專利名稱：仿真操作環(huán)境測(cè)試條件下測(cè)試移動(dòng)終端的裝置及相關(guān)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及用于在測(cè)試條件下測(cè)試移動(dòng)終端的操作的方式，這些測(cè)試條件模擬了移動(dòng)終端可在其中進(jìn)行操作的操作環(huán)境。特別地，本發(fā)明涉及這樣的裝置及相關(guān)聯(lián)的方法，對(duì)移動(dòng)終端進(jìn)行測(cè)試以確定其操作性能，比如確定移動(dòng)終端的性能，以準(zhǔn)確地進(jìn)行高級(jí)正向鏈路三邊測(cè)量(AFLT)測(cè)量法。
將仿真信號(hào)應(yīng)用于移動(dòng)終端，以及對(duì)于在移動(dòng)終端處進(jìn)行的測(cè)量的代表性的響應(yīng)進(jìn)行檢測(cè)。該仿真信號(hào)仿真例如蜂窩網(wǎng)絡(luò)，該蜂窩網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生在有具體特性的無(wú)線信道上進(jìn)行廣播的導(dǎo)頻信號(hào)。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線信道的改進(jìn)仿真提供了移動(dòng)終端的更為準(zhǔn)確的測(cè)試。
背景技術(shù)：
在不限制本發(fā)明范圍的情況下，結(jié)合仿真器測(cè)試系統(tǒng)來(lái)描述本發(fā)明的背景，這些測(cè)試系統(tǒng)用來(lái)對(duì)通信信道上的信號(hào)響應(yīng)進(jìn)行建模。
高級(jí)正向鏈路三邊測(cè)量(AFLT)測(cè)量法是基于手持設(shè)備的地理定位技術(shù)，其已經(jīng)由電信工業(yè)協(xié)會(huì)的IS-801中的TR-45.5標(biāo)準(zhǔn)化用于進(jìn)行CDMA終端的緊急定位。為了對(duì)基于AFLT的定位提供適當(dāng)?shù)臏y(cè)量，移動(dòng)設(shè)備必須測(cè)量CDMA導(dǎo)頻信號(hào)之間的時(shí)間差，其中術(shù)語(yǔ)CDMA導(dǎo)頻信號(hào)具體地是指服務(wù)小區(qū)導(dǎo)頻信號(hào)和鄰近小區(qū)導(dǎo)頻信號(hào)。最少需要來(lái)自兩個(gè)這樣鄰近小區(qū)的觀察，連同服務(wù)基站的坐標(biāo)一起，確定移動(dòng)設(shè)備的位置(盡管在實(shí)踐中，可捕獲更多導(dǎo)頻信號(hào)，以便減少最終的定位誤差)。在AFLT實(shí)施中，終端使用了IS-801標(biāo)準(zhǔn)化的消息，以通過(guò)CDMA網(wǎng)絡(luò)將測(cè)量數(shù)據(jù)傳送到PDE(位置確定單元)。最后在PDE處，測(cè)量的時(shí)間(相位)差可轉(zhuǎn)換為范圍差，這些范圍差可用來(lái)公式化非線性方程的同時(shí)系統(tǒng)。在沒(méi)有任何測(cè)量或系統(tǒng)誤差時(shí)，這些方程的交集明確地限定了手持設(shè)備的位置。
FCC已經(jīng)為E-911呼叫定義了準(zhǔn)確度要求集，它們?cè)跇I(yè)內(nèi)共同地稱為E-911第二階段命令。該命令規(guī)定了基于手持設(shè)備的技術(shù)方案應(yīng)當(dāng)將E-911呼叫者定位在50米之內(nèi)(對(duì)于67％的呼叫)和定位在150米之內(nèi)(對(duì)于95％的呼叫)。新的具有ALI(自動(dòng)定位識(shí)別)能力的手持設(shè)備必須在2003年10月之前滿足FCC的E911第二階段的定位準(zhǔn)確度要求。
FCC OET公告第71號(hào)定義了用于論證對(duì)于經(jīng)驗(yàn)測(cè)試的順應(yīng)性的統(tǒng)計(jì)方法。如果n表示測(cè)量的數(shù)量，則第r和第s個(gè)測(cè)量分別表示為xr和ys。x和y分別是與概率p1和p2相關(guān)聯(lián)的百分點(diǎn)，則x小于xr同時(shí)y小于ys的概率通過(guò)公式來(lái)給定confidence(x≤xr,y≤ys;n,r,s,p1,p2)=Σi=1r-1Σj=1s-1nin-in-jp1i(p2-p1)j-i(1-p2)n-j]]>其中p1＝0.67，p2＝0.95。該公式用來(lái)檢驗(yàn)順應(yīng)性。
該命令對(duì)于運(yùn)營(yíng)商以及銷售商具有巨大的影響，因此相當(dāng)重要的是建立可再現(xiàn)和無(wú)差別的測(cè)試方案、測(cè)試方法及過(guò)程，以便驗(yàn)證移動(dòng)電話滿足這些以及其它可能的準(zhǔn)確度要求。與對(duì)于移動(dòng)電話順應(yīng)性和驗(yàn)證測(cè)試的情況一樣，運(yùn)營(yíng)商/銷售商也需要在其中能夠進(jìn)行定位系統(tǒng)校準(zhǔn)和驗(yàn)證的標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試環(huán)境。因此，能夠在廣泛現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的場(chǎng)所中使用的標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)室測(cè)試系統(tǒng)可用作對(duì)于在不同(仿真)的環(huán)境中驗(yàn)證不同品牌電話的定位準(zhǔn)確度的基礎(chǔ)，并且此類型的系統(tǒng)在當(dāng)前是迫切需要的。此外，實(shí)驗(yàn)室測(cè)試還可減少現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的數(shù)量和成本。
在大規(guī)模采用AFLT之前，手持設(shè)備制造商和基礎(chǔ)設(shè)施銷售商要求標(biāo)準(zhǔn)化的、完全定義的和可重復(fù)的方法，用于在實(shí)時(shí)的可重新配置的測(cè)試系統(tǒng)中測(cè)試集成系統(tǒng)的性能。這種測(cè)試的中間階段實(shí)際上可能完全規(guī)避了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的，而是只需要在實(shí)施之前進(jìn)行少量的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試點(diǎn)。至少兩個(gè)主要測(cè)試設(shè)備銷售商已經(jīng)開發(fā)了能夠用于測(cè)試A-FLT定位技術(shù)的E911第二階段順應(yīng)性驗(yàn)證系統(tǒng)。當(dāng)前的方法是使用具有可編程損傷的目前技術(shù)CDMA網(wǎng)絡(luò)仿真硬件，以便對(duì)于使系統(tǒng)性能降級(jí)的一些現(xiàn)實(shí)世界的蜂窩網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)象進(jìn)行建模。它們還純粹地使用了基于信道模型的隨機(jī)無(wú)線信道建模，這些信道模型是直接從文獻(xiàn)中或者從標(biāo)準(zhǔn)化組織為移動(dòng)設(shè)備的順應(yīng)性測(cè)試而公布的出版物中獲得的。盡管這些模型可能抓住了用于不同多徑環(huán)境(比如城市、鄉(xiāng)村和郊區(qū))的無(wú)線電信道的一些重要方面，但是它們不能夠緊密地對(duì)于在特定位置中遇到的信道沖激響應(yīng)進(jìn)行建模。于是，盡管鄉(xiāng)村信道模型可能對(duì)于落入該分類中的區(qū)域給出了平均信道屬性的一些指示，但是可能會(huì)發(fā)現(xiàn)真正的無(wú)線信道從特定鄉(xiāng)村區(qū)域中的隨機(jī)信道模型的實(shí)際偏差可能實(shí)際上是顯著的。因此，很明顯，已經(jīng)設(shè)計(jì)出的E911第二階段順應(yīng)性和驗(yàn)證系統(tǒng)并不是定制用來(lái)預(yù)測(cè)用于具體地理區(qū)域的位置準(zhǔn)確度。
