(57)【要約】  装置が、オーバー・ザ・エア・チャンバ内の試験区域の周囲の複数のアンテナのうちの１つのアンテナに関連する各々の信号経路に対する重みを、無線チャネルモデルに基づく所望の目標電場と、試験区域に関連する平面波により得られる電場との比較により形成し、平面波が、アンテナにより送信可能であり、各々の信号経路内の少なくとも１つの基礎波形に基づく。
2014512725.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーバー・ザ・エア・チャンバ内の試験区域(test zone)の周囲の複数のアンテナのうちの１つのアンテナに関連する各々の信号経路に対する重みを、無線チャネルモデルに基づく所望の目標電場(target electric field)と、前記試験区域に関連する(associated with)平面波(plane waves)により得られる電場との比較により形成するように構成され、
前記平面波が、前記アンテナにより送信可能であり、各々の信号経路内の少なくとも１つの基礎波形に基づく装置。
【請求項２】
少なくとも１つの共通の平面波の少なくとも２つの基礎(basic)波形が、１つの信号経路内で送信されるように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記装置が、前記チャネルモデルにより決定される所望の目標電場と、前記アンテナにより送信可能な各々の平面波により得られる電場との間の差を基礎として、各々の平面波に対する各々の信号経路の重みを形成するように、かつ、各々のアンテナの前記重みを、信号経路に対する複数の平面波の重みを形成するために組み合わせるように構成される、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記装置が、前記チャネルモデルにより決定される所望の目標電場と、前記アンテナにより送信可能な各々の平面波により得られる電場との間の差を最適化する(optimizing)ことにより、各々の平面波に対する各々の信号経路の重みを形成するように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記重みが、前記試験区域内の平面波の重ね合わせ(superposition)に基づくエミュレートされる無線チャネルに対する前記平面波の方向、周波数、位相、および振幅を決定するように構成される、請求項１から４のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
前記装置が、前記試験区域の周縁(circumference)での複数の位置での前記比較を遂行するように構成される、請求項１から５のいずれかに記載の装置。
【請求項７】
前記装置が、前記重みに時間依存のＤｏｐｐｌｅｒ偏移を含むように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記装置が、異なる偏波面に対する各々の信号経路の重みを、前記アンテナの前記偏波面を基礎として形成するように構成される、請求項１から７のいずれかに記載の装置。
【請求項９】
前記装置が、異なる偏波面間のクロストークを前記重みに含むように構成される、請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
前記装置が、送信への送信器の影響および受信への受信器の影響のうちの少なくとも１つを前記重みに含むように構成される、請求項７に記載の装置。
【請求項１１】
重み発生器が、前記無線チャネルのエミュレーションのためにメモリに前記重みを保存するように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記装置が、異なる無線チャネルを有する少なくとも２つの信号を受信するように、各々の無線チャネルに対する重みを形成するように、かつ、各々の無線チャネルに対する平面波を形成するために各々の信号経路の重みを組み合わせるように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
オーバー・ザ・エア・チャンバ内の試験区域の周囲の複数のアンテナのうちの１つのアンテナに関連する各々の信号経路に対する重みを、無線チャネルモデルに基づく所望の目標電場と、前記試験区域に関連する平面波により得られる電場とを比較することにより形成し、
前記平面波が、前記アンテナにより送信可能であり、各々の信号経路内の少なくとも１つの基礎波形に基づくステップを含む方法。
【請求項１４】
少なくとも１つの共通の平面波の少なくとも２つの基礎波形が、１つの信号経路内で送信可能である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記方法が、前記チャネルモデルにより決定される所望の目標電場と、前記アンテナにより送信可能な各々の平面波により得られる電場との間の差を基礎として、各々の平面波に対する各々の信号経路の重みを形成するステップと、各々のアンテナの前記重みを、複数の平面波の重みを形成するために組み合わせるステップとをさらに含む、請求項１３または１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記方法が、前記チャネルモデルにより決定される所望の目標電場と、前記アンテナにより送信可能な各々の平面波により得られる電場との間の差を最適化することにより、各々の平面波に対する各々の信号経路の重みを形成するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記方法が、前記重みにより、前記平面波の方向、周波数、位相、および振幅を決定し、エミュレートされる無線チャネルが前記試験区域内の平面波の重ね合わせに基づくステップをさらに含む、請求項１３から１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
前記方法が、前記試験区域の周縁での複数の位置での前記比較を遂行するステップをさらに含む、請求項１３から１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
前記方法が、時間依存のＤｏｐｐｌｅｒ偏移を前記重みに含むステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
前記方法が、異なる偏波面に対する各々の信号経路の重みを、前記アンテナの前記偏波面を基礎として形成するステップをさらに含む、請求項１３から１９のいずれかに記載の方法。
【請求項２１】
前記方法が、異なる偏波面間のクロストークを前記重みに含むステップをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記方法が、送信への送信器の影響および受信への受信器の影響のうちの少なくとも１つを前記重みに含むステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２３】
前記方法が、異なる無線チャネルの少なくとも２つの信号を受信するステップと、各々の無線チャネルに対する重みを形成するステップと、各々の無線チャネルに対する平面波を形成するために各々の信号経路の重みを組み合わせるステップとをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２４】
