用于波束成形性能的基于动态取向改变的空中测试的方法与流程

用于波束成形性能的基于动态取向改变的空中测试的方法


背景技术：

1.第五代(5g)无线设备中频率范围2的高数据吞吐量的关键使能因素之一是波束成形，其中射频信号被施加到无线设备上的多个天线，其相位关系导致无线电波在能够指向特定基站的相对窄波束中的增强。在操作期间，要求无线设备管理波束的方向，以在无线设备在环境中移动时维持与基站的无线电链路。由于无线设备通常是手持的，并且用户在他们的设备上通信时经常移动，因此无线设备的波束成形能力必须能够随着无线设备的位置和取向(orientation)的改变而转变波束的方向，以维持与基站的无线电链路。
2.无线通信设备的当前标准要求在空中测试(over the air test)腔室(chamber)中测试无线设备(有时称为用户设备)。因此，无线设备的波束成形能力将在空中测试腔室中进行测试。然而，在第三代合作伙伴计划(3gpp)标准中定义的当前测试过程要求：一旦建立了无线设备取向，该取向必须在整个测试期间保持不变。这限制了评估无线设备的波束成形能力所需的测试的有效性。


技术实现要素：

3.各个方面包括测试无线设备的波束成形性能的方法。各个方面可以包括：在无线设备相对于测试腔室内的天线的多个不同角度取向中的每一个角度取向上确定无线设备的通信性能的测量；以及通过将通信性能的测量与通过/失败准则进行比较来确定无线设备是否满足波束成形性能要求。
4.在一些方面，在无线设备相对于测试腔室内的天线的多个不同角度取向中的每一个角度取向上确定无线设备的通信性能的测量可以包括：在无线设备相对于测试腔室内的天线的给定角度取向上进行无线设备的通信性能的一系列测量；将无线设备旋转到相对于测试腔室内的天线的新的角度取向；以及重复进行通信性能的一系列测量和将无线设备旋转到新的角度取向的操作，直到已经在计划在其上进行无线设备测试的所有角度取向上进行了通信性能的测量。
5.在一些方面，通信性能的一系列测量可以包括多输入多输出(mimo)吞吐量的一系列测量，并且将通信性能的测量与通过/失败准则进行比较可以包括以下一项或多项：将mimo吞吐量的测量的标准偏差与通过/失败阈值进行比较、将mimo吞吐量的测量的最小值与通过/失败阈值进行比较、将mimo吞吐量的测量的平均值与通过/失败阈值进行比较、从mimo吞吐量的测量确定累积密度函数并确定无线设备是否能够在统计上实现比最大吞吐量的阈值百分比更好的mimo吞吐量、确定在无线设备的旋转之间发生的通信链路/波束故障事件的数量是否超过阈值、或者确定在无线设备旋转到相对于测试腔室内的天线的新的角度取向之前和之后的mimo吞吐量之间的差异的分布。
6.在一些方面，通信性能的一系列测量可以包括链路质量的一系列测量，并且将通信性能测量与通过/失败准则进行比较可以包括以下一项或多项：将链路质量测量的绝对精度与通过/失败阈值进行比较、将链路质量的测量的标准偏差与通过/失败阈值进行比较、将链路质量的测量的最小值与通过/失败阈值进行比较、将链路质量的测量的平均值与
通过/失败阈值进行比较、从链路质量的测量确定累积密度函数并确定无线设备是否能够在统计上实现比最大链路质量的阈值百分比更好的链路质量、确定在无线设备的旋转之间发生的通信链路/波束故障事件的数量是否超过阈值、或者确定在无线设备旋转到相对于测试腔室内的天线的新的角度取向之前和之后测量的链路质量之间的差异的分布。
7.一些方面还可以包括执行无线设备的预测试以确定有效测试取向，以及在无线设备上进行附接过程以在无线设备和测试腔室内的测试天线之间建立初始天线波束。在一些方面，将无线设备旋转到相对于测试腔室内的天线的新的角度取向可以包括将无线设备旋转到在无线设备的预测试期间确定的有效测试取向。一些方面还可以包括：确定无线设备相对于测试腔室内的天线的角度取向是否是有效测试取向；响应于确定无线设备相对于测试腔室内的天线的角度取向是有效测试取向，在无线设备相对于测试腔室内的天线的角度取向上进行无线设备的通信性能的一系列测量；以及响应于确定无线设备相对于测试腔室内的天线的角度取向不是有效测试取向，将无线设备旋转到相对于测试腔室内的天线的新的角度取向，而不测量通信性能。一些方面还可以包括：确定无线设备的通信性能的任何一系列测量是否是在无线设备相对于测试天线处于无效测试取向的情况下获得的；以及当确定无线设备是否满足波束成形性能要求时，不考虑无线设备相对于测试天线处于无效测试取向的通信性能的该系列测量。
