TWI663849B

TWI663849B - 波束成型校準系統及方法

Info

Publication number: TWI663849B
Application number: TW106142431A
Authority: TW
Inventors: 溫朝凱; 王昶仁; 陳榮杰
Original assignee: 財團法人工業技術研究院
Priority date: 2017-12-04
Filing date: 2017-12-04
Publication date: 2019-06-21
Also published as: US20190173592A1; US10291335B1; TW201926924A; CN109873666A

Abstract

波束成型校準系統包括發射器、接收器、及計算裝置。計算裝置提供多個相位組合至發射器。當計算裝置提供多個相位組合其中的第一相位組合至發射器時，發射器使用第一相位組合設定多個發射天線的相位，接收器接收來自多個發射天線的無線傳輸信號以取得對應於第一相位組合的第一輻射場型，計算裝置比較第一輻射場型與預設場型，以計算對應於第一相位組合的場型近似程度。計算裝置根據對應於各相位組合的場型近似程度從多個相位組合中選擇一校準相位組合，並提供校準相位組合至發射器以校準波束成型。

Description

波束成型校準系統及方法

本發明是有關於使用多個天線的無線信號傳輸，且特別是有關於一種波束成型校準系統及方法。

相較於現今普遍使用的第三代(3G)或***(4G)通訊系統，毫米波(Millimeter Wave，簡稱mmWave)通訊系統使用相對高頻的頻段來進行通訊。由於接收器所接收到的電磁波能量強弱與信號傳送距離的平方成反比並與電磁波信號的波長成正比，毫米波通訊系統因為使用短波長的高頻信號而提昇信號能量衰減的幅度。再者，由於使用高頻段的電磁波信號，因此毫米波通訊系統中收發信號穿透障礙物的能力較為降低，且空氣中的氧氣跟水蒸氣等等也會吸收掉毫米波能量。因此，為了確保通訊品質，毫米波通訊系統中的收發器通常需要使用多天線波束成型(Beamforming)技術來改善信號能量衰減的問題。

波束成型是一種信號處理技術，一般是在基地台(Base Station)或使用者設備(User Equipment)上配置包括多個天線的天線陣列，藉由調整這些天線的發射信號，使得某些角度的信號獲得相長干涉(建設性干涉)，而另一些角度的信號獲得相消干涉(毀滅性干涉)，讓基地台或使用者設備可產生具有指向性的波束，從而改善從發射器到接收器的通訊品質。波束成型技術的優點包括能量集中、信號傳送距離增加、用戶之間干擾降低、以及資料傳輸速率快。由於波束成型技術對於毫米波無線通訊系統的效能具有重要影響，為達到更精準的波束成型效果，有需要提出一種能夠校準波束成型的系統與方法。

本發明係有關於一種波束成型校準系統與方法，能夠考量硬體造成的誤差，對於發射天線設定適當的相位，以達到波束成型校準的效果。

根據本發明之一實施例，提出一種波束成型校準系統包括發射器、接收器、及計算裝置。發射器包括多個發射天線。計算裝置提供多個相位組合至發射器。當計算裝置提供多個相位組合其中的第一相位組合至發射器時，發射器使用第一相位組合設定多個發射天線的相位，接收器接收來自多個發射天線的無線傳輸信號以取得對應於第一相位組合的第一輻射場型，計算裝置比較第一輻射場型與預設場型，以計算對應於第一相位組合的場型近似程度。計算裝置根據對應於各相位組合的場型近似程度從多個相位組合中選擇一校準相位組合，並提供校準相位組合至發射器以校準波束成型。

根據本發明之另一實施例，提出一種波束成型校準方法，用於發射器、接收器、以及計算裝置，發射器包括多個發射天線，該波束成型校準方法包括下列步驟。計算裝置提供多個相位組合至發射器。當計算裝置提供多個相位組合其中的第一相位組合至發射器時，執行以下步驟：(a)發射器使用第一相位組合設定多個發射天線的相位；(b)接收器接收來自多個發射天線的無線傳輸信號以取得對應於第一相位組合的第一輻射場型；(c)計算裝置比較第一輻射場型與預設場型，以計算對應於第一相位組合的場型近似程度。計算裝置根據對應於各相位組合的場型近似程度從多個相位組合中選擇一校準相位組合。計算裝置提供校準相位組合至發射器以校準波束成型。

