CN106662873A - 基于无线电网络条件对计划的移动的调整 - Google Patents

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Abstract

一种移动调整设备，调整根据计划沿着经过无线通信网络(10，12)的路线移动并且同时针对具有对无线通信网络(10，12)的服务要求的应用进行通信的无线收发机(28)的移动，无线通信网络(10，12)包括小区(14，16，18，20)，并且所述移动调整设备(32)操作为：获得与小区组(14，16，18，20)有关的无线电网络条件数据(RSRP，RSRQ)，所述小区组中包括无线收发机(28)所在的当前小区(14)和无线收发机(28)可能移动到的若干相邻小区(16，18，20)，关于满足应用(26)的服务要求，分析无线电网络条件数据(RSRQ，RSRP)，以及如果分析指示对计划的移动进行调整将改进对服务要求的满足，则对计划的移动进行调整。

Description

基于无线电网络条件对计划的移动的调整
技术领域
本发明涉及经过无线通信系统行进的无线终端。更具体地，本发明涉及用于调整根据计划沿着经过无线通信网络的路线移动的无线收发机的移动的移动调整设备、方法、计算机程序和计算机程序产品。
背景技术
无人航行器(vessel)，诸如小汽车和卡车等车辆以及诸如无人机的飞行器，主要依赖于连接性而用于监控和控制。一种类型的无人飞行器，大范围移动的自主型车辆，虽然它们管理基本移动性，但还依赖于安全的蜂窝接入和远程控制目的，持续地将所记录的数据(例如位置、引擎和/或电池的状态、图像或视频)传输至某个中心位置。
这些车辆中有一种令人尤其感兴趣，即无人驾驶飞行器(UAV)。高端商务用途对UAV越来越感兴趣，例如，递送消费者产品，比如书、小型器械和软饮料，甚至像披萨之类的热食。然而，还存在一些从拍摄电影和航拍到诸如房地产、农业和管道维护等领域的日常用途。记者想要在工作中使用它们。气象学家也如此。此外，消费者可能使用UAV来拍摄精彩的度假照片。
最新型的手动操作无人机，比如Parrot Bebop或Phantom Dji 2Vision，具有400米到两公里的范围(空旷地区)。这使得一个操作者不可能同时遥控多于一个无人机，并且范围被限制在无线电发射机的范围内。
为了安全、防护和远程操作目的，在较大区域上移动以提供递送服务的多个无人机将依赖于广域无线电接入。因此，无人机将携带无线收发机，经过无线通信网络的覆盖区域时携带所述无线收发机。
这种移动的无线收发机向例如远程操作中心提供服务直播视频和元数据，用于与农业、公共安全、石油和天然气勘探等相关的应用，可能对无线通信网络的无线电网络性能提出高要求。
在移动的无线收发机经过无线通信网络的小区并在此期间发送例如高清实时视频的情况下，无线收发机将对当前小区施加大量负载。如果该小区在无线收发机进入前已处于高负载，则无线电网络关键性能指标(KPI)和视频的视频质量测量将受损。
在大量提供高清视频的移动无线收发机频繁经过小区的另一场景中，该内容业务自身就可能耗尽给定区域中的大部分蜂窝容量。
因此，如果携带无线收发机的航行器不仅可以针对满足服务KPI还可以避免对已具有高负载的无线通信网络的部分造成负担来适配其任务路径，则这样是合适的。
发明内容
因此，本发明涉及改进对服务要求的满足，同时避免对无线通信网络施加过度的负担。
该目的通过根据第一方面的用于调整无线收发机的移动的移动调整设备实现。收发机根据计划沿着经过无线通信网络的路线移动，同时针对具有对无线通信网络的服务要求的应用进行通信。相应地，无线通信网络包括小区。移动调整设备包括处理器，所述处理器根据计算机指令操作，从而移动调整设备被配置为：
获得与小区组有关的无线电网络条件数据，所述小区组中包括无线收发机所在的当前小区和无线收发机可能移动到的若干相邻小区，
针对满足应用的服务要求，分析无线电网络条件数据，以及
如果分析指示对计划的移动进行调整将改进对服务要求的满足，则对计划的移动进行调整。
该目的通过根据第二方面的用于调整无线收发机的移动的方法实现。收发机根据计划沿着经过无线通信网络的路线移动，同时针对具有对无线通信网络的服务要求的应用进行通信。无线通信网络包括小区，并且该方法在移动调整设备中执行。所述方法包括：
获得与小区组有关的无线电网络条件数据，所述小区组中包括无线收发机所在的当前小区和无线收发机可能移动到的若干相邻小区，
针对满足应用的服务要求，分析无线电网络条件数据，以及
如果分析指示对计划的移动进行调整将改进对服务要求的满足，则对计划的移动进行调整。
该目的通过根据第三方面的用于调整无线收发机的移动的移动调整设备实现。收发机根据计划沿着经过无线通信网络的路线移动，同时针对具有对无线通信网络的服务要求的应用进行通信。相应地，无线通信网络包括小区。
所述移动调整设备包括：
用于获得与小区组有关的无线电网络条件数据的装置，所述小区组中包括无线收发机所在的当前小区和无线收发机可能移动到的若干相邻小区，
用于针对满足应用的服务要求来分析无线电网络条件数据的装置，以及
用于如果分析指示对计划的移动进行调整将改进对服务要求的满足，则对计划的移动进行调整的装置。
该目的通过根据第四方面的用于调整无线收发机的移动的计算机程序实现。收发机根据计划沿着经过无线通信网络的路线移动，同时针对具有对无线通信网络的服务要求的应用进行通信。相应地，无线通信网络包括小区。所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码在移动调整设备中运行时使所述移动调整设备：
