本發明涉及一種利用信道測量的可比較性來估計用于信道建模的大范圍參數的信道探測測試設備和方法。
背景技術：
：一致認為，第三代合作伙伴計劃(3gpp)將需要研究使用高于6ghz的高頻頻譜的性能和可行性，以用于超越長期演進技術升級版(lte-advanced)的進一步演進以及朝向5g的技術進步。目的是開發一個信道模型，以便對從6ghz到100ghz的高頻頻譜的使用進行可行性研究以及開發框架。通常，可以使用不同的大范圍衰減參數來描述不同環境(例如室內(indoor)，城市微小區(umi)，城市宏小區(uma)等)中的無線電信道以及隨后對該無線電信道進行建模。通常，這些參數從廣泛的信道探測活動中或從信道模型使用的參數獲得，并且至少通過在不同環境和專用頻率范圍中的代表性信道測量進行驗證。例如，us2011/0205911a1公開了一種用于寬帶信號載波移動通信的信道探測的系統和方法。不利地，上述專利文獻并沒有考慮到，不同的信道探測方法(例如頻域或時域)或甚至是使用不同的信道探測設備(矢量網絡分析儀(vna)、信號發生器、信號分析儀、放大器、低噪聲放大器(lna)、上變頻器、下變頻器、電纜、探測序列等)會導致不同的動態范圍，進而也導致所產生的測量數據中不同的有效噪聲閾值。由于對大范圍衰減參數的估計取決于基本信道測量的有效噪聲閾值，因此識別有影響的測量參數以及對這些參數與測量結果一起進行記錄是非常關鍵的。這將在以后允許從使用不同設備的各種信道測量活動中獲得的大范圍衰減參數進行比較，以證實信道模型有效。技術實現要素：因此，目的是提供一種利用信道測量的可比較性來估計用于信道建模的大范圍參數的信道探測設備和方法。該目的通過獨立權利要求解決。從屬權利要求包括進一步的發展。因此，在本申請中，通過均方根(rms)延遲擴展的示例來研究，從具有兩個不同噪聲閾值的信道測量中獲取的大范圍衰減參數的可比較性問題。根據本發明的第一方面，提供一種信道探測測試設備。所述信道探測測試設備使用信道模型和場景特定傳播參數，所述場景特定傳播參數通過在代表性環境中可比較的信道測量來驗證。根據所述第一方面的第一優選實現方式，將影響大范圍參數的估計的測量參數和測量結果一起記錄，以確保可比較性。根據所述第一方面的另一個優選實現方式，一個大范圍參數是噪聲閾值。根據所述第一方面的另一個優選實現方式，根據以下等式定義噪聲閾值：其中，γ是裕度；其中，αi是第i個樣本的復振幅，所述樣本的振幅；其中，li是信道脈沖響應的長度；以及其中，δ是參數。根據所述第一方面的另一優選實現方式，參數δ來自以下區間：其中，δ以為步長。根據所述第一方面的另一優選實現方式，通過定義信道脈沖響應h(t)。其中，τi是第i個樣本的延遲。根據所述第一方面的另一優選實現方式，對于所有的測量，記錄有效噪聲閾值以及在用于估計該噪聲閾值的等式中使用的參數，以實現獲得的大范圍參數的可比較性。根據本發明的第二方面，提供一種信道探測測試設備的方法。所述方法使用信道模型和場景特定傳播參數，所述場景特定傳播參數通過在代表性環境中可比較的信道測量來驗證。根據所述第二方面的第一優選實現方式，將影響大范圍參數的估計的測量參數和測量結果一起記錄，以確保可比較性。根據所述第二方面的另一個優選實現方式，一個大范圍參數是噪聲閾值。根據所述第二方面的另一個優選實現方式，根據以下等式定義噪聲閾值：其中，γ是裕度；其中，αi是第i個樣本的復振幅，所述樣本的振幅；其中，li是信道脈沖響應的長度；以及其中，δ是參數。根據所述第二方面的另一優選實現方式，參數δ來自以下區間：其中，δ以為步長。根據所述第二方面的另一優選實現方式，通過定義信道脈沖響應h(t)。其中，τi是第i個樣本的延遲。根據所述第二方面的另一優選實現方式，對于所有的測量，記錄有效噪聲閾值以及在用于估計該噪聲閾值的等式中使用的參數，以實現獲得的大范圍參數的可比較性。根據本發明的第三方面，提供了一種具有程序代碼部件的計算機程序，該程序代碼部件用于在該程序在計算機設備或信道探測設備的數字信號處理器上執行時，執行根據所述第二方面的所有步驟。附圖說明在附圖中，僅通過示例的方式示出了實施方式，其中：圖1示出了示例性信道測量和估計的大范圍參數(平均過量延遲，rms延遲擴展和最大過量延遲)；圖2示出了具有略高的噪聲閾值-94dbm的相同測量；圖3示出了應用本發明的信道探測設備的示例性測量設置；圖4示出了從圖3的示例性測量設置得到的示例性信道脈沖響應；以及圖5示出了本發明的第二方面的實施方式的流程圖。