8.其他方面可以包括：测试腔室；测试腔室内的天线；测试腔室内的可旋转定位系统，被配置为保持无线设备并在相对于天线的取向范围内旋转无线设备；和计算设备，耦接到天线和可旋转定位系统，并且被配置有处理器可执行指令以执行以上概述的任何方法的操作。其他方面可以包括其上存储有处理器可执行指令的非暂时性处理器可读存储介质，所述处理器可执行指令被配置为使得无线设备测试装置的计算设备执行以上概述的任何方法的操作。其他方面包括用于测试无线设备波束成形性能的无线设备测试装置，该无线设备测试装置具有用于执行以上概述的任何方法的功能的装置模块。
附图说明
9.并入本文并构成本说明书一部分的附图示出了权利要求的示例性实施例，并与上文给出的一般描述和下文给出的详细描述一起用于解释权利要求的特征。
10.图1a-图1d是示出根据无线设备的当前标准空中测试来测试无线设备的波束成形能力的图。
11.图2示出了根据各种实施例的通过在测试腔室内周期性地重新取向无线设备来测试无线设备的波束成形能力的方法。
12.图3是示出无线设备的旋转坐标的示意图。
13.图4a和图4b是示出根据各种实施例的可以在其中完成对无线设备的波束成形和相关通信能力的有效测试的角度区域的曲线图。
14.图5是示出根据各种实施例的在一系列无线设备取向上的多输入多输出(mimo)吞吐量测试测量的图。
15.图6是示出根据各种实施例的在一系列无线设备取向上的链路质量测试测量的图。
16.图7是适用于各种实施例的无线设备测试装置的系统图组件。
17.图8a和图8b是示出根据各种实施例通过测量各种无线设备取向上的mimo吞吐量来测试无线设备的波束成形能力的方法的过程流程图。
18.图9a和图9b是示出根据各种实施例的通过在各种无线设备取向上测量链路质量特性来测试无线设备的波束成形能力的方法的过程流程图。
19.图10是示出根据各种实施例在测试无线设备的波束成形能力时可以执行的一些操作的过程流程图。
具体实施方式
20.将参考附图详细描述各种实施例。在所有附图中，尽可能使用相同的附图标记来指代相同或相似的部分。对特定示例和实施例的引用是为了说明的目的，而不是为了限制权利要求的范围。
21.各种实施例包括用于在空中测试腔室中测试无线设备的波束成形和波束管理的系统和方法。不同于当前测试标准所要求的在单个取向上测试无线设备，各种实施例涉及通过相对于测试腔室内的测试天线的一系列取向旋转无线设备，并且在每个取向上测量通信参数，诸如数据吞吐量和链路质量，诸如无线电资源管理(rrm)测量和/或无线电链路监控(rlm)测量。
22.本文使用的术语“无线设备”是指无线路由器设备、无线电器、蜂窝电话、智能手机、便携式计算设备、个人或移动多媒体播放器、膝上型计算机、平板计算机、智能本、超极本、掌上型计算机、无线电子邮件接收器、支持多媒体互联网的蜂窝电话、医疗设备和装备、生物传感器/设备、可穿戴设备(包括智能手表、智能服装、智能眼镜、智能腕带、智能首饰(例如，智能戒指、智能手镯等))、娱乐设备(例如，无线游戏控制器、音乐和视频播放器、卫星收音机等)、支持无线网络的物联网(iot)设备(包括智能仪表/传感器、工业制造设备、家庭或企业使用的大型和小型机器和电器、自动和半自动车辆内的无线通信元件)、固定到或并入各种移动平台的无线设备、全球定位系统设备以及包括存储器、无线通信组件和可编程处理器的类似电子设备。
23.支持5g通信的无线设备将被配置有使用围绕设备布置的多个天线来形成射频(rf)波束的能力。波束成形是通过使用多个辐射元件以相同的波长发射相同的信号但通过相位调整来加强特定方向上的rf波(就像从单个天线发出一样)来实现的。组成天线的辐射元件越多，能够生成的波束就越窄。波束成形的伪像是旁瓣，旁瓣是信号在与期望波束方向成一定角度的方向上的不希望的辐射。组成天线的辐射元件越多，主波束就越集中，旁瓣就越弱。
24.诸如智能电话和其他用户设备之类的个人无线设备通常在动态环境中操作，在该动态环境中，用户操纵他们的无线设备，在将无线设备持在他们的手中、驾驶车辆的同时进行通信。因此，从无线设备的表面到给定基站的方向将频繁改变。这将要求无线设备频繁转变rf波束的方向，以在通信会话期间继续维持与给定基站的(多个)通信链路。此外，需要重新定向波束，以补偿环境中建筑物和其他结构对来自基站的信号的反射。因此，无线设备将通信从一个波束方向转变到另一个波束方向的能力将是未来可靠5g通信的基本特征。
25.诸如智能电话和其他用户设备的便携式无线设备具有有限的面积和受限的几何形状，这对波束成形的效率施加了实际限制。因此，个人无线设备将呈现波束成形在其中不
太有效或无效的空间方向。如本文所解释的，这可能在波束成形能力的测试中造成问题。