获得与小区组有关的无线电网络条件数据，所述小区组中包括无线收发机所在的当前小区和无线收发机可能移动到的若干相邻小区，
针对满足应用的服务要求，分析无线电网络条件数据，以及
如果分析指示对计划的移动进行调整将改进对服务要求的满足，则对计划的移动进行调整。
该目的通过根据第五方面的计算机程序产品实现，所述计算机程序产品用于调整根据计划沿着经过无线通信网络的路线移动的无线收发机的移动。计算机程序包括具有根据第四方面的计算机程序代码的数据介质。
因此，无线电网络条件数据可以包括至少相邻小区的小区负载数据。
在第一方面的第一变型中，当分析无线电网络条件数据时，移动调整设备在该情况下可以被配置而操作为关于满足服务要求来评估在小区负载数据中定义的小区负载，并且当调整计划的移动时，被配置为调整计划移动以使得沿着路线在当前小区后的小区负载在调整后比在调整前更低。
在第二方面的对应变型中，分析无线电网络条件数据可以包括用于关于满足服务要求来评估小区负载数据中定义的小区负载，并且对计划移动进行调整包括调整计划移动，使得沿着路线在当前小区后的小区负载在调整后比调整前更低的装置。
无线电网络条件数据可以包括与小区和无线收发机之间的无线电链路质量有关的数据。
在第一方面的第二变型中，当获得无线电网络条件数据时，移动调整设备还被配置为基于无线电链路质量数据和小区几何测量来确定相邻小区的小区负载估计，其中，小区的小区几何测量基于由无线收发机检测的小区的信号强度除以组中其他小区的对应信号强度，并且提供小区负载估计作为小区负载数据。
在第二方面的对应变型中，获得无线电网络条件数据包括基于无线电链路质量数据和小区几何测量来确定相邻小区的小区负载估计，其中，小区的小区几何测量基于由无线收发机检测的小区的信号强度除以组中其他小区的对应信号强度，并且提供小区负载估计作为小区负载数据。
在第一方面的第三变型中，移动调整设备还被配置为当获得无线电网络条件数据时，基于对从无线收发机向相邻小区发送的针对资源的请求的响应来估计相邻小区的负载并提供负载估计作为小区负载数据。
在第二方面的对应变型中，获得无线电网络条件数据包括基于对从无线收发机向相邻小区发送的针对资源的请求的响应来估计相邻小区的负载和提供负载估计作为小区负载数据。
在第一方面和第二方面的第四变型中，对计划的移动的调整是改变路由所经过的小区。小区的改变可以包括沿纵向方向的改变。
在第一方面和第二方面的第五变型中，对计划的移动的调整基于操作应用的任务的任务约束。
在第一方面和第二方面的第六变型中，无线电网络条件数据包括统计小区负载数据。
在第一方面的第七变型中，移动调整设备在对计划的移动进行调整时还被配置为调整无线收发机的移动速度以改变路线中经过小区的时间。
在第二方面的对应变型中，其中，对计划的移动进行调整包括调整无线收发机的移动速度以改变路线中经过小区的时间。
在第一方面的第八变型中，移动调整设备还被配置为如果无论改变或不改变，任何移动都不能满足服务要求，则改变服务要求。
在第二方面的对应变型中，该方法还包括如果无论改变或不改变，任何移动都不能满足服务要求，则改变服务要求。
移动调整可以物理上布置在不同位置处。它可以设置在诸如无人驾驶飞行器(UAV)的航行器中。备选地，它可以设置为远程操作中心。然而，它还可以设置在完全不同的环境中，例如航行器或远程操作中心与之通信的云计算环境。
本发明具有多个优点。它允许对无线收发机的计划的移动进行调整，使得满足相关应用的服务要求。由此，可以基于网络条件获得优化操作。同时，经历已经重负载的小区免于负载增加，这对于无线网络运营商可能是有益的。
应当强调的是，术语“包括”当在本说明书中使用时用来指所述特征、要件、步骤、组成部分的存在，但不排除一个或多个其它特征、要件、步骤、组成部分或它们的组合的存在或增加。
附图说明
现在将结合附图更详细地描述本发明，在附图中：
图1示意性地示出了连接到无线通信网络的远程操作中心，无线通信网络包括小区中的基站和与基站通信的航行器，
图2示出了包括应用、无线收发机和移动调整设备在内的航行器的一些内容的框图，
图3示出了移动调整设备的第一实现的框图，
图4示出了移动调整设备的第二实现的框图，
图5示出了在用于调整无线收发机的移动的方法的第一实施例中执行的若干步骤的流程图，
图6示出了在用于调整无线收发机的移动的方法的第二实施例中执行的若干步骤的流程图，
图7示意性地示出了经过无线通信网络的原始计划路线，
图8示意性地示出了原始计划路线和建议的两个路线调整，以及
图9示出了包括数据载体的计算机程序产品，数据载体具有用于实现移动调整设备的功能的计算机程序代码。
具体实施方式
在以下描述中，为了解释性而不是限制性的目的，阐述了诸如特定架构、接口和技术等的具体细节，以提供对本发明的完整理解。然而，对本领域技术人员显而易见的是，本发明可以在不背离这些具体细节的其他实施例中实行。在其他实例中省略了对公知设备、电路和方法的详细描述，以避免以因为不必要的细节使本发明的描述不清楚。
本发明涉及对经过无线通信网络行进的无线收发机的计划路线或路径的调整，其中无线收发机可以设置在诸如无人驾驶飞行器(UAV)的航行器中，并且被设置为针对具有对无线通信网络的服务要求的应用进行通信。应用可以是例如经由无线通信网络将高清视频发送到接收实体的高清视频捕捉应用。该应用的带宽需求在无线通信网络上可能很高。