少なくとも１つのプロセッサ、およびコンピュータプログラムコードを含む少なくとも１つのメモリを備える装置であって、前記少なくとも１つのメモリおよび前記コンピュータプログラムコードが、前記少なくとも１つのプロセッサを用いて、前記装置に少なくとも、
オーバー・ザ・エア・チャンバ内の試験区域の周囲の複数のアンテナのうちの１つのアンテナに関連する各々の信号経路に対する重みを、無線チャネルモデルに基づく所望の目標電場と、前記試験区域に関連する平面波により得られる電場とを比較することにより形成させるように構成され、
前記平面波が、前記アンテナにより送信可能であり、各々の信号経路内の少なくとも１つの基礎波形に基づく装置。
【請求項２５】
請求項１に記載の装置と、
重みを受信するために前記装置に結合されるエミュレータと、
通信信号を給送するために前記エミュレータに結合される送信器と、
前記エミュレータの信号経路から信号を受信し、前記送信器と被試験デバイスとの間にエミュレートされる無線チャネルを形成するために、前記エミュレータからの前記信号を基礎として平面波を送信するように構成されるアンテナと
を備えるエミュレーションシステム。
【請求項２６】
前記送信器が、前記通信信号を給送するために前記エミュレータに結合される少なくとも１つの出力を有し、各々の出力が一意的な(unique)無線チャネルを指し、
前記装置が、前記アンテナに対する平面波を形成するために別々に各々の出力に関して重みを形成するように構成される、請求項２５に記載のエミュレーションシステム。
【請求項２７】
オーバー・ザ・エア・チャンバのアンテナ素子からの確定的な基礎波形を、試験区域内の複数のあらかじめ定められた平面波を形成するために送信するステップであって、前記あらかじめ定められた平面波が、前記試験区域内の被試験デバイスとの通信のためにエミュレートされる無線チャネルを形成するステップ
を含む送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本発明は、無響チャンバ内のデバイスのオーバー・ザ・エア(OVER-THE-AIR)試験に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]無線周波数信号が送信器から受信器に送信されるとき、信号は、異なる到来角、信号遅延、偏波、および電力を有する１つまたは複数の経路に沿って無線チャネル内を伝搬する。さらに周波数はＤｏｐｐｌｅｒ効果に起因して変化する場合があり、そのことが、受信される信号において信号強度の変動および異なる継続時間のフェージングを引き起こす場合がある。その上、送信器および受信器は理想的ではない。加えて他の送信器に起因する雑音および干渉が、無線接続と干渉を起こす。
【０００３】
[0003]送信器および受信器は、現実の状況をエミュレートする無線チャネルエミュレータを使用して試験され得る。デジタル無線チャネルエミュレータでは無線チャネルは通常、ＦＩＲフィルタ（有限インパルス応答）を用いてモデリングされる。従来の無線チャネルエミュレーション試験は、送信器および受信器が少なくとも１つのケーブルを介して一体に結合されるような導電性の接続によって遂行される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
[0004]ＤＵＴ（被試験デバイス）と無線システムの基地局との間の通信は、ＯＴＡ（オーバー・ザ・エア）試験を使用して試験され得るものであり、現実のＤＵＴ、そのような加入者端末が、無響チャンバ内でエミュレータの複数のアンテナにより包囲される。エミュレータは、基地局に結合され得る、または基地局の働きをし得るものであり、例えば独立したＲａｙｌｅｉｇｈフェージングされた信号を発生させることにより、チャネルモデルにしたがって加入者端末と基地局との間の伝搬経路をエミュレートすることが可能である。１つのアンテナまたはアンテナの組み合わせが、エミュレートされる無線チャネルにより決定される重みを基礎としてＤＵＴに、独立してあらかじめフェージングされた通信信号を送信する。しかしながら重み、したがってアンテナにより送信される信号の形成には、それらの特有の限界があり、したがって新しい手法に対するニーズが存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
[0005]以下では、本発明のいくつかの態様の基本的な理解をもたらすために本発明の単純化された概要を提示する。この概要は、本発明の広範囲にわたる概観ではない。本発明の主要な要素を特定すること、または本発明の範囲を線引きすることは意図されない。その唯一の目的は、下記で提示されることになる、より詳細な説明に対する導入部として、単純化された形式で本発明のいくつかの概念を提示することである。
【０００６】
[0006]本発明の態様は、オーバー・ザ・エア・チャンバ内の試験区域の周囲の複数のアンテナのうちの１つのアンテナに関連する各々の信号経路に対する重みを、無線チャネルモデルに基づく所望の目標電場と、試験区域に関連する平面波により得られる電場との比較により形成するように構成され、平面波が、アンテナにより送信可能であり、各々の信号経路内の少なくとも１つの基礎波形に基づく装置に関する。
【０００７】
[0007]本発明のさらなる態様は、オーバー・ザ・エア・チャンバ内の試験区域の周囲の複数のアンテナのうちの１つのアンテナに関連する各々の信号経路に対する重みを、無線チャネルモデルに基づく所望の目標電場と、試験区域に関連する平面波により得られる電場とを比較することにより形成し、平面波が、アンテナにより送信可能であり、各々の信号経路内の少なくとも１つの基礎波形に基づくステップを含む方法である。
【０００８】
[0008]本発明のさらなる態様は、少なくとも１つのプロセッサ、およびコンピュータプログラムコードを含む少なくとも１つのメモリを備える装置であって、少なくとも１つのメモリおよびコンピュータプログラムコードが、少なくとも１つのプロセッサを用いて、装置に少なくとも、オーバー・ザ・エア・チャンバ内の試験区域の周囲の複数のアンテナのうちの１つのアンテナに関連する各々の信号経路に対する重みを、無線チャネルモデルに基づく所望の目標電場と、試験区域に関連する平面波により得られる電場とを比較することにより形成させるように構成され、平面波が、アンテナにより送信可能であり、各々の信号経路内の少なくとも１つの基礎波形に基づく装置である。
【０００９】
[0009]本発明のさらなる態様は、オーバー・ザ・エア・チャンバのアンテナ素子からの確定的な基礎波形を、試験区域内の複数のあらかじめ定められた平面波を形成するために送信し、あらかじめ定められた平面波が、試験区域内の被試験デバイスとの通信のためにエミュレートされる無線チャネルを形成するステップを含む送信方法である。
【００１０】
[0010]本発明の様々な態様、実施形態、および特徴が独立して記載されるが、本発明の様々な態様、実施形態、および特徴のすべての組み合わせが可能であり、請求されるような本発明の範囲内にあることを理解されたい。
【００１１】
[0011]以下で本発明は、添付の図面を参照して例示的な実施形態によってより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】[0012]ＯＴＡ試験チャンバの平面幾何学的な実施形態を示す図である。
【図２】[0013]式で必要とされるいくつかの変数を例示する図である。
【図３】[0014]均一にサンプリングされたＰＡＳを示す図である。
【図４】[0015]不均一にサンプリングされたＰＡＳを示す図である。
【図５】[0016]２つの偏波面を伴うアンテナを示す図である。