下一代的硬件在環(huán)(hardware-in-the-loop)測(cè)試裝置和系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)提供一種用于以切實(shí)可行的大量細(xì)節(jié)來(lái)仿真某些市場(chǎng)專有條件的機(jī)制，這些條件將使得一個(gè)網(wǎng)絡(luò)/環(huán)境/場(chǎng)所中的性能相對(duì)于另一個(gè)中的有所區(qū)別。隨著系統(tǒng)朝著使用更小的小區(qū)尺寸發(fā)展并且逐漸需要部署更為智能的網(wǎng)絡(luò)，則伴隨有這樣的需要為地貌/地形/人造特性對(duì)于接收的無(wú)線信號(hào)特性的影響提供更為真實(shí)的模型。這要求使用更為復(fù)雜的信道預(yù)測(cè)技術(shù)，這些技術(shù)能夠提供市場(chǎng)細(xì)分的信道數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)更好地代表了原本在廣泛的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試期間實(shí)際獲得的信道測(cè)量。
正如可能已看到的，用于為所選的地形區(qū)域模型來(lái)確定位置坐標(biāo)的改進(jìn)仿真系統(tǒng)相對(duì)于現(xiàn)有系統(tǒng)可以提供顯著優(yōu)點(diǎn)。
因此，所需要的是一種用來(lái)在E-911第二階段準(zhǔn)確度要求中測(cè)試移動(dòng)終端順應(yīng)性的改進(jìn)方式。
正是依據(jù)了與移動(dòng)終端操作的測(cè)試有關(guān)的此背景信息，形成了本發(fā)明的顯著改善。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明有利地提供了這樣的設(shè)備及關(guān)聯(lián)方法，通過(guò)該設(shè)備及方法來(lái)測(cè)試移動(dòng)終端在測(cè)試條件下的操作，這些測(cè)試條件模仿移動(dòng)終端可在其中進(jìn)行操作的操作環(huán)境。
經(jīng)過(guò)本發(fā)明實(shí)施例的操作，提供了用來(lái)測(cè)試移動(dòng)終端以確定其操作能力的方式，例如確定移動(dòng)終端準(zhǔn)確地進(jìn)行高級(jí)正向鏈路三邊測(cè)量的能力。
該測(cè)試設(shè)備包括仿真器，該仿真器對(duì)移動(dòng)終端可在其中進(jìn)行定位的實(shí)際操作環(huán)境進(jìn)行仿真。該仿真器產(chǎn)生了在移動(dòng)終端經(jīng)被測(cè)試即形成被測(cè)終端時(shí)應(yīng)用到移動(dòng)終端的仿真信號(hào)。響應(yīng)于仿真信號(hào)，移動(dòng)終端進(jìn)行測(cè)量，比如AFLT測(cè)量，并且形成表示這些測(cè)量的響應(yīng)。該測(cè)試裝置檢測(cè)這些響應(yīng)，并且從其中確定移動(dòng)終端的操作符合性。
仿真信號(hào)仿真了例如蜂窩網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生在具體特性的無(wú)線信道上廣播的導(dǎo)頻信號(hào)。網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線信道的改進(jìn)仿真提供了移動(dòng)終端的更為準(zhǔn)確的測(cè)試。
在本發(fā)明的一個(gè)方面中，提供了改進(jìn)的仿真系統(tǒng)，用于確定移動(dòng)設(shè)備在所選地理區(qū)域內(nèi)的位置坐標(biāo)。
在本發(fā)明的另一方面中，提供了AFLT地理定位硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)，用于校驗(yàn)CDMA移動(dòng)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的E-911第二階段順應(yīng)性。設(shè)計(jì)該系統(tǒng)以便滿足由FCC為測(cè)試這些系統(tǒng)而闡述的標(biāo)準(zhǔn)。與其它商業(yè)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試系統(tǒng)不同，該測(cè)試系統(tǒng)能夠通過(guò)使用區(qū)域特定的半確定性的信道建模來(lái)測(cè)試具體地理區(qū)域中現(xiàn)實(shí)世界的性能。該發(fā)明使用了射線跟蹤工具，該工具操作建模了具體地理區(qū)域的3D建筑物數(shù)據(jù)庫(kù)信息，以便提供長(zhǎng)期信道特性的穩(wěn)健預(yù)測(cè)。短期信道特性(比如短期衰落)是利用眾所周知的隨機(jī)信道模型(CoDiT)來(lái)建模的。將信道模型模塊集成到標(biāo)準(zhǔn)的硬件在環(huán)測(cè)試環(huán)境中(下面更為具體地描述)，作為支持CDMA移動(dòng)裝置和網(wǎng)絡(luò)在現(xiàn)實(shí)測(cè)試環(huán)境中的實(shí)時(shí)測(cè)試的媒介。結(jié)果是這樣的測(cè)試系統(tǒng)，其滿足了FCC對(duì)于這種預(yù)測(cè)方法的要求，并且產(chǎn)生對(duì)于公共安全人員以及負(fù)責(zé)無(wú)線系統(tǒng)性能的其它人士而言有意義的輸出。這類方法對(duì)于實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試在預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度上僅居其次席，它是用于此應(yīng)用的獨(dú)有的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。而且，尚無(wú)其它商業(yè)銷售商已經(jīng)設(shè)計(jì)出能夠在具體的地理位置中對(duì)于E911第二階段順應(yīng)性(對(duì)于FCC批準(zhǔn)的緊急定位技術(shù)的任一種)來(lái)進(jìn)行測(cè)試的系統(tǒng)。
因此，在這些及其它方面中，提供了用于測(cè)試被測(cè)終端的設(shè)備及關(guān)聯(lián)方法。該測(cè)試依照于仿真操作環(huán)境的控制環(huán)境。操作環(huán)境仿真器產(chǎn)生用于應(yīng)用到被測(cè)終端的仿真信號(hào)。仿真信號(hào)仿真在操作環(huán)境中產(chǎn)生和傳送的信號(hào)。操作環(huán)境的仿真利用了建模的無(wú)線信道。建模的無(wú)線信道是利用由至少第一非漫射分量和至少一個(gè)漫射分量的組合形成的信道沖激響應(yīng)估計(jì)來(lái)建模的。分析器適于接收由被測(cè)終端響應(yīng)于由操作環(huán)境仿真器產(chǎn)生的仿真信號(hào)應(yīng)用到被測(cè)終端而產(chǎn)生的響應(yīng)的指示。