26.处理无线电性能协议方面的第三代合作伙伴计划(3gpp)无线电接入网络工作组4(ran4)已经定义了对在频率范围2(fr2)中操作的无线设备的要求，这些无线设备需要在空中腔室中进行认证测试。要测试的无线设备性能的关键方面是将需要根据ran4规范进行验证的波束成形技术。由ran4规范定义的当前测试过程要求：一旦在测试之前确定了无线设备取向和测试方向，这些参数在给定测试期间保持不变，并且如果需要改变测试方向(例如，为了测试波束成形和跟踪)，则测试方向的改变必须在测试迭代中执行(即，不是在测试本身期间)。这些限制可能允许不能进行令人满意的实时波束管理的无线设备通过测试，因为在无线设备在性能测量之前的初始过程中获得空间信息之后，测试方向在测试期间不会改变。如果具有不稳定波束管理行为的无线设备能够通过ran4一致性测试，这可能导致频谱和空间资源的浪费。
27.图1a-图1d示出了如何在当前空中测试限制下测试波束成形性能。测试腔室可以包括多个天线110a-110g，这些天线布置在测试腔室周围，并且被配置为单独激活。无线设备102可以被放置在测试腔室内，并被促使形成波束106，用于在测试序列期间交换几个天线110a-110g之一的射频信号。
28.参考图1a-图1d，典型的测试过程可以涉及以下操作或步骤。在测试之前，可以对无线设备进行预测试，以确定无线设备102的波束成形的球面覆盖，从而确定用于测试的有效测试取向。在预测试之后，在给定测试之前的初始化操作开始时，激活测试天线110a-110g中的在有效测试取向内的两个测试天线。在初始化过程期间，无线设备102搜索同步信号块(synchronization signal block，ssb)，并开始激活的测试天线(例如，110b)的附接过程。在该过程中，无线设备训练宽和/或窄接收波束。在随后的测试期间，两个活动测试天线110a-110g的方向之间的相对角度偏移针对每个测试迭代改变。这可以通过降低第一天线(例如，110b)上的功率，然后增加第二天线(例如，110f)上的发射功率来实现。这使得无线设备进行波束故障检测和链路恢复，从而测试无线设备执行这些操作的能力。或对测试天线的多个不同组合重复执行初始化过程和进行测试的操作。被初始化操作中断的该测试序列如图1d所示。
29.即使无线设备通过了当前的一致性测试要求，由于对当前静态测试机制的限制，当无线设备可能被任意旋转和到处移动时，无线设备在正常使用中仍有机会遇到不稳定的rrm、rlm和吞吐量性能。
30.各种实施例通过提供使得无线设备能够在基于动态几何的mimo空中测试环境中被验证的测试来改进传统的测试方法。具体而言，各种实施例可以包括在被测无线设备相对于测试腔室内的测试天线的多个不同角度取向中的每一个角度取向上测量该无线设备的通信性能，并且跟踪在各种取向上通信性能的改变。使用通信性能测量，诸如mimo吞吐量和链路质量测量(例如，rrm和/或rlm测量)，可以统计地和/或通过与各种接受阈值进行比较来分析，以确定无线设备是否满足波束成形性能要求。
31.在无线设备在无线设备和测试腔室内的测试天线之间建立初始天线波束的初始化过程之后，可以在无线设备相对于测试腔室内的天线的多个不同角度取向中的每一个角度取向上进行无线设备的通信性能的一系列测量。然后在不重新初始化无线设备的情况下，在计算设备的控制下，保持无线设备的可旋转定位系统可以将设备旋转到相对于天线
的新的角度取向，从而可以再次进行测量。因为无线设备没有在两个角度取向之间重新初始化，所以每个取向上的通信性能(例如，mimo吞吐量、rrm、rlm等)的直接比较可以用作测试参数的一部分。此外，检测由于无线设备的旋转导致的波束故障可以提供关于波束成形性能的进一步信息。如果检测到波束故障，则无线设备可以重新初始化，并且测试可以继续，否则可以几乎连续地进行通信性能的测量，直到在所有有效测试取向上都获得了测量。当确定无线设备的球面波束成形能力时(有时称为确定有效全向灵敏度(effective isotropic sensitivity，eis)球面覆盖)，可以确定适当的或有效的测试取向作为预测试的一部分，因为在无线设备不能或不太能形成波束的取向上进行测试可能导致误导或无用的结果。在一些实施例中，计算设备可以被配置为将在其上进行测量的无线设备取向限制为仅在预测试期间确定的有效测试取向。在一些实施例中，当确定无线设备的整体性能时，在无效测试取向上进行的通信性能测量可以被忽略或者以其他方式不被考虑。
32.在一些实施例中，通信性能的一系列测量可以包括mimo吞吐量的一系列测量。可以应用于这种mimo吞吐量的测量的性能通过/失败准则的示例可以包括以下一项或多项：将mimo吞吐量的测量的标准偏差与通过/失败阈值进行比较、将mimo吞吐量的测量的最小值与通过/失败阈值进行比较、将mimo吞吐量的测量的平均值与通过/失败阈值进行比较、从mimo吞吐量的测量确定累积密度函数并确定无线设备是否能够在统计上实现比最大吞吐量的阈值百分比更好的mimo吞吐量、确定在无线设备的旋转之间发生的通信链路/波束故障事件的数量是否超过阈值、或者确定在无线设备旋转到相对于测试腔室内的天线的新的角度取向之前和之后的mimo吞吐量之间的差异的分布。