作为示例，无线通信网络可以是诸如长期演进(LTE)、通用移动电信系统(UMTS)和全球移动通信系统(GSM)的移动通信网络。下面将结合LTE描述本发明。然而，由于大多数无线终端现在支持多个无线电接入技术(RAT)，本发明可以使用现有RAT中的任一种，例如UMTS、GSM或CDMA2000，其中CDMA是码分多址的缩写。这些仅仅是可以使用本发明的网络的几个示例。可以使用本发明的另一种类型的网络是使用电气电子工程师协会(IEEE)802.11标准的无线局域网(WLAN)。
图1示意性地示出了一种无线通信网络，其可以是根据上述类型中的任何一种的网络。网络还可以包括接入网AN 10和核心网CN 12，其中接入网10包括提供第一小区C114的覆盖的第一基站13，提供第二小区C216的覆盖的第二基站15，提供第三小区C318的覆盖的第三基站17和提供第四小区C420的覆盖的第四基站19。这里应当认识到，基站可以提供多于一个小区。
图1还示出了具有无人驾驶飞行器(UAV)24的示例性形式的航行器。UAV 24被示为位于第一小区C1内，并且被设置为移动到第四小区C4中，其中，根据计划路线，第一小区14是当前小区，第四小区20是下一小区。此外，可以看出，UAV 24正在与所有基站交换无线电网络条件数据，其中，图1所示的无线电网络条件数据具有以参考信号接收功率(RSRP)和参考信号接收质量(RSRQ)为例的无线电链路质量测量的形式。
最后，可以看出，存在连接到核心网12的远程操作中心22。稍后将清楚看出，UAV24包括无线收发机，无线收发机可以关于在UAV 24中操作的应用与远程操作中心22通信。因此，远程操作中心22可以负责将UAV分配给各种作业，用于专用控制区域中的UAV的飞行前路线规划和管理及操作，其中专用控制区域可以是由无线通信网络的至少一部分覆盖的物理区域。
图2示出了UAV 24的一些内容的框图。UAV 24包括被设置为根据无线通信网络采用的无线通信标准(该情况下是LTE)进行通信的无线收发机TR 28。它还包括经由无线收发机28提供和/或从无线通信网络接收数据的应用APP 26。该数据的一个示例是高清视频。数据的其他示例是静止图像、UAV位置和状态数据。因此，应用26连接到无线收发机28。还存在移动调整设备MAD 32，其可以调整UAV 24的移动以及UAV控制器UAV CTRL 30，所述UAV控制器30执行对UAV 24的控制，例如，控制UAV 24要在哪个方向上移动(垂直和水平)以及它移动的速度。因此，UAV控制器30通常连接到发动机的油门或者UAV的马达以及各种引导和制动元件，例如襟翼和制动器。移动调整设备32被提供用于基于应用26对无线通信网络的服务要求和无线网络的无线电网络条件数据来调整UAV 24的计划的移动。因此，移动调整设备32连接到应用26、无线收发机28和UAV控制器30。
图3示出了实现移动调整设备32的第一方式的框图。它可以提供为具有连接到程序存储器M 36的处理器PR 34的形式。程序存储器36可以包括实现移动调整设备32的功能的多个计算机指令，并且处理器34在根据这些指令进行操作时实现该功能。因此可以看出，处理器34和存储器36的组合提供了移动调整设备32。
图4示出了实现移动调整设备32的第二方式的框图。移动调整设备32可以包括网络条件数据获取器NCDO 38、网络条件数据分析器NCDA40和计划移动调整器PMA42。
图6中的元件可以提供为软件模块，例如程序存储器中的软件模块，但是也可以提供为专用目的电路(例如专用集成电路(ASIC)和现场可编程门阵列(FPGA))的一部分。还可以在该电路中组合多于一个的元件或模块。
如上所述，UAV 24可以关于应用26来提供服务，该应用可能需要利用无线通信网络。在这种情况下，UAV 24还可以沿着计划路线行进，即针对UAV规划的路线。通信网络不是静态的，而是动态的，因为提供服务的能力可能随小区而变化，并且对一个小区而言也可能随时间变化。因此，网络满足服务要求的能力可能变化，并且这意味着如果不做任何处理，则应用可能无法按照需要执行。此外，在应用具有大量业务并且使用具有高负载的小区的情况下，小区为其他用户服务的能力也可能降低。本发明的各方面致力于解决这些问题。
现在也将参考图5描述第一实施例，图5示出了调整无线收发机28根据计划沿着经过无线通信网络的路线的移动的方法中执行的方法步骤的流程图，其中所述方法步骤由移动调整设备32执行。此外，无线收发机28为应用26进行通信，相应地，应用26具有对无线通信网络的服务要求。应用的操作还在由UAV 24执行的任务中执行。
UAV 24可以根据计划行进经过无线通信网络，该计划可以设定UAV24将通过各地理位置的路线以及何时经过这些位置。由此，该路由还将定义UAV要经过的无线通信网络的哪些小区以及何时经过它们。该路线还可以由远程操作中心22预先确定。在此期间，网络条件数据获取器38可以从无线通信网络(例如无线通信网络的小区)获得无线电网络条件数据，该数据可以包括作为无线电链路质量数据的示例的上述RSRP和RSRQ。然而，还可以获得其他数据，例如物理资源块(PRB)分配，并且可以从小区获得信噪比(SINR)。该数据可以连续地获得。然而，作为可能的备选，在特定实例下，例如如果UAV接近小区边界，即当它接近进入新小区的覆盖区域时，获得和使用数据。
