用于改进蜂窝电话通信的无人飞行器的部署标准制造技术

用于使用配备有电信设备的无人驾驶飞行器(UAV)用作临时移动设备蜂窝网络塔的，扩展移动设备蜂窝载波网络覆盖的系统、方法和计算机程序产品。该系统和方法通过以下步骤扩展陆基蜂窝电话网络的蜂窝电话覆盖：接收用于确定在确定的时间在区域中的合计蜂窝电话使用需求的预计或实际增加的信息；基于所述区域的所述预测的或实际增加的合计蜂窝电话使用需求，识别与所述区域的所述确定的增加的合计需求相比，是否存在现有使用覆盖的失配；基于所识别的失配，确定用于发送信号并部署一个或多个移动蜂窝无人驾驶飞行器(UAV)的计划，所述移动蜂窝无人驾驶飞行器(UAV)具有被配置为扩展在所述失配区域处的现有陆基蜂窝电话网络的蜂窝电话网络覆盖。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及用于评估和确定蜂窝网络地面站的容量的系统和方法，以及装备有电信的无人驾驶飞行器(UAV)或“无人机”的战术部署和使用，以增强陆基蜂窝网络基站的容量(capacity)和能力。
技术介绍
移动设备蜂窝电话覆盖不足是蜂窝/移动电话的许多用户非常失望的问题。当客户缺乏足够的移动信号强度时，客户承担蜂窝漫游形式的成本，以及对低声音质量和掉话的不满意。一些技术(例如CDMA)具有从固定塔扩展和收缩蜂窝覆盖区域的能力。注册到特定小区的客户的数量影响塔的范围，并且当在不同时间/天从相同位置采样时，客户的信号强度可能显着变化。其他因素可能严重降低信号强度，包括其他RF干扰和物理障碍产生的多径干扰。分区法可能在构建蜂窝塔时产生困难，并且即使在分区法有利时，在财务上有利的条件下可用的适当空间也可能是困难和耗时的。在其他情况下，信号强度可能很好，但容量保持较低。在这些情况下，客户似乎具有良好的信号强度，但是由于蜂窝塔的回程链路处的饱和，数据/语音的吞吐量可能受到限制。当出现导致更多人访问同一地理位置(公共演示、体育赛事、城市庆祝活动等)的计划外事件时，会出现许多这些问题。
技术实现思路
一种系统、方法和计算机程序产品，用于使移动蜂窝运营商网络能够部署配备有电信设备的无人驾驶飞行器(UAV)以用作临时移动设备蜂窝网络塔的，以便增强信号强度，提供蜂窝服务和/或增强蜂窝网络地面基站的容量和能力。该系统、方法和计算机程序产品实现如下功能：监视终端用户蜂窝电话强度以确定弱覆盖点，以及优化何时和何地应当分派UAV以增加给定区域的信号强度或带宽。该系统、方法和计算机程序产品提供增加的按需蜂窝覆盖并将覆盖映射到服务需求。该系统、方法和计算机程序产品显式地或隐式地执行映射，其中现有覆盖可能不满足空间或时间需求。基于需要，该系统和方法识别用于最佳UAV布置的位置以减轻不足的覆盖。除了确定何时以及在何处部署用于覆盖的UAV之外，该系统和方法确定人在何处或大群组在何处聚集，并且进一步跟踪VIP客户和客户对于设置的持续时间的增加的覆盖的请求。为此，该系统和方法实现若干预测方法，在问题之前部署UAV以增加预计人们将会聚集的区域中的蜂窝覆盖，超过现有的蜂窝容量。在一个方面，提供了一种用于扩展陆基蜂窝电话网络的蜂窝电话覆盖的系统。该系统包括：存储器存储设备；计算设备，其实现耦合到所述存储器存储设备的硬件处理器，并且被配置为：接收用于确定在确定的时间在区域中的合计蜂窝电话使用需求的预测或实际增加的信息；在所述硬件处理设备处基于所述区域的预测的或实际增加的合计蜂窝电话使用需求，识别与所确定的对于所述区域的增加合计需求相比是否存在现有使用覆盖的失配；基于所识别的失配来确定用于部署一个或多个移动蜂窝无人飞行器(UAV)的计划，所述UAV具有被配置为将现有陆基蜂窝电话网络的蜂窝电话网络使用扩展到所述失配区域的电信设备；以及由所述计算设备向被配置为根据所述计划将所述一个或多个移动蜂窝UAV部署到所述失配区域的设施发送信号，其中，响应于所述信号，所述一个或多个移动蜂窝UAV被部署到失配区域来连接现有的陆基蜂窝电话网络并扩展该区域的蜂窝电话使用覆盖。