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式詳細說明如下：

1‧‧‧波束成型校準系統

10‧‧‧發射器

20‧‧‧接收器

30‧‧‧計算裝置

101‧‧‧基頻處理器

102_1~102_N‧‧‧數位類比轉換器

103_1~103_N‧‧‧相位旋轉器

104_1~104_N‧‧‧發射天線

P0_a、P0_b‧‧‧預設場型

P_01‧‧‧第一輻射場型

S200、S202、S204、S206、S208、S210‧‧‧步驟

第1圖繪示依照本發明一實施例的發射器示意圖。

第2圖繪示依照本發明一實施例的波束成型校準系統示意圖。

第3圖繪示依照本發明一實施例的波束成型校準方法流程圖。

第4圖繪示依照本發明一實施例的比較輻射場型與預設場型的示意圖。

第5圖繪示依照本發明另一實施例的比較輻射場型與預設場型的示意圖。

第6圖繪示依照本發明一實施例的鄰近於初始相位組合的示意圖。

波束成型技術可分為固定性波束成型(Fixed beamforming)以及適應性波束成型(Adaptive beamforming)。舉例而言，做為發射器的基地台，可依序朝不同方向傳送波束，直到於正確的方向與使用者設備相互建立聯繫，此步驟可稱為固定性波束成型。而在基地台與使用者設備相互建立聯繫的情況下，可以依據基地台與使用者設備之間的通道(Channel)訊息，對於波束的方向和振幅作微調，此步驟可稱為適應性波束成型。

固定性波束成型技術可以利用陣列天線的相位旋轉器(Phase Rotator，PR)達成，相位旋轉器可對於個別天線旋轉數個固定的相位角度，以達到想要的波束成型。第1圖繪示依照本發明一實施例的發射器示意圖，發射器10可包括基頻處理器(Baseband processor)101、多個數位類比轉換器(Digital to Analog Converter，DAC)102_1~102_N、多個相位旋轉器103_1~103_N、以及多個發射天線104_1~104_N。基頻處理器101可用以處理基頻信號，DAC 102_1~102_N可將基頻數位信號轉換為類比射頻信號。每個DAC 102_1~102_N的輸出可耦接一個相位旋轉器103_1~103_N，各個相位旋轉器103_1~103_N可以分別設定每根發射天線104_1~104_N的相位角度，經由發射天線104_1~104_N傳送無線射頻信號。第1圖所示為一種關於發射器的示例性電路結構說明，本發明並不僅限於第1圖所繪示的電路結構，發射器10亦可使用其他的硬體電路實現方式。

如第1圖所示的發射器10包括多個硬體電路元件，而硬體元件可能存在許多誤差，且硬體誤差會隨著時間而逐漸改變。當發射器10存在這些硬體誤差時，有可能因為硬體的增益及相位誤差，而造成合成波束的主要傳遞方向產生偏移、往錯誤方向傳輸、或造成波束能量衰減，如此將難以達到正確的固定性波束成型，使得基地台和使用者設備難以有效的建立聯繫。考慮硬體誤差所造成的影響，以下提出一種波束成型校準系統與方法。

第2圖繪示依照本發明一實施例的波束成型校準系統示意圖，波束成型校準系統1包括發射器10、接收器20、以及計算裝置30。發射器10包括多個發射天線104_1~104_N。計算裝置30提供多個相位組合至發射器10。當計算裝置30提供多個相位組合其中的第一相位組合至發射器10時，發射器10使用第一相位組合設定多個發射天線104_1~104_N的相位，接收器20接收來自多個發射天線104_1~104_N的無線傳輸信號以取得對應於第一相位組合的第一輻射場型(radiation pattern)P_01，計算裝置30比較第一輻射場型P_01與預設場型P0，以計算對應於第一相位組合的場型近似程度。計算裝置30根據對應於各相位組合的場型近似程度從多個相位組合中選擇一校準相位組合，並提供校準相位組合至發射器10以校準波束成型。