在图1的示例中，UAV可能在第一当前小区14的覆盖区域中，并且根据计划路线向第四小区20移动。当它这么做时，网络条件数据获取器38可以从其附近的所有小区获得无线电网络条件数据。因此，它可以获得指示小区的无线电条件的数据，例如小区是否拥塞或具有高负载。因此，在步骤44，网络条件数据获取器38获得与小区组有关的无线电网络条件数据，小区组中包括无线收发机28所在的当前小区和无线收发机28可能从当前小区移动到的若干相邻小区16、18、20。在图1的示例中，无线电网络条件数据获取器38从第一、第二、第三和第四小区14、16、18和20获得数据，该数据是由无线收发机28收集的。无线收发机28可以例如收集这种类型的数据作为调查从第一小区14到第二、第三和第四小区16、18和20中的任一个的切换的一部分，并将其传送给网络条件数据获取器38。由网络条件数据获取器38以这种方式获得的无线电网络条件数据可以例如包括无线电链路质量数据，例如RSRP和RSRQ。由网络条件数据获取器38执行的获得无线电网络条件数据还可以包括基于收集的无线电链路质量数据来确定估计的小区负载。
对小区负载的估计可以包括估计当前小区的负载，以及估计根据预定路线UAV可能行进到的小区和可能作为备选的小区的负载。因此，无线电网络条件数据可以包括至少相邻小区(即当前小区的相邻小区)的小区负载数据。作为示例，可以使用无线电链路质量数据和小区几何测量来估计小区负载。备选地，可以基于从无线收发机28向基站发送的针对资源的请求和接收的针对该请求的具有实际资源分配(例如，由小区给出的物理资源块(PRB)分配)的响应来确定小区负载。例如，如果针对资源的请求是针对高带宽的请求，例如针对最大允许带宽的请求，并且所准许的带宽较低，则可以估计小区负载为高。在获得估计的小区负载之后，网络条件数据获取器38将获得的无线电网络条件数据转发到网络条件数据分析器40。
在步骤46，网络条件数据分析器40关于满足应用26对通信网络的服务要求来分析无线电网络条件数据。在这里还被表示为关键性能指示符(KPI)的服务要求可以是静态的并且预先已知，其可以设定无线通信网络上的期望最小延迟、所需带宽或一些其他类型的要求。如果例如应用始终具有相同的要求，则可能是这种情况。在其他情况下，要求可能是未知的或者可能是动态的，即随时间变化。如果要求是已知的并且是静态的，则网络条件数据分析器40可能了解要求，因此可以不必联系应用26。然而，如果它是未知的或动态的，则网络条件数据分析器40可以连接到应用26，以便获得关于KPI的信息，该信息因此可以是未知的静态值、动态值或半动态值。
分析可以包括基于估计的小区负载来评估小区是否可以成功满足和在什么程度上满足服务要求。它可以关于满足服务要求来评估在小区负载数据中定义的小区负载。
通常，小区负载越高，无线通信网络能够满足服务要求的概率越低。
在关于满足服务要求分析无线电网络条件数据后(这可以通过将估计的小区负载与服务要求相关来完成)，网络条件数据分析器40向计划移动调整器42转发对小区(即路径中的小区和可能备选)是否能够满足和可能在什么程度上满足服务要求的预测。
在步骤48，计划移动调整器42接收这些预测，然后调整计划的移动，使得沿着路线在当前小区之后的估计小区负载在调整后比在调整前更低，如果这被认为是对服务要求的满足的改进。这意味着如果计划路线中的下一个小区满足服务要求，则UAV的计划的移动可以保持不变。然而，如果它不能满足服务要求，则做出移动的改变。该改变可以是移动速度的改变或移动方向的改变。还可以是速度和方向都改变。为做出这些改变，计划运动调整器42可以指示UAV控制器30做出速度和/或方向改变，其中方向改变可以包括改变到新的下一个小区。小区的改变可以包括改变到具有比原计划的下一个小区更低的负载的小区，并且有利地，改变到所调查的备选小区中具有最低负载的小区。备选地，它可以是对具有满足服务要求的足够低的负载，同时涉及计划路线的最小改变的小区的选择。速度的改变可以包括速度的改变，使得UAV到达并经过沿着路线的小区时该小区被认为具有将允许该小区满足服务要求的负载。方向的改变可以是水平方向、垂直方向或水平和垂直两个方向上的改变。
以这种方式，可以看出，可以调整UAV 24的计划的移动以满足服务要求。由此，可以基于网络条件来获得UAV的优化操作。通过考虑网络负载和利用率，UAV将取得更好的先决条件来维持其任务KPI。同时，经历已经重负载的小区免于负载增加，这对于无线网络运营商可能是有益的。
还可以看出，可以基于网络数据的收集和分析(例如RSRP、RSRQ和物理资源块(PRB)分配，以及从该网络数据导出的实体，例如几何形状、调度分数等)来优化UAV的操作。
现在将参考图6描述第二实施例，图6示出了调整无线收发机28根据计划沿着路线的移动的方法中执行的若干方法步骤的流程图，所述方法步骤也由移动调整设备32执行。
UAV 24仍然可以根据计划行进经过无线通信网络，所述计划设定路线，根据该路线其将经过的无线通信网络的小区，并且UAV 24仍可以位于第一小区14中，从而第一小区14就是当前小区。应用26仍可以具有对无线通信网络的要求，作为示例，该要求可以是用于高清视频的特定带宽。在此期间，在步骤50，网络条件数据获取器38可以从无线收发机28获得具有来自小区的无线电链路质量测量的形式的一些无线电网络条件数据。这些无线电链路质量测量是从当前小区14以及相邻小区16、18、20接收的，其中，无线收发机28可以通过UAV 24被运送到相邻小区16、18、20中，并且第四小区20仍然是根据计划的路线将进入的下一个小区。由无线收发机28收集的无线电链路质量测量可以例如包括上述RSRP和RSRQ，以及无线电链路质量值，比如信号与干扰和噪声比(SINR)。这里，还可以收集该数据，作为调查从第一小区18到第二、第三和第四小区16、18和20中的任一个的可能切换的一部分。更具体地，这些值中的一些可以涉及由预期目的地小区发送的导频信号。因此，无线收发机可以检测信号强度，例如小区16、18和20的RSRP、RSRQ，以及SINR。还可以针对当前小区144中也有的导频信号来测量它们。然而，当无线收发机28经由当前小区14进行通信时，关于该当前小区，还可能使用许多其它信号用于相同的目的。