33.在一些实施例中，通信性能的一系列测量可以包括链路质量的一系列测量。可以应用于链路质量(例如，rrm、rlm等)的测量的性能通过/失败准则的示例可以包括以下一项或多项：将链路质量测量的绝对精度与通过/失败阈值进行比较、将链路质量的测量的标准偏差与通过/失败阈值进行比较、将链路质量的测量的最小值与通过/失败阈值进行比较、将链路质量的测量的平均值与通过/失败阈值进行比较、从链路质量的测量确定累积密度函数并确定无线设备是否能够在统计上实现比最大链路质量的阈值百分比更好的链路质量、确定在无线设备的旋转之间发生的通信链路/波束故障事件的数量是否超过阈值、或者确定在无线设备旋转到相对于测试腔室内的天线的新的角度取向之前和之后测量的链路质量之间的差异的分布。
34.进一步的实施例包括：测试腔室；测试腔室内的天线；测试腔室内的可旋转定位系统，被配置为保持无线设备并在相对于天线的取向范围内旋转无线设备；和计算设备，耦接到天线和可旋转定位系统，并且被配置有处理器可执行指令以执行本文描述的任何实施例方法的操作。
35.图2示出了根据各种实施例的波束成形性能测试。在各种实施例中，无线设备被保持在测试腔室内的可旋转定位系统中，并且被旋转到新的取向以用于每个测试系列的性能测量。每个取向上的每个测试201、202、203、n涉及多个性能测量，诸如mimo吞吐量测量或信号质量测量(例如，rrm、rlm等)。如图2所示，不需要重新执行初始化过程200，这使得测试过程还能够解决无线设备的波束成形能力以随着无线设备相对于测试天线旋转而改变。
36.图3示出了作为参考的三个旋转轴，对于图2所示的每次测试，可旋转定位系统可以围绕这三个旋转轴重新取向或旋转无线设备。
37.图4a和图4b是示出由方位角和天顶角定义的取向域402的曲线图，其中可以执行有效测试。有效测试取向域402是无线设备相对于测试天线的角度取向，对于该角度取向，可以期望设备生成令人满意的波束，如在初始测试期间所确定的。有效测试取向域402可以在其中可以确定可接受的波束成形的角度取向的无线设备的预测试期间确定。在有效测试取向域402之外，无线设备可能无法生成将提供可靠性能的波束，这可能导致误导或不可用的结果，因此可能被排除在测试之外。
38.图4a示出了一个测试过程，其中无线设备绕天顶轴增量旋转，例如，使得方位角不改变。在每个不同的天顶角测试点p1-p8处，可以在旋转到下一个测试点之前进行一系列通信性能测量(例如，mimo吞吐量、rrm、rlm等)。当旋转将无线设备置于有效测试取向域402之外的取向时，诸如在点p4和p5处，测试测量可以被忽略或删除，或者可以不进行测量，并且无线设备可以被旋转到下一个增量测试取向。
39.图4b示出了另一测试过程，其中无线设备围绕天顶轴和方位角随机取向。示出了无线设备相对于天线的随机重新取向，图4b可能更能代表无线设备在现实生活中是如何使用的。除非控制可旋转定位系统的计算设备排除在有效测试取向之外，否则这种测试可能会偶尔将无线设备置于有效测试取向域402之外，诸如点p3、p4和p5所示。当旋转将无线设备置于有效测试取向域402之外的取向时，可以忽略或删除测试测量，或者可以不进行测量，并且可以将无线设备旋转到下一个随机选择的测试取向。
40.图5示出了在多个取向t1、t2、t3和tn中的每一个取向上进行的mimo吞吐量测量的示例。如图所示，可以在每个取向进行多次性能测量，并且为了确定测试是通过还是失败而处理数据。例如，测试取向t3上的mimo吞吐量的测量明显低于其他取向上的测量，因此可以被丢弃或忽略。
41.图6类似地示出了在多个取向t1、t2、t3和tn中的每一个取向上进行的链路质量测量(例如，rrm和/或rlm测量)的示例。如图所示，可以在每个取向进行多次性能测量，并且为了确定测试是通过还是失败而处理数据。例如，测试取向t3上的链路质量测量(例如，rrm和/或rlm测量)明显低于其他取向上的测量，因此可以被丢弃或忽略。
42.图7示出了适用于实现各种实施例的无线设备测试装置。无线设备测试装置700可以包括可通信地耦接到测试腔室704的计算设备702，测试腔室704包括测试天线706和可旋转定位系统708，可旋转定位系统708被配置为保持和相对于测试天线取向无线设备102。计算设备702可以耦接到测试腔室704(例如，经由数据和/或控制电缆728)，以便向测试天线706发送控制信号和从测试天线706接收信号(例如，mimo吞吐量和链路质量测量(例如，rrm和/或rlm测量))，向可旋转定位系统708发送控制信号，以及向无线设备102发送控制信号和从无线设备102接收数据。测试腔室704可被配置为屏蔽无线设备102和测试天线706以免受腔室外的rf信号的影响，并最小化腔室内的rf信号的反射。测试天线706可以被配置为在由计算设备702控制的变化的功率等级下发射无线信号，诸如代表通常由基站广播的信号的信号。可旋转定位系统708可以被配置为从计算设备702接收取向命令，并且通过将无线设备旋转到相对于测试天线706的指定角度取向中来响应这种命令。
