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可理解這一點(diǎn)(塊42’)。
一旦確定了估計(jì)的TCH功率電平，則在塊43處，據(jù)此來測(cè)量隨后信道的BER。如果所測(cè)量的BER不在目標(biāo)BER范圍內(nèi)(例如1.0至3.0％)，則可使用上述粗步長搜索來確定在該范圍內(nèi)中的TCH功率電平。如果所測(cè)量的BER在目標(biāo)范圍內(nèi)，則在塊44處，將其與所希望的BER值相比較，并將兩者之間的差值(即Δ)以及BER-TCH功率電平函數(shù)用于確定下一個(gè)估計(jì)的TCH功率電平。根據(jù)TCH功率電平函數(shù)的上述討論，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可理解，由于ΔBER和系數(shù)b已知，則根據(jù)關(guān)系ΔBER＝bcebxΔTCHlevel可估計(jì)下一個(gè)估計(jì)的TCH功率電平。
如果在塊45處，所測(cè)量的BER不在所希望的BER的閾值范圍內(nèi)(例如±0.15％)，則在塊46處，重復(fù)上面參考?jí)K43和44所述的步驟，直到找到與所希望的BER相對(duì)應(yīng)的TCH功率電平(即在閾值范圍內(nèi))，這樣結(jié)束圖3所示的方法。然而，如果希望更加精確，則在塊46’處可使用線性近似。更具體地，在相對(duì)較小的0.3％BER范圍內(nèi)(即±0.15％的BER閾值范圍內(nèi))，BER-TCH功率電平曲線的形狀近似為線性。因此，該線性關(guān)系可用于提供更進(jìn)一步的精確度，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可理解這一點(diǎn)。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖2和5，來描述用于確定RF接收機(jī)輻射靈敏度的測(cè)試系統(tǒng)30’和方法。測(cè)試系統(tǒng)30’包括RF源31’(例如基站仿真器)、RF受控包圍的環(huán)境以及無線手持設(shè)備接收機(jī)32’。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可理解，RF受控包圍的環(huán)境是電磁(EM)波屏蔽環(huán)境，如所示的EM消聲室37’(可以是整個(gè)或半個(gè)消聲室)、屏蔽室或RF罩。與RF源31’相連的天線35’位于消聲室37’內(nèi)，并通過同軸電纜與RF源31’相連以模擬基站。無線手持設(shè)備的天線36’同樣位于消聲室37’內(nèi)，并與手持接收機(jī)32’相連。應(yīng)該注意，在典型測(cè)試中，手持接收機(jī)32’和天線36’由設(shè)備框架容納，但是如果需要，沒有設(shè)備框架也可測(cè)試這些組件。
一般而言，除了路徑損耗確定過程之外，輻射接收機(jī)靈敏度搜索與上述傳導(dǎo)接收機(jī)靈敏度搜索相同。更具體地，頻率波段內(nèi)的多個(gè)無線信道的路徑損耗值之間的關(guān)系典型地不再如RF電纜33的情況一樣是線性函數(shù)。這是因?yàn)槁窂綋p耗會(huì)受到諸如天線增益、天線方向性和測(cè)量環(huán)境之類的因素的影響。典型地，路徑損耗對(duì)于不同的無線信道是不同的。
即使這樣，在塊48”處，仍然可使用與上述確定BER-TCH功率電平函數(shù)方法類似的方法來確定頻率波段的路徑損耗函數(shù)(例如最小平方近似等)。作為示例，可對(duì)波段內(nèi)的信道子集(例如每第10個(gè)信道)執(zhí)行上面參考圖13所述的五步驟路徑損耗搜索。該方法有利地可確定整個(gè)波段的精確路徑損耗函數(shù)，以提供每個(gè)信道的路徑損耗估計(jì)，而不花費(fèi)時(shí)間來獨(dú)立地測(cè)量每個(gè)信道的路徑損耗。然后在塊42”處，如上所述，使用路徑損耗函數(shù)來確定隨后信道的估計(jì)TCH功率電平。
現(xiàn)在參考圖6來進(jìn)一步詳細(xì)描述路徑損耗確定過程。從塊60處開始，在塊61處，測(cè)量RF頻率波段內(nèi)的至少一些RF信道的RF路徑損耗。使用上述示例，每M個(gè)信道來測(cè)量路徑損耗。作為示例，M可以是10，盡管也可使用其它的間隔。在塊62處，根據(jù)所述至少一些RF信道的所測(cè)量RF路徑損耗來確定RF路徑損耗函數(shù)，并且在塊63處，根據(jù)RF路徑損耗函數(shù)來確定給定RF頻率波段內(nèi)的至少另一個(gè)信道的RF路徑損耗，這樣結(jié)束所示方法(塊64)。