如第2圖所示的系統，發射器10例如是天線陣列、無線基站、或使用者設備，接收器20例如是喇叭天線(horn antenna)、無線基站、或使用者設備，發射器10與接收器20可通過無線信號傳輸進行通訊。接收器20例如可包括功率感測器(power sensor)，用以檢測來自發射器10的無線信號強度。發射器10與接收器20可具有旋轉機制，例如是儀器外部的實體硬體旋轉，或是在儀器內部使用信號處理方式運算的類比信號旋轉，利用此旋轉機制可量測在不同角度的信號強度。

計算裝置30可以是微控制器(microcontroller)、微處理器(microprocessor)、數位信號處理器(digital signal processor，DSP)、特殊應用積體電路(application specific integrated circuit，ASIC)、數位邏輯電路、行動運算裝置、電腦等可提供運算能力的電子裝置。在一實施例中，計算裝置30可以是電腦，透過線路連接接收器20以從接收器20取得需要的資訊。在另一實施例中，計算裝置30可以是內嵌於接收器20的處理器，接收器20例如是基站。計算裝置30可透過有線網路或無線網路提供相位組合至發射器10。

使用於如第2圖所示系統的波束成型校準方法可參考第3圖，其繪示依照本發明一實施例的波束成型校準方法流程圖，方法包括以下步驟。步驟S200：計算裝置30提供多個相位組合至發射器10。當計算裝置30提供多個相位組合其中的第一相位組合至發射器10時，執行以下步驟S202~S206。步驟S202：發射器10使用第一相位組合設定多個發射天線104_1~104_N的相位。步驟S204：接收器20接收來自多個發射天線104_1~104_N的無線傳輸信號以取得對應於第一相位組合的第一輻射場型P_01。步驟S206：計算裝置30比較第一輻射場型P_01與預設場型P0，以計算對應於第一相位組合的場型近似程度。步驟S208：計算裝置30根據對應於各相位組合的場型近似程度從多個相位組合中選擇一校準相位組合。步驟S210：計算裝置30提供校準相位組合至發射器10以校準波束成型。

步驟S200的相位組合，指的是關於每一個發射天線的相位設定。舉例而言，發射天線104_1~104_N的數量為N個，則每一個相位組合包括N個相位設定值，這N個相位設定值分別對應於N個發射天線。

步驟S202，計算裝置30可透過有線網路或無線網路傳送一個第一相位組合到發射器10，使得發射器10以第一相位組合設定各個發射天線104_1~104_N的相位，發射無線信號至接收器20。

步驟S204，接收器20可以根據收到的信號，取得對應於第一相位組合的第一輻射場型P_01，第一輻射場型P_01可包括接收器20於各個不同角度所收到的信號強度或功率。於繪示天線的輻射場型時，可以使用極座標或是線性座標繪示。當具有波束成型效果時，於輻射場型通常可見清楚的主瓣(main lobe)以及旁瓣(side lobe)。

步驟S206，計算裝置30可從接收器20取得第一輻射場型P_01，並比較第一輻射場型P_01與預設場型P0，以計算對應於第一相位組合的場型近似程度。預設場型P0可以是一個預先設定好的已知資訊，預設場型P0可以儲存於接收器20或是儲存於計算裝置30。第一輻射場型P_01與預設場型P0越相似，代表目前所使用的第一相位組合越接近最佳的波束成型校準相位組合。

在一實施例中，預設場型P0是預先設定的理想輻射場型。舉例而言，可透過模擬軟體對於發射器10的輻射場型進行模擬，而得到發射器10在使用不同相位組合時產生的輻射場型，根據模擬結果以產生預設場型P0。又或者可以在發射器10生產出廠後，進行實際量測，在發射器10附近設置量測儀器，假設剛出廠的發射器10具有的硬體誤差不大或已經過出廠的波束校準，以此時量測儀器記錄到的輻射場型作為預設場型P0。使用預先設定的理想輻射場型作為預設場型P0的方式，可稱為離線(off-line)校準，此實施例中的預設場型P0通常具有單一顯著的主瓣，旁瓣的能量通常顯著較小。