本發(fā)明的更完整理解及其范圍可從如下簡(jiǎn)述的附圖、本發(fā)明當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例的如下具體描述、以及所附權(quán)利要求中獲得。


圖1示出了城市傳播環(huán)境的表示，在該環(huán)境中無(wú)線信道是可定義的，并且該環(huán)境的模型可由本發(fā)明實(shí)施例的無(wú)線信道仿真器形成。
圖2示出了由于多徑傳輸造成的短期衰落的表示，其建?？捎杀景l(fā)明實(shí)施例的無(wú)線信道仿真器形成。
圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例的無(wú)線信道仿真器的功能框圖。
圖4示出了抽頭延遲線路模型的功能框圖，該模型形成了圖3中所示的無(wú)線信道仿真器的一部分。
圖5示出了依照本發(fā)明實(shí)施例操作而形成的、由射線跟蹤建模形成的示例性功率延遲配置。
圖6示出了表示本發(fā)明實(shí)施例操作的方法流程圖。
圖7示出了本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)試裝置的功能框圖，其中對(duì)于被測(cè)終端進(jìn)行定位以確定其E911第二階段順應(yīng)性。
圖8示出了作為依照本發(fā)明實(shí)施例操作的射線跟蹤預(yù)測(cè)的結(jié)果而產(chǎn)生的多徑屏蔽的圖形表示。
圖9示出了參數(shù)查找表的表示，其形成了圖7中所示測(cè)試裝置的一部分。
圖10示出了消息序列圖，其代表了在本發(fā)明實(shí)施例的操作期間產(chǎn)生的信令。
具體實(shí)施例方式
盡管在下文中具體地呈現(xiàn)了本發(fā)明的特定實(shí)施例的使用和實(shí)現(xiàn)，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明提供了可在廣泛多樣的上下文中實(shí)施的許多發(fā)明理念。這里討論的具體實(shí)施例僅僅是用于實(shí)現(xiàn)和使用本發(fā)明的具體方式的說(shuō)明，而并不意在限制本發(fā)明的范圍。
一種用于產(chǎn)生特定地點(diǎn)信道模型的方法是通過(guò)使用射線跟蹤，通過(guò)該方法能夠在RF能量經(jīng)過(guò)建筑物模型傳播時(shí)以及在它與真實(shí)環(huán)境中存在的障礙物的模型相互作用時(shí)仿真RF能量的行為。最終結(jié)果是路徑損耗、長(zhǎng)期衰落、傳播延遲以及NLOS(非視線)情況效應(yīng)的特定地點(diǎn)預(yù)測(cè)。
對(duì)于室外信道建模，通常的射線跟蹤仿真器將使用用于特定位置的3D建筑物數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)，以便預(yù)測(cè)無(wú)線信道的某些特性，比如小區(qū)規(guī)劃的信號(hào)強(qiáng)度。盡管射線跟蹤產(chǎn)生了比使用經(jīng)驗(yàn)性地基于隨機(jī)模型的“現(xiàn)貨”時(shí)更為真實(shí)的無(wú)線信道模型，但是重要的是注意到僅將有限的細(xì)節(jié)水平引入到仿真環(huán)境中。因此，建筑物墻壁可能建模為沒(méi)有窗戶的面板，通常充當(dāng)散射體的燈柱可能未包含在建筑物數(shù)據(jù)庫(kù)信息中，并且可能無(wú)法對(duì)植物精確地建模。將這些和其它細(xì)節(jié)從無(wú)線環(huán)境中省略意味著射線跟蹤的信道建模將主要捕獲視線傳播現(xiàn)象、鏡面反射和拐角衍射，因?yàn)橛靡詫?duì)無(wú)線信號(hào)的散射效應(yīng)完整地進(jìn)行建模所要求的細(xì)節(jié)水平和仿真時(shí)間將是禁止性的。涉及仿真時(shí)間和預(yù)測(cè)信號(hào)誤差的詳細(xì)的射線跟蹤敏感性分析也列入其中。
由于射線跟蹤一般不計(jì)算漫射射線，所以提出用于信道預(yù)測(cè)的新方法，由此使用射線跟蹤以便預(yù)測(cè)多徑?jīng)_激響應(yīng)的鏡面分量，并且然后使用基于CoDiT(碼分試驗(yàn)臺(tái))的隨機(jī)模型以便創(chuàng)建漫射射線的隨機(jī)相位和到達(dá)角度。這些漫射射線將有助于信道模型中的短期衰落和多普勒移位。該方法用于將射線跟蹤的信道模型提升到在每個(gè)具體區(qū)域中進(jìn)行的能量傳播的甚至更為真實(shí)的表示。在隨后的說(shuō)明中，提供了可用來(lái)建立地理位置信道模型的方式，其組合了射線跟蹤和來(lái)自CoDiT的隨機(jī)模型。
地理位置信道建模算法提供了以射線跟蹤和隨機(jī)建模的組合使用為基礎(chǔ)的信道預(yù)測(cè)工具。目的是設(shè)計(jì)一種特定地點(diǎn)的無(wú)線信道仿真器，該仿真器能夠根據(jù)位置來(lái)緊密表示移動(dòng)終端所經(jīng)歷的傳播信道。為了實(shí)現(xiàn)此標(biāo)準(zhǔn)，仿真器設(shè)計(jì)必須仔細(xì)考慮數(shù)個(gè)重要的傳播因素，比如路徑損耗、長(zhǎng)期衰落、NLOS情況、短期多徑衰落和多普勒移位。
圖1提供了與有助于長(zhǎng)期衰落和短期衰落的區(qū)域以及射線跟蹤如何計(jì)算鏡面反射有關(guān)的一般概念。圖1示出了城市區(qū)域，其中設(shè)置了通信臺(tái)12和14的通信臺(tái)集。通信臺(tái)12形成發(fā)送臺(tái)，并且通信臺(tái)14形成接收臺(tái)。發(fā)送臺(tái)12在此代表蜂窩通信系統(tǒng)的基站，并且通信臺(tái)14代表蜂窩通信臺(tái)的移動(dòng)臺(tái)。
該城市區(qū)域包括多個(gè)建筑物結(jié)構(gòu)16。這些建筑物結(jié)構(gòu)改變了形成基站和移動(dòng)臺(tái)的發(fā)送臺(tái)與接收臺(tái)之間的信號(hào)通信。地面18所代表的地面區(qū)域、區(qū)域22所代表的半透射特性區(qū)域、區(qū)域24所指示的造成散射的對(duì)象、衍射器26所指示的造成衍射的物體、以及反射器28所指示的造成反射的物體也形成了城市環(huán)境的一部分。這些單元也影響通信臺(tái)12與通信臺(tái)14之間的信號(hào)傳輸。在圖1所示的示例性環(huán)境中，位于線32左側(cè)的區(qū)域部分(如圖所示)定義了長(zhǎng)期衰落區(qū)。同時(shí)，線32右側(cè)的區(qū)域(如圖所示)定義了短期衰落區(qū)。
圖2在此示出了大體處于40處的另一示例性區(qū)域，其中也設(shè)置了發(fā)送臺(tái)和接收臺(tái)12和14。這里，物體42影響通信臺(tái)之間的信號(hào)通信。漫射器44也形成區(qū)域40的一部分，并且造成了經(jīng)它而過(guò)的信號(hào)的漫射。
圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例的大體處于50處的無(wú)線信道仿真器。該仿真器在示例性實(shí)施中是依照E-911第二階段測(cè)試環(huán)境過(guò)程來(lái)使用的。硬件在環(huán)-E-911第二階段測(cè)試環(huán)境既可以是傳導(dǎo)環(huán)境也可以是輻射環(huán)境。這里描述了關(guān)于輻射環(huán)境的示例性操作。關(guān)于傳導(dǎo)環(huán)境的操作是類似的。