在一个方面，提供了一种用于扩展陆基蜂窝电话网络的蜂窝电话覆盖的方法。该方法包括：在计算设备的硬件处理器处接收用于确定在确定的时间在区域中的合计蜂窝电话使用需求的预测或实际增加的信息；在所述硬件处理设备处基于所述区域的所述预测的或实际增加的合计蜂窝电话使用需求，识别是否存在与所述区域的所确定的增加的合计需求相比的现有使用覆盖的失配；基于所识别的失配来确定用于部署一个或多个移动蜂窝无人飞行器(UAV)的计划，所述UAV具有被配置为将现有陆基蜂窝电话网络的蜂窝电话网络使用扩展到所述失配区域的电信设备；以及由所述计算设备向配置成根据所述计划将所述一个或多个移动蜂窝UAV部署到所述失配区域的设施发送信号，其中响应于所述信号，所述一个或多个移动蜂窝UAV被部署到失配区域来连接和扩展在该区域的蜂窝电话使用覆盖。提供了一种用于执行操作的计算机程序产品。所述计算机程序产品包括存储介质，所述介质不是传播信号，所述介质可由处理电路读取，并且存储由所述处理电路运行的用于运行方法的指令。方法与上面列出的相同。附图说明鉴于下面结合附图的详细描述，本专利技术的目的、特征和优点对于本领域技术人员将变得显而易见，其中：图1示出了检测聚合弱小区覆盖以确定是否采用UAV的方法50；图2示出了用于确定需要为位置创建基于UAV的覆盖计划的一般方法100；图3示出了用于检测高端或重要客户并且调度与它们一起移动的UAV蜂窝塔的方法；图4描绘了纽约市区域的生成的“热图”200的示例，其示出了在纽约市中某些时间在覆盖下的区域作为预测确定的；图5描绘了中央服务器25用于基于聚合带有地理标记推文确定黑点的方法的示例结果250的图；图6描绘了在一个实施例中采用的用于确定UAV位置覆盖的示例短期预测方法300；图7A、7B和7C示出了在一个实施例中在纽约市的区域中的城市居民的衰退和流动的示例，其揭示了关于暗点移动的粒度洞察；图8示出了集成在一个实施例中用于确定UAV位置覆盖的一个或多个预测方法的方法450；图9示出了在一个实施例中用于通过分析公共交通信息来预测人群聚集的示例性预测方法500；图10示出了在一个实施例中用于通过分析信用卡和金融交易来预测人群聚集的示例预测方法550；图11示出了用于通过监视移动蜂窝通信基础设施上的现有应变来预测人群聚合的示例预测方法600；图12示出了用于通过监视基础设施上的未决故障来预测相对拥挤聚集的示例预测方法650；图13示出了用于针对暗示/预测人群聚集的信息来监视社交和传统媒体网络的示例预测方法700；图14示出了用于配置UAV的自主网络的示例预测方法750，UAV的自主网络自主地重新部署和重组以对于附加要求自我校正；图15示出了实现为遵循社交媒体数据和交通报告、天气和事故信息以重新部署和重组以对于额外的蜂窝电话覆盖要求自我校正的示例方法800；图16示出了实现为重新路由和部署UAV网络以关注响应于交通/车辆路线改变的改变条件的示例方法850；图17A-17C描绘了被生成以表示在具体的设置/区域中的蜂窝服务随时间的相对需求的示例“使用需求”映射，其中图17A描绘了初始负载，并且图17B-17C描绘了需要UAV部署的负载变化；图18示出了根据一个实施例的用于配置UAV以“即时”重新定位自身的示例方法950；图19描绘了用于适应来自请求VIP的层级的附加蜂窝通信覆盖的示例方法1000；图20描绘了用于基于天气和/或业务数据来适应附加蜂窝通信覆盖的示例方法1050；图21示出了用于从陆地到空中设施调度移动蜂窝飞行器以扩展移动蜂窝电话使用覆盖的系统；以及图22示出运行和/或实现在此所描述的方法步骤的中央服务器的示例性硬件配置400。具体实施方式图21示出了用于确定何时和何地分派用于将移动蜂窝电话使用覆盖从陆地扩展到空中设施22的移动蜂窝式飞行器12(可替代地称为“无人机”或无人驾驶飞行器或“UAV”)的系统10。在一个方面，该系统包括：由与网络小区相关联的一个或多个基站15描绘的蜂窝电话网络。