CN110999391A - 降低来自异常高度的装置的干扰 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于降低移动通信系统中由第一用户设备、第一UE装置引起的干扰的方法，该第一UE装置在小区中运行在比所述小区中其他UE装置显著更高的高度处，以致引起干扰，所述方法包括：探测第一UE装置在由移动通信系统视为异常高度的高度处运行；通过控制第一UE装置的运行来降低由在异常高度处运行的第一UE装置引起的干扰。

Description

降低来自异常高度的装置的干扰

技术领域

本发明涉及对由如下用户设备(UE)引起的干扰的控制：该UE运行在与其他UE显著不同的高度(altitude)处。本发明涉及在根据LTE和LTE高级规范的3GPP套件的蜂窝通信系统中使用的功能实体和协议。所述功能实体和协议也可能在即将到来的5G标准中实现。在下文中，如果例如使用气压计测量高度，则术语“高度”可以表示地面以上的高度，或者如果例如使用GPS信号测量高度，则术语“高度”可以表示海平面以上的高度。

背景技术

3GPP TS 36.306列出用于以下功能的不同UE无线电接入能力参数：针对这些功能，UE可以传递不同的值。3GPP TS 36.331定义上述信息元素的编码，并且描述要在UE能力传输过程的上下文中在RRC协议层上交换的消息。

当网络需要特定UE的(初始或附加)能力信息时，网络可以在RRC_CONNECTED中向UE发起该过程。在配置UE和调度UE时，要求基站(eNodeB、eNB)遵循所传递的能力参数。

如果UE已经改变了其E-UTRAN无线电接入能力，则UE将请求高层发起必要的非接入层(NAS)过程，这将导致使用全新的RRC连接来更新UE无线电接入能力。

任何UE的无线电接入能力都可能包含多组特定于无线电接入技术(RAT)的能力，例如E-UTRA、UTRA、GERAN-CS、GERAN-PS、CDMA2000的能力，因此整个信息组会变得非常大。为了在从RRCJDLE到RRC_CONNECTED的状态转换期间减轻LTE Uu空中接口上的负载，移动管理实体(MME)可以存储UE的能力，并且在建立初始UE上下文期间通过SI接口将其提供给基站(eNodeB)。

在MME不具有有效UE能力组的情况下，基站(eNodeB)可以选择直接使用UE能力查询RRC消息从移动设备获取能力。该消息可以包含请求UE为其传输无线电接入能力的那些RAT的列表。响应于此，UE能力信息RRC消息用于将所请求的UE的无线电接入能力传输给基站(eNodeB)。UE能力信息RRC消息可以(除其他之外)包含“UE E-UTRAN能力”信息元素和为强制特征定义的特征组指示符。

在3GPP Rel-12时间段内指定PC5空中接口(“侧链路”)用于LTE中的直接设备到设备(D2D)通信。在LTE中引入侧链路通信的第一使用情况涉及公共安全。由于部署的LTE网络还为汽车行业提供实现“互联汽车”前景的机会，因此稍后在3GPP中在Rel-14期间研究并指定LTE对车辆通信的支持。用于支持各种车辆通信服务(通常称为V2X服务，其包括：车辆到车辆V2V、车辆到基础设施V2I、车辆到网络V2N和车辆到行人V2P)所需的增强功能例如与侧链路资源分配、物理层结构和同步有关。然而，车辆通信场景不仅仅与LTE PC5接口有关，它们中的一些可能还包括LTE Uu接口(从而将Uu和PC5组合在一起)。通过适当地选择/切换“运行”方案，可以实现V2X服务的最大效率。

所有侧链路(SL)通信都在LTE系统的上行链路资源(的子集)上进行，即LTE PC5空中接口使用(在一定程度上)与指定用于LTE Uu空中接口上的上行链路传输相同的频率/时间资源。换句话说：在FDD-LTE的情况下，上行链路载波频率用于侧链路通信，在TDD-LTE的情况下，上行链路子帧用于给定小区中的侧链路通信。LTE Uu空中接口支持上行链路和下行链路传输，并且LTE PC5空中接口是针对D2D和V2X使用情况所定义的侧链路接口。

