移动终端总全向灵敏度量测的加速方法
【专利摘要】本发明提供了一种移动终端总全向灵敏度量测的加速方法，其是为了缩短现有冗长且耗时的测试时间。本发明所提出的方法主要包括两阶段，第一阶段是测试功率预估，其是利用指数移动平均法，即数字信号无限脉冲响应滤波器概念，使他点已测得的灵敏度依与测试点距离远近作加权，来预估每一个测试点发送端的起始测试功率。第二阶段则利用快速搜寻法来搜寻等效全向灵敏度，其是以快速递降的方式，加快搜寻该点灵敏度，并设定最大的递降间距，以避免连线断线需再重新连线，若吞吐量下降过大则需回溯修正，以得该点的灵敏度，进而计算出移动终端总全向灵敏度。本发明能够加速总全向灵敏度的量测。
【专利说明】移动终端总全向灵敏度量测的加速方法
【技术领域】
[0001] 本发明是关于一种移动终端总全向灵敏度量测的加速方法，特别是关于一种利用 起始测试功率预估，以及快速递减测试功率并避免连线断线的搜寻法，求得等效全向灵敏 度，因此加速总全向灵敏度的量测的方法。
【背景技术】
[0002] 移动终端（Mobile terminal)例如手机，在开发过程中或认证阶段，都必须于电 波暗室（anechoic chamber)进行福射测试（radiation test),以验证该移动终端是否符 合相关测试规范的需求。一般而言，其接收性能的测试即是其中相当重要的项目之一，其 依据手机通信与网际网路协会（Cellular Telecommunications&Internet Association, CTIA)标准所执行，而其中相关的测试项目即包含所谓的3D立体总全向灵敏度（3D Total Isotropic Sensitivity,TIS)测试。该总全向灵敏度定义为手机在立体全方向上接收灵敏 度的平均值，相对于传统接收机灵敏度测试，TIS不仅考虑了天线的匹配因素，还将三维空 间的接收性能纳入考量，因此更能作为全面地衡量手机的接收能力是否为佳的条件之一。
[0003] -般而言，根据CTIA的规范，在进行TIS的测试时，必须在以被测件（即手机）为 球心的球面上，进行Θ轴（theta)及中轴（phi)的测试。为了构成完整的三维测试平面，当 手机于各轴间转动时，必须每间隔一固定角度（例如：15度或30度）即经由灵敏度测试流 程测得一个平面辐射灵敏值（简称为2D EIS测试结果，或称为该测试点的等效全向灵敏度 (effective isotropic sensitivity，EIS)。最后，再将每个测试角度上所测得的结果经由 CTIA测试规范定义的公式运算后，得到最终的TIS数据。
[0004] 然而，根据CTIA的规定，对于多频段的手机，其所有频段都必须经过测试，又每个 频段都必须测试至少3个以上的通讯通道，因此现有技术多存在有测试点过多，测试时间 过长，以及测试速度过慢等问题。为了加快量测速度，现有技术于是提出通过降低精度的方 式以提高测量速度，但其效益并不是非常明显。
[0005] 除此之外，由降低精度来提高测量速度也非较佳的方式，尤其是在手机的研发过 程中，经常必须通过TIS的测量，因此现在的测试方式速度较慢，将使得手机测试成为提高 手机研发速度的极大瓶颈之一。
[0006] 是以，本发明人有感于上述缺失的可改善，且依据多年来从事此方面的相关经验， 悉心观察且研究之，并配合学理的运用，而提出一种设计新颖且有效改善上述缺失的发明， 其揭露一种加速量测总全向灵敏度的方法，其具体的架构及实施方式将详述于下。
【发明内容】
[0007] 为解决现有技术存在的问题，本发明的一目的在于提供一种移动终端总全向灵敏 度量测的加速方法，以改善现有的测试方法，利用加速等效全向灵敏度的搜寻，进而求得总 全向灵敏度。
[0008] 本发明的技术方案是，提供一种移动终端总全向灵敏度量测的加速方法，包括以 下步骤：（1)提供一发射端与一待测终端，其中待测终端上具有多个测试点，发射端具有一 基站小区提供多个起始测试功率，每一测试点对应不同的起始测试功率，不同测试点对应 的起始测试功率的预估，依据各种移动平均法计算求得；(2)在每一测试点进行量测时，逐 次递减起始测试功率并记录测试点于每次递减后所接收到的吞吐量，直至吞吐量低于一临 界值；（3)根据吞吐量搜寻该测试点的水平等效全向灵敏度与垂直等效全向灵敏度；以及 (4)根据所有测试点的水平与垂直等效全向灵敏度，计算出待测终端的总全向灵敏度。