每个基站15对应于蜂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于扩展陆基蜂窝电话网络的蜂窝电话覆盖的系统，包括：存储器存储设备；实现耦合到所述存储器存储设备的硬件处理器的计算设备，并且所述硬件处理器被配置为：接收信息以确定在确定的时间在区域中的合计蜂窝电话使用需求的预测的或实际增加；基于所述区域的所述预测的或实际增加的合计蜂窝电话使用需求，识别与所述区域的所述确定的增加的合计使用需求相比，是否存在现有覆盖的失配；基于所识别的失配，确定用于部署一个或多个移动蜂窝无人驾驶飞行器(UAV)的计划，所述一个或多个移动蜂窝无人驾驶飞行器(UAV)具有配置为将现有陆基蜂窝电话网络的蜂窝电话网络覆盖扩展到失配区域的电信设备；以及由所述计算设备向配置成根据所述计划将所述一个或多个移动蜂窝UAV部署到所述失配区域的设施发送信号，其中，响应于所述信号，所述一个或多个移动蜂窝UAV被部署到所述失配区域，以与所述现有的陆基蜂窝电话网络连接，并且扩展在所述区域的蜂窝电话使用覆盖。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.22 US 14/337,5981.一种用于扩展陆基蜂窝电话网络的蜂窝电话覆盖的系统，包括：存储器存储设备；实现耦合到所述存储器存储设备的硬件处理器的计算设备，并且所述硬件处理器被配置为：接收信息以确定在确定的时间在区域中的合计蜂窝电话使用需求的预测的或实际增加；基于所述区域的所述预测的或实际增加的合计蜂窝电话使用需求，识别与所述区域的所述确定的增加的合计使用需求相比，是否存在现有覆盖的失配；基于所识别的失配，确定用于部署一个或多个移动蜂窝无人驾驶飞行器(UAV)的计划，所述一个或多个移动蜂窝无人驾驶飞行器(UAV)具有配置为将现有陆基蜂窝电话网络的蜂窝电话网络覆盖扩展到失配区域的电信设备；以及由所述计算设备向配置成根据所述计划将所述一个或多个移动蜂窝UAV部署到所述失配区域的设施发送信号，其中，响应于所述信号，所述一个或多个移动蜂窝UAV被部署到所述失配区域，以与所述现有的陆基蜂窝电话网络连接，并且扩展在所述区域的蜂窝电话使用覆盖。2.根据权利要求1所述的系统，其中，为了确定合计蜂窝电话使用需求的所述预测的或实际增加，所述硬件处理器被配置为：检测以下中的一个或多个：在与所述区域相关联的固定的陆基蜂窝电话塔处接收到的来自移动电话用户的进入信号强度，或者检测到的从固定的陆基移动蜂窝塔到其他固定的陆基移动蜂窝塔的掉话事件的数目。3.根据权利要求1所述的系统，其中，为了确定合计蜂窝电话使用需求的所述预测的或实际增加，所述硬件处理器被配置为：监视所述蜂窝电话网络陆基固定蜂窝电话塔带宽，并且使用所述监视的固定蜂窝电话塔带宽除以注册用户的数量来计算度量。4.如权利要求1所述的系统，其中，所述信息包括指示许多移动电话用户在当前或未来时间到所述识别区域的聚集或迁移的数据。5.如权利要求4所述的系统，其中，指示聚集或迁移的所述信息包括对于特定持续时间在所述区域对于增加覆盖的一个或多个客户请求，其中为了识别所述区域，所述硬件处理器被配置为：检测来自以下一个或多个的客户请求：高端用户、非常重要的客户或与蜂窝电话网络运营商签订合同的客户、紧急响应者，与蜂窝电话网络运营商自愿共享的个人日历事件。6.如权利要求4所述的系统，其中，为了从所述指示聚集或迁移的信息确定，所述硬件处理器被配置为：从所述信息预测移动设备用户组移动的集群；以及生成指示在区域处的所述移动设备用户组移动的预测集群的使用需求图，使用所述使用需求图来识别一个或多个区域是否可能在一天的时间期间需要额外的覆盖。7.如权利要求4所述的系统，其中，所述指示聚集或迁移的数据基于所接收的交通信息，包括以下中的一个或多个：代表租用车辆目的地搭乘和下车位置的数据、表示公共运输车辆的当前使用的数据、表示销售给移动电话用户的地铁票的数据，其中为了从所述指示聚集或迁移的信息确定，所述硬件处理器被配置为：从所述接收到的交通信息分析人们要去的位置和到该位置的变化率；以及检测是否实现了与阈值相比的变化率，其指示相当多的人将在相同的方向上移动。