該仿真器包括正交降頻器52、模擬到數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器54、數(shù)字基帶處理單元56、數(shù)字到模擬(D/A)轉(zhuǎn)換器58和正交升頻器62。
來(lái)自線路64上發(fā)射天線的RF輸入首先通過(guò)降頻轉(zhuǎn)換器52降頻至IF(中頻)，然后系統(tǒng)對(duì)進(jìn)入信號(hào)進(jìn)行采樣，以通過(guò)轉(zhuǎn)換器54進(jìn)行模擬到數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換。其結(jié)果是產(chǎn)生I信道(同相分量)和Q信道(正交分量)。數(shù)字基帶處理單元56用來(lái)設(shè)計(jì)和建模地理位置無(wú)線信道。一旦進(jìn)入的IF被采樣并且與指定的I和Q信道沖激響應(yīng)混頻，轉(zhuǎn)換器58的數(shù)字到模擬(D/A)轉(zhuǎn)換則將IF樣本返回到IF模擬信號(hào)。最后，IF模擬信號(hào)通過(guò)升頻轉(zhuǎn)換器來(lái)升頻轉(zhuǎn)換至RF信號(hào)輸出。當(dāng)移動(dòng)電話接收到來(lái)自地理位置信道仿真器的該RF信號(hào)輸出時(shí)，從仿真器產(chǎn)生的該RF信號(hào)將合理地表示為現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試期間可能接收到的RF信號(hào)。
如圖4中所示的抽頭延遲線路可用來(lái)實(shí)施數(shù)字基帶處理塊。該抽頭延遲線路包括多個(gè)延遲單元72，從其獲得的它們的抽頭通過(guò)混頻器74來(lái)與值76進(jìn)行混頻。同時(shí)，一旦混頻，倍增的值通過(guò)求和器78來(lái)求和，用于隨后應(yīng)用到D/A轉(zhuǎn)換器58(圖3中示出)。多徑配置的第i個(gè)路徑延遲倉(cāng)(delay bin)表示為τi。對(duì)到達(dá)同一倉(cāng)內(nèi)的多個(gè)射線進(jìn)行矢量求和(因?yàn)樗鼈兪抢脧?fù)數(shù)分量來(lái)表達(dá)的)且表示為Ei(t)，其中i＝1，2，…，N(例如N＝10)。
從射線跟蹤仿真中產(chǎn)生的在82處大體示出的接收功率延遲配置的典型示例如圖5中所示。為了減少計(jì)算時(shí)間，一般必須選擇射線多次反射(bounce)(即，衍射和反射)的最大允許數(shù)量，以去除射線跟蹤樹節(jié)點(diǎn)復(fù)雜度。不再進(jìn)一步考慮多次反射多于最大允許數(shù)量的任何射線，這是因?yàn)槠浣邮展β孰娖綄⒌陀陬A(yù)先指定的閾值。在示例性實(shí)施中，在兩次反射和三次衍射之后切斷射線路徑。
基于該復(fù)雜的FIR濾波器實(shí)施的信道沖激響應(yīng)將是h(t,τ)=Σi=1NEi(t)·δ(τ-τi)---(1)]]>以及
Ei(t)=Σp=1LEi,p(t)---(2)]]>其中L是落入任一個(gè)延遲倉(cāng)中的射線跟蹤射線的數(shù)量。Ei，p(t)是時(shí)間t處的復(fù)數(shù)場(chǎng)，其是從射線跟蹤仿真中獲得的任一射線及其相關(guān)聯(lián)的漫射射線的組合，如圖2中所示。包括路徑損耗、長(zhǎng)期衰落、NLOS情況、短期衰落和多普勒移位效應(yīng)的該復(fù)數(shù)場(chǎng)如下來(lái)給定Ei,p(t)=Ai,p,0exp[j(φi,p,0+2πλvtcosαi,p,0)]+Σk=1MAi,p,kexp[j(φi,p,k+2πλvtcosαi,p,k)]---(3)]]>其中υ是移動(dòng)體速度，λ是無(wú)線載波頻率的波長(zhǎng)。M是漫射射線的數(shù)量(例如M＝10～100)。Ai，p，0是射線跟蹤產(chǎn)生的射線的幅度，比如到接收器的LOS傳輸射線、光譜反射射線、主衍射射線和主散射射線。Ai，p，k是在射線跟蹤產(chǎn)生的射線周圍的每個(gè)漫射射線的幅度。φi，p，0是射線跟蹤產(chǎn)生的射線分量的初始相位，并且φi，p，k是漫射射線的初始相位。αi，p,0是以弧度為單位的射線跟蹤產(chǎn)生的射線相對(duì)于移動(dòng)路線的入射角，以及αi，p，k是以弧度為單位的漫射射線的入射角。
等式3的第一項(xiàng)代表從射線跟蹤仿真中計(jì)算的每個(gè)射線的幅度。由于射線跟蹤計(jì)算為每個(gè)確定的射線考慮了LOS和NLOS路徑損耗、長(zhǎng)期衰落、到達(dá)角度和初始相位，所以將這些考慮為確定性的參數(shù)集。然而，因?yàn)橛捎谟?jì)算復(fù)雜度和漫射傳播不定性，漫射射線不是通過(guò)射線跟蹤仿真來(lái)計(jì)算的，所以使用了CoDiT統(tǒng)計(jì)信道模型概念，其能夠?qū)υ谛盘?hào)到達(dá)接收器之前由空間散射體或漫射波造成的短期衰落特性進(jìn)行建模。圖2中示出的這些漫射波通過(guò)等式3的第二項(xiàng)來(lái)建模。假定來(lái)自每個(gè)射線跟蹤射線及其關(guān)聯(lián)漫射射線的總接收信號(hào)幅度是如下定義的隨機(jī)變量ri，p＝Ai，p，kk＝0，1，…，M (4)Nakagami的m分布用來(lái)描述信號(hào)包絡(luò)，其通過(guò)下式來(lái)給定
fRi,p(ri,p)=2Γ(mi,p)(mi,pΩi,p)m(ri,p)2m-1exp(-mi,pΩi,pri,p2)---(5)]]>其中Ri，p是隨機(jī)變量集Ωi，p＝E{Ri，p}(6)mi,p=Ωi,p2E{(Ri,p2-Ω)2}]]>mi,p≥12---(7)]]>Nakagami的m分布一般合理地表示任何射線跟蹤產(chǎn)生的射線及其關(guān)聯(lián)漫射射線的分布。隨著mi，p增大，衰落將不那么嚴(yán)重并且進(jìn)一步為Rician化分布。作為特殊情況，Nakagami的m分布變成具有mi，p＝1的Rayleigh，并且是相對(duì)于mi，p＞＞1的Ricean分布的接近近似。
由于Nakagami的m分布取決于mi，p和Ωi，p的值，所以重要的是注意到Ωi，p的平均能量值可從得自于射線跟蹤仿真的結(jié)果中獲得。然而，使用了基于CoDiT模型的mi，p的值，這是因?yàn)樯渚€跟蹤仿真器不對(duì)它進(jìn)行建模。一般來(lái)說(shuō)，mi，p的值與墻表粗糙度和建筑物結(jié)構(gòu)不規(guī)則度有關(guān)。例如，對(duì)于短期傳播條件可選擇mi，p＝15，或者使用該值作為(截尾)高斯隨機(jī)變量的平均值，以隨機(jī)地選擇mi，p。如果在BS與MS之間獲得LOS情況，則可選擇mi，p＝30。于是，Ai，p，k的值(其中k＝0，1，…，M)可利用如下三個(gè)約束來(lái)計(jì)算。
E{Ai，p，k}＝0(8)E{Ai,p,k2}=Ωi,pM(1-1-mi,p-1)---(9)]]>Ai,p,0=Ωi,p1-mi,p-1---(10)]]>等式3中的第二項(xiàng)可通過(guò)從[π，-π]上的均勻分布中選擇φipk來(lái)求解，從而使得這三個(gè)部分波的疊加對(duì)應(yīng)于漫射干擾。入射角αi，p，k取自具有平均值αi，p，0和標(biāo)準(zhǔn)偏差s＝0.15弧度(＝8.59°)的截尾高斯分布。等式3的第一項(xiàng)中的入射角αi，p，0、初始相位φi，p，0和幅度Ai，p，0是從射線跟蹤仿真中精確地確定的。
在一個(gè)時(shí)間倉(cāng)內(nèi)的Ei，p(t)(例如，碼片時(shí)長(zhǎng)對(duì)于ALFT約為0.8μs)的仿真結(jié)果將一起進(jìn)行矢量求和(即復(fù)數(shù)分量求和)，以產(chǎn)生復(fù)數(shù)幅度Ei(t)，其通過(guò)射線跟蹤仿真器來(lái)預(yù)處理，并且將射線跟蹤仿真結(jié)果作為單個(gè)條目保存于查找表中。