【図６】[0017]平面波を形成するためにアンテナに給送される信号を形成するためのＦＩＲフィルタおよび組み合わせ器を示す図である。
【図７】[0018]ＦＩＲフィルタの構造を示す図である。
【図８】[0019]ＯＴＡアンテナの立体幾何学的な構成を示す図である。
【図９】[0020]重みを形成する方法のフローチャートを示す図である。
【図１０】[0021]平面波を送信する方法のフローチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
[0022]本発明の例示的な実施形態が、本発明のいくつかではあるがすべてではない実施形態が示される付随する図面を参照して、以降でより完全に説明される。実際には本発明は、多くの異なる形式で実施され得るものであり、本明細書で論述される実施形態に限定されると解釈されるべきではなく、むしろこれらの実施形態は、本開示が適用可能な法的要件を満足することになるように提供される。明細書ではいくつもの所で、「ある」、「１つの」、または「いくつかの」実施形態（複数可）に言及する場合があるが、このことは、各々のそのような言及が同じ実施形態（複数可）に対するものであることを、または、特徴が単一の実施形態に単に適用されることを必ずしも意味しない。異なる実施形態の単一の特徴は、他の実施形態を提供するためにさらに組み合わされ得る。したがってすべての単語および語句は幅広く解釈されるべきであり、それらの単語および語句は、各々の実施形態を例示すること、制限しないことが意図される。
【００１４】
[0023]図１は、ＯＴＡ試験チャンバを提示する。加入者端末であり得るＤＵＴ１００が中心に存在し、アンテナ素子１０２、１０４、１０６、１０８、１１０、１１２、１１４、および１１６がＤＵＴ１００の周囲に存在し得る。それらのアンテナ素子は、均一の間隔（例えば８個の素子の各々の間に４５°）を有し得る。同様にＤＵＴ１００は、試験区域１２６に存在し得る。試験区域１２６は、静寂区域と同じであり、または静寂区域の一部である。Ｋ個のＯＴＡアンテナの方向をｋ＝１、…、Ｋであるθｋを用いて示し、角度領域でのアンテナの間隔を、Δθを用いて示すものとし、ここでＫは、アンテナ素子１０２から１１６の数を指す。角度Δθは、電子デバイス１００に対する２つのアンテナ素子１０２から１１６の分離角の尺度を表現する。アンテナ素子の各々は、ＥＢ（Ｅｌｅｋｔｒｏｂｉｔ）Ｐｒｏｐｓｉｍ（登録商標）Ｆ８などのエミュレータ１１８の単一のエミュレータ出力ポートに接続され得るものであり、したがって各々のアンテナ素子は、エミュレータ１１８から１つの信号経路を介して信号を受信することが可能である。
【００１５】
[0024]試験チャンバは、無響室であり得る。エミュレータ１１８は、送信器１２４から、アンテナ１０２から１１６への各々の信号経路１３０に対して重み付けおよび遅延を行うためのＦＩＲフィルタを備え得る。追加的または代替的にエミュレータ１１８は、プロセッサ、メモリ、およびアンテナチャネルを提供するための適したコンピュータプログラムを備え得る。
【００１６】
[0025]ＤＵＴ１００とアンテナ素子１０２から１１６との間の距離は同じである場合があり、またはアンテナ１０２から１１６はＤＵＴ１００から異なる距離で存在する場合もある。それに対応してアンテナ素子１０２から１１６は、全部の角度または全部の立体角に配置される代わりに、単に扇形部分に配置される場合がある。アンテナ１０２から１１６は、さらに可動であり得る。いずれの場合でもアンテナ１００から１１６の場所は、試験区域１２６に対して各々の時点であらかじめ定められている。
【００１７】
[0026]エミュレータ１１８は、送信器１２４の少なくとも１つの出力コネクタを使用して送信器１２４に結合され得る。送信器１２４は、無線システム等々の基地局１２４であり得る。ＤＵＴ１００は、無線システム等々の受信加入者端末の働きをし得る。ＤＵＴアンテナ特性が未知であり、したがって情報が見落とされる場合があることが想定され得る。
【００１８】
[0027]チャネルバンク１２０は、そのメモリ内に複数の無線チャネルモデルを有し得るものであり、または無線チャネルは、例えばハードウェアによりリアルタイムで形成される。無線チャネルモデルは、現実の無線システムから記録されたチャネルに基づく再生モデルである場合があり、または無線チャネルモデルは、再生モデルと人工的に発生させられたモデルとの組み合わせである場合がある。ある特定の無線チャネルが、エミュレートされるために選択され得る。したがって重み発生器１２２は、ＤＵＴ１００が送信器１２４から通信信号を受信するはずである環境を規定する無線チャネルに関するデータを受信することが可能である。重み発生器１２２は、ＤＵＴ１００に対するアンテナ１０２から１１６の構成に関する情報（例えばＤＵＴからの距離、ＤＵＴに対する角度、および信号の偏波）をさらに有する。重み発生器１２２は、例えばアンテナ１０２から１１６に関する既定の情報、アンテナ１０２から１１６からの送信の形式、試験区域１２６内の所望の電場を基礎として、エミュレータ１１８から、アンテナ１０２から１１６への各々の信号経路１３０に対する重みを形成することが可能であり、送信器１２４とＤＵＴ１００との間に所望の無線チャネルを形成するためにエミュレータ１１８に重みを給送することが可能である。
【００１９】
[0028]アンテナ１０２から１１６から試験区域１２６への送信の形式は、平面波に基づく場合がある。同様に各々の平面波は、複数の基礎波形に基づく場合がある。例えば、正弦波が基礎波形であり得る。しかしながら、さらに他の形式の基礎波形が使用されてもよい。異なる正弦波の重ね合わせは、正弦波が、振幅、位相、周波数、および方向であり得るそれらの正弦波のパラメータの適正な値を有する場合に平面波をもたらすように行われ得る。通常はパラメータのうちの少なくとも１つが、異なる正弦波において異なる。少なくとも１つの正弦波が、送信器１２４のキャリアに基づき得るものである。Ｒａｙｌｅｉｇｈフェージングが、異なる周波数の正弦波により生成され得る。
【００２０】
[0029]アンテナ１０２から１１６から試験区域１２６への平面波の送信の目的は、アンテナ１０２から１１６により送信される試験区域１２６内の複数の平面波の重ね合わせを基礎として、送信器１２４とＤＵＴ１００との間に所望の無線チャネルを形成することである。単一の平面波が複数のアンテナを使用して形成され、無線チャネルの多経路伝搬の各々のエミュレートされる経路は、複数の平面波に基づく。
【００２１】
[0030]重ね合わせの原理によれば、各々の時点での試験区域１２６内の平面波の組み合わされた応答は、別々での各々の平面波の応答の合計である。平面波が試験区域１２６内で相互作用するとき、平面波は、所望の無線チャネル内の通信信号に対して引き起こされる影響と比べて同じまたは同様である影響を再構築する。通信信号は、メッセージ信号と混合される少なくとも１つのキャリア波を含む。平面波は、送信器により送信される各々のキャリア波を基礎として形成され得る。試験区域１２６内の最終的な電場は、平面波、およびキャリア波と混合される実際のメッセージ信号によって決まる。
【００２２】
[0031]ＡｏＡ（到来角）と定義され得るある特定の方向に向かって進む試験区域１２６内部の平面波が、ＯＴＡアンテナ１０２から１１６の角度間隔Δθが十分に高密度であり、ＯＴＡアンテナの構成があらかじめ定められている場合に形成され得る。以下の不等式が、均一のＯＴＡアンテナ間隔の場合に当てはまるはずである。
【００２３】
【数１】
2014512725.tif 000003
【００２４】
