用于在地面网络运营商之间共享空中资产的方法和系统技术方案

用于在地面网络运营商之间共享空中资产的方法和系统。实施例实现在地面网络运营商之间共享空中资产并且促进空中小区的按需部署，以增强地面网络运营商的覆盖和容量。实施例允许使用共享架构来共享空中资产(诸如，空中小区安装件、回程、空中RAN和空中频谱)。实施例提供了管理实体，所述管理实体用于预测与地面网络运营商有关的数据流量，并且基于预测的数据流量优化空中小区的部署，以实现空中小区的策略部署。实施例确保空中小区的资源被高效地利用，并且用于提高地面网络运营商的容量所需的空中小区的数量被最小化。空中小区的数量被最小化。空中小区的数量被最小化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在地面网络运营商之间共享空中资产的方法和系统


[0001]在此的实施例涉及空中通信，更具体地，涉及用于实现空中小区(aerial cell)的按需部署以及在地面蜂窝网络(terrestrial cellular network)之间共享空中小区的资产的方法和系统。

技术介绍

[0002]空中小区可用于扩展覆盖区域并提高地面蜂窝网络的容量。当前，非地面网络(Non
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Terrestrial Network，NTN)或空中网络被认为是地面蜂窝网络的覆盖和容量的动态缩放的关键使能器。图1和图2描绘包括地面网络元件和非地面网络元件的示例网络的架构。每个网络架构包括装置、无人机单元、地面基站和地面核心网络。架构中的非地面网络元件是无人机单元。地面网络元件通过无人机单元被增强，并且用回程链路(backhaullink)与无人机单元进行交互。如图1中所描绘的，装置使用无线电链路(空中接口)仅与无人机单元连接。装置通过无人机单元与地面网络元件连接。如图2中所描绘的，装置使用空中接口连接到无人机单元和地面基站两者。
[0003]图3和图4描绘示例空中小区的覆盖区域。空中小区包括高空国际移动电信(IMT)基站，高空国际移动电信(IMT)基站与地面蜂窝网络的用户和地面蜂窝网络的网络元件连接。图3描绘空中小区的覆盖区域的三维(3D)表示。落入空中小区的覆盖区域内的区域基于空中小区的坐标的变化而改变。图4描绘空中小区的覆盖区域内的各个区域。
[0004]按照地面蜂窝网络的覆盖区域内的资源的需求，空中小区的覆盖区域和位置改变。如图4中所描绘的，地面蜂窝网络的覆盖区域是固定的。如果地面蜂窝网络的覆盖区域内的特定区域没有足够的资源来向用户提供服务，则空中小区可被部署在特定区域中，以提升特定区域中的地面蜂窝网络的容量。因此，空中小区可在按需的基础上提高地面蜂窝网络的容量。空中小区提供可靠的视距(Line of Sight，LoS)链路，视距(Line of Sight，LoS)链路不受基于用户装置移动性的挑战的影响。
[0005]然而，利用空中小区来增强地面小区的覆盖区域和容量的可行性(特别是在空中小区的部署中可能涉及的成本和空中小区的功耗方面)取决于预测地面网络对资源的需求并确保空中小区的资源的高效利用。为了最大化空中小区的资源的利用，有必要在正确的时间在正确的位置策略性地部署空中小区。考虑到空中小区的部署的高度和空中小区的飞行时间，如果部署确保覆盖区域、资源分配、干扰和能量中的至少一者的优化，则空中小区的部署可被认为是策略性的。
[0006]当前，准确地预测在不同时间在不同位置的地面蜂窝网络的资源需求方面存在挑战，这对于空中小区的策略部署和空中小区的高效利用至关重要。预测地面蜂窝网络的语音和数据流量的主要障碍之一是地面蜂窝网络的用户对资源的需求的非均匀性。对资源的需求可能在一天中跨地面小区的不同位置而变化。此外，如果特定位置处的小区中的用户密度是动态的，则对资源的需求的不确定性可能增大。不确定性是复杂的，特别是如果特定位置处的小区密度在很大程度上保持静态。因此，对资源需求的准确预测和空中小区的战
略部署仍然具有挑战性。
[0007]用于确保资源(诸如，带宽)的高效利用所采用的方法之一是在多个网络运营商之间共享资源。第三代合作伙伴计划(3GPP)已经定义了用于在地面蜂窝网络之间共享空中基础设施的架构和指南。然而，该架构和指南可能不适用于这样的场景：空中小区需要被动态地部署在一个位置中并且部署的空中小区的资源需要在多个地面蜂窝运营商之间被最佳地共享。