圖6示出了在92處大體示出的流程圖，其產(chǎn)生了預(yù)處理的信道沖激響應(yīng)Ei(t)。操作在射線跟蹤仿真開始處始于方框94。建筑物數(shù)據(jù)庫(kù)加載有墻壁參數(shù)以及基站和移動(dòng)臺(tái)坐標(biāo)，如方框96處所示。然后，如方框98處所示，計(jì)算從每個(gè)基站到移動(dòng)臺(tái)的所有可能的射線。通過(guò)幅度、相位和傳播延遲來(lái)表示這些射線。
然后，如方框102所示，CoDiT建模用來(lái)計(jì)算在操作98中所計(jì)算的每個(gè)射線跟蹤仿真射線周圍的十至一百個(gè)漫射射線。以及，所有漫射射線一起進(jìn)行矢量求和，并且與一個(gè)射線跟蹤射線一起形成一個(gè)顯著射線。計(jì)算結(jié)果是Eip。
然后，在方框104處，所有顯著射線當(dāng)在單個(gè)碼片時(shí)長(zhǎng)內(nèi)時(shí)(如圖5中所示)一起進(jìn)行矢量求和。該計(jì)算結(jié)果定義了Ei。隨后，如方框108所示，將所得值存儲(chǔ)到信道沖激信道查找表的條目。
隨后，就是否進(jìn)行另一個(gè)射線跟蹤運(yùn)行作出決定，如決定框112所示。如果進(jìn)行，則采用T分支返回到方框94。否則，采用分支去往N方框114。
然后，該查找表將該存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)DRAM中用于傳播信道的實(shí)時(shí)仿真。該查找表的每個(gè)條目代表了用于指定的MS(移動(dòng)臺(tái))和BS(基站)坐標(biāo)對(duì)以及用于從環(huán)境中建模的特定建筑物位置和結(jié)構(gòu)的一個(gè)傳播信道。當(dāng)運(yùn)行如圖1中所示的該地理位置傳播通道仿真器時(shí)，查找表的該預(yù)處理?xiàng)l目將實(shí)時(shí)地饋送到圖4中所示的抽頭延遲線路模型中。
以如上所述方式形成的信道模型被運(yùn)用于目前技術(shù)的硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)中，該測(cè)試系統(tǒng)用于測(cè)試CDAM網(wǎng)絡(luò)中具有AFLT性能的移動(dòng)設(shè)備的E911第二階段順應(yīng)性。該方法的新穎性在于包含了提供更為真實(shí)的信道預(yù)測(cè)的特定區(qū)域信道仿真模塊。信道預(yù)測(cè)是半確定性的。信道的確定性分量是射線跟蹤過(guò)程的結(jié)果，該過(guò)程在3D建筑物和電磁參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)上進(jìn)行操作，以便為研究區(qū)域中的每個(gè)發(fā)射器/接收器位置對(duì)預(yù)測(cè)鏡面和漫射多徑到達(dá)。包括基站位置的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)幾何結(jié)構(gòu)被用來(lái)提供無(wú)線信道的更為真實(shí)的估計(jì)。射線跟蹤最佳地適于預(yù)測(cè)信道的長(zhǎng)期屬性如何隨著接收器位置在發(fā)射器-接收器距離的顯著部分上進(jìn)行變化而改變。然而，射線跟蹤可能未完全地捕獲局部散射體或者移動(dòng)體在局部區(qū)域中的運(yùn)動(dòng)對(duì)于收到的信息的影響，這是因?yàn)樵擃愋偷念A(yù)測(cè)比在多數(shù)情況中可行的預(yù)測(cè)要求更為具體的建模。為了對(duì)信道的短期效應(yīng)進(jìn)行建模(比如Rayleigh衰落)，使用了基于測(cè)量的統(tǒng)計(jì)模型CoDiT，其提供了用于針對(duì)信號(hào)的(短期)衰落特性的散射效應(yīng)進(jìn)行建模。CoDiT模型使用了Nakagami-m分布，以便對(duì)短期衰落進(jìn)行建模的容易的方法?！癿”參數(shù)控制著接收器處經(jīng)歷的衰落電平。Nakagami-1產(chǎn)生Rayleigh衰落，以及Nakagami-m(m＞＞1)產(chǎn)生了類似Ricean的衰落。
利用射線跟蹤作為用于信道預(yù)測(cè)的主要媒介的優(yōu)點(diǎn)在于所觀察的輸出的內(nèi)在空間相關(guān)性。無(wú)線信道的空間方面的特性在于在分離一段距離d的兩個(gè)位置處接收的信號(hào)的相似性。這可以在到達(dá)時(shí)間、到達(dá)角度和根據(jù)接收器位置構(gòu)成了多徑?jīng)_激響應(yīng)的單獨(dú)路徑的功率之間的相似性中形式上地觀察到?？臻g相關(guān)性的關(guān)系在無(wú)法對(duì)區(qū)域的幾何形狀進(jìn)行建模的信道模型中是無(wú)法捕獲的。然而，射線跟蹤能夠使用特定區(qū)域建筑物數(shù)據(jù)庫(kù)信息，以便給出無(wú)線信道的空間方面的一些指示。
通過(guò)在射線跟蹤之后將隨機(jī)的短期衰落引入到信道模型中，將完全確定性的射線跟蹤預(yù)測(cè)提升到現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試工程師在現(xiàn)實(shí)世界中所遭遇的甚至更為真實(shí)的表示。短期衰落的添加給出了對(duì)無(wú)線信號(hào)時(shí)間特性的甚至更多的了解。這之所以成立是因?yàn)槿绻邮掌鞅３衷谝粋€(gè)位置上，則射線跟蹤工具將預(yù)測(cè)該信道將不會(huì)改變。然而，經(jīng)驗(yàn)表明如果在移動(dòng)設(shè)備周圍有運(yùn)動(dòng)(甚至在它靜止時(shí))，則作為時(shí)間的函數(shù)在無(wú)線信道中總有一些程度的波動(dòng)。短期衰落也是由局部散射體的存在而產(chǎn)生的。由于假定能夠?qū)λ猩⑸潴w以及它們?cè)谝苿?dòng)體的局部區(qū)域中的運(yùn)動(dòng)完全地進(jìn)行建模是不切實(shí)際的，所以能夠使用這些隨機(jī)的短期衰落模型以便針對(duì)無(wú)線信號(hào)的散射效應(yīng)影響進(jìn)行建模。
由于完全的3D射線跟蹤往往是緩慢的過(guò)程，所以優(yōu)化的方法是預(yù)先計(jì)算信道模型，然后由于它們?cè)跍y(cè)試系統(tǒng)內(nèi)的實(shí)時(shí)產(chǎn)生則將它們作為查找表存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)RAM中。
在如下的說(shuō)明中，商業(yè)E911第二階段順應(yīng)性測(cè)試系統(tǒng)除了通常的網(wǎng)絡(luò)仿真模塊之外，還包括特定區(qū)域的信道沖激響應(yīng)模塊，該模塊實(shí)時(shí)地將半確定性的無(wú)線信道預(yù)測(cè)提供給測(cè)試系統(tǒng)。該方法的關(guān)鍵特性在于設(shè)計(jì)數(shù)量不限的真實(shí)測(cè)試范例的固有能力，每個(gè)范例可專門地加工用來(lái)研究特定的研究市場(chǎng)的AFLT系統(tǒng)性能或者可用來(lái)研究對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試范例集的性能。