ここでＤは試験区域１２６の直径であり、λは波長である。試験区域１２６の必要とされる直径は、ＤＵＴ１００のサイズによって決まり得る。実際にはサンプリングは、（１）で規定されるより少なくとも多少は高密度であるべきである。しかしながらこの要件は、ＯＴＡチャンバ内のアンテナの場所を現実化するための障害とはならない。
【００２５】
[0032]重み発生器１２２は、オーバー・ザ・エア・チャンバ内のＤＵＴ１００の周囲の複数のアンテナ１０２から１１６のうちの１つのアンテナに関連する各々の信号経路１３０に対する重みを、チャネルモデルの所望の目標場と、各々の信号経路１３０内の少なくとも１つの基礎波形に基づく平面波により得られる試験区域１２６内の場との比較により形成することが可能である。各々のアンテナに対する各々の平面波の重みは、例えば下記の３つの方法に限定することなく、それらの方法を使用して形成され得る。
【００２６】
[0033]ある実施形態では、アンテナの信号経路に対する単一の平面波の各々の重みｇｋは、例えば目標電場と、試験区域１２６内部のサンプリング点上の結果として得られる場との間の二乗平均平方根誤差を最適化することにより得られ得る。目標電場は、前もって算出され、シミュレートされ、または試験で測定される場合がある。目標場は、垂直（ｚ偏波）もしくは水平（垂直方向に直交する）のいずれかに偏波される、またはそれらの両方である場合がある。
【００２７】
[0034]次に簡単のために、垂直偏波された目標場ｅｚを用いる場合を想定する。状況は、水平偏波された目標場を用いる場合と同様である。図２は、以下の比較演算で使用されるいくつかの変数を提示する。最適化されるべきコスト関数の誤差Ｅｅ（Θ，Ｇ）は次式となり得る。
【００２８】
【数２】
2014512725.tif 000004
【００２９】
ここでＭは、試験区域１２６内の、またはその周縁での位置の数であり、θｋ∈［０，２π］であるΘ＝｛θｋ｝は、ＯＴＡアンテナの方向のベクトルであり、ｇｋ∈ＣであるＧ＝｛ｇｋ｝は、ＯＴＡアンテナの複素重みのベクトルであり、ｋは第ｋのＯＴＡアンテナを指し、
【００３０】
【数３】
2014512725.tif 000005
【００３１】
は、ＡｏＡ
【００３２】
【数４】
2014512725.tif 000006
【００３３】
を伴う平面波の位置
【００３４】
【数５】
2014512725.tif 000007
【００３５】
での複素目標場であり、
【００３６】
【数６】
2014512725.tif 000008
【００３７】
は、パラメータΘおよびＧを伴う位置
【００３８】
【数７】
2014512725.tif 000009
【００３９】
での複素場であり、
【００４０】
【数８】
2014512725.tif 000010
【００４１】
は、第ｍのサンプル点を指し示す位置ベクトルである。目的は、試験区域内の、または試験区域の周縁での複数の位置
【００４２】
【数９】
2014512725.tif 000011
【００４３】
で、目標電場と、あらかじめ定められた構成のＯＴＡアンテナを用いて得られる電場とを比較することである。
[0035]目標場は、平面波により少なくとも近似的に達成されるべきである（理論的な）基準場であるが、次式のように表現され得る。
【００４４】
【数１０】
2014512725.tif 000012
【００４５】
ここで
【００４６】
【数１１】
2014512725.tif 000013
【００４７】
は、ＡｏＡ方向と平行に指し示す波数ベクトルであり、
【００４８】
【数１２】
2014512725.tif 000014
【００４９】
であり、
【００５０】
【数１３】
2014512725.tif 000015
【００５１】
は波数であり、λ０はキャリア周波数ｆｃに対応する波長であり、Ｅ０＝１である。座標系の原点は、簡単のために試験区域１２６の中心にあると想定する。Ｋ個のＯＴＡアンテナにより形成される、結果として得られる規格化されていない場は次式となり得る。
【００５２】
【数１４】
2014512725.tif 000016
【００５３】
ここでＰＬ（ｄ）＝２０ｌｏｇ１０（ｄ）＋４６．４＋２０ｌｏｇ１０（ｆｃ／５．０）は自由空間経路損失であり、
【００５４】
【数１５】
2014512725.tif 000017
【００５５】
は、ＯＴＡアンテナｋから位置
【００５６】
【数１６】
2014512725.tif 000018
【００５７】
までの距離であり、
【００５８】
【数１７】
2014512725.tif 000019
【００５９】
は、ＯＴＡアンテナｋから原点へのベクトルである。ＯＴＡアンテナから試験区域１２６までの距離が試験区域１２６の寸法と比較して大きい場合、普通はそうであるが、経路損失項ＰＬは式（４）において無視され得る。結果として得られる場
【００６０】
【数１８】
2014512725.tif 000020
【００６１】
は、原点での場が０に等しい（すなわち、
【００６２】
【数１９】
2014512725.tif 000021
【００６３】
）ように、異なるサンプリング点
【００６４】
【数２０】
2014512725.tif 000022
【００６５】
にわたって規格化され得る。したがって式（４）は次式のように、Ｋ個のＯＴＡアンテナにより形成される規格化されていない場に、原点での電場の逆数を乗算することにより規格化され得る。
【００６６】
【数２１】
2014512725.tif 000023
【００６７】
[0036]誤差Ｅｅ（Θ，Ｇ）が最小であるとき、またはあらかじめ定められたしきい値Ｔｈ（最小より高い値を有するしきい値）より低いとき、ベクトルとして表現され得る重みＧが、エミュレータ１１８で使用されるように選択され得る。重みＧは、後で使用されるようにメモリに保存される場合がある。重みは、平面波の（アンテナと一体の）方向、位相、および振幅を決定し、したがってエミュレートされる無線チャネルは、試験区域１２６内の平面波の重ね合わせに基づく。
【００６８】
[0037]ある実施形態では、アンテナの信号経路に対する単一の平面波の各々の重みｇｋは、下記で提示されるＦｏｕｒｉｅｒ変換技法を利用することにより得られ得る。次に垂直偏波された目標電場を想定するが、この技法は、水平偏波された目標電場に対して同様に適用され得る。重みを得るためのＦｏｕｒｉｅｒ技法は、有限Ｆｏｕｒｉｅｒ展開式で表した、試験区域１２６の中心からの距離
【００６９】
【数２２】
2014512725.tif 000024
【００７０】
でのＤＵＴ１００の周囲の試験区域１２６内の目標場の表現に基づく。
【００７１】
【数２３】
2014512725.tif 000025
【００７２】
＝０のＡｏＡを用いる場合に対して、このことは次式のように記述され得る。
【００７３】
【数２４】
2014512725.tif 000026
【００７４】
ここでΔθはＯＴＡアンテナの分離角である。Ｆｏｕｒｉｅｒ展開式は、球面波の周知のカットオフ特性に起因して有限であると想定され得る。基本ルールによれば、
【００７５】
【数２５】
2014512725.tif 000027
【００７６】
であり、ここでβは波数である。ここでは「ｒｏｕｎｄ」演算は、中括弧内部の数を最も近い正の整数に丸める。一般にはＭ’は、ｒｏｕｎｄ
【００７７】
【数２６】
2014512725.tif 000028
【００７８】
より大きい場合もある。
[0038]したがって打ち切り数Ｍ’、およびｍ’＝−Ｍ’…Ｍ’に対する係数ｃｍ’，０の組が、次式（７）のように逆離散Ｆｏｕｒｉｅｒ変換（ＩＤＦＴ）を定義することにより、展開式（６）によって交差線（半径