在另一實施例中，可以於接收器20的位置被設置後，例如確定了接收器20的實體擺放位置、接收器20周圍的地理環境已經確定後，接收器20接收來自發射天線104_1~104_N的無線傳輸信號，以此時接收器20取得的輻射場型作為預設場型P0。舉例而言，發射器10已經過離線校準，當空間中沒有障礙物時，應可以得到理想的波束成型效果。然而由於接收器20擺放位置的緣故，使得發射器10與接收器20之間的無線信號傳輸存在多路徑(multi-path)的可能，假設此時的硬體誤差並不大，可使用此時接收器20收到的信號作為預設場型P0。將如此取得的預設場型P0儲存於接收器20，可用於往後的波束成型校準。使用此實施例的預設場型P0執行波束成型校準可稱為線上(on-line)校準，此實施例中的預設場型P0由於存在多路徑效應，通常主瓣與旁瓣的能量差距較小。

關於步驟S206比較第一輻射場型P_01與預設場型P0，可參考第4圖及第5圖所示範例。第4圖繪示依照本發明一實施例的比較輻射場型與預設場型的示意圖，此範例可對應於前述的離線校準。第4圖使用線性座標繪示天線場型，橫軸為角度，縱軸為信號強度。預設場型P0_a具有單一顯著的主瓣(在40度的位置)，而第一輻射場型P_01由於存在來自硬體誤差的非理想效應，在40度以外的角度具有較高的旁瓣能量。計算裝置30可以藉由計算第一輻射場型P_01與預設場型P0_a的差值，以決定二者之間的場型相似程度。

第5圖繪示依照本發明另一實施例的比較輻射場型與預設場型的示意圖，此範例可對應於前述的線上校準。於此例中，由於多路徑效應，預設場型P0_b具有一個主瓣(在40度的位置)以及一個能量接近於主瓣的旁瓣(在60度的位置)。第一輻射場型P_01由於存在來自硬體誤差的非理想效應，在40度以及60度以外的角度，亦具有較大的能量。計算裝置30可以藉由計算第一輻射場型P_01與預設場型P0_b的差值以決定二者的場型相似程度。

計算裝置30可以對於數個相位組合重複執行步驟S202~步驟S206。於步驟S208，計算裝置30可根據對應於各相位組合的場型近似程度，從多個相位組合中選擇校準相位組合。舉例而言，計算裝置30可以選擇具有最高場型近似程度的相位組合作為校準相位組合，或者可以選擇於步驟S206計算過程中，實際輻射場型與預設場型之間差值最小的一者作為校準相位組合。接著在步驟S210，計算裝置30將得到的校準相位組合傳送至發射器10，使得發射器10可以使用校準相位組合執行波束成型，而能夠校準因硬體誤差而影響的波束成型。

在一實施例中，於步驟S206計算裝置30可以將接收信號(對應於第一輻射場型P_01)以及預設信號(對應於預設場型)P0_a皆轉到角度域，計算不同角度的能量差之總和，以決定二者之間的場型相似程度。於步驟S208計算裝置30可選擇輻射場型與預設場型之間差值最小的一者作為校準相位組合，例如可以使用如下的數學式子(1)：。

式子(1)的F代表將信號轉到角度域的函數，a代表預設信號，以發射器10具有64根發射天線為例，a=[a ₁ ,...,a ₆₄]^T。 g _e e-^jπΦe代表來自於硬體誤差而產生的振幅衰減和相位旋轉。而代表各個發射天線的相位，步驟S208即是要找出可以使得式子(1)得到最小值的 Φ 。