接著轉(zhuǎn)至圖7，在136處大體示出的測(cè)試裝置進(jìn)行操作以測(cè)試移動(dòng)終端的操作，其在此為移動(dòng)終端140。功能性地表示出了測(cè)試裝置的單元，其可在任何所需的方式下實(shí)現(xiàn)，比如通過(guò)可由處理電路執(zhí)行的算法來(lái)實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)示例性實(shí)現(xiàn)中，測(cè)試裝置的單元在相當(dāng)大的部分上與用于對(duì)接到移動(dòng)終端的適當(dāng)接口單元一起在計(jì)算機(jī)工作站等形成。而且，在示例性實(shí)現(xiàn)中，測(cè)試裝置用來(lái)依照于E911第二階段要求測(cè)試移動(dòng)終端的順應(yīng)性。盡管如下描述將相對(duì)于用于針對(duì)E911第二階段順應(yīng)性而測(cè)試被測(cè)終端操作的其示例性實(shí)現(xiàn)來(lái)說(shuō)明測(cè)試裝置的操作，但是該測(cè)試裝置可類似地用于測(cè)試移動(dòng)終端的其它操作。
裝置136包括測(cè)試系統(tǒng)控制器142，其一般進(jìn)行操作以控制測(cè)試裝置的操作。該控制器包括分析器144，其進(jìn)行操作以檢測(cè)和記錄由被測(cè)終端140在其測(cè)試期間產(chǎn)生的響應(yīng)。射線跟蹤仿真器和存儲(chǔ)器單元146可以以上述方式用于進(jìn)行射線跟蹤以及其它操作，以便形成信道估計(jì)，并且在存儲(chǔ)器單元中存儲(chǔ)代表計(jì)算結(jié)果的值。
該測(cè)試裝置還包括操作環(huán)境仿真器148，其在這里由CDMA網(wǎng)絡(luò)仿真器152和無(wú)線信道仿真器154形成。網(wǎng)絡(luò)仿真器仿真多個(gè)基站，比如在圖中由網(wǎng)絡(luò)仿真器的多個(gè)方框表示的多個(gè)基站。并且，仿真的導(dǎo)頻信號(hào)由網(wǎng)絡(luò)仿真器單元形成。無(wú)線信道仿真器154仿真無(wú)線信道，在實(shí)際操作環(huán)境中，仿真的導(dǎo)頻信號(hào)在這些信道上廣播到移動(dòng)終端。無(wú)線信道仿真器利用射線跟蹤仿真器的計(jì)算，其中進(jìn)行的計(jì)算的值存儲(chǔ)于存儲(chǔ)單元146處。
而且，該測(cè)試裝置還包括位置確定實(shí)體(PDE)仿真器158。在為了測(cè)試而設(shè)置被測(cè)終端140時(shí)，設(shè)置仿真器158以接收由該終端產(chǎn)生的響應(yīng)，這里是AFLT測(cè)量。位置確定實(shí)體仿真器耦接到控制器142，這里通過(guò)線路162連接。在線路162上產(chǎn)生位置估計(jì)以及控制信令，例如啟動(dòng)和確認(rèn)信令。
測(cè)試系統(tǒng)控制器142是可互連至任何標(biāo)準(zhǔn)局域網(wǎng)LAN的標(biāo)準(zhǔn)個(gè)人計(jì)算機(jī)。此外，正常的PC附件可用于測(cè)試系統(tǒng)控制器。該測(cè)試系統(tǒng)控制器選擇測(cè)試場(chǎng)景并控制集成到測(cè)試環(huán)境中的設(shè)備。該設(shè)備還監(jiān)控來(lái)自其它設(shè)備的反饋，并且接收測(cè)試性能結(jié)果。該測(cè)試系統(tǒng)控制器還為操作者提供了用于驗(yàn)證系統(tǒng)的用戶界面。所有測(cè)量、分析、維護(hù)和校準(zhǔn)操作是由該單元控制和自動(dòng)執(zhí)行的。該測(cè)試系統(tǒng)控制器還按照前面闡述的等式(1)來(lái)計(jì)算定位誤差統(tǒng)計(jì)。
測(cè)試系統(tǒng)軟件描述了在測(cè)試系統(tǒng)內(nèi)用來(lái)執(zhí)行測(cè)試場(chǎng)景、記錄事件或者另外進(jìn)行驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試系統(tǒng)所必需的動(dòng)作的任何且所有軟件。
CDMA網(wǎng)絡(luò)仿真器148包括能夠產(chǎn)生3GPP順應(yīng)性正向鏈路信號(hào)的多個(gè)仿真無(wú)線信道，包括導(dǎo)頻信道。這些信號(hào)是在蜂窩(850MHz)和PCS(1900MHz)頻帶中產(chǎn)生的。該測(cè)試系統(tǒng)僅需要為移動(dòng)體在其虛擬網(wǎng)絡(luò)位置處可見(jiàn)的那些基站發(fā)射器來(lái)產(chǎn)生CDMA信道。必須提供CDMA網(wǎng)絡(luò)仿真器，以接收在上行鏈路上從被測(cè)終端發(fā)送到PDE(位置確定實(shí)體)的信號(hào)。
無(wú)線信道仿真器154對(duì)于在下行鏈路方向上由CDMA基站仿真器產(chǎn)生的信號(hào)應(yīng)用無(wú)線路徑條件(即多徑和衰落)。該無(wú)線信道是通過(guò)利用RAM中存儲(chǔ)的多徑信道查找表在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中實(shí)時(shí)產(chǎn)生的。對(duì)信道信息進(jìn)行預(yù)先計(jì)算來(lái)作為半確定性射線跟蹤工具的輸出，并且將這些結(jié)果存儲(chǔ)于查找表中，該查找表根據(jù)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的位置來(lái)關(guān)聯(lián)無(wú)線信道的有關(guān)方面。
射線跟蹤工具146對(duì)于如下內(nèi)容進(jìn)行操作3D建筑物數(shù)據(jù)庫(kù)信息(具有伴隨的電磁參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)信息，比如介電常數(shù)以及影響無(wú)線電波與環(huán)境的相互作用的其它參數(shù))；陸地使用/陸地覆蓋信息；地形和數(shù)字晉升模型；以及其它用戶提供的特定區(qū)域的輸入，以便產(chǎn)生無(wú)線信道的真實(shí)特性描述。
射線跟蹤仿真器應(yīng)當(dāng)包括如下計(jì)算地面反射、背墻(back-wall)反射、反射表面粗糙度；Fresel區(qū)衍射、衍射均勻理論(UTD)和屋頂衍射；以及到達(dá)接收器的多徑射線的矢量求和(非標(biāo)量求和)。
由于射線跟蹤一般不計(jì)算漫射的射線，所以提出了用于信道預(yù)測(cè)的新方法，這里使用射線跟蹤以便預(yù)測(cè)多徑?jīng)_激響應(yīng)的鏡面分量，使用基于CoDiT(碼分試驗(yàn)臺(tái))的隨機(jī)模型以便創(chuàng)建漫射射線的隨機(jī)到達(dá)相位和到達(dá)角度。這些漫射的射線將有助于信道模型中的短期衰落和多普勒移位。該方法將會(huì)用于把射線跟蹤的信道模型提升到對(duì)于每個(gè)具體區(qū)域中的能量傳播的甚至更為真實(shí)的表示。
一旦已經(jīng)為具體的地理區(qū)域預(yù)測(cè)了信道的長(zhǎng)期和短期特性，就可使用該信息以便預(yù)先計(jì)算將加載到測(cè)試系統(tǒng)控制器中的查找表集146。
為了給每個(gè)發(fā)射器位置分配多徑屏蔽，首先將時(shí)間延遲軸離散化成倉(cāng)集(第一個(gè)倉(cāng)對(duì)應(yīng)于LOS到達(dá))。通過(guò)觀察是否有占據(jù)第一個(gè)倉(cāng)的射線，能夠?yàn)槊總€(gè)接收器位置確定多徑屏蔽類別，即特定的接收器位置是否應(yīng)當(dāng)分類為僅有LOS、LOS+回波、僅有回波或者受到阻礙(在后一情況中，基站是不可見(jiàn)的)。