【００７９】
【数２７】
2014512725.tif 000029
【００８０】
の円の周縁）上の目標電場を決定する。
【００８１】
【数２８】
2014512725.tif 000030
【００８２】
[0039]この変換が、ｍ’＝−Ｍ’…Ｍ’に対する係数ｃｍ’，０の組をもたらす。
【００８３】
【数２９】
2014512725.tif 000031
【００８４】
に対しての任意のＡｏＡ
【００８５】
【数３０】
2014512725.tif 000032
【００８６】
からの目標場を決定する係数の組が、次式から得られ得る。
【００８７】
【数３１】
2014512725.tif 000033
【００８８】
ここで＊は、要素単位のベクトル乗算を表象する。
[0040]上記で記述されたことは、角度
【００８９】
【数３２】
2014512725.tif 000034
【００９０】
から到来する目標電場に対して、ｍ’＝−Ｍ’…Ｍ’に対する係数ｃｍ’，０の組を決定するために、Ｆｏｕｒｉｅｒ技法がどのように使用され得るかを示す。式（７）の適用では、式（７）の右辺でＫ（アンテナの数）より大きな数の電場値を有し、したがって式（７）の左辺でより大きな数の係数ｃｍ’，０を生じさせることがさらに可能である。この場合、インデックスｍ’＝−Ｍ’…Ｍ’を伴う正しいＫ個の係数ｃｍ’，０が、次いでＦｏｕｒｉｅｒスペクトルの中央から選び出され得る。
【００９１】
[0041]次に、ＡｏＡ
【００９２】
【数３３】
2014512725.tif 000035
【００９３】
からの目標場が有するものと同じＦｏｕｒｉｅｒ係数
【００９４】
【数３４】
2014512725.tif 000036
【００９５】
を有する半径
【００９６】
【数３５】
2014512725.tif 000037
【００９７】
での交差円上のそのような場をアンテナ１０２から１１６により発生させるために、Ｆｏｕｒｉｅｒ技法がどのように使用され得るかが示され得る。
[0042]以下の３つのステップは、各々のｍ’＝−Ｍ’…Ｍ’に対して反復され得る。
【００９８】
[0043]ステップ１：上記で述べられた交差円を考えるものとし、Ｋ個のＯＴＡアンテナ１０２から１１６が試験区域の中心から同じ距離にあると想定し、Ｋ個のＯＴＡアンテナに対する励起ベクトルが次式のようであると想定する。
【００９９】
【数３６】
2014512725.tif 000038
【０１００】
[0044]距離が異なるがそれでもあらかじめ定められているならば、それに対応する結果が導出され得る。ここではこのベクトルの要素はＯＴＡアンテナに対する励起であり、θｋ’は第ｋ’のＯＴＡアンテナである。θ１は、簡単のために０であると想定される。
【０１０１】
[0045]ステップ２：次に式（９）で与えられるような励起ベクトルによってＯＴＡアンテナにより生成される交差円上の場が、
【０１０２】
【数３７】
2014512725.tif 000039
【０１０３】
であるものとする。その場合この場のＩＤＦＴを、ベクトル
【０１０４】
【数３８】
2014512725.tif 000040
【０１０５】
を提供する次式のように遂行する。
【０１０６】
【数３９】
2014512725.tif 000041
【０１０７】
ここではＬは、ＤＵＴ１００の周囲の交差円上で、Δθで等間隔に隔置された点の数である。Ｌ＞Ｋであるならば、このベクトル
【０１０８】
【数４０】
2014512725.tif 000042
【０１０９】
は、範囲［−Ｍ’…Ｍ’］の外側のインデックスｍ’を伴うＦｏｕｒｉｅｒ係数を包含し、Ｆｏｕｒｉｅｒスペクトルの中央部分が、
【０１１０】
【数４１】
2014512725.tif 000043
【０１１１】
のような新しいベクトル
【０１１２】
【数４２】
2014512725.tif 000044
【０１１３】
を形成することにより選定され得る。
[0046]ステップ３：次にｄｍ’と示されるベクトル
【０１１４】
【数４３】
2014512725.tif 000045
【０１１５】
の第ｍ’の成分を選び取り、次式のような別の励起ベクトルを生成する。
【０１１６】
【数４４】
2014512725.tif 000046
【０１１７】
ここでｊは、虚数単位である。したがって式（９）でのベクトル
【０１１８】
【数４５】
2014512725.tif 000047
【０１１９】
は、式（１１）でのベクトル
【０１２０】
【数４６】
2014512725.tif 000048
【０１２１】
とは単に因子
【０１２２】
【数４７】
2014512725.tif 000049
【０１２３】
だけ異なり、ここで
【０１２４】
【数４８】
2014512725.tif 000050
【０１２５】
は、式（８）での目標場のＦｏｕｒｉｅｒ係数である。
[0047]各々のｍ’＝−Ｍ’…Ｍ’に対してこれらの３つのステップを反復した後に、Ｋ個のベクトル
【０１２６】
【数４９】
2014512725.tif 000051
【０１２７】
が得られ得る。最終的に励起ベクトル
【０１２８】
【数５０】
2014512725.tif 000052
【０１２９】
は、ベクトル
【０１３０】
【数５１】
2014512725.tif 000053
【０１３１】
の要素単位での合計により次式のように形成され得る。
【０１３２】
【数５２】
2014512725.tif 000054
【０１３３】
（１２）
ここでＭ’は、級数展開の打ち切りの値を指す。重みベクトルＧと事実上同じであるこのベクトル
【０１３４】
【数５３】
2014512725.tif 000055
【０１３５】
は、ＯＴＡアンテナ１０２から１１６に対する励起ベクトルであり、この励起ベクトルが、ＤＵＴ１００の周囲の交差円での電場をもたらし、この電場によって通信信号が、少なくとも近似的に無線チャネルモデルの無線チャネルを経る。電場が交差円上で要件を同様に満たすとき、電場は交差円内側で要件を満たす。円の代わりに、交差線に対する別の形状が適用され得る。
【０１３６】
[0048]ある実施形態では、行列逆変換が利用され得る。これは、コスト関数の方法と類似点がある（式（２）を参照）。単一の平面波に対する重みｇｋは、例えば以下の行列方程式からＯＴＡアンテナの重みベクトルＧを求解することにより得られ得る。
【０１３７】
ＦＧ＝Ｔ  （１３）
ここでαｍ，ｋ∈ＣであるＦ＝｛αｍ，ｋ｝は、ＯＴＡアンテナの構成を基礎とする第ｋのＯＴＡアンテナから第ｍの位置
【０１３８】
【数５４】
2014512725.tif 000056
【０１３９】
への係数のＭ×Ｋ移動行列であり、Ｍは試験区域１２６に関連する位置の数であり、ｇｋ∈ＣであるＧ＝｛ｇｋ｝は、ＯＴＡアンテナの複素重みのＫ×１ベクトルであり、
【０１４０】
【数５５】
2014512725.tif 000057
【０１４１】
は、（ＡｏＡ
【０１４２】
【数５６】
2014512725.tif 000058
【０１４３】
を伴う平面波の）位置
【０１４４】
【数５７】
2014512725.tif 000059
【０１４５】
での複素目標場の値
【０１４６】
【数５８】
2014512725.tif 000060
【０１４７】
のＭ×１ベクトルであり、
【０１４８】
【数５９】
2014512725.tif 000061
【０１４９】
は、第ｍのサンプル点を指し示す位置ベクトルである。
[0049]第ｋのＯＴＡアンテナから第ｍの位置
【０１５０】
【数６０】
2014512725.tif 000062
【０１５１】