43.计算设备702可以包括耦接到易失性存储器722和大容量非易失性存储器(诸如磁盘驱动器723)的处理器721。计算设备702还可以包括耦接到处理器721的外围存储器访问设备，诸如软盘驱动器、光盘(cd)或数字视频光盘(dvd)驱动器726。计算设备702还可以包
括耦接到处理器721的控制和数据访问端口724(或接口),用于建立到测试腔室704、测试天线706、可旋转定位系统708以及正在进行测试的无线设备102的数据和/或控制连接(例如，728)。网络计算设备702可以连接到用于发送和接收电磁辐射的一个或多个天线，这些天线可以连接到无线通信链路。网络计算设备702可以包括附加的接入端口，诸如usb、火线(firewire)、雷电接口(thunderbolt)等，用于耦接到外围设备、外部存储器或其他设备。
44.图8a是根据一个实施例的用于进行无线设备的mimo吞吐量测试的实施例方法800的过程流程图。方法800的操作可以由配置有实现该方法的处理器可执行指令的计算设备(例如，702)来执行，控制可旋转定位系统(例如，708)，并从测试腔室(例如，704)内的测试天线(例如，706)接收信号。
45.在块802中，计算设备可以执行预测试，以确定用于对无线设备进行测试的有效测试取向。如上所述，无线设备通常具有其天线不能有效地生成令人满意的rf波束的取向。块802中的预测试使得计算设备能够识别可以在其中获得有效测试测量的取向和不能在其中获得有效测试测量的取向。在一些实施例中，计算设备可以使用该信息来确定旋转生成函数，该旋转生成函数将确保无线设备的所有测试取向都保持在有效测试取向内，同时实现涉及在每一系列通信性能测量之间随机地重新取向无线设备的测试过程。
46.在块804中，计算设备可以初始化测试取向参数(例如，为第一测试定位和取向无线设备)并使无线设备通过监控ssb来定位测试天线，并进行无线设备在其中建立朝向测试天线的初始波束的附接过程。
47.在块806中，计算设备可以使无线设备和测试天线进行mimo吞吐量的一系列测量。可以多次执行相同的测量，以获得统计上显著的结果，并最小化随机测量偏差和误差的影响。
48.在确定块808中，计算设备可以确定是否已经在所有测试取向上测试了无线设备。测试取向的总数或要测试的取向可以预先确定，诸如在块802中的预测试操作期间，或者由技术人员确定。
49.响应于确定尚未测试所有无线设备取向(即，确定块808＝“否”)，计算设备可以在块810中将无线设备旋转到新的取向。在一些实施例中，计算设备可以控制可旋转定位系统，以使无线设备通过预设的增量角度来旋转，如图4a所示。在一些实施例中，计算设备可以确定随机选择的取向，并且指引可旋转定位系统将无线设备移动到所选择的取向，如图4b所示。如所描述的，在块806中，计算设备然后可以使无线设备和测试天线进行mimo吞吐量的另一系列测量。
50.响应于确定已经测试了所有无线设备取向(即，确定块808＝“是”)，在块812中，计算设备可以可选地识别并丢弃或指示在有效测试取向域之外的取向上进行的测量集合。通过丢弃或指示在有效测试取向域之外的取向上进行的测量集合，计算设备在确定无线设备是通过还是未能通过可接受的性能准则时不能避免考虑或应用这样的测量。块812中的操作可以是可选的，因为在一些实施例中，计算设备可以被配置为控制可旋转定位系统，使得无线设备仅被定位在有效测试取向上，因此可以没有在有效测试取向域之外的取向上进行的测量。此外，计算设备可以被配置为控制无线设备和测试天线，使得当无线设备被旋转到有效测试取向域之外的取向时，不进行测量。
51.在块814中，计算设备然后可以将有效吞吐量测量(即，当无线设备在有效测试取
向域内时获得的测量)与mimo吞吐量通过/失败准则进行比较，以确定无线设备是否通过mimo吞吐量测试。在各种实施例中，可以使用多种mimo吞吐量通过/失败准则。mimo吞吐量通过/失败准则的一些示例包括以下一项或多项：将mimo吞吐量的测量的标准偏差与通过/失败阈值进行比较、将mimo吞吐量的测量的最小值与通过/失败阈值进行比较、将mimo吞吐量的测量的平均值与通过/失败阈值进行比较、从mimo吞吐量的测量确定累积密度函数并确定无线设备是否能够在统计上实现比最大吞吐量的阈值百分比更好的mimo吞吐量、确定在无线设备的旋转之间发生的通信链路/波束故障事件的数量是否超过阈值、或者确定在无线设备旋转到相对于测试腔室内的天线的新的角度取向之前和之后的mimo吞吐量之间的差异的分布。