M的選擇通常取決于系統(tǒng)的線性度。即，線性系統(tǒng)將只需要測(cè)量兩個(gè)點(diǎn)，而與信道的數(shù)目或頻率帶寬無關(guān)。隨著系統(tǒng)的非線性度或階數(shù)增加，應(yīng)該相應(yīng)地增加擬合方程的單根曲線的階數(shù)以獲得正確的擬合?？墒褂米钚∑椒椒椒ɑ蚱渌蔷€性擬合方法。多種方法使用尺寸與方程的階數(shù)相關(guān)的矩陣求逆。隨著維數(shù)的增加，求逆逐漸復(fù)雜并易于出錯(cuò)。最小平方方法需要矩陣求逆。由于較大頻率范圍上的無線電系統(tǒng)的性質(zhì)，可存在更高階的路徑損耗響應(yīng)。
還可使用多個(gè)樣條來執(zhí)行路徑損耗曲線擬合。即，用多個(gè)部分方程替換一個(gè)完整的方程。在旋轉(zhuǎn)基座上將連續(xù)點(diǎn)集合(例如四個(gè)連續(xù)點(diǎn))分組。例如，前四個(gè)點(diǎn)用于產(chǎn)生第一樣條序列，第二至第五點(diǎn)用于產(chǎn)生第二樣條序列，如此等等。除了第一和最后樣條序列之外的所有樣條序列僅使用中間點(diǎn)(例如從點(diǎn)2至3的方程)作為有效的擬合方程。使用方程的中間點(diǎn)使得第一和最后兩個(gè)點(diǎn)沒有相應(yīng)的方程。不同的樣條方法改變第一和最后樣條構(gòu)造。外插三次樣條使用第一序列的前兩個(gè)樣條(例如點(diǎn)1至2)、最后序列的后兩個(gè)樣條(例如點(diǎn)3至4)。也可使用其它適當(dāng)?shù)臉訔l擬合方法，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可理解這一點(diǎn)。
參考圖16，示出了從各個(gè)樣條序列產(chǎn)生的兩個(gè)正弦波曲線。每個(gè)曲線是正弦波的樣條擬合。每根線都是樣條擬合內(nèi)的一個(gè)樣條序列。使序列偏移每樣條序列-0.5dB，來示出交迭的樣條序列。每第10個(gè)點(diǎn)來取數(shù)據(jù)。上圖由四個(gè)點(diǎn)樣條構(gòu)成。下圖示出了如上所述所使用數(shù)據(jù)移位了的上樣條。為了清楚起見，各個(gè)正弦曲線偏移了4dB。粗線和點(diǎn)線示出了從上圖到下圖的中間線移位。
如上所述，路徑損耗曲線擬合減少了未測(cè)量信道的測(cè)量時(shí)間。在連續(xù)信道路徑損耗插超過內(nèi)插誤差的系統(tǒng)中節(jié)省了時(shí)間。線性內(nèi)插將有利地產(chǎn)生±0.1dB下的典型精確度。上面參考圖6所述的路徑損耗方法可用于輻射和傳導(dǎo)路徑損耗測(cè)量，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可理解這一點(diǎn)。
在某些路徑損耗/接收機(jī)靈敏度測(cè)試測(cè)量中需要考慮的另一因素是被測(cè)試的特定手持設(shè)備的滯后。更具體地，通過將基站仿真器的TCH電平輸出與手持設(shè)備所接收并作為RSSI傳遞給仿真器的信號(hào)相比較，來測(cè)量接收機(jī)路徑損耗。仿真器放大的連續(xù)0.1dB的調(diào)節(jié)將檢測(cè)放大中的改變導(dǎo)致RSSI改變的范圍。在此“邊緣”點(diǎn)處，無線電在兩個(gè)沒有放大改變的RSSI讀出之間振蕩。例如，該邊緣點(diǎn)可以是由系統(tǒng)誤差、改變位置或改變信號(hào)強(qiáng)度引起的。隨著RSSI讀出振蕩，手持設(shè)備可通過以類似振蕩模式改變其發(fā)射機(jī)功率來響應(yīng)，以實(shí)現(xiàn)手持功率管理。同樣地，多個(gè)手持設(shè)備制造商在每個(gè)移動(dòng)手持設(shè)備內(nèi)實(shí)施軟件以考慮該問題來改變邊緣。
更具體地，將出現(xiàn)問題的單個(gè)RSSI邊緣點(diǎn)分為兩個(gè)不同的值。這兩個(gè)點(diǎn)以典型地小于0.5dB的值跨距實(shí)際邊緣點(diǎn)兩邊。由于接收到的TCH電平改變，如圖17所示，將早早地報(bào)告RSSI邊緣點(diǎn)。該雙邊緣系統(tǒng)(公知為滯后)減少了RSSI和TX功率控制中的任何振蕩的可能性。由于設(shè)備RSSI減小，報(bào)告給基站仿真器的RSSI將改變，使得如果設(shè)備RSSI僅增加少量，則去除任何振蕩。