[0009] 其中，不同测试点的起始测试功率的预估，可依据一简单移动平均法、一加权移动 平均法、或一指数移动平均法来求得。即测试点起始测试功率的预估，将依其他已测得的水 平与垂直灵敏度的先后顺序，设定其权重，测试时间越近的灵敏度值，所获得的权重越大。 [0010] 再者，针对同一测试点进行测试时，起始测试功率的递减可依据一前向线性递减、 二进位指数递减、或费波那契序列递减，并在适当的累进递减量（如3dB或4dB)停止继续 累进递减，以避免太大的发射功率递减量造成无线连线断线所需重新连线的时间与人力成 本，此即利用较快的递减量使吞吐量快速地趋近临界值。
[0011] 本发明的技术特点在于提供一种移动终端总全向灵敏度量测的加速方法，其在等 效全向灵敏度的测试过程中，利用移动平均法或其他预估法来预估每一个测试点的起始测 试功率，以避免每次量测都必须由基站小区的最大功率下降不超过30dB开始测试，因此改 善现有冗长的测试程序。
[0012] 本发明的另一技术特点在于提供一种移动终端总全向灵敏度量测的加速方法，其 利用快速累进递减测试功率的方式，加快趋近等效全向灵敏度，且在适当的递减量时停止 累进递减，以固定的递减量依次测试，以避免连线断线所造成的时间成本，并提出配合回溯 修正过大测试间距的方法，以求得待测终端的等效全向灵敏度值，进而利用该等效全向灵 敏度值计算出总全向灵敏度。
[0013] 下面由具体实施例配合附图详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特 点及其所达成的功效。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1是为根据本发明实施例进行灵敏度测试的装置示意图。
[0015] 图2是为根据本发明实施例的球面坐标参数示意图。
[0016] 图3是为现有手机进行总全向灵敏度量测方法的步骤流程图。
[0017] 图4是为现有进行总全向灵敏度量测方法的示意图。
[0018] 图5是为根据本发明实施例进行总全向灵敏度量测加速方法的步骤流程图。
[0019] 图6是为无限脉冲响应滤波器的加权影响力示意图。
[0020] 图7是为根据本发明第一实施例进行EIS量测的示意图。
[0021] 图8是为根据本发明第二实施例进行EIS量测的示意图。
[0022] 图9是为根据本发明第三实施例进行EIS量测的示意图。
[0023] 图10是为根据本发明第四实施例进行EIS量测的示意图。
[0024] 附图符号说明：
[0025] 10 吸波暗室
[0026] 12 基站模拟器
[0027] 14 收发天线
[0028] 16 被测件
【具体实施方式】
[0029] 以上有关于本发明的内容说明，与以下的实施方式用以示范与解释本发明的精神 与原理，并且提供本发明的权利要求范围更进一步的解释。有关本发明的特征、实作与功 效，配合附图作较佳实施例详细说明如下。
[0030] 为了便于理解本发明，首先介绍灵敏度测量的相关技术，如图1所示，其基本配置 包括被测件置放于一吸波暗室10中，该吸波暗室10提供一个模拟零反射的测试环境，一基 站模拟器（base station emulation, BSE) 12电连接至一收发天线14上，并与被测件16 (在 本实施例中，即为一例如为手机的移动终端）建立电连接与通讯关系，并可针对被测件16 进行收发性能的测试。其中，收发天线14为提供发射功率的发射端，被测件16为作为接收 $而的手机。