因此，网络条件数据获取器38从第一、第二、第三和第四小区14、16、18和20获得无线电链路质量测量，其中该数据由无线收发机28收集并被传送到无线电网络条件数据获取器38。除此之外，在步骤52，网络条件数据获取器38还获得每个小区的几何测量。
小区的几何测量可以基于由无线收发机28检测到的小区的信号强度除以该组的其他小区的对应信号强度的和。作为示例，地理测量可以基于小区的RSRP除以其他小区的RSRP的和。因此，第四小区的几何测量可以被确定为第四小区20的RSRP除以第一、第二和第三小区14、16和18的RSRP的和。以这种方式，可以确定无线收发机28可能进入的所有可能候选小区16、18和20的几何测量。可以但非必须也确定当前小区14的几何测量。关于如何可以获得几何测量的更多信息可在WO2012/118414中找到，在此通过引用将其并入。
许多情况下各个值以dB来表示。在该情况下，一些操作可能在对数域中执行。然而，为了执行求和，可能需要将dB值变换为相应的实际值。这意味着，以dB为单位的各个RSRP值将会使用10为底而升高，如果是dB为单位的话。因此，各个RSRP值的和可以通过10RSRP2/10+10RSRP3/10+10RSRP4/10得到。然后，可以将其转换回dB值，并从所调查的小区的dB值RSRP1中减去该dB值，以执行除法。备选地，可以使用实际值来完成除法。对数值到实际值的转换以及实际值到对数值的转换在本领域中是公知的，因此省略对这些方面的详细描述。
在步骤54，网络数据获取器38还可以基于无线电链路质量数据和小区几何测量来估计小区负载。更具体地，小区负载可以被确定为小区的小区几何测量除以相同小区的无线电链路质量值SINR。以这种方式，可以估计与当前小区相邻的所有小区的负载，或者可以仅估计在无线收发机28的给定行进方向上可能进入的相邻小区的负载。
然后，提供小区负载估计，作为从网络条件数据获取器38到网络条件数据分析器40的小区负载数据。
然后，网络条件数据分析器40将关于满足应用26的服务要求或KPI来分析无线电网络条件数据。为此，在步骤56，网络条件数据分析器40可以连接到应用26，并被通知如上所述的可能是所需带宽的KPI，从而网络条件数据分析器40获得KPI。备选地，它可以预先知道KPI。在这种情况下，它可能是从内部存储器获得的。此后，在步骤58，网络条件数据分析器40关于KPI来评估计划路线中的后续小区或下一个小区的小区负载。因此，在该示例中，它调查第四小区20。它还可以对所有候选小区进行相同类型的评估。然而，可能的是，仅当根据计划路线的新小区20被确定为不能满足KPI时，才进行这样的进一步评估。更具体地，评估可以包括评估在给定估计的小区负载的情况下小区将能够提供所需KPI的概率。在此，它还可以采用质量模型，例如平均意见得分(MOS)或视频质量感知评估(PEVQ)。例如，在US2014/0032562中描述了MOS的使用，通过引用将其并入本文。
然后，网络条件数据分析器40将关于所有可能的下一个小区(路径中的小区和其他可能的小区)的分析结果提供给计划移动调整器42，其中，在根据计划路线的新小区将能够满足KPI的情况下，可以不提供结果。
然后，在步骤62，计划移动调整器42调查计划路线中的下一个小区是否满足KPI，如满足，则在步骤60，使用原始路线而无变化，这可能意味着在UAV控制器30已经知道计划路线的情况下计划移动调整器42不做任何事。备选地，它可以根据计划路线指示UAV控制器30移动到下一个小区。
然而，如果在步骤62不满足KPI，则在步骤64，计划移动调整器42建议一个或多个调整，所建议的调整可以调整计划的移动，使得满足KPI。所建议的调整可以是建议新的下一个小区，新的下一个小区可以是当前小区的另一相邻小区，其具有满足服务要求的最高概率。此时，还可以基于小区将涉及的路径变化有多大来给小区配置权重。因此，可能选择涉及的路径变化比另一小区小的小区，即使其具有比其他候选者更高的负载。这里还可能建议一个或多个改变，并且如果建议多个改变，则可以根据它们满足KPI的程度按顺序建议它们。例如，可以在候选列表中提供候选小区，其中根据优先级顺序在列表中提供小区。
此后，计划运动调整器42调查若干任务约束。可以由电池或引擎对UAV 24提供动力。所建议的改变将有可能导致在到达其目的地之前由于移动的改变造成电池耗尽或者发动机耗尽燃料。改变还有可能在路径中引入物理障碍物。另一约束可以是所谓的地理围栏。这些问题中的任一个都可能导致UAV无法满足任务约束。
如果在计划的移动改变时还满足任务约束，则在步骤70，使用所建议的调整，其可以包括计划移动调整器42指示UAV控制器30改变UAV设置，使得实现该调整，所述调整可以包括速度的改变、方向的改变、以及方向和速度的改变。在这种情况下，方向的改变可以是水平方向、垂直方向、以及水平和垂直方向上的改变。