具體實施方式圖1基于假設的噪聲閾值-110dbm。測量場景通過具有如表1所示的衰減分布的衰減模擬器人為地產生，以實現再現性。路徑1路徑2路徑3路徑4路徑損耗0db0db20db20db附加延遲0.5μs1μs3μs3.2μs表1：模擬信道脈沖響應根據以下等式從模擬信道脈沖響應計算傳播參數，得到分別用于平均過量延遲該延遲的二次矩和rms延遲擴展στ的以下值。從具有-110dbm的噪聲閾值的圖1中的信道測量而估計的rms延遲擴展與預期結果(在兩種情況下rms延遲擴展στ＝0.34μs)非常好地相關。圖2中的測量結果中的不同噪聲閾值的原因，可以是使用不同的設置。然而，在該情況下，使用完全相同的設置進行測量，但是在信號發生器內模擬了附加的噪聲。因為一些多徑分量現在低于測量數據的噪聲閾值，因此估計的rms延遲擴展被減小到στ＝0.25μs。這個簡單的示例示出了噪聲閾值對rms延遲擴展參數估計過程的影響。為了生成用于信道建模的估計的大范圍衰減參數，需要將可比較的相關參數(例如基本信道測量的有效噪聲閾值)設置為有意義的值，并且也需要對其進行記錄(document)。自動為特定的信道測量估計有意義的噪聲閾值的優選方法是，分析信道脈沖響應中的可以預期沒有附加的多徑分量的部分。在根據當前預期的信道條件來選擇相關測量參數(例如記錄的信道脈沖響應的長度)的前提下，對于測量的信道脈沖響應的最后部分，通常是這種情況。測量的長度為l的信道脈沖響應h(t)可以通過h(t)描述，其中，αi是在延遲τi處的復振幅。可以通過計算由因子δ(其中δ以為步長)具體指定的信道脈沖響應的最后部分的均方根值并隨后加上裕度γ估計有意義的噪聲閾值。這種噪聲閾值估計的方法可以通過以下可參數化的等式來描述。用于噪聲閾值估計的信道脈沖響應的小數δ和裕度γ的有意義的值如下：δ≈0.1,γ＝3db。與手動或自動選擇噪聲閾值無關，該值應始終與信道測量和求得的信道模型參數一起記錄。在本申請中，解決了由根據不同的信道探測設置和進而利用不同的有效噪聲閾值實施的信道測量獲得的大范圍衰減參數的可比較性問題。此外，提供了根據原始信道測量數據估計有意義的噪聲閾值的等式。由于基本測量數據的估計的有效噪聲閾值影響大范圍衰減參數(例如rms延遲擴展)的估計，所以只有對該參數及其記錄的共同理解使得可以對通過不同的信道測量活動獲得的參數進行比較。現在，參見圖3，示出了應用本發明的信道探測設備1的示例性測量設置30。在該示例性情況下，由于基站32發射的信號在諸如建筑物33a、33b、33c的障礙物處的反射，該發射的信號從所述基站32到信道探測設備1采用不同的信號路徑31a、31b、31c。因此，由于其不同的長度，這些各個信號路徑31a、31b、31c導致在根據圖4的圖形40中所示的信道脈沖響應中的各個時間點處出現的對應的多路徑分量41a、41b、41c。除此之外，圖4還示出了噪聲42。此外，應當提到的是，參數δt類似地對應于上述參數δ，并且可以被計算為：δt＝t--tδ，其中t(>tδ)表示信道脈沖響應的持續時間，或者表示記錄持續時間，tδ表示任意時間點，在該時間點之后只有噪聲出現，而沒有別的多徑分量出現。最后，圖5示出了本發明方法的流程圖。在第一步驟s50中，根據以下等式定義噪聲閾值：其中，γ是裕度；其中，αi是第i個樣本的復振幅，樣本的振幅；其中，li是信道脈沖響應的長度；并且其中，δ是參數。在第二步驟s51中，對于信道探測，使用了信道模型和場景特定傳播參數(優選為噪聲閾值)，場景特定傳播參數通過在代表性環境中可比較的信道測量來驗證。盡管上面已經描述了本發明的各種實施方式，但是應當理解，它們僅僅是作為示例而不是限制來呈現的。在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，可以根據本文的公開內容對所公開的實施方式進行多種修改。因此，本發明的廣度和范圍不應受到任何上述實施方式的限制。相反，本發明的范圍應根據所附權利要求及其等同物來限定。盡管已經關于一個或多個實現示出和描述了本發明，但是本領域技術人員在閱讀和理解本說明書和附圖時會想到等同的變型和修改。另外，盡管本發明的特定特征可能已關于多種實現方式中的僅僅一種實現方式公開，但是這種特征可以與其它實現方式的一個或多個其它特征相結合，對于任何給定或特定應用的需要，這可能是期望的且有利的。當前第1頁12