52.图8b是根据另一实施例的用于进行无线设备的mimo吞吐量测试的实施例方法850的过程流程图。方法850的操作可以由配置有实现该方法的处理器可执行指令的计算设备(例如，702)来执行，控制可旋转定位系统(例如，708)，并从测试腔室(例如，704)内的测试天线(例如，706)接收信号。在方法850中，计算设备可以执行如所描述的块802、804、806、810和814中的操作。
53.在块810中无线设备每次旋转到新的取向之后，计算设备可以在确定块820中确定新的取向是否是有效测试取向。如所描述的，这可以涉及将新的取向与在块802中执行的预测试中确定的无线设备在其中能够生成令人满意的波束的取向进行比较。
54.响应于确定新的取向不是有效测试取向(即，确定块820＝“否”)，在块810中，计算设备可以控制可旋转定位系统将无线设备旋转到新的取向。在此旋转之后，计算设备可以通过重新执行确定块820中的操作来再次确定新的取向是否是有效测试取向，直到无线设备处于有效测试取向。
55.响应于确定新的取向是有效测试取向(即，确定块820＝“是”)，如所描述的，在块806中，计算设备可以控制无线设备和测试天线对无线设备进行一系列mimo吞吐量测量。在块806中对无线设备的每一系列mimo吞吐量测量之后，计算设备在确定块818中确定是否已经测试了所有有效取向。如果所有有效取向都已被测试(即，确定块818＝“是”)，则如所描述的，在块814中，计算设备可以将有效吞吐量测量与mimo吞吐量通过/失败准则进行比较，以确定无线设备是否通过mimo吞吐量测试。否则(即，确定块818＝“否”)，计算设备可以在块810中控制可旋转定位系统将无线设备旋转到新的取向，并继续进行如所描述的块806到820中的操作。
56.图9a是根据一个实施例的用于进行无线设备的链路质量测试的实施例方法的过程流程图。方法900的操作可以由配置有实现该方法的处理器可执行指令的计算设备(例如，702)来执行，控制可旋转定位系统(例如，708)，并从测试腔室(例如，704)内的测试天线(例如，706)接收信号。在方法900中，计算设备可以执行如所描述的方法800的块802、804、808、810、812和814中的操作。
57.在块902中，计算设备可以控制无线设备和测试天线来对无线设备进行一系列链路质量测量。例如，计算设备可以使无线设备和测试天线进行rrm测量和/或rlm测量。
58.一旦已经测试了所有取向(即，确定块808＝“是”)，在可选块904中，计算设备可以识别并丢弃或识别在有效测试取向域之外的取向上进行的测量集合。可选块904中的操作可以类似于所描述的方法800的可选块812中的操作，尽管用于丢弃一些链路质量测量集合
的准则可以不同于在块812中应用的用于丢弃一些mimo吞吐量测量集合的一些准则。与块812一样，块904中的操作可以是可选的，因为在一些实施例中，计算设备可以被配置为控制可旋转定位系统，使得无线设备仅被定位在有效测试取向上，因此可以没有在有效测试取向域之外的取向上进行的测量。此外，计算设备可以被配置为控制无线设备和测试天线，使得当无线设备被旋转到有效测试取向域之外的取向时，不进行链路质量测量。
59.在块906中，计算设备可以将链路质量测量与链路质量通过/失败准则进行比较，以确定无线设备是否通过链路质量测试。在各种实施例中，可以使用各种链路质量通过/失败准则。链路质量通过/失败准则的一些示例包括以下一项或多项：将链路质量测量的绝对精度与通过/失败阈值进行比较、将链路质量的测量的标准偏差与通过/失败阈值进行比较、将链路质量的测量的最小值与通过/失败阈值进行比较、将链路质量的测量的平均值与通过/失败阈值进行比较、从链路质量的测量确定累积密度函数并确定无线设备是否能够在统计上实现比最大链路质量的阈值百分比更好的链路质量、确定在无线设备的旋转之间发生的通信链路/波束故障事件的数量是否超过阈值、或者确定在无线设备旋转到相对于测试腔室内的天线的新的角度取向之前和之后测量的链路质量之间的差异的分布。
60.图9b是根据一个实施例的用于进行无线设备的链路质量测试的实施例方法950的过程流程图。方法950的操作可以由配置有实现该方法的处理器可执行指令的计算设备(例如，702)来执行，控制可旋转定位系统(例如，708)，并从测试腔室(例如，704)内的测试天线(例如，706)接收信号。