在2017年3月的RAN第75次全体会议期间，在文件RP-170779中讨论并批准了RAN工作组的新研究项目“增强对飞行器的支持”。

将该研究项目引入3GPP的动机是基于无人机(或无人飞行器，UAV)的数量越来越多。无人机的示例性使用情况包括包裹递送、搜索和救援、关键基础设施的监控、野生动植物保护、飞行摄像机和监视。并且在未来几年中可能会涌现类似的使用情况。许多上述使用情况将得益于将无人机作为UE连接到蜂窝通信系统(例如，到LTE网络)。因此，越来越多的这种无人机配备(或将配备)有UE功能。

原则上，有两种方式能够将UE功能引入无人机：首先，允许人们将手机连接到其无人机的无人机，其次，配备有嵌入式蜂窝调制解调器的市售无人机。(以任何可能方式)配备有UE功能的无人机在本文中将称为“无人机UE”。

将来，大量无人机UE会增补地面上(或接近地面)的旧UE，并且一些移动网络运营商(MNO)已经确定需要使其当前的蜂窝通信网络为即将到来的由无人机UE引起的数据传输增长更好地做出准备。

在“异常”高度(即，高于地平面的高度，其显著高于给定位置处的“传统”UE通常使用的高度)处飞行的无人机UE的上行链路信号可能会对相邻小区引起严重干扰。这种干扰不仅仅限于直接邻域，相反，这种干扰还可能会影响第二相邻的、第三相邻的小区(依此类推)(例如，“相邻等级”较高的邻域)。

当前，移动网络运营商无法探测到在异常高度层处飞行的无人机UE，也无法通过例如控制这种无人机UE的运行(例如，通过限制最大发射功率、最大数据速率等)来减轻无人机UE所引起的干扰，或者也无法限制这种无人机UE进入网络的权限，或者协调受影响小区之间的无线电资源，使得地面上的常规UE的感知吞吐量性能(包括在UL频段中运行的D2D和V2X服务)不会劣化。

US 2017/0171761A1描述用于使用充当基站的无人飞行器来解决干扰和移动管理的技术。US 2017/0175413A1是一种用于描述多个无人机的运行的示例，但其与移动通信问题无关。US 2017/0013478A1描述使用无人机来监视无线网络以降低小区信号塔干扰。

KDDI提交的3GPP文档3GPP TSG-RAN2会议98号R2-1705999描述如下测量：所述测量关于无人机UE从一个基站到另一基站的取决于高度的切换(handover)成功。该文件没有记载无人机UE导致干扰，但是指出无人机UE可能遭受来自其他基站的干扰。

华为和海思提交的3GPP 3GPP TSG WG1会议89号R1-1707016指出无人机UE可能会对多个小区的地面UE的上行信号造成干扰，因此应考虑相邻小区之间的干扰协调，其解决方案是：无人机UE的服务eNB将无人机UE的资源使用情况通知给相邻小区，使得相邻小区可以避免在同一资源上调度UE或者在该资源上调度小区中心UE(即，远离无人机UE的小区中心的UE)。这与无人机UE的运行高度无关。

华为和海思提交的3GPP 3GPP TSG-RAN2会议98号R2-1704997指出，无人机UE可能会受到邻居小区和其他UE的干扰，并且讨论了切换标准。还建议对无人机UE进行波束成形。

US 2017/0150373A1描述例如在切换之前使无人机UE天线朝向基站。

发明内容

本发明提供一种用于降低移动通信系统中由第一用户设备、第一UE装置引起的干扰的方法，所述第一UE装置在小区中运行在比该小区中其他UE装置显著更高的高度处，以致引起干扰，该方法包括：探测第一UE装置在由移动通信系统视为异常高度的高度处运行；通过控制第一UE装置的运行来降低由在异常高度处运行的第一UE装置引起的干扰。