盡管滯后避免了振蕩，滯后還產(chǎn)生了與真實(shí)RSSI邊緣的偏移。對(duì)于具有已知滯后的已知設(shè)備，可將值作為偏移施加到每個(gè)信道。對(duì)于未知設(shè)備，需要使用步進(jìn)算法來確定滯后，然后在每個(gè)路徑損耗信道中考慮滯后。去除滯后以獲得真實(shí)的邊緣點(diǎn)。滯后典型地應(yīng)用于給定波段內(nèi)的所有信道。
現(xiàn)在參考圖7來描述包括滯后搜索的用于確定路徑損耗的一個(gè)示范方法。應(yīng)該注意，該方法可用于傳導(dǎo)路徑損耗或輻射路徑損耗，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可理解這一點(diǎn)。從塊70處開始，在塊71處，通過沿增加和減少方向掃過從RF源發(fā)射的RF功率值，確定關(guān)于RF接收機(jī)處的給定RSSI值轉(zhuǎn)變的滯后邊緣對(duì)。在塊72處，使用滯后的轉(zhuǎn)變沿，來確定相對(duì)細(xì)粒度的RF功率值與相對(duì)粗粒度的RSSI值之間的關(guān)系。更具體地，由于接收機(jī)32或32’的RSSI轉(zhuǎn)變點(diǎn)位于滯后轉(zhuǎn)變沿之間，一旦知道了與滯后轉(zhuǎn)變沿相對(duì)應(yīng)的TCH功率電平，則可確定實(shí)際RSSI轉(zhuǎn)變相對(duì)于TCH功率電平的位置。然后在塊73處，根據(jù)給定RF功率值處的給定RSSI和確定的相對(duì)細(xì)粒度的RF功率值與相對(duì)粗粒度的RSSI值之間的關(guān)系，確定給定信道的RF路徑損耗，這樣結(jié)束所示方法(塊74)。
隨著TCH電平增加和減少，掃描找到邊緣點(diǎn)。作為示例，粗粒度的RSSI值可以是1.0dB的增量(即所報(bào)告的手持接收機(jī)的精確度)，而相對(duì)細(xì)粒度的增量可以是0.1dB(即內(nèi)部接收機(jī)放大器的精確度)。為了找到第一邊緣，接收機(jī)的內(nèi)部放大可以+0.1dB的增量增加，直到找到邊緣為止。然后，取+1.0dB的步長，之后是-0.1dB補(bǔ)償?shù)男蛄校钡秸业降诙吘?。?shí)際的RSSI值將位于兩個(gè)邊緣之間。應(yīng)該注意，由于可首先找到任一邊緣，所以首先測(cè)量的方向?qū)Y(jié)果沒有影響。即，可以-0.1dB補(bǔ)償來找第一滯后邊緣，滯后以-1.0dB補(bǔ)償和+0.1dB補(bǔ)償來找第二滯后邊緣，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可理解這一點(diǎn)。
現(xiàn)在參考圖8來描述測(cè)試方法的其它方面。RF源31或31’以相對(duì)細(xì)的粒度發(fā)射RF功率值，而RF接收機(jī)32或32’以相對(duì)粗的粒度產(chǎn)生RSSI值，并如上所述，關(guān)于相鄰RSSI值之間的每個(gè)轉(zhuǎn)變具有未知的滯后。在塊80’處，以初始RF功率電平從RF源31或31’發(fā)射信號(hào)，并且測(cè)量RF接收機(jī)32或32’的相應(yīng)初始RSSI值。在塊75’處，根據(jù)初始RF功率電平和相應(yīng)初始RSSI值之間的差值，設(shè)置RF源31或31’的初始內(nèi)部放大，從而關(guān)于RF源而校準(zhǔn)RF接收機(jī)32或32’。
此外，該方法還可包括對(duì)于給定RF頻率波段內(nèi)的至少另一個(gè)給定RF信道的三個(gè)確定步驟在塊76’和77’處，確定多個(gè)RF路徑損耗；以及在塊78’處，如上所述使用最小平方算法、多個(gè)樣條等，根據(jù)多個(gè)RF路徑損耗來確定RF路徑損耗函數(shù)。然后在塊79’處，根據(jù)RF路徑損耗函數(shù)，確定給定RF頻率波段內(nèi)的至少另一個(gè)信道的RF路徑損耗。