61.在方法950中，计算设备可以执行所描述的方法800的块802、804、810和814中的操作、所描述的方法850的块818和820的操作、以及所描述的方法900的块902和904中的操作。因此，在块810中无线设备每次旋转到新的取向之后，计算设备可以在确定块820中确定新的取向是否是有效测试取向。响应于确定新的取向不是有效测试取向(即，确定块820＝“否”)，计算设备可以在块810中控制可旋转定位系统将无线设备旋转到新的取向，并且通过重新执行确定块820中的操作来再次确定新的取向是否是有效测试取向，直到无线设备处于有效测试取向。
62.响应于确定新的取向是有效测试取向(即，确定块820＝“是”)，如所描述的，在块902中，计算设备可以控制无线设备和测试天线来对无线设备进行一系列链路质量测量。在块902中对无线设备的每一系列链路质量测量之后，计算设备在确定块818中确定是否已经测试了所有有效取向。如果测试了所有有效取向(即，确定块818＝“是”)，则如所描述的，在块904中，计算设备可以将有效链路质量测量与链路质量通过/失败准则进行比较，以确定无线设备是否通过链路质量测试。否则(即，确定块818＝“否”)，在块810中，计算设备可以控制可旋转定位系统将无线设备旋转到新的取向，并继续进行如所描述的方法950中的操作。
63.图10是示出当无线设备移动到导致波束故障的取向时，可以在方法800、850、900或950中的任何一个中执行的操作的过程流程图。图10中示出的操作可以由配置有实现该方法的处理器可执行指令的计算设备(例如，702)来执行，控制可旋转定位系统(例如，708)，并从测试腔室(例如，704)内的测试天线(例如，706)接收信号。
64.在块810中无线设备旋转到新的取向之后，在块1002中，无线设备可以确定波束故障是否已经发生。众所周知，当通过已建立波束的链路质量低于最小质量时，可能发生链路
故障。
65.如果在无线设备旋转之后未发生波束故障(即，确定块1002＝“否”)，则计算设备可以执行如所描述的方法800的块806、方法850或950的确定块820或方法900的块902中的操作。
66.响应于确定已经发生了波束故障(即，确定块1002＝“是”)，如所描述的，在块810中，计算设备可以将无线设备旋转到新的取向。一旦处于新的取向，在块1006中，无线设备可以进行附接过程以重新建立到测试设施的天线波束。再次，在旋转到新的取向之后，无线设备可以再次在块1002中确定波束故障或建立波束的故障是否已经发生。
67.总结图8a至图9b中示出的实施例方法800、850、900、950，测试设施的计算设备可以通过：在无线设备相对于测试腔室内的天线的多个不同角度取向中的每一个角度取向上确定无线设备的通信性能的测量，以及通过将通信性能的测量与通过/失败准则进行比较来确定无线设备是否满足波束成形性能要求，来执行无线设备的波束成形性能测试。这样的操作可以涉及在无线设备相对于测试腔室内的天线的给定角度取向上进行无线设备的通信性能的一系列测量，将无线设备旋转到相对于测试腔室内的天线的新的角度取向，以及重复进行通信性能的一系列测量和将无线设备旋转到新的角度取向的操作，直到已经在计划在其上进行无线设备测试的所有角度取向上进行了通信性能的测量。
68.如本技术中所使用的，术语“组件”、“模块”、“系统”等旨在包括计算机相关的实体，诸如但不限于硬件、固件、硬件和软件的组合、软件或执行中的软件，它们被配置为执行特定的操作或功能。例如，组件可以是但不限于运行在处理器上的进程、处理器、对象、可执行程序、执行线程、程序和/或计算机。举例来说，运行在无线设备上的应用和无线设备都可以被称为组件。一个或多个组件可以驻留在执行进程和/或线程中，并且组件可以位于一个处理器或核上和/或分布在两个或更多个处理器或核之间。此外，这些组件可以从其上存储有各种指令和/或数据结构的各种非暂时性计算机可读介质中执行。组件可以通过本地和/或远程进程、功能或过程调用、电子信号、数据分组、存储器读/写、以及其他已知的网络、计算机、处理器和/或进程相关的通信方法进行通信。
69.许多不同的蜂窝和移动通信服务和标准在未来是可用的或预期的，所有这些服务和标准都可以实现并受益于各种实施例。这些服务和标准包括例如第三代合作伙伴计划(3gpp)、长期演进(lte)系统、第三代无线移动通信技术(3g)、第四代无线移动通信技术(4g)、第五代无线移动通信技术(5g)、全球移动通信系统(gsm)、通用移动电信系统(umts)、3gsm、通用分组无线电业务(gprs)、码分多址(cdma)系统(例如cdmaone、cdma1020tm)、增强型数据速率gsm演进(edge)、高级移动电话系统(amps)、数字amps(is-136/tdma)、演进数据优化(ev-do)、数字增强无绳通讯(dect)、微波接入全球互通(wimax)、无线局域网(wlan)、wi-fi保护接入i&ii(wpa，wpa2)、和集成数字增强型网络(iden)。这些技术中的每一种都涉及例如语音、数据、信令和/或内容消息的发送和接收。应当理解，对与单个电信标准或技术相关的术语和/或技术细节的任何引用仅是为了说明的目的，并不旨在将权利要求的范围限制到特定的通信系统或技术，除非在权利要求语言中明确陈述。