本发明的第一UE装置通常是无人飞行器或所谓的“无人机”，在下文中将其称为无人机UE。

总体上，本发明解决了由于UE的异常高位置而引起高干扰的问题，以及如何借助网络辅助来探测这种干扰。此外，提供用于避免或限制这种干扰的不同解决方案。这些解决方案使移动网络运营商(MNO)能够保护相邻小区中的其他UE、尤其位于地面附近的那些UE(包括那些参与D2D和V2X运行的UE)免受此类干扰。

本发明的第一方面在于探测无人机UE是否在“异常”高度上、即在“高于给定位置的通常高度”(例如，当UE安装或部署在无人机上时)上运行。例如，这些“高于通常的高度”可以是高于基站天线的安装高度或远程无线电头的高度。本发明的另一部分在于，探测无人机UE何时下降到“正常高度”范围内(在该范围内，可以将这些无人机UE再次视为传统UE)。

本发明的第二方面是对“异常高度”和“通常高度”的位置相关的定义。在一些区域中(例如在主要存在家庭住宅的郊区)，地面以上15m可以代表超过其预计不会有任何传统UE运行的阈值，而在其他地区(具有高层建筑的大城市)，则适当的阈值可能是150m或甚至直至400m。因此，本发明的一部分在于：询问数据库以便检索本地有效阈值、逐案判定以便确定“高于通常高度”的实际含义。

本发明的第三方面是提供一种用于MNO的装置，以便降低由无人机UE引起的干扰(或者至少将其保持在确定的界限内)。MNO可以基于所测量的无人机UE在相邻小区中引起的干扰水平来仔细地控制无人机UE的无线电接入。在现有技术中，在相邻小区中只能探测到未知来源的合计功率，与现有技术不同，本方法允许在服务小区之外的小区中探测和测量特定无人机UE的UL信号，即，可以将由所调查的装置实际引起的个体干扰报告回其服务小区。为此，在本发明中定义了在所涉及的基站之间的特定于无人机UE的资源占用数据(包括单独配置的UL参考信号)的交换(节点间信令)。

本发明的第四方面涉及如下装置：该装置被提供给MNO以降低如上所述的由无人机UE引起的干扰。建议建立迭代控制回路，并且逐步地调整无线电接入设置，以便达到最佳平衡。换句话说，建议对无人机UE逐步地减少或增加参数，以便在每个调整步骤之后测量无人机UE在相邻小区中引起的干扰，并且将其反馈给服务于无人机UE的小区。

本发明的第五方面是分级干扰水平测量过程，该过程逐步地涉及越来越多的相邻基站(首先是直接邻域，然后是第二相邻的邻域，接着是第三相邻的邻域等)。该分级过程有两个可能的方向：

该过程由与服务小区相关联的基站发起：询问相邻基站，(运行在“异常”高度的)特定无人机UE的UL信号实际上在多大程度上导致相邻小区的UL信号劣化。并且至少如下相关的相邻基站进行回复：所述相邻基站与无人机UE实际上导致UL信号劣化的小区相关联。该请求被传播到更高邻域等级的相邻基站，从而逐步地涉及越来越多的相邻基站。

该过程由与存在UL信号劣化问题的小区相关联的基站发起：询问相邻基站，是否运行(或服务)过可能导致探测到的UL信号干扰的无人机UE。在此，也可以将请求传播到更高邻域等级的相邻基站，从而在该过程中逐步地涉及越来越多的相邻基站。于是，与导致UL信号劣化的无人机UE的服务小区相关联的基站可以选择降低所引起的干扰和/或回复发起请求的基站。