根據第2圖所示的系統及第3圖所示的方法流程，計算裝置30會對於所提供的多個相位組合分別計算場型相似程度，於步驟S208選擇具有最高場型相似程度的作為校準相位組合。此校準方法測試了發射天線可能使用的多個相位組合，使得校準後的輻射場型接近理想輻射場型。

本文中所揭露的波束成型校準方法，考慮硬體誤差所造成的影響，然而無需使用複雜的方式去直接估測硬體誤差量，而是藉由觀察於接收端輻射場型的差異，而直接修改發射器10所使用的編碼簿(codebook)，即各個發射天線使用的相位，而達到校準目的。由於此波束成型校準方法是藉由比較輻射場型，不僅可以校準波束成型的主瓣方向，亦可以校準旁瓣方向。此外，本發明提出的波束成型校準方法可用於離線測試，亦可用於實際線上運行測試。

關於步驟S200計算裝置30提供給發射器10的多個相位組合，可以有多種實施例，以下分別使用實施例M1~實施例M6作為說明。以下使用的範例為，發射器10具有N個發射天線，其中的每個天線所耦接的相位旋轉器可由B個位元的數位信號控制，亦即每個天線可以具有2^B種可能的相位。

實施例M1：計算裝置30提供的多個相位組合包括多個發射天線104_1~104_N所有可使用的相位組合。亦即，計算裝置30窮舉所有可能的相位組合，對於每一個天線皆嘗試2^B種可能的相位，計算裝置30尋找最佳解的搜尋空間為(2^B)^N。實施例M1適用於發射器10的規模較小，發射天線的數量較少，或相位旋轉器103_1~103_N可設定的相位選擇較少。

實施例M2：計算裝置30取得對應於多個發射天線的初始相位組合，計算裝置30提供的多個相位組合僅包括鄰近於初始相位組合的相位組合，這個初始相位組合可以是儲存於接收器20或計算裝置30。如實施例M1所述的搜尋空間，對於大部分的發射器10而言可能都過於龐大，因此實施例M2並不對於每一個天線皆嘗試2^B種可能的相位，而可以僅嘗試於初始相位組合(例如是前次得到的最佳相位)附近的相位。例如當波束成型校準系統1執行完一次波束成型校準之後，可將此次找到的最佳解儲存於接收器20當中，當下一次要執行波束成型校準時，計算裝置30可以先取得前次的最佳解作為此次的初始相位組合。

第6圖繪示依照本發明一實施例的鄰近於初始相位組合的示意圖。在第6圖所示的例子中，每一個天線具有10種可能的相位狀態，在經過前次波束成型校準後，天線編號1~5的最佳相位分別為相位狀態編號{3，4，5，10，7}。實施例M2可以使用這組相位組合作為初始相位組合，並設定搜尋視窗w的大小為3(w=3代表搜尋的相位包括初始相位、以及最鄰近初始相位的2個相位)。例如對於天線編號1，僅尋找相位狀態2、3、4；對於天線編號4，僅尋找相位狀態9、10、1(由於相位角每增加360 度為一個循環，每個天線具有的10種可能相位狀態可以視為循環，相位狀態10與相位狀態1視為鄰近)。

實施例M2的搜尋空間為w ^N，相較於實施例M1減少了許多，且由於較佳的天線相位選擇，通常位於前一次所得到最佳相位附近的相位，因此實施例M2亦可以找到適合的校準相位組合。搜尋視窗的大小w並不限於3，亦可以是其他更大的數字，搜尋視窗的大小w可取決於發射天線的數量、計算裝置30的運算能力、系統執行波束成型校準容許的時間等因素。

由於實施例M1及M2所述的搜尋空間有可能對於大部分的發射器10而言仍然太大，以下提出的實施例M3~實施例M6皆是採取分群搜尋的方式，以縮小搜尋空間。計算裝置30將多個發射天線劃分為多個群組，群組的數量例如為P，每個群組內的發射天線數量等於Q，其中。接著計算裝置30依序決定對應於各群組的局部最佳相位組合，以根據各群組的局部最佳相位組合決定校準相位組合。