8.根据权利要求6所述的系统，其中，为了预测集群，所述硬件处理器被配置为：检测人们移动的目的地；或者检测人们移动的方向性；并且响应于目的地或方向性检测，生成用于将所述一个或多个移动蜂窝UAV部署到漫游模式以容纳所述目的地或方向性的计划；以及发送信号被发送到设施以部署和分派所述一个或多个移动蜂窝UAV。9.根据权利要求8所述的系统，其中，根据部署和分派两个或更多个移动蜂窝无人驾驶飞行器的计划将信号发送到设施，所述硬件处理器还被配置为：检测向区域提供复合负载的两个或更多组移动的合并；确定两个或更多移动蜂窝UAV是否接近该区域；以及以下之一：共享由两个或更多移动蜂窝UAV增加的移动蜂窝电话覆盖，或者确定一个部署的移动蜂窝UAV是否可以处理复合负载。10.如权利要求6所述的系统，其中，指示许多移动电话用户的聚集或迁移的所述数据基于金融交易信息，所述金融交易数据包括一种或多种类型：信用、借记、现金、ATM提款交易，其中为了确定，所述硬件处理器还被配置为以下中的一个或多个：监视增加数量的特定交易类型的金融交易的发生；确定它是否是隐含所述物理聚集或迁移的交易类型；以及确定与基线测量相比的所述速度或变化率的趋势或变化；并且响应于确定的趋势或变化，生成用于将所述一个或多个移动蜂窝UAV部署到漫游模式以容纳所述目的地或方向性的计划。11.根据权利要求6所述的系统，其中，指示许多移动电话用户的聚集或迁移的所述数据基于接收的暗示所述聚集或迁移的社交媒体信息或传统媒体信息，所述社交媒体网络信息数据包括：来自源自所述用户移动设备的带有地理标记的推文或社交媒体网络消息的数据，所述群移动预测的集群基于所述带有地理标记的推文或所述社交媒体网络消息。12.根据权利要求6所述的系统，其中，为了确定部署移动蜂窝无人驾驶飞行器的计划，所述硬件处理器被配置为：配置移动蜂窝UAV的自主网络并发送信号，以在所述区域的附近或在所述区域部署所述移动蜂窝UAV网络的一个或多个集群；检测指示需要新的或附加要求的一个或多个事件；基于所述检测到的事件更新所述使用需求图；以及自主地重新部署或重组集群的一个或多个移动蜂窝UAV，以基于所述更新的使用需求图自校正所述自主网络。13.根据权利要求12所述的系统，其中，为了自主地重新部署或重组集群的一个或多个移动蜂窝UAV，所述硬件处理器还被配置为：在每个移动蜂窝UAV和所述集群中的指定领导者之间建立通信，每个所述UAV根据所述更新的使用需求图传送数据；监视所述集群的一个或多个移动蜂窝UAV根据所述更新的使用需求图支持所述区域或附近的特定蜂窝电话使用需求，以及根据所述更新的使用需求图自校正所述集群的容量。14.一种用于扩展陆基蜂窝电话网络的蜂窝电话覆盖的方法，包括：在计算设备的硬件处理器处接收信息，用于确定在确定的时间在区域中的合计蜂窝电话使用需求的预测的或实际增加；在所述硬件处理设备处，基于所述区域的所述预测的或实际增加的合计蜂窝电话使用需求，识别与所述区域的所述确定的增加的合计使用需求相比，是否存在现有使用覆盖的失配；基于所识别的失配，确定用于部署一个或多个移动蜂窝无人驾驶飞行器(UAV)的计划，所述一个或多个移动蜂窝无人驾驶飞行器(UAV)具有配置为将现有陆基蜂窝电话网络的蜂窝电话网络覆盖扩展到失配区域的电信设备；以及由所述计算设备向配置成根据所述计划将所述一个或多个移动蜂窝UAV部署到所述失配区域的设施发送信号，其中，响应于所述信号，所述一个或多个移动蜂窝UAV被部署到所述失配区域，以与所述现有的陆基蜂窝电话...

【专利技术属性】
技术研发人员：GJ博斯，马哈拉吉穆克吉，莫尼马拉穆克吉，R汉密尔顿二世，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：美国;US