への移動係数は、経路損失項および位相項を含む。
【０１５２】
【数６１】
2014512725.tif 000063
【０１５３】
[0050]平面波に対する目標場は、次式のように表現され得る。
【０１５４】
【数６２】
2014512725.tif 000064
【０１５５】
ここで
【０１５６】
【数６３】
2014512725.tif 000065
【０１５７】
は、ＡｏＡ方向から指し示す波数ベクトル
【０１５８】
【数６４】
2014512725.tif 000066
【０１５９】
であり、λ０はキャリア周波数ｆｃの波長であり、Ｅ０＝１である。
[0051]行列ＦおよびＴは、ＯＴＡチャンバ内のアンテナ構成に関するあらかじめ定められた情報を基礎として構築され得るので、重みベクトルＧは求解され得る。Ｍ＝Ｋであるならば、重み行列Ｇは行列逆変換により計算され得る。
【０１６０】
Ｇ＝Ｆ−１Ｔ  （１５）
[0052]一般には、より多くのサンプル点を特定し、過剰決定問題（Ｍ＞Ｋ）を取得することが有益である場合がある。この場合目標は、二乗されたＬ２ノルムを最適化または最小化することである。最適化するときは、演算は次式のように表現され得る。
【０１６１】
【数６５】
2014512725.tif 000067
【０１６２】
ここでＴｈはしきい値であって、行列ＦＧとＴとの間の差の絶対値の二乗がそのしきい値以下であるべきであるものである。したがってこの不等式を満たすいかなる重みベクトルＧも、アンテナ１０２から１１６に対して選択され得る。
【０１６３】
[0053]最小化するときは、演算は例えば、
【０１６４】
【数６６】
2014512725.tif 000068
【０１６５】
の形式で表現され得るものであり、ここで
【０１６６】
【数６７】
2014512725.tif 000069
【０１６７】
は、重み行列Ｇに対する最小化演算を意味し、
【０１６８】
【数６８】
2014512725.tif 000070
【０１６９】
は、行列ＦＧとＴとの間の差の絶対値の二乗を意味する。重みは、次式のように擬似逆演算により求解され得る。
Ｇ＝（ＦＨＦ）−１ＦＨ−Ｔ  （１７）
ここでＦＨは、Ｈｅｒｍｉｔｅ行列を指す。
【０１７０】
[0054]式（２）および（１７）は、２次元および３次元の構成において適用される。式（１７）を異なる偏波に拡張するために、Ｔの定義は、ＡｏＡおよび（線形）偏波状態の両方を扱うように拡張されるべきである。例えば３つの異なる（ｘ、ｙ、ｚ）偏波ベクトル成分（ｅｘ、ｅｙ、ｅｚ）が、位置
【０１７１】
【数６９】
2014512725.tif 000071
【０１７２】
において定義され得る。
[0055]ある実施形態では、Ｄｏｐｐｌｅｒ偏移が重みＧにおいてさらに考慮される場合がある。ＤＵＴ１００の仮想的な動きが、平面波に対するＤｏｐｐｌｅｒ偏移を生成するために使用される場合がある。ある特定の強度および方向を有する仮想的な動き
【０１７３】
【数７０】
2014512725.tif 000072
【０１７４】
（図２を参照）から結果として生じる、ＡｏＡ
【０１７５】
【数７１】
2014512725.tif 000073
【０１７６】
からの平面波に対するＤｏｐｐｌｅｒ偏移ωｄは、次式のように表現され得る。
【０１７７】
【数７２】
2014512725.tif 000074
【０１７８】
[0056]Ｄｏｐｐｌｅｒ偏移は、Ｄｏｐｐｌｅｒ周波数成分ωｄ（＝２πｆｄ、ここでｆｄはＤｏｐｐｌｅｒ周波数である）を複素重みベクトルＧと乗算することにより各々の平面波に導入され得る。そのことは、次式のように重みベクトルＧの複素重みｗｋを時間依存にすることにより行われ得る。
【０１７９】
ｗｋ（ｔ）＝ｇｋｅｘｐ（ｊｔωｄ）  （１９）
ここでｔは時間であり、ｊは虚数単位である。次に試験区域内部の任意の位置ｍでの受け取られる場は、経路損失を無視すると次式のように表現され得る。
【０１８０】
【数７３】
2014512725.tif 000075
【０１８１】
ここでωｃ＝２πｆｃであり、ｆｃはキャリア周波数である。
[0057]上記では、ただ１つの平面波に対する重みベクトルＧが考えられてきた。複数の平面波が典型的には、送信器の各々の出力に対して所望の無線チャネルを生成するために必要とされるので、各々の平面波の重みベクトルＧは、各々の信号経路１３０に対して組み合わされた重みベクトルＧｃを形成するために組み合わされるべきである。ベクトルＧは、ベクトルの合計
【０１８２】
【数７４】
2014512725.tif 000076
【０１８３】
として組み合わされ得るものであり、ここでｇｋ，ｃはＧｃの要素であり、Ｐは平面波の数であり、ｋはＯＴＡアンテナ１０２から１１６を指す。
[0058]上記で提示されたように、重みベクトルＧの組み合わせが、平面波の方向、周波数、位相、および振幅を決定する。したがってエミュレートされる無線チャネルは、試験区域１２６内の平面波の重ね合わせに基づき得るものである。
【０１８４】
[0059]図３は、ＰＡＳ（電力角度スペクトル）を提示する。特定の電力角度密度関数が、適切なＡｏＡおよび大きさを伴う複数の平面波を導入することにより試験区域１２６内部に形成され得る。ＡｏＡ空間は、図３でのように目標ＰＡＳにしたがって均一にサンプリングされることが可能であり、Ｎ個の平面波３００は、重みにより決定される、適した電力Ｐｎを有する。各々の小円は、ＡｏＡ軸上に示される角度から、アンテナ１０２から１１６により送信される、電力軸上に示される電力を伴う平面波を表す。
【０１８５】
[0060]図４は、電力を固定し角空間をサンプリングするための別の選択肢を提示する。各々の小円は、ＡｏＡ軸上に示される角度から、アンテナ１０２から１１６により送信される、電力軸上に示される電力を伴う平面波を表す。目標ＰＡＳは、他の場所より高いサンプルの密度をピーク電力の角度の周囲に有することにより生成され得る。両方の場合ではｎ＝１、…、Ｎである各々の平面波４００ｎは、特定のＡｏＡ
【０１８６】
【数７５】
2014512725.tif 000077
【０１８７】
および電力Ｐｎを有する。さらにＤｏｐｐｌｅｒ偏移ωｄ，ｎは、ＡｏＡ、および仮想的な動きの速度ベクトルに応じて各々の平面波に対して一意的であり得る。Ｄｏｐｐｌｅｒ偏移は、チャネルモデル（すなわちＰＡＳ）、キャリア中心周波数、仮想的なスピードおよび動きの方向により決定される。
【０１８８】
[0061]遅延分散の実装形態は、提示されるフェージングエミュレータのセットアップにおいて複雑ではない。各々の離散遅延成分の伝搬は、独立していると想定される。したがって異なる遅延タップに対する重みは、単一の平面波および任意の電力角度スペクトルに対してと同じ原理を適用して発生させられ得る（図７を参照）。
【０１８９】
[0062]ある実施形態では、偏波が考慮される場合がある。図５は、２つの直交偏波に対するアンテナ素子５０２、５０４を有するアンテナ５００を提示する。直交偏波成分５０６、５０８（例えば垂直のＶおよび水平のＨ）は、例えば２つの同じ場所に位置し直交偏波されたＯＴＡアンテナ素子により独立して生成され得る。直交偏波された信号成分により構成される単一の平面波は、Ａ∈Ｒとして
【０１９０】
【数７６】
2014512725.tif 000078
【０１９１】
であるならば線形偏波されており、ここで
【０１９２】
【数７７】
2014512725.tif 000079
【０１９３】
および
【０１９４】
【数７８】
2014512725.tif 000080
【０１９５】