然而，在步骤66，如果候选改变中的任一个都不满足任务约束，则在步骤68，计划移动调整器可以指示应用26降低KPI。例如，它可以指示应用26使用较低的带宽，在视频的示例中这可以包括降低图像分辨率。此后，计划移动调整器42指示无线电网络条件数据分析器40确定新的概率。然后，在步骤56，网络条件数据分析器40获得新的KPI，并再次评估小区负载，然而在这种情况下，在步骤58，关于满足新的KPI，计划移动调整器42调查原始路线是否满足新的KPI，或建议移动的改变，并再次与任务约束进行比较。
最终，这将导致选择同时满足KPI和任务约束的移动。由此可以看出，计划路线的调整还可以基于操作应用的任务的任务约束。如果无论改变或未改变，移动都不能满足KPI，则也可以改变KPI。
最后，在步骤60保留原始路线或在步骤70选择建议的调整后，在步骤50，网络条件数据获取器34再次获得无线电链路质量测量，这可以在UAV已进入新的小区后再次移动到小区边界(在这种情况下是新的小区的边界)时完成。
此后，可以以上述方式重复该方法，直到UAV 24完成任务，即到达其目的地。
当UAV在其路线上行进时，所确定的负载估计可以被存储并与收集的日期和时间相关。然后，可以将所存储的数据存储在远程操作中心22的数据库中。因而，该数据也就是小区的小区负载变化随时间的统计数据，远程操作中心22可以在规划路线时使用该统计数据。如果与远程操作中心22相关联的所有UAV收集在远程操作中心的给定控制区域内的这样的历史数据，即来自无线通信网络中被访问小区的多个UAV报告测量数据，则可以建立网络质量测量的数据库。随着时间推移累积测量，将有可能识别每小时/每日的行为，然后可以用于优化UAV应用和无线电网络二者的性能。
然而，还可以在飞行期间使用该统计，即统计数据。例如，当移动调整设备32的计划移动调整器42建议移动的变化时，可以使用该统计。例如，可以调整速度，使得根据统计在小区不具有高负载的时间进入小区，该改变可以包括速度的增加或速度的降低。
从第二实施例可以看出，在路线规划中考虑如上所述的任务KPI、实际约束等可以导致零个/一个/多个优选飞行路径。在识别出零个飞行路径的情况下，可能需要降低任务KPI，重新考虑设定的任务约束，或甚至完全取消任务。作为替代，还可以考虑多个UAV任务被上载到远程操作中心22并且在适当的时间被调度以便使得所有任务在可能的情况下满足其任务KPI的情况。
由于无线电网络负载可能在例如24小时时段内变化，可以推导出对应于估计的路线飞行时间(和一天中的时间)的用于地图的最佳先前时间(best-before-time)。如果例如发现特定小区在UAV的飞行时间期间从“低负载”变为“高负载”，则在飞行规划中可以避开这些小区。此外，在多个计划UAV任务的情况下，对各个UAV任务的调度也可以是被添加到优化问题的维度。
针对各个小区收集的RSRP和SINR可以用于编写UAV优选小区(UPC)列表，作为对计划移动调整器42的输入。在这种情况下，UAV的无线收发机可以向远程操作中心提供无线电测量，相应地，远程操作中心可以收集数据并执行对反映UAV预期任务时间的子集的分析。可以将区域UPC列表分配给所有UAV，或者针对每个单独UAV来分配列表。
在避免小区过载的上下文中考虑网络负载，与其他任务关键性约束相结合的UPC列表可以产生任务计划，其中，在避免被标识为在估计的任务时间期间具有高负载的高风险候选的小区以及不阻塞UAV任务的业务流的上下文环境下，选择既满足任务约束(例如电池时间、任务时间等)又满足无线电网络KPI的飞行路线。图7中示出了其示例，图7示出了小区地图，其中多个小区具有0-100％的不同小区负载，该小区负载可以是统计的小区负载。图中还可以看出，UAV被计划为点A移动到点B，经过具有相当低的小区负载的多个小区，其中计划路线用虚线示出。
可以在移动调整设备32中规划和提供任务地图。然而，由于远程操作中心22不受电池寿命、存储器/存储设备、处理能力等的限制，因此优选在远程操作中心22中规划任务图并将其发送到UAV。如果UAV 24在其从A到B的飞行期间检测到例如特定小区从“低负载”(黑色/点状)变为“高负载”(黑色/深灰色)，参见图8，则计划移动调整器42可以确定绕过该小区的替代路线。
在图8中，虚线仍表示避免统计上已知的过载小区的UAV 24的计划路线，而实线表示在给定预定飞行路线内的小区在操作期间呈现为“过载”的事实的情况下，由移动调整设备32标识的替代路线。可以看出，为UAV建议了绕过具有过高负载的小区的两条替代路线。
在另一实施例中，远程操作中心22可以关于其UAV机队对无线通信网络的影响来优化其UAV机队；关于工作任务、服务和持续时间、UAV的数量等来协调飞行调度的总集合。
此外还可以注意到，通过向无线电网络添加UAV任务，还可以以新颖的方式利用无线电网络的高度维度。已知网络的高度或z维度在无线电网络特性方面有所不同，并且还可以利用或避开(如更合适)z维度上的适当区域。
上文中，移动调整设备基本被描述为设置在UAV 24中。然而，应当认识到，它也可以设置在远程操作中心22中。在这种情况下，UAV 24的无线收发机28可以被设置为例如经由无线通信网络向远程操作中心22发送其收集的无线电链路质量数据。然后，远程操作中心22就可以获知应用的服务要求。作为备选，其可以从无线收发机28接收该信息。然后，远程操作中心22将估计小区负载，并在给定估计的小区负载的情况下，通过评估满足服务要求的能力来建议可能的路径改变，并向UAV发送路径改变的指令。