[0031] 如图2所示，图2为根据本发明实施例的球面坐标参数示意图。假设被测件 位于球体的中心，则球面上的各个位置即可以用（屯灼)来表示，例如(知灼)=(30°，0°) 即为空间中的一个位置。在进行TIS测量时，分别可取值为N-1及Μ个不 同的测试角度；1 = 1，2，"、^1;」=〇，1，2，?^-1。在一实施例中，当01取值为 30°，60°，90° ,120° ,150°时，灼可在0°至360°的范围内每隔30。取样一次，在此 情况下，妁可取值为0。，30。，60。，90。，120。，150。，180。，210。，240。，270。，300 °，330°，使得Ν = 6，Μ=12。因此，当进行TIS的测试时，其测试点即是包括在以被测件 为球心的球面坐标上的（Ν-1)*Μ(即5*12)个空间位置。在获得所述测试点的等效全向灵 敏度EIS值后，再利用所述EIS值计算出总全向灵敏度TIS。
[0032] 根据CTIA的规范，TIS由下列公式（1)所定义，其中Θ和φ分别表示进行移动终 端EIS测量的两个极化方向，Ν表示以EIS测量对应的预定间隔角度在Θ轴的等分数量， Μ表示以EIS测量对应的预定间隔角度在φ轴的等分数量，（化朽)表示以移动终端为球心 的球面坐标上某个特定的测试点位置。在此坐标当中，收发天线为提供测试功率的发射端 (emitter)，待测件则利用一转台逐次改变其旋转角度，以分别量测其在不同角度所能接收 到接近临界吞吐量的功率为何，以此计算出在该空间位置(心朽)处的Θ极化方向的一水 平等效全向灵敏度(I灼)与φ:极化方向的一垂直等效全向灵敏度妁)。在以ν =6, Μ = 12的实施例中，预定的间隔角度设置为30° (LTE移动终端测试），然而，在其他 实施例中，预定的间隔角度也可取为15°，使得Ν、Μ的取值可以依据需求而作一调整，唯依 本【技术领域】所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明的专利范围内。
【权利要求】
1. 一种移动终端总全向灵敏度量测的加速方法，其特征在于，该加速方法包括： 提供一发射端与一待测终端，该待测终端上具有多个测试点，该发射端具有一基站小 区提供多个起始测试功率，每一测试点对应不同的起始测试功率，所述起始测试功率的预 估，是依据一移动平均法求得； 在每一测试点进行量测时，逐次递减每一起始测试功率并记录该测试点于每次递减后 所接收到的吞吐量，直至该吞吐量低于一临界值；以及 根据该吞吐量搜寻该测试点的一水平等效全向灵敏度与一垂直等效全向灵敏度，以根 据该水平等效全向灵敏度与该垂直等效全向灵敏度，计算出该待测终端的总全向灵敏度。
2. 根据权利要求1所述的移动终端总全向灵敏度量测的加速方法，其特征在于，所述 测试点分布于以该待测终端为球心的一球面坐标上，(以_，％)为所述测试点位于该球面坐标 上的位置，其中外分别取值为（Ν-1)及Μ个不同的测试角度。
3. 根据权利要求2所述的移动终端总全向灵敏度量测的加速方法，其特征在于，01取 值为 30。，60。，90。，120。，150。；灼取值为 0。，30。，60。，90。，120。，150。，180 。，210° ,240° ,270° ,300° ,330° 时，Ν 与 Μ 分别为 6 与 12。
4. 根据权利要求3所述的移动终端总全向灵敏度量测的加速方法，其特征在于，该总 全向灵敏度的计算依据下列方程式： m 三_r_1 歷_._ ΑΓ-1Μ-1 1 1 π-- - + 」-sin(6〇 EISv{et^}) 其中，TIS为该总全向灵敏度，队灼)为该水平等效全向灵敏度，为 该垂直等效全向灵敏度，（仏_，灼)为该测试点的测试角度。
5. 根据权利要求1所述的移动终端总全向灵敏度量测的加速方法，其特征在于，该移 动平均法包括一简单移动平均法、加权移动平均法与指数移动平均法，使得所述起始测试 功率的预估，将依其他已知测试点所测得的水平与垂直灵敏度的先后顺序，设定其权重，测 试时间越近的灵敏度值，所获得的权重越大。
6. 根据权利要求5所述的移动终端总全向灵敏度量测的加速方法，其特征在于，所 述起始测试功率依据该指数移动平均法计算时，Sy = Pp = Pm+Q-ci ). Stw，η = 2, 3, 4,…，其中Sni(l为第n个测试点预估的起始测试功率，Pn_i为第n-1个测试点所测得水 平或垂直的等效全向灵敏度值，权重a的值介于〇和1之间，即〇〈 a〈1，另，由于第一个测 试点无预估值，所以将Sli(1直接设定为第一次所测得的灵敏度值Ρρ