技术实现思路

[0008]问题的解决方案
[0009]在此的实施例的主要目的是公开用于通过非地面网络(NTN)增强地面网络以增强地面网络的覆盖区域和容量的方法和系统。
[0010]在此的实施例的另一目的是部署用于增大地面网络的覆盖和容量的空中小区(NTN)，并且提供在多个地面网络运营商之间共享空中小区的资产的方法。
[0011]在此的实施例的另一目的是提供用于在多个地面网络运营商之间共享空中资产的多个架构，其中，多个架构包括共享的空中小区安装件(aerialcell mount)架构、共享的回程架构、空中多运营商无线电接入网络(Multi
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Operator Radio Access Networking，MORAN)架构和空中多运营商核心网络(Multi
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Operator Core Networking，MOCN)架构。
[0012]在此的实施例的另一目的是预测与多个地面网络运营商中的每个有关的数据流量，基于预测的数据流量管理空中小区的部署，并且实现基于多个地面网络运营商对资源的需求来共享空中小区的资源，其中，对资源的需求基于预测的数据流量而被确定。
[0013]在此的实施例的另一目的是通过空中小区部署和轨迹的优化来最大化部署的空中小区的资源利用，这确保使用最少数量的空中小区来增大地面网络的容量。
附图说明
[0014]在附图中示出在此的实施例，贯穿附图，相同的参考标记指示各个附图中的相应部分。从下面的参照附图的描述将更好地理解在此的实施例，其中：
[0015]图1和图2描绘包括地面网络元件和非地面网络元件的示例网络的架构；
[0016]图3和图4描绘示例空中小区的覆盖区域的三维(3D)表示和2D表示；
[0017]图5是根据在此公开的实施例的描绘在多个地面网络之间共享空中基础设施的资产的示例场景；
[0018]图6描绘根据在此公开的实施例的被配置为实现空中小区的按需部署以增大地面网络运营商的容量并且在地面网络运营商之间共享空中小区的资产的系统；以及
[0019]图7是根据在此公开的实施例的描绘用于实现空中小区的按需部署以增大地面网络运营商的容量并且在地面网络运营商之间共享部署的空中小区的空中资产的方法的流程图。
[0020]最佳实施方式
[0021]因此，实施例提供了用于通过用非地面网络(NTN)增强地面网络来增强地面网络的覆盖区域和容量的方法和系统。实施例包括实现用于增强地面网络运营商的容量的空中小区(NTN)的按需部署，以及实现在地面网络运营商之间共享部署的空中小区的空中资产。
实施例包括预测属于至少一个地面网络运营商的至少一个地面小区的容量。
[0022]实施例包括包括确定至少一个地面网络运营商的容量是否不足以向至少一个地面网络运营商的用户提供服务。实施例包括如果至少一个地面小区的容量不足，则预测至少一个地面小区将不能在未来时刻提供服务。实施例包括部署至少一个空中小区以增大至少一个地面小区的容量。在其期间至少一个地面小区的容量已经被预测不足以提供服务的时刻，至少一个空中小区可被部署在至少一个地面小区的覆盖区域中。
[0023]实施例包括确定用于补偿至少一个地面小区的容量不足所需的空中小区的数量。所需空中小区(503)的数量可基于空中小区的容量和不足的程度而被确定。实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于共享至少一个空中小区(503)的空中资产的方法，所述方法包括：通过空中资产管理器(504)，预测用于支持与属于至少一个地面运营商的至少一个地面小区有关的数据流量的容量的需求；如果所述至少一个地面小区的所需容量大于阈值容量，则通过空中资产管理器(504)部署所述至少一个空中小区(503)；以及通过空中资产管理器(504)，基于至少一个共享架构在所述至少一个地面小区之间共享所述至少一个空中小区(503)的至少一个资产。2.根据权利要求1所述的方法，其中，容量的需求基于通过神经网络模型对所述至少一个地面小区在预定义时间段内的数据流量模式的分析而被确定。3.根据权利要求1所述的方法，其中，将被部署的至少一个空中小区(503)的数量基于以下项中的至少一者而被确定：所述至少一个空中小区(503)的容量、以及所述至少一个地面小区的所需容量与阈值容量之间的差。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个空中小区(503)的所述至少一个资产包括：用于所述至少一个空中小区(503)与所述至少一个地面小区的至少一个网络元件之间的通信的回程、用于托管所述至少一个空中小区(503)的空中安装件、用于所述至少一个空中小区(503)与所述至少一个地面小区中的至少一个装置之间的通信的频谱、以及所述至少一个空中小区(503)中的空中无线电接入网络RAN。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述至少一个共享架构允许在所述至少一个地面小区之间共享回程、空中安装件、频谱和空中RAN中的至少一者。6.根据权利要求3所述的方法，其中，所述方法还包括：将所述至少一个空中小区(503)的至少一个容量的未利用部分分配给至少一个其他地面小区。7.根据权利要求1所述的方法，其中，空中小区(503)与所述至少一个地面小区中的至少一个基站之间的至少一个链路、以及空中小区(503)与至少一个用户设备UE(501/502)之间的至少一个链路使用点对点P2P连接而被建立。8.根据权利要求1所述的方法，其中，空中小区(503)与所述至少一个地面小区中的至少一个UE(501/502)和至少一个基站中的至少一者之间的至少一个链路使用集成接入回程IAB连接而被建立。9.一种用于共享至少一个空中小区(503)的空中资产的空中资产管理器(504...

【专利技术属性】
技术研发人员：图沙尔，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：