在这方面，还应当认识到，在一些情况下，远程操作中心可以是无线通信网络的一部分，在这种情况下，小区报告的小区负载数据对远程操作中心来说是可用的。因此，在这种情况下，无线收发机可能不需要收集任何这样的数据。
还应当认识到，可以使用云计算来执行移动调整设备的操作。数据中心中的服务器因此可以接收网络条件数据和应用KPI，并且确定是否要做出路线改变，然后向UAV或远程操作中心22之一发送结果。
以上，用UAV例示了携带无线收发机并操作应用的航行器。然而应当认识到，本发明不限于这种类型的航行器，而可以结合其他类型的航行器(如船、飞机、汽车和卡车)来使用。
移动调整设备的计算机程序代码可以具有计算机程序产品的形式，例如数据载体的形式，比如CD-ROM盘或记忆棒。在该情况下，数据载体携带具有计算机程序代码的计算机程序，计算机程序代码实现上述移动调整设备的功能。图9中示意性的示出了具有计算机程序代码74的一个这样的数据载体72。
移动调整设备的网络条件数据获取器可被认为形成用于获得与一组小区有关的无线电网络条件数据的装置，这些小区中包括无线收发机所在的当前小区和无线收发机可能移动到的若干相邻小区。相应地，网络条件数据分析器可以被认为形成用于针对满足应用的服务要求来分析无线电网络条件数据的装置。最后，如果分析指示对计划的移动进行调整将改进对服务要求的满足，则计划移动调整器可以被认为形成用于对计划的移动进行调整的装置。
用于分析无线电网络条件数据的装置可以包括用于关于满足服务要求来评估小区负载数据中定义的小区负载的装置，并且用于对计划移动进行调整的装置可以包括用于调整计划移动，使得沿着路线在当前小区后的小区负载在调整后比调整前更低的装置。
用于获得无线电网络条件数据的装置可以包括用于基于无线电链路质量数据和小区几何测量来确定相邻小区的小区负载估计的装置，其中小区的小区几何测量基于由无线收发机检测的小区的信号强度除以所述组中其他小区的对应信号强度，并且提供小区负载估计作为所述小区负载数据。
用于基于对从无线收发机向相邻小区发送的资源请求的响应来估计所述相邻小区的负载并用于提供所述负载估计作为小区负载数据的装置。
用于对计划的移动进行调整的装置可以包括用于改变路线所经过的小区的装置。
用于对计划的移动进行调整的装置还可以包括用于使得对计划的移动的调整基于操作应用的任务的任务约束的装置。
用于对计划的移动进行的调整的装置还可以包括用于调整无线收发机的移动速度以改变路线中经过小区的时间的装置。
用于对计划的移动进行调整的装置还可以包括用于如果无论改变或不改变，任何移动都不能满足服务要求，则改变服务要求的装置。
虽然已经结合当前认为最实际和优选的实施例来描述了本发明，但是应该理解本发明不限于所公开的实施例，相反，本发明旨在覆盖各种修改和等同排列。因此，本发明仅由所附权利要求来限定。

Claims (25)

1.一种移动调整设备(32)，用于调整根据计划沿着经过无线通信网络(10，12)的路线移动并且同时针对具有对无线通信网络(10，12)的服务要求的应用(26)进行通信的无线收发机(28)的移动，所述无线通信网络(10，12)包括小区(14，16，18，20)，所述移动调整设备(32)包括处理器(34)，所述处理器(34)根据计算机指令操作，从而所述移动调整设备(32)操作为：
获得与小区组(14，16，18，20)有关的无线电网络条件数据(RSRP，RSRQ)，所述小区组中包括无线收发机(28)所在的当前小区(14)和无线收发机(28)可能移动到的若干相邻小区(16，18，20)，
关于满足应用(26)的服务要求，分析无线电网络条件数据(RSRQ，RSRP)，以及
如果分析指示对计划的移动进行调整将改进对服务要求的满足，则对计划的移动进行调整。
2.根据权利要求1所述的移动调整设备(32)，其中，所述无线电网络条件数据包括至少相邻小区的小区负载数据，并且，所述移动调整设备在操作为分析无线电网络条件数据时操作为关于满足服务要求来评估在小区负载数据中定义的小区负载，并且在操作为调整计划的移动时操作为调整计划的移动以使得沿着所述路线在当前小区后的小区负载在调整后比在调整前更低。
3.根据权利要求2所述的移动调整设备(32)，其中，所述无线电网络条件数据包括与小区(14，16，18，20)和无线收发机(28)之间的无线电链路质量(SINR)有关的数据，所述移动调整设备在获得无线电网络条件数据时还操作为基于无线电链路质量数据和小区几何测量来确定相邻小区的小区负载估计，小区的小区几何测量基于由无线收发机检测的小区的信号强度(RSRP)除以所述组中其他小区的对应信号强度(RSRP)，并且小区负载估计被提供为所述小区负载数据。
4.根据权利要求2所述的移动调整设备(32)，其中，所述移动调整设备在获得无线电网络条件数据时还操作为基于对从无线收发机(28)向相邻小区(16，18，20)发送的针对资源的请求的响应来估计相邻小区的负载并提供负载估计作为所述小区负载数据。
5.根据前述任一项权利要求所述的移动调整设备(32)，在操作为调整计划的移动时操作为改变路线所经过的小区。
6.根据权利要求5所述的移动调整设备(32)，其中，小区的改变包括沿纵向方向的改变。
7.根据前述任一项权利要求所述的移动调整设备(32)，还操作为使得对计划的移动的调整基于操作应用(26)的任务的任务约束。
8.根据前述任一项权利要求所述的移动调整设备(32)，其中，所述无线电网络条件数据包括统计小区负载数据。