圖8示出了在164處大體示出的多徑屏蔽的表示。多徑屏蔽在這里指示四個(gè)區(qū)域第一區(qū)域166、第二區(qū)域168、第三區(qū)域172和第四區(qū)域174。最內(nèi)部的區(qū)域166表示視線(LOS)區(qū)域。區(qū)域168表示包括視線回波的區(qū)域；區(qū)域172表示僅由回波區(qū)形成的區(qū)域；以及區(qū)域174表示受阻礙的區(qū)域。該分類系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)了信道查找表的產(chǎn)生。
樣本多徑屏蔽查找表182在圖9中示出。對(duì)于每個(gè)BS-Rx對(duì)184-186，分配了多徑類別188。對(duì)于每個(gè)接收器位置，該測(cè)試系統(tǒng)還要求信道參數(shù)的矢量，如圖9中所示。參數(shù)集Aij、Bij、Cij、Dij是與第i-j個(gè)BS接收器對(duì)相關(guān)聯(lián)的信道參數(shù)矢量。功率延遲配置中占據(jù)的延遲倉(cāng)的數(shù)量對(duì)于每個(gè)BS接收器位置確定了參數(shù)矢量集的長(zhǎng)度(見(jiàn)圖5)。所需信道參數(shù)分別通過(guò)時(shí)間延遲、Nakagami-m衰落參數(shù)(利用CoDiT模型導(dǎo)出)、到達(dá)角度以及與每個(gè)多徑倉(cāng)相關(guān)聯(lián)的功率來(lái)給出。這些表是預(yù)先計(jì)算的，并且上傳到測(cè)試系統(tǒng)，用于在測(cè)試階段期間實(shí)時(shí)產(chǎn)生信道沖激響應(yīng)。
圖7中示出的被測(cè)終端單元140是表示制造商生產(chǎn)樣本的CDMA蜂窩手機(jī)或PCS移動(dòng)電話。從CDMA網(wǎng)絡(luò)仿真器，被測(cè)終端應(yīng)該接收定位命令并且以順應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的格式的結(jié)果來(lái)進(jìn)行響應(yīng)。被測(cè)終端將在定位過(guò)程期間利用所測(cè)量的CDMA導(dǎo)頻信號(hào)。此外，被測(cè)終端應(yīng)該響應(yīng)來(lái)自測(cè)試系統(tǒng)控制器的配置命令，比如經(jīng)由外部串行或附屬連接器。
也在圖7中示出的PDE仿真器158是這樣的模塊，其以標(biāo)準(zhǔn)順應(yīng)性方式將網(wǎng)絡(luò)輔助數(shù)據(jù)提供給被測(cè)終端。它還使用由被測(cè)終端(經(jīng)由IS-801)發(fā)送的導(dǎo)頻信號(hào)測(cè)量以及基站的坐標(biāo)，以便計(jì)算位置。要求PDE框是PDE銷售商生產(chǎn)的代表性樣本。
該系統(tǒng)維持了在不同測(cè)試場(chǎng)景的檢查期間可能出現(xiàn)的任何問(wèn)題以及每個(gè)部件的操作狀態(tài)的記錄。記錄設(shè)備在每個(gè)測(cè)試場(chǎng)景的終止時(shí)將報(bào)告發(fā)送到測(cè)試系統(tǒng)控制器。
圖10示出了在194處大體示出的消息序列圖，其表示在本發(fā)明實(shí)施例的操作期間產(chǎn)生的信令。該信令表示在圖7中示出的測(cè)試裝置的各種實(shí)體之間形成的信令。
一旦已經(jīng)定義了測(cè)試范例，將預(yù)先處理的信道沖激響應(yīng)查找表加載到測(cè)試環(huán)境中。測(cè)試系統(tǒng)單元之間的通信開始于由段196、198、202、204、206、208、212和214指示的初始化和確認(rèn)過(guò)程。一旦所有單元148、154和140已經(jīng)向測(cè)試系統(tǒng)控制器發(fā)送了肯定性確認(rèn)，則測(cè)試過(guò)程開始。將測(cè)試信息提供給PDE和信道仿真器，如段216和218所示。記錄設(shè)備保持在測(cè)試的持續(xù)期間中出現(xiàn)的事件的活動(dòng)記錄。當(dāng)PDE通過(guò)仿真網(wǎng)絡(luò)將輔助數(shù)據(jù)發(fā)送到被測(cè)終端時(shí)，激活定位過(guò)程，如段222和224所示。一旦收悉，被測(cè)終端開始捕獲來(lái)自其服務(wù)站點(diǎn)和指定數(shù)量的鄰近站點(diǎn)的導(dǎo)頻信號(hào)。該信息經(jīng)過(guò)仿真網(wǎng)絡(luò)發(fā)送回到PDE，如段232所示，這里進(jìn)行了位置計(jì)算。如果要進(jìn)行另一測(cè)試，則重復(fù)處理步驟218-232。一旦已經(jīng)完成整組測(cè)試范例，則PDE在步驟234將定位誤差統(tǒng)計(jì)發(fā)送到測(cè)試系統(tǒng)控制器。最后，測(cè)試系統(tǒng)控制器命令記錄設(shè)備停止其記錄過(guò)程，如段236所示。測(cè)試系統(tǒng)的最后結(jié)果是對(duì)于所研究的具體測(cè)試范例的水平定位準(zhǔn)確度預(yù)測(cè)。
先前的描述是用于實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選示例，本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)不必限制于該描述。本發(fā)明的范圍是由所附權(quán)利要求限定的。
權(quán)利要求
1.一種用于依照仿真操作環(huán)境的控制環(huán)境測(cè)試被測(cè)終端的測(cè)試裝置，所述裝置包括操作環(huán)境仿真器，用于產(chǎn)生仿真信號(hào)以應(yīng)用到該被測(cè)終端，該仿真信號(hào)對(duì)于在該操作環(huán)境中產(chǎn)生和傳送的信號(hào)進(jìn)行仿真，該操作環(huán)境的仿真利用了建模的無(wú)線信道，該建模的無(wú)線信道是利用由至少第一非漫射分量和至少一個(gè)漫射分量的組合形成的信道沖激響應(yīng)估計(jì)來(lái)建模的；以及檢測(cè)器，適于接收由該被測(cè)終端響應(yīng)于向該被側(cè)終端應(yīng)用所述操作環(huán)境仿真器產(chǎn)生的仿真信號(hào)而產(chǎn)生的響應(yīng)的指示。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中該被測(cè)終端可選擇性地進(jìn)行操作以計(jì)算定位指示，其中由該終端產(chǎn)生的并且所述檢測(cè)器耦接以接收的響應(yīng)包括由該被測(cè)終端進(jìn)行的該定位指示的計(jì)算。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中由所述操作環(huán)境仿真器產(chǎn)生的該仿真信號(hào)包括允許該被測(cè)終端計(jì)算該定位指示的位置確定信號(hào)。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括用于存儲(chǔ)表示該信道沖激響應(yīng)的值的存儲(chǔ)單元，該存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)單元處的值可依據(jù)該仿真信號(hào)的產(chǎn)生由所述操作環(huán)境仿真器進(jìn)行存取。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述操作環(huán)境仿真器包括網(wǎng)絡(luò)仿真器，所述網(wǎng)絡(luò)仿真器用于對(duì)該被側(cè)終端可在其中操作以進(jìn)行通信的操作網(wǎng)絡(luò)的各方面進(jìn)行仿真。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述網(wǎng)絡(luò)仿真器仿真的該操作網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)基站，每個(gè)基站產(chǎn)生導(dǎo)頻信號(hào)，以及其中所述網(wǎng)絡(luò)仿真器仿真由該多個(gè)基站產(chǎn)生的導(dǎo)頻信號(hào)。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中該多個(gè)基站包括可在碼分多址蜂窩通信系統(tǒng)中操作的基站，導(dǎo)頻信號(hào)在該多個(gè)基站處產(chǎn)生且由所述網(wǎng)絡(luò)仿真器仿真。
