[发明专利]波束成型校准系统及方法

说明书

本发明提供一种波束成型校准系统及方法。该波束成型校准系统包括发射器、接收器、及计算装置。该计算装置提供多个相位组合至发射器。当计算装置提供多个相位组合其中的第一相位组合至发射器时，发射器使用第一相位组合设定多个发射天线的相位，接收器接收来自多个发射天线的无线传输信号以取得对应于第一相位组合的第一辐射场型，计算装置比较第一辐射场型与预设场型，以计算对应于第一相位组合的场型近似程度。计算装置根据对应于各相位组合的场型近似程度从多个相位组合中选择一校准相位组合，并提供校准相位组合至发射器以校准波束成型。

技术领域

本发明涉及使用多个天线的无线信号传输，且特别涉及一种波束成型校准系统及方法。

背景技术

相较于现今普遍使用的第三代(3G)或第四代(4G)通信系统，毫米波(MillimeterWave，简称mmWave)通信系统使用相对高频的频段来进行通信。由于接收器所接收到的电磁波能量强弱与信号传送距离的平方成反比并与电磁波信号的波长成正比，毫米波通信系统因为使用短波长的高频信号而提升信号能量衰减的幅度。再者，由于使用高频段的电磁波信号，因此毫米波通信系统中收发信号穿透障碍物的能力较为降低，且空气中的氧气跟水蒸气等等也会吸收掉毫米波能量。因此，为了确保通信质量，毫米波通信系统中的收发器通常需要使用多天线波束成型(Beamforming)技术来改善信号能量衰减的问题。

波束成型是一种信号处理技术，一般是在基站(Base Station)或用户设备(UserEquipment)上配置包括多个天线的天线阵列，藉由调整这些天线的发射信号，使得某些角度的信号获得相长干涉(建设性干涉)，而另一些角度的信号获得相消干涉(毁灭性干涉)，让基站或用户设备可产生具有指向性的波束，从而改善从发射器到接收器的通信质量。波束成型技术的优点包括能量集中、信号传送距离增加、用户之间干扰降低、以及数据传输速率快。由于波束成型技术对于毫米波无线通信系统的效能具有重要影响，为达到更精准的波束成型效果，有需要提出一种能够校准波束成型的系统与方法。

发明内容

本发明涉及一种波束成型校准系统与方法，能够考虑硬件造成的误差，对于发射天线设定适当的相位，以达到波束成型校准的效果。

根据本发明的一实施例，提出一种波束成型校准系统包括发射器、接收器、及计算装置。发射器包括多个发射天线。计算装置提供多个相位组合至发射器。当计算装置提供多个相位组合其中的第一相位组合至发射器时，发射器使用第一相位组合设定多个发射天线的相位，接收器接收来自多个发射天线的无线传输信号以取得对应于第一相位组合的第一辐射场型，计算装置比较第一辐射场型与预设场型，以计算对应于第一相位组合的场型近似程度。计算装置根据对应于各相位组合的场型近似程度从多个相位组合中选择一校准相位组合，并提供校准相位组合至发射器以校准波束成型。

根据本发明的另一实施例，提出一种波束成型校准方法，用于发射器、接收器、以及计算装置，发射器包括多个发射天线，该波束成型校准方法包括下列步骤。计算装置提供多个相位组合至发射器。当计算装置提供多个相位组合其中的第一相位组合至发射器时，执行以下步骤：(a)发射器使用第一相位组合设定多个发射天线的相位；(b)接收器接收来自多个发射天线的无线传输信号以取得对应于第一相位组合的第一辐射场型；(c)计算装置比较第一辐射场型与预设场型，以计算对应于第一相位组合的场型近似程度。计算装置根据对应于各相位组合的场型近似程度从多个相位组合中选择一校准相位组合。计算装置提供校准相位组合至发射器以校准波束成型。

为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合附图详细说明如下：

附图说明

图1绘示依照本发明一实施例的发射器示意图。

图2绘示依照本发明一实施例的波束成型校准系统示意图。

图3绘示依照本发明一实施例的波束成型校准方法流程图。