9.根据前述任一项权利要求所述的移动调整设备(32)，在操作为对计划的移动进行调整时操作为调整无线收发机的移动速度以改变路线中经过小区的时间。
10.根据前述任一项权利要求所述的移动调整设备(32)，还操作为如果无论改变或不改变，任何移动都不能满足服务要求，则改变服务要求。
11.根据前述任一项权利要求所述的移动调整设备(32)，所述移动调整设备被提供为包括无线收发机(28)在内的航行器(24)的一部分。
12.根据权利要求1-10中任一项所述的移动调整设备(32)，所述移动调整设备被提供为远程操作中心(22)的一部分。
13.一种用于调整根据计划沿着经过无线通信网络(10，12)的路线移动并且同时针对具有对无线通信网络(10，12)的服务要求的应用(26)进行通信的无线收发机(28)的移动的方法，所述无线通信网络(10，12)包括小区(14，16，18，20)，所述方法在移动调整设备(32)中执行并包括：
获得(44，50，52，54)与小区组有关的无线电网络条件数据(RSRP，RSRQ)，所述小区组中包括无线收发机(28)所在的当前小区(14)和无线收发机(28)可能移动到的若干相邻小区(16，18，20)，
关于满足应用(26)的服务要求，分析(46，58)无线电网络条件数据，以及
如果分析指示对计划的移动进行调整将改进对服务要求的满足，则对计划的移动进行调整(48，70)。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述无线电网络条件数据包括至少相邻小区的小区负载数据，并且，分析无线电网络条件数据包括关于满足服务要求来评估(58)在小区负载数据中定义的小区负载，并且对计划的移动进行调整包括调整计划的移动，使得沿着路线在当前小区后的小区负载在调整后比在调整前更低。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述无线电网络条件数据包括与小区和无线收发机之间的无线电链路质量(SINR)有关的数据，获得无线电网络条件数据包括基于无线电链路质量数据(SINR)和小区几何测量来确定(54)相邻小区的小区负载估计，小区的小区几何测量基于由无线收发机检测的小区的信号强度(RSRP)除以所述组中其他小区的对应信号强度，并且小区负载估计被提供为所述小区负载数据。
16.根据权利要求13-15中任一项所述的方法，其中，获得无线电网络条件数据包括基于对从无线收发机(28)向相邻小区(16，18，20)发送的针对资源的请求的响应来估计相邻小区(16，18，20)的负载并提供负载估计作为所述小区负载数据。
17.根据权利要求13-16中任一项所述的方法，其中，对计划的移动进行调整包括改变路线所经过的小区。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，小区的改变包括沿纵向方向改变小区。
19.根据权利要求13-18中任一项所述的方法，还包括使得对计划的移动的调整还基于操作应用的任务的任务约束。
20.根据权利要求13-19中任一项所述的方法，其中，所述无线电网络条件数据包括统计小区负载数据。
21.根据权利要求13-20中任一项所述的方法，其中，对计划的移动进行的调整包括调整无线收发机的移动速度以改变路线中经过小区的时间。
22.根据权利要求13-21中任一项所述的方法，还包括：如果无论改变或不改变，任何移动都不能满足服务要求，则改变服务要求。
23.一种移动调整设备(32)，用于调整根据计划沿着经过无线通信网络(10，12)的路线移动并且同时针对具有对无线通信网络(10，12)的服务要求的应用(26)进行通信的无线收发机(28)的移动，所述无线通信网络(10，12)包括小区(14，16，18，20)，并且所述移动调整设备(32)包括：
用于获得与小区组有关的无线电网络条件数据(RSRP，RSRQ)的装置(38)，所述小区组中包括无线收发机所在的当前小区(14)和无线收发机(28)可能移动到的若干相邻小区(16，18，20)，
用于关于满足应用(26)的服务要求来分析无线电网络条件数据的装置(40)，以及
用于如果分析指示对计划的移动进行调整将改进对服务要求的满足，则对计划的移动进行调整的装置(42)。
24.一种计算机程序，用于调整根据计划沿着经过无线通信网络(10，12)的路线移动并且同时针对具有对无线通信网络(10，12)的服务要求的应用(26)进行通信的无线收发机(28)的移动，所述无线通信网络(10，12)包括小区(14，16，18，20)，所述计算机程序包括计算机程序代码(74)，所述计算机程序代码(74)在移动调整设备(32)中运行时使所述移动调整设备(32)：
获得与小区组有关的无线电网络条件数据(RSRP，RSRQ)，所述小区组中包括无线收发机(28)所在的当前小区(14)和无线收发机(28)可能移动到的若干相邻小区(16，18，20)，
关于满足应用(26)的服务要求，分析无线电网络条件数据，以及
如果分析指示对计划的移动进行调整将改进对服务要求的满足，则对计划的移动进行调整。
25.一种计算机程序产品，用于调整根据计划沿着经过无线通信网络(10，12)的路线移动并且同时针对具有对无线通信网络(10，12)的服务要求的应用(26)进行通信的无线收发机(28)的移动，所述计算机程序产品包括具有根据权利要求24所述的计算机程序代码(74)的数据介质(72)。
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