在上述說明書和有關(guān)附圖中呈現(xiàn)的教導(dǎo)下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可想到本發(fā)明的多個(gè)修改和其它實(shí)施例。因此，要理解，本發(fā)明不局限于所公開的特定實(shí)施例，并且修改和實(shí)施例意欲包括在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于使用通過射頻(RF)電纜與RF接收機(jī)相耦合的RF源，來確定傳導(dǎo)的RF接收機(jī)靈敏度的測(cè)試方法，其中傳導(dǎo)的RF接收機(jī)靈敏度是基于在至少一個(gè)頻率波段上延伸的多個(gè)信道在所希望誤碼率(BER)下的業(yè)務(wù)信道(TCH)功率電平而定義的，該測(cè)試方法包括步驟確定初始信道的BER-TCH功率電平函數(shù)；根據(jù)BER-TCH功率電平函數(shù)和所希望BER來確定隨后信道的估計(jì)TCH功率電平；根據(jù)估計(jì)的TCH功率電平來測(cè)量隨后信道的BER；將所測(cè)量的BER與所希望的BER相比較，并使用兩者之間的差值以及BER-TCH功率電平函數(shù)來確定下一個(gè)估計(jì)的TCH功率電平；以及如果差值大于閾值則重復(fù)測(cè)量和比較，從而確定隨后信道中與所希望BER相對(duì)應(yīng)的TCH功率電平。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試方法，其中，確定初始信道的BER-TCH功率電平函數(shù)的步驟包括測(cè)量目標(biāo)BER范圍內(nèi)的多個(gè)BER的各自TCH功率電平；以及根據(jù)目標(biāo)BER范圍中的所測(cè)量BER來確定BER-TCH功率電平函數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)試方法，其中，目標(biāo)BER范圍是從大約1％到3％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試方法，還包括當(dāng)所測(cè)量BER和所希望BER之間的差值小于或等于閾值時(shí)，使用線性近似來確定隨后信道中與所希望BER相對(duì)應(yīng)的TCH功率電平。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試方法，其中，BER-TCH功率電平函數(shù)包括指數(shù)函數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試方法，其中，確定BER-TCH功率電平函數(shù)的步驟包括根據(jù)最小平方算法來確定BER-TCH功率電平函數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試方法，其中，RF接收機(jī)包括全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)接收機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試方法，其中，RF接收機(jī)包括通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)接收機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試方法，其中，RF接收機(jī)包括全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)的增強(qiáng)數(shù)據(jù)率改進(jìn)(EDGE)接收機(jī)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試方法，其中，RF源包括基站仿真器。
11.一種用于確定傳導(dǎo)的射頻(RF)接收機(jī)靈敏度的測(cè)試系統(tǒng)，其中傳導(dǎo)的射頻(RF)接收機(jī)靈敏度是基于在至少一個(gè)頻率波段上延伸的多個(gè)信道在所希望誤碼率(BER)下的業(yè)務(wù)信道(TCH)功率電平而定義的，該系統(tǒng)包括RF源；RF接收機(jī)；使所述RF源與所述RF接收機(jī)相耦合的RF電纜；以及與所述RF接收機(jī)相耦合的測(cè)試控制器，所述測(cè)試控制器用于確定初始信道的BER-TCH功率電平函數(shù)，根據(jù)BER-TCH功率電平函數(shù)和所希望BER來確定隨后信道的估計(jì)TCH功率電平，根據(jù)估計(jì)的TCH功率電平來測(cè)量隨后信道的BER，將所測(cè)量的BER與所希望的BER相比較，并使用兩者之間的差值以及BER-TCH功率電平函數(shù)來確定下一個(gè)估計(jì)的TCH功率電平，以及如果差值大于閾值則重復(fù)測(cè)量和比較，從而確定隨后信道中與所希望BER相對(duì)應(yīng)的TCH功率電平。