8.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述操作環(huán)境仿真器還包括用于仿真無(wú)線信道的無(wú)線信道仿真器，當(dāng)在該操作環(huán)境中操作時(shí)，信號(hào)在該無(wú)線信道上傳送到該被測(cè)終端，由所述無(wú)線信道仿真器仿真的該無(wú)線信道形成該建模的無(wú)線信道，由所述網(wǎng)絡(luò)仿真器形成的該導(dǎo)頻信號(hào)被應(yīng)用到所述無(wú)線信道仿真器。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述操作環(huán)境仿真器包括用于仿真無(wú)線信道的無(wú)線信道仿真器，當(dāng)在該操作環(huán)境中操作時(shí)，信號(hào)在該無(wú)線信道上傳送到該被測(cè)終端，由所述無(wú)線信道仿真器仿真的該無(wú)線信道形成該建模的無(wú)線信道。
10.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括位置確定實(shí)體仿真器，適于接收由該被測(cè)終端產(chǎn)生的響應(yīng)，所述位置確定實(shí)體用于產(chǎn)生所述分析器適于接收的該響應(yīng)的指示。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中該被測(cè)終端進(jìn)行操作以進(jìn)行高級(jí)正向鏈路三邊測(cè)量，并且其中由該被測(cè)終端產(chǎn)生的該響應(yīng)包括該高級(jí)正向鏈路三邊測(cè)量的值。
12.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述檢測(cè)器記錄所述分析器適于接收的該響應(yīng)的指示。
13.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括測(cè)試控制器，所述測(cè)試控制器用于控制所述操作環(huán)境仿真器和所述檢測(cè)器的操作。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其中所述測(cè)試控制器使所述操作環(huán)境仿真器產(chǎn)生對(duì)第一操作環(huán)境進(jìn)行仿真的和對(duì)第二操作環(huán)境進(jìn)行仿真的仿真信號(hào)。
15.一種用于依照仿真操作環(huán)境的控制環(huán)境測(cè)試被測(cè)終端的方法，所述方法包括如下操作產(chǎn)生用于應(yīng)用到該被測(cè)終端的仿真信號(hào)，該仿真信號(hào)對(duì)于在該操作環(huán)境中產(chǎn)生和傳送的信號(hào)進(jìn)行仿真，該操作環(huán)境的仿真利用了建模的無(wú)線信道，該建模的無(wú)線信道是利用由至少第一非漫射分量和至少第一漫射分量的組合形成的信道沖激響應(yīng)估計(jì)來(lái)建模的；將在所述仿真操作期間產(chǎn)生的該仿真信號(hào)應(yīng)用到該被測(cè)終端；以及檢測(cè)由該被測(cè)終端響應(yīng)于在所述應(yīng)用操作期間向該被測(cè)終端應(yīng)用該仿真信號(hào)而產(chǎn)生的響應(yīng)的指示。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，還包括如下操作響應(yīng)于在所述應(yīng)用到該被測(cè)終端的操作期間對(duì)該仿真信號(hào)的應(yīng)用，在該被測(cè)終端處計(jì)算定位指示，在所述檢測(cè)操作期間檢測(cè)到的指示表示該定位指示。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述計(jì)算操作包括響應(yīng)于在所述應(yīng)用操作期間應(yīng)用的該仿真信號(hào)，計(jì)算高級(jí)正向鏈路三邊測(cè)量。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，還包括如下操作在所述產(chǎn)生操作之前，存儲(chǔ)表示該信道沖激響應(yīng)的值，在所述存儲(chǔ)操作期間存儲(chǔ)的該值可以依據(jù)所述產(chǎn)生操作進(jìn)行存取。
19.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述產(chǎn)生該仿真信號(hào)的操作包括對(duì)于該被測(cè)終端可在其中進(jìn)行操作的操作網(wǎng)絡(luò)的各方面進(jìn)行仿真。
20.一種用于確定移動(dòng)設(shè)備位置坐標(biāo)的仿真系統(tǒng)，包括網(wǎng)絡(luò)仿真器，用于產(chǎn)生多個(gè)測(cè)試信號(hào)，每個(gè)測(cè)試信號(hào)與收發(fā)器基站的通信信道相關(guān)聯(lián)，該收發(fā)器基站具有具體地理區(qū)域內(nèi)的地理坐標(biāo)；信道仿真器，用于利用仿真數(shù)據(jù)來(lái)處理每個(gè)測(cè)試信號(hào)，以及為每個(gè)測(cè)試信號(hào)產(chǎn)生信道響應(yīng)信號(hào)來(lái)表示該仿真數(shù)據(jù)的效果，其中該仿真數(shù)據(jù)包括干擾參數(shù)，該干擾參數(shù)表示反射、衍射、路徑損耗、漫射和多普勒效應(yīng)的屬性以及這些屬性的矢量求和，這些屬性是由在該移動(dòng)設(shè)備與該收發(fā)器基站之間的可選距離d上的可選障礙物創(chuàng)建的；以及位置檢測(cè)仿真器，用于基于所產(chǎn)生的每個(gè)信道響應(yīng)信號(hào)以及每個(gè)收發(fā)器基站的地理坐標(biāo)來(lái)計(jì)算位置坐標(biāo)。
全文摘要
用于測(cè)試移動(dòng)終端操作的測(cè)試裝置以及相關(guān)聯(lián)的方法。進(jìn)行測(cè)試，例如確定移動(dòng)終端對(duì)于E911第二階段定位要求的順應(yīng)性。網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線信道仿真器對(duì)于在實(shí)際的操作環(huán)境中產(chǎn)生和傳送到移動(dòng)終端的信號(hào)進(jìn)行仿真。監(jiān)視由移動(dòng)終端進(jìn)行的定位測(cè)量，并且從中進(jìn)行移動(dòng)終端操作的確定。
文檔編號(hào)H04B3/46GK1826740SQ200480020843
公開日2006年8月30日 申請(qǐng)日期2004年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月30日
發(fā)明者瑪里琳·P·格林, 王淑孝 申請(qǐng)人:諾基亞公司