7. 根据权利要求1所述的移动终端总全向灵敏度量测的加速方法，其特征在于，该临 界值定义为各测试点所能接收的最大功率吞吐量的95%。
8. 根据权利要求1所述的移动终端总全向灵敏度量测的加速方法，其特征在于，在逐 次递减每一起始测试功率的步骤中，该起始测试功率的递减依据一前向线性递减、二进位 指数递减、或费波那契序列递减，以利用较快的递减量使该吞吐量快速地趋近该临界值。
9. 根据权利要求8所述的移动终端总全向灵敏度量测的加速方法，其特征在于，该起 始测试功率的递减是依据前向线性递减时，其递减量依序为0. 5dB、l. 0dB、l. 5dB、2. OdB、 2. 5dB、3. OdB，若递减量达3. OdB时，则递减量不再增加，将固定为3. OdB。
10. 根据权利要求9所述的移动终端总全向灵敏度量测的加速方法，其特征在于，当该 吞吐量开始下降，但仍高于该临界值时，该起始测试功率的递减调整为固定间距〇. 5dB。
11. 根据权利要求9所述的移动终端总全向灵敏度量测的加速方法，其特征在于，当该 吞吐量已低于该临界值时，利用一回溯搜寻法回溯增加递减后的该起始测试功率，以根据 增加的测试功率搜寻该测试点的等效全向灵敏度。
12. 根据权利要求8所述的移动终端总全向灵敏度量测的加速方法，其特征在于，该起 始测试功率的递减依据二进位指数递减时，其递减量依序为0. 5dB、l. 0dB、2. 0dB、4. OdB，若 递减量达4. OdB时，则递减量不再增加，将固定为4. OdB。
13. 根据权利要求8所述的移动终端总全向灵敏度量测的加速方法，其特征在于，该起 始测试功率的递减依据费波那契序列递减时，其递减量依序为0. 5dB、l. 0dB、l. 5dB、2. 5dB、 4. OdB，当递减量达4. OdB时，则递减量不再增加，将固定为4. OdB。
14. 根据权利要求12或13所述的移动终端总全向灵敏度量测的加速方法，其特征在 于，当该吞吐量已低于该临界值时，利用一回溯搜寻法回溯增加递减后的该起始测试功率， 以根据该增加的测试功率搜寻该测试点的等效全向灵敏度。
15. 根据权利要求11所述的移动终端总全向灵敏度量测的加速方法，其特征在于，该 回溯搜寻法为一固定递增回溯搜寻法或二分回溯搜寻法。
16. 根据权利要求15所述的移动终端总全向灵敏度量测的加速方法，其特征在于，该 固定递增回溯搜寻法针对递减后的该起始测试功率逐次递增〇. 5dB，直到该吞吐量高于该 临界值时记录对应的发射功率，其为该测试点的等效全向灵敏度。
17. 根据权利要求15所述的移动终端总全向灵敏度量测的加速方法，其特征在于， 该二分回溯搜寻法针对递减后的该起始测试功率作一二分调整量，该二分调整量依序为 2. 0dB、l. 0dB、0. 5dB，直到该二分调整量等于0. 5dB，以搜寻出该吞吐量高于且最接近该临 界值时所对应的发射功率，其为该测试点的等效全向灵敏度，且该二分调整量包括针对该 测试功率进行功率的增加或减少。
18. 根据权利要求14所述的移动终端总全向灵敏度量测的加速方法，其特征在于，该 回溯搜寻法为一固定递增回溯搜寻法或二分回溯搜寻法。
19. 根据权利要求18所述的移动终端总全向灵敏度量测的加速方法，其特征在于，该 固定递增回溯搜寻法针对递减后的该起始测试功率逐次递增〇. 5dB，直到该吞吐量高于该 临界值时记录对应的发射功率，其为该测试点的等效全向灵敏度。
20. 根据权利要求18所述的移动终端总全向灵敏度量测的加速方法，其特征在于， 该二分回溯搜寻法针对递减后的该起始测试功率作一二分调整量，该二分调整量依序为 2. 0dB、l. 0dB、0. 5dB，直到该二分调整量等于0. 5dB，以搜寻出该吞吐量高于且最接近该临 界值时所对应的发射功率，其为该测试点的等效全向灵敏度，且该二分调整量包括针对该 测试功率进行功率的增加或减少。
【文档编号】H04B17/00GK104158612SQ201410414301
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月21日 优先权日:2014年7月11日
【发明者】林宝树, 古佳育, 黄鼎翔, 陈一玮, 洪瑞村 申请人:财团法人交大思源基金会