70.示出和描述的各种实施例仅作为示例提供，以示出权利要求的各种特征。然而，关于任何给定实施例所示出和描述的特征不一定限于相关的实施例，并且可以与所示出和描述的其他实施例一起使用或组合。此外，权利要求不旨在受任何一个示例实施例的限制。例
如，方法800、850、900和950的一个或多个操作可以替代或结合方法800、850、900和950的一个或多个操作。
71.前述方法描述和过程流程图仅作为说明性示例提供，并不旨在要求或暗示各种实施例的操作必须以所呈现的顺序来执行。如本领域技术人员将理解的，前述实施例中的操作顺序可以以任何顺序执行。诸如“此后”、“然后”、“下一个”等词语并非旨在限制操作的顺序；这些词语用于引导读者了解这些方法的描述。此外，对单数形式的权利要求元素的任何引用，例如使用冠词“一”、“一个”或“该”不应被解释为将该元素限制为单数。
72.结合本文公开的实施例描述的各种说明性逻辑块、模块、组件、电路和算法操作可以实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，各种说明性组件、块、模块、电路和操作已经在上面根据它们的功能进行了一般描述。这种功能实现为硬件还是软件取决于特定的应用和对整个系统的设计约束。熟练的技术人员可以针对每个特定应用以不同的方式实现所描述的功能，但是这样的实施例决定不应被解释为导致脱离权利要求的范围。
73.用于实现结合本文公开的实施例描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块和电路的硬件可以用设计成执行本文描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或其他可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立硬件组件或其任意组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但是可替代地，处理器可以是任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实现为接收器智能对象的组合，例如dsp和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器与dsp核的结合、或者任何其他这样的配置。可替代地，一些操作或方法可以由特定于给定功能的电路系统来执行。
74.在一个或多个实施例中，所描述的功能可以用硬件、软件、固件或其任意组合来实现。如果用软件实现，功能可以作为一个或多个指令或代码存储在非暂时性计算机可读存储介质或非暂时性处理器可读存储介质上。本文公开的方法或算法的操作可以体现在处理器可执行软件模块或处理器可执行指令中，其可以驻留在非暂时性计算机可读或处理器可读存储介质上。非暂时性计算机可读或处理器可读存储介质可以是可由计算机或处理器访问的任何存储介质。作为示例而非限制，这种非暂时性计算机可读或处理器可读存储介质可以包括ram、rom、eeprom、闪存、cd-rom或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储智能对象，或者可以用于存储指令或数据结构形式的所需程序代码并且可以由计算机访问的任何其他介质。本文使用的磁盘和光盘包括压缩光盘(cd)、激光光盘、光盘、数字多功能光盘(dvd)、软盘和蓝光光盘，其中磁盘通常磁性地再现数据，而光盘用激光光学地再现数据。上述的组合也包括在非暂时性计算机可读和处理器可读介质的范围内。此外，方法或算法的操作可以0作为代码和/或指令的一个或任何组合或集合驻留在非暂时性处理器可读存储介质和/或计算机可读存储介质上，它们可以并入计算机程序产品中。
75.提供所公开的实施例的前述描述是为了使本领域的任何技术人员能够进行或使用权利要求。对这些实施例的各种修改对于本领域技术人员来说将是明显的，并且在不脱离权利要求的范围的情况下，本文定义的一般原理可以应用于其他实施例。因此，本公开不旨在限于本文所示的实施例，而是符合与以下权利要求和本文公开的原理和新颖特征一致的最宽范围。