於一種實作方式中，當計算裝置30決定第一群組的局部最佳相位組合時，不屬於第一群組的發射天線的相位為固定值，亦即於搜尋單一群組的最佳解時，對於其他群組的相位值係維持固定。例如，先搜尋群組1的最佳解，群組2~群組P的相位維持固定不動；在找到群組1的最佳解後，將群組1的相位固定在這個最佳解，接著搜尋群組2的最佳解，並仍然將群組3~群組P的相位維持固定不動；其餘依此類推。以此方式當計算裝置30 依序搜尋完群組1~群組P的局部最佳相位時，可稱為計算裝置30完成一次疊代，一個波束成型校準程序可包括執行多次疊代，例如1~4次疊代。

實施例M3：當計算裝置30決定第一群組的局部最佳相位組合時，計算裝置30提供的多個相位組合包括第一群組的發射天線所有可使用的相位組合。計算裝置30尋找最佳解的搜尋空間為(2^B)^Q×P。

實施例M4：計算裝置30取得對應於多個發射天線的初始相位組合，當計算裝置30決定第一群組的局部最佳相位組合時，計算裝置提供的複數個相位組合僅包括鄰近於初始相位組合的相位組合。類似於實施例M2，僅尋找在搜尋視窗內於初始相位附近的可能相位，以減小搜尋空間。計算裝置30尋找最佳解的搜尋空間為(w)^Q×P。於此實施例中，一個波束成型校準程序可包括執行多次疊代，於每次疊代時所使用的初始相位組合，可以是於前一次疊代時所找到的最佳解。

實施例M5：可視為實施例M3的一個特例，各群組具有的發射天線數量為1(P=N，Q=1)。即計算裝置30依序決定從第1根天線到第N根天線，每一根天線的局部最佳相位。計算裝置30尋找最佳解的搜尋空間為2^B×N。

實施例M6：可視為實施例M4的一個特例，各群組具有的發射天線數量為1(P=N，Q=1)。計算裝置30尋找最佳解的搜尋空間為w×N。於此實施例中，一個波束成型校準程序可包括執行多次疊代，於每次疊代時所使用的初始相位組合，可以是於前一次疊代時所找到的最佳解。

關於實施例M1~實施例M6所使用的搜尋方式、分群方式與群組大小(群組大小為N即代表只有1個群組，相當於沒有執行分群)、搜尋空間，係整理如下方表一所示。本發明所提出的波束成型校準方法不限於使用哪一個實施例，可視發射器10的規模以及計算裝置30的運算能力決定適用的實施例。下方表一記載一個範例數值，更易於比較不同實施例之間搜尋空間的大小關係。所使用的數值範例為：發射器10具有32個發射天線(N=32)，每個發射天線的相位可由4個位元決定(B=4)，即每個發射天線有16種可能相位。當執行實施例M3~M4的分群組時，將32個發射天線分為8個群組(P=8)，每個群組具有4個天線(Q=4)。當執行搜尋鄰近初始相位組合時，使用的搜尋視窗大小為3(w=3)。

綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims

一種波束成型校準系統，包括：一發射器，包括複數個發射天線；一接收器；以及一計算裝置，提供複數個相位組合至該發射器；其中當該計算裝置提供該複數個相位組合其中的一第一相位組合至該發射器時，該發射器使用該第一相位組合設定該複數個發射天線的相位，該接收器接收來自該複數個發射天線的無線傳輸信號以取得對應於該第一相位組合的一第一輻射場型，該計算裝置比較該第一輻射場型與一預設場型，以計算對應於該第一相位組合的一場型近似程度；該計算裝置根據對應於各該相位組合的該場型近似程度從該複數個相位組合中選擇一校準相位組合，並提供該校準相位組合至該發射器以校準波束成型；其中，該計算裝置將該複數個發射天線劃分為複數個群組，該計算裝置依序決定對應於各該群組的一局部最佳相位組合，以根據各該群組的該局部最佳相位組合決定該校準相位組合；以及該複數個群組包括一第一群組，當該計算裝置決定該第一群組的該局部最佳相位組合時，不屬於該第一群組的發射天線的相位為固定值。
如申請專利範圍第1項所述之波束成型校準系統，其中該預設場型是一預先設定的理想輻射場型。
如申請專利範圍第1項所述之波束成型校準系統，其中於該接收器的位置被設置後，該接收器接收來自該複數個發射天線的無線傳輸信號以決定該預設場型。
如申請專利範圍第1項所述之波束成型校準系統，其中該計算裝置提供的該複數個相位組合包括該複數個發射天線所有可使用的相位組合。
如申請專利範圍第1項所述之波束成型校準系統，其中該計算裝置取得對應於該複數個發射天線的一初始相位組合，該計算裝置提供的該複數個相位組合僅包括鄰近於該初始相位組合的相位組合。
如申請專利範圍第1項所述之波束成型校準系統，其中當該計算裝置決定該第一群組的該局部最佳相位組合時，該計算裝置提供的該複數個相位組合包括該第一群組的發射天線所有可使用的相位組合。
如申請專利範圍第1項所述之波束成型校準系統，其中該計算裝置取得對應於該複數個發射天線的一初始相位組合，當該計算裝置決定該第一群組的該局部最佳相位組合時，該計算裝置提供的該複數個相位組合僅包括鄰近於該初始相位組合的相位組合。
如申請專利範圍第1項所述之波束成型校準系統，其中各該群組具有的發射天線數量為1。
一種波束成型校準方法，用於一發射器、一接收器、以及一計算裝置，該發射器包括複數個發射天線，該波束成型校準方法包括：該計算裝置提供複數個相位組合至該發射器；當該計算裝置提供該複數個相位組合其中的一第一相位組合至該發射器時，執行以下步驟：(a)該發射器使用該第一相位組合設定該複數個發射天線的相位；(b)該接收器接收來自該複數個發射天線的無線傳輸信號以取得對應於該第一相位組合的一第一輻射場型；以及(c)該計算裝置比較該第一輻射場型與一預設場型，以計算對應於該第一相位組合的一場型近似程度；該計算裝置根據對應於各該相位組合的該場型近似程度從該複數個相位組合中選擇一校準相位組合；以及該計算裝置提供該校準相位組合至該發射器以校準波束成型；其中，該計算裝置將該複數個發射天線劃分為複數個群組；該計算裝置依序決定對應於各該群組的一局部最佳相位組合；該計算裝置根據各該群組的該局部最佳相位組合決定該校準相位組合；以及該複數個群組包括一第一群組，當該計算裝置決定該第一群組的該局部最佳相位組合時，不屬於該第一群組的發射天線的相位為固定值。
如申請專利範圍第9項所述之波束成型校準方法，其中該預設場型是一預先設定的理想輻射場型。
如申請專利範圍第9項所述之波束成型校準方法，更包括：於該接收器的位置被設置後，該接收器接收來自該複數個發射天線的無線傳輸信號以決定該預設場型。
如申請專利範圍第9項所述之波束成型校準方法，其中該計算裝置提供的該複數個相位組合包括該複數個發射天線所有可使用的相位組合。
如申請專利範圍第9項所述之波束成型校準方法，更包括：該計算裝置取得對應於該複數個發射天線的一初始相位組合，其中該計算裝置提供的該複數個相位組合僅包括鄰近於該初始相位組合的相位組合。
如申請專利範圍第9項所述之波束成型校準方法，其中當該計算裝置決定該第一群組的該局部最佳相位組合時，該計算裝置提供的該複數個相位組合包括該第一群組的發射天線所有可使用的相位組合。
如申請專利範圍第9項所述之波束成型校準方法，更包括：該計算裝置取得對應於該複數個發射天線的一初始相位組合，其中當該計算裝置決定該第一群組的該局部最佳相位組合時，該計算裝置提供的該複數個相位組合僅包括鄰近於該初始相位組合的相位組合。
如申請專利範圍第9項所述之波束成型校準方法，其中各該群組具有的發射天線數量為1。