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的測(cè)試系統(tǒng)，其中，所述測(cè)試控制器通過以下步驟來確定初始信道的BER-TCH功率電平函數(shù)測(cè)量目標(biāo)BER范圍內(nèi)的多個(gè)BER的各自TCH功率電平；以及根據(jù)目標(biāo)BER范圍中的所測(cè)量BER來確定BER-TCH功率電平函數(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的測(cè)試系統(tǒng)，其中，目標(biāo)BER范圍是從大約1％到3％。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的測(cè)試系統(tǒng)，其中，當(dāng)所測(cè)量BER和所希望BER之間的差值小于或等于閾值時(shí)，所述測(cè)試控制器使用線性近似來確定隨后信道中與所希望BER相對(duì)應(yīng)的TCH功率電平。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的測(cè)試系統(tǒng)，其中，BER-TCH功率電平函數(shù)包括指數(shù)函數(shù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的測(cè)試系統(tǒng)，其中，所述測(cè)試控制器通過根據(jù)最小平方算法，確定BER-TCH功率電平函數(shù)，來確定BER-TCH功率電平函數(shù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的測(cè)試系統(tǒng)，其中，所述RF接收機(jī)包括全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)接收機(jī)。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的測(cè)試系統(tǒng)，其中，所述RF接收機(jī)包括通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)接收機(jī)。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的測(cè)試系統(tǒng)，其中，所述RF接收機(jī)包括全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)的增強(qiáng)數(shù)據(jù)率改進(jìn)(EDGE)接收機(jī)。
20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的測(cè)試系統(tǒng)，其中，所述RF源包括基站仿真器。
全文摘要
一種用于使用通過RF電纜與RF接收機(jī)相耦合的RF源，來確定傳導(dǎo)的射頻(RF)接收機(jī)靈敏度的測(cè)試方法，可包括確定初始信道的誤碼率(BER)－業(yè)務(wù)信道(TCH)功率電平函數(shù)；根據(jù)該函數(shù)和所希望BER來確定隨后信道的估計(jì)TCH功率電平；以及根據(jù)估計(jì)的TCH功率電平來測(cè)量隨后信道的BER?？蓪⑺鶞y(cè)量的BER與所希望的BER相比較，并使用兩者之間的差值以及所述函數(shù)來確定下一個(gè)估計(jì)的TCH功率電平。如果差值大于閾值則重復(fù)測(cè)量和比較，從而確定隨后信道中與所希望BER相對(duì)應(yīng)的TCH功率電平。
文檔編號(hào)H04B1/06GK101018094SQ20071008503
公開日2007年8月15日 申請(qǐng)日期2007年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月1日
發(fā)明者齊亦紅, 佩里·亞爾莫什澤韋茨基, 邁克爾·舍滕恩 申請(qǐng)人:捷訊研究有限公司