は、第ｋのＯＴＡアンテナの場所の垂直および水平に偏波されたＯＴＡアンテナ素子に対する複素重みである。したがって偏波成分５０６、５０８が、下記の式（２１）において一定の大きさの差および等しい位相を有するならば、線形偏波が結果として生じる。
【０１９６】
【数７９】
2014512725.tif 000081
【０１９７】
[0063]単一の平面波はさらに、位相項αを導入することにより円または楕円に偏波された状態にされ得る。その場合、複素重み係数は次式のように記述され得る。
【０１９８】
【数８０】
2014512725.tif 000082
【０１９９】
[0064]任意の位置ｘでのＤｏｐｐｌｅｒ周波数ωｄ，ｎを基礎とする高速フェージング無線チャネルを含む複数の平面波の重ね合わせが、次式のように表現され得る。
【０２００】
【数８１】
2014512725.tif 000083
【０２０１】
[0065]Ｎにわたって合計することで通常は、異なる周波数の複数の正弦波が平面波をもたらし、それらの平面波の干渉によって通信信号に対するＲａｙｌｅｉｇｈフェージングチャネルが生じる結果になる。式（２３）は、平面波ｎの偏波成分の位相差αｎおよび／または大きさの差Ａｎが、
【０２０２】
【数８２】
2014512725.tif 000084
【０２０３】
において任意であるならば、任意の（すなわち時間変動の楕円の）偏波を有する。
[0066]図６は、多入力多出力システム（ＭＩＭＯシステム）であり得るエミュレーションシステムのある実施形態を提示する。
【０２０４】
[0067]ＭＩＭＯ  ＯＴＡに対するチャネルモデルは、幾何学的なアンテナから独立したものである。平面幾何学が関係している場合、無線チャネルのパラメータは以下のようになり得る。
【０２０５】
−  電力（Ｐ）、遅延（τ）、
−  到来方位角（ＡｏＡ）、到来方位角の角度広がり（ＡＳＡ）、クラスタ（ＰＡＳ）の形状、
−  発射方位角（ＡｏＤ）、発射方位の角度広がり（ＡＳＤ）、ＰＡＳの形状、
−  交差偏波電力比（ＸＰＲ）
[0068]立体幾何学が関係している場合、無線チャネルの追加的なパラメータは以下のようになり得る。
【０２０６】
−  到来仰角（ＥｏＡ）、到来仰角の角度広がり（ＥＳＡ）、ＰＡＳの形状、
−  発射仰角（ＥｏＤ）、発射仰角の角度広がり（ＥＳＤ）、ＰＡＳの形状
[0069]パラメータは、重みを形成するために使用され得る。
【０２０７】
[0070]送信器１２４は、エミュレータ１１８に通信信号を給送するために少なくとも１つの出力６００、６０２を有する。図６は２つの出力を示すが、一般にはただ１つの出力または３つ以上の出力が存在し得る。各々の出力６００、６０２は、複数のフィルタ６０４、６０６、６０８、６１０と結合され得る。一般には、各々の出力に対して複数のフィルタが存在し得る。フィルタの数は、アンテナ１０２から１１６の数と同じであり得る。各々のフィルタ６０４から６１０は、重み発生器１２２から各々の信号経路６１２、６１４の重みベクトルＨを受信するＦＩＲフィルタであり得る。重みベクトルＨは重みベクトルＧｃであり得るが、重みベクトルＨは、例えば式（２５）に後で提示される、偏波面間のクロストーク、ならびに、送信器１２４および受信器すなわちＤＵＴ１００の影響に関する特徴をさらに含み得る。
【０２０８】
[0071]次に、第１の出力６００を検討する。例えば第１の信号経路６１２の重みＨは、フィルタ６０４において送信器の第１の出力６００の通信信号と相互作用する。同様に別の信号経路６１４の重みＨは、フィルタ６０６において送信器の第１の出力６００の通信信号と相互作用する。同じことがすべての信号経路に対して、すべての信号経路に関連するフィルタにおいて遂行され、各々の信号経路は、１つのアンテナ１０２から１１６と結合される。
【０２０９】
[0072]次に、第２の出力６０２を検討する。例えば第１の信号経路６１２の重みＨは、フィルタ６０８において送信器の第２の出力６０２の通信信号と相互作用する。同様に別の信号経路６１４の重みＨは、フィルタ６１０において送信器の第２の出力６０２の通信信号と相互作用する。同じことがすべての信号経路に対して、すべての信号経路に関連するフィルタにおいて遂行され、各々の信号経路は、１つのアンテナ１０２から１１６と結合される。次いで同じアンテナに対しての重み付けされた信号が、加算器６１６、６１８で組み合わされ得る。各々の加算器６１６、６１８からの組み合わされた信号が、アンテナ１０２から１１６に結合され得る。図６は、明瞭性の理由ですべてのフィルタ、加算器、および信号経路を示さない。
【０２１０】
[0073]図７はＦＩＲフィルタのブロック図を示し、ＦＩＲフィルタは、シフトレジスタとして配置構成される遅延素子７００から７０４、乗算器７０６、および加算器７０８を備え得る。ＦＩＲフィルタの基本機能は、以下のように説明され得る。デジタル入力信号ｘ（ｎｎ）が各々の遅延素子７００から７０４において遅延され、それらの遅延素子の遅延は時間的に同じまたは異なる長さを有する場合があり、遅延された信号は乗算器７０６において、重み発生器１２２により形成される所望の重みｈｊ（ｉｉ）が乗算され、ここでｊ＝［１，…，ＫＫ］である。信号経路内の平面波は、ＦＩＲフィルタのタップ係数とも呼ばれる重みＨｊ＝［ｈ（０），…，ｈ（ＭＭ）］により規定され得る。信号成分は、加算器７０８で一体に合計される。遅延分散は、入力信号ｘ（ｎｎ）の異なる遅延を異なって重み付けすることにより制御され得る。係数は、式（２７）および（２８）の右辺を変数ｎにわたって（すなわちｎ個の平面波にわたって）合計することにより形成され得る。
【０２１１】
[0074]数学的形式ではＦＩＲフィルタの出力信号ｙ（ｎｎ）は、遅延された信号と重みとの積の合計の畳み込みとして表現され得る。
【０２１２】
【数８３】
2014512725.tif 000085
【０２１３】
ここで＊は畳み込み演算を示し、ｎは信号要素のインデックスを示す。信号ｘおよびｙならびに重みｈは、スカラー形式、ベクトル形式、または行列形式で処理され得る。一般には、重みｈは実数または複素数であり得る。
【０２１４】
[0075]図６に示されるように、所望の無線チャネルモデル（インパルス応答ファイル）をもたらす重みＨが、Ｕ個の送信器出力（出力は送信器アンテナを指す）およびＫ個のＯＴＡアンテナに対して生成され得る。ただ１つのあらかじめ定められた偏波面を有する場合では、ＵＫ個の別々のフィルタ６０４から６１０が必要とされる。２つのあらかじめ定められた偏波面を有する場合では、２ＵＫ（同じ場所に位置するＶおよびＨの素子のＫ倍）個の別々のフィルタが必要とされる。したがって、それに対応する重みが重み発生器１２２で発生させられる。
【０２１５】
[0076]以下では、送信器アンテナの場のパターン、さらには受信器特性が単一の平面波にどのように組み込まれ得るかが示される。第ｎの平面波に対する、送信器１２４の出力ｕ（６００、６０２）からＯＴＡアンテナｋ（１０２から１１６）への重みＨｕ，ｋ，ｎは、次式のように表現され得る。
【０２１６】
【数８４】
2014512725.tif 000086
【０２１７】
ここで
【０２１８】
【数８５】
2014512725.tif 000087
【０２１９】
は、Ｖ偏波からＨ偏波への複素偏波行列の要素、すなわち偏波面間のクロストークであり、φｎは第ｎの平面波のＡｏＤ（発射角）であり、Ｆｔｘ，ｕ，Ｖ（φｎ）は、ＡｏＤφ上のＶ偏波の第ｕの送信器アンテナの複素利得であり、
【０２２０】
【数８６】
2014512725.tif 000088
【０２２１】
は発射角φの単位ベクトルであり、
【０２２２】
【数８７】
2014512725.tif 000089
【０２２３】
は送信器のアレイ素子ｕの位置ベクトルである。２×２偏波行列は、交差偏波電力比に起因する大きさの差および偏波状態（例えば円偏波）に起因する位相差を包含する。送信器１２４の場のパターンは、素子の場所、相互結合等により引き起こされる送信器のアンテナ素子間の位相差を含むことが想定され得る。
【０２２４】
[0077]式（２５）は、次式の形式に簡略化され得る。
【０２２５】
【数８８】
2014512725.tif 000090
【０２２６】
ここでＡｏＡおよびＡｏＤの記号は、表記を簡単にするために脱落している。第ｋのＯＴＡアンテナのＶ偏波された素子に対しては、
【０２２７】
【数８９】
2014512725.tif 000091
【０２２８】
であり、
【０２２９】
【数９０】
2014512725.tif 000092
【０２３０】
であることが想定され得る。
[0078]第ｎの平面波に対する、送信器のアンテナｕからＶ偏波されたＯＴＡアンテナｋへの信号経路に対する重みは、次式のように記述され得る。
【０２３１】
【数９１】
2014512725.tif 000093
【０２３２】
[0079]第ｎの平面波に対する、送信器アンテナｕからＨ偏波されたＯＴＡアンテナｋへの信号経路に対する重みは、次式のように記述され得る。
【０２３３】
【数９２】
2014512725.tif 000094
【０２３４】
[0080]式（２７）および（２８）から、送信器のアンテナおよび送信器の側部伝搬の影響に特に起因する送信器１２４の影響（結果として例えば、送信器のアンテナの相関作用および起こり得る電力不均衡となる）が、上記の式で説明されることにしたがって項Ｆｔｘを使用して重みに含まれ得ると結論付けられ得る。同様に受信器の影響もまた、項Ｆｒｘを使用して重みに含まれ得る。このことは、すべての上述の影響が（円偏波された送信を除いて）時間不変であるので、計算的には複雑なタスクではない。ＯＴＡアンテナにより送信されＤＵＴアンテナにより受信される複数の平面波の重ね合わせが、無線チャネルを通る送信器信号を現実的にもたらす。
【０２３５】
[0081]平面波は試験区域１２６内で、送信器のキャリア周波数とまったく異なる種々の周波数を有し得ることに留意されたい。基礎波の干渉に基づくそれらの平面波の干渉が、試験区域内の電場を形作る。同様に基礎波は送信器のキャリア（複数可）に基づくが、周波数はＤｏｐｐｌｅｒ効果に起因して変化している場合がある。常に変化している場合がある電場の形状が、送信器から生じる通信信号に対する無線チャネルを形成する。１つの平面波が、空間的に平坦な、時間的に平坦な、および周波数的に平坦なチャネルを生成する。すべてのこれらの３つの領域（空間、時間、および周波数）は、複数の平面波によって別々に制御され得る。例えば、空間フェージングのみを伴う（時間的に静的な）静的伝搬状況を生成することが可能である。このことは、ＯＴＡアンテナの各々に対する一定の振幅および位相の重みを調整することにより遂行され得る。通信信号にＲａｙｌｅｉｇｈフェージングを経させるために、異なる周波数を伴う（Ｄｏｐｐｌｅｒ偏移）、および異なる位相を伴う複数の平面波が同時に形成され得る。異なる周波数が試験区域１２６内の電場に、現実の無線環境と同様の十分に急激な切欠き部をもたらす。位相偏移を伴うがＤｏｐｐｌｅｒ効果を伴わない平面波は、試験区域１２６に静的チャネルをもたらす。無線チャネルの周波数変動を生成するために、わずかに異なる遅延を伴う複数の平面波が発生させられ得る。偏波を変化させるために、位相および振幅の差が偏波共用アンテナ間で調整され得る。上記で提示された解決法を用いると、従来技術では問題となるＯＴＡアンテナ間の角度から試験区域１１２６への見通し信号を効果的に形成することが可能である。見通し信号は、任意の角度から、さらには２つのアンテナ間の角度からＤＵＴに向けられ得る。
【０２３６】
[0082]図８は、ＯＴＡ試験チャンバの立体幾何学的な実施形態を提示する。この例ではアンテナ素子（長方形）が球体の表面上に配置され（るかのようであり）、一方でＤＵＴ１００は球体の中央にある。しかしながらアンテナ素子が上に配置される（かのようである）表面は、体積を取り囲む任意の表面の一部であり得る。そのような表面の例は、立方体、楕円体、四面体等の表面である。
【０２３７】
[0083]図９は、重みを形成するための方法のフローチャートを提示する。ステップ９００では、オーバー・ザ・エア・チャンバ内の試験区域の周囲の複数のアンテナのうちの１つのアンテナに関連する各々の信号経路に対する重みが、無線チャネルモデルに基づく所望の目標電場と、試験区域に関連する平面波により得られる電場とを比較することにより形成され、平面波が、アンテナにより送信可能であり、各々の信号経路内の少なくとも１つの基礎波形に基づく。
【０２３８】
[0084]図１０は、送信方法のフローチャートを提示する。ステップ１０００では、オーバー・ザ・エア・チャンバのアンテナ素子からの基礎波形が、試験区域内の複数のあらかじめ定められた平面波を形成するために確定的に送信され、あらかじめ定められた平面波が、試験区域内の被試験デバイスとの通信のためにエミュレートされる無線チャネルを形成する。
【０２３９】
[0085]重み発生器１２２および／またはエミュレータ１１８は、ワーキングメモリ（ＲＡＭ）、中央処理装置（ＣＰＵ）、およびシステムクロックを備え得る電子デジタルコンピュータとして実装され得る。ＣＰＵは、１組のレジスタ、算術論理演算装置、および制御装置を備え得る。制御装置は、ＲＡＭからＣＰＵに転送される一連のプログラム命令により制御される。制御装置は、基本演算用のいくつかのマイクロ命令を包含し得る。マイクロ命令の実装形態は、ＣＰＵ設計に応じて変動し得る。プログラム命令は、Ｃ、Ｊａｖａ（登録商標）等のような高水準プログラミング言語、または、機械語もしくはアセンブラのような低水準プログラミング言語であり得るプログラミング言語によりコーディングされ得る。電子デジタルコンピュータは、プログラム命令を用いて記述されたコンピュータプログラムに対してシステムサービスを提供し得るオペレーティングシステムをさらに有し得る。
【０２４０】
[0086]ある実施形態は、電子装置にロードされるときに、図９および１０に関して上記で説明された方法を実行するプログラム命令を含む、配布媒体上で実施されるコンピュータプログラムを提供する。
【０２４１】
[0087]コンピュータプログラムは、ソースコード形式、オブジェクトコード形式で、または何らかの中間形式であり得るものであり、コンピュータプログラムは、プログラムを搬送可能な任意の実在物またはデバイスであり得るいくつかの種類のキャリアに記憶され得る。そのようなキャリアには例えば、記録媒体、コンピュータメモリ、リードオンリーメモリ、およびソフトウェア配布パッケージがある。必要とされる処理能力に応じてコンピュータプログラムは、単一の電子デジタルコンピュータで実行される場合があり、またはコンピュータプログラムは、いくつかのコンピュータの間で分散される場合がある。
【０２４２】
[0088]技術が進歩するにつれて本発明の概念が様々な方途で実装され得ることが、当業者には明らかとなろう。本発明およびその実施形態は、上記で説明された例に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で変動し得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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