本发明的第六方面涉及无线电接入参数的调整，旨在降低在相邻小区中引起的干扰。例如，可以通过实施以下措施中任一项来实现该目标：降低无人机UE中的UL发射功率；为无人机UE配置较长的休眠周期；关闭无人机UE的无线电发射器；施加服务限制(即，为无人机UE禁用确定的承载或服务)；重新配置待用于无人机UE的UL传输的物理资源(而不改变当前的服务小区)；触发切换到另一小区或频率层，例如从较低的频率向较高的频率(反之亦然)，从小型小区转向大型小区(反之亦然)；使用特殊的小区准入控制方法，从主要的全向UL传输特性切换到高定向的UL波束传输，例如禁止无人机UE访问确定的小区(只要这些UE在“异常”高度上运行)，允许无人机UE访问确定的小区(一旦这些UE再次在“正常”高度上运行)；触发向另一无线电接入技术(RAT)的切换；参与与相邻基站的UL资源占用协调过程(包括对D2D和V2X传输的资源分配)，例如与一级邻居(即与直接相邻小区)、二级邻居、三级邻居，使得常规地面UE的感知吞吐量性能不会降低太多。

本发明的第七方面关于增强UE无线电接入能力，以便支持本发明的方法。

本发明提供一种用于使蜂窝通信网络(例如LTE)为以下情况做好准备的方法：由在“异常”高度处飞行的无人机UE(例如，配备有蜂窝调制解调器的业余或商用无人机)引起的即将到来的数据传输量增长。为了减轻由此类设备在相邻小区中引起的UL干扰，特别关注于网络辅助和节点间信令(例如，基站之间)。

MNO能够从地面上的传统UE识别在“异常”高度上运行的无人机UE。MNO还可以查找干扰源并且避免或逐渐限制UL恶化，从而获得更高的系统吞吐量。此外，提供各种干扰减轻技术来保护存在于地面上的传统UE群(包括那些参与D2D和V2X运行的UE)。

附图说明

现在参考附图仅通过示例描述本发明的实施例，其中：

图1示出配备有UE功能的无人机，该UE功能连接至基站并且在相邻基站处引起干扰；

图2示出配备有UE功能的无人机，该UE功能连接至基站并且在参与设备到设备运行的UE之间引起干扰；

图3示出如下消息的示例性交换：所述消息用于交换与高度相关的信息；

图4示出分层小区结构和无人机UE仰角的角度测量的示意图；

图5示出连接到网络的高度数据库；

图6示出资源占用数据的交换的示意图；

图7示出干扰反馈信息的交换的示意图；

图8示出指出干扰问题的信息交换的示意图；

图9示出指出干扰问题解决方案的信息交换的示意性示图。

具体实施方式

在低的高度处，“无人机UE”的行为通常类似于常规UE，但在高的高度处，无线电传播特性会发生变化，并且无人机UE的UL信号可能会出现问题，这是因为由于视线传播条件而造成它对多个小区更可见。

具体而言，从这种高空飞行的无人机UE发送的UL信号可能极大地增加对相邻小区中其他UE的UL信号的干扰，如图1所示。因此，无人机UE的UL信号可能对驻留/部署在地面上的其他UE(例如智能手机，IoT设备等)产生负面影响。

高空飞行无人机UE发射的UL信号与常规零高度UE发射的UL信号之间的主要区别在于辐射方向图有很大不同，因此在网络规划阶段最初使用的(用于“传统”地面UE的)辐射方向图不再适用。这主要是由于如下事实：在较高位置处，更少的衰减障碍物位于无人机UE与相邻小区之间。可能存在如下情况：一个小区所服务的无人机UE对第二或第三相邻小区的干扰可能比对直接相邻小区的干扰要大得多。换句话说，(与“传统”零高度UE相比)要预测哪些相邻小区会受到高空飞行的无人机UE的干扰要困难得多。其结果是，小区规划并非对于所有UE而言都是最佳的。

此外，无人机UE的广泛可见的UL信号对于侧链路通信也可能是成问题的(例如，在D2D或V2X范围内)，因为所有PC5传输都定义为发生在UL资源上，即在LTE-FDD的情况下，在指定用于上行链路传输的相同上行链路载波频率上发生，在LTE-TDD的情况下，在指定用于上行链路传输的相同上行链路子帧上发生。图2示出由无人机UE的UL信号在相邻小区中的两个UE之间建立的SL信道上引起的干扰，所述两个UE参与D2D(或V2X)运行。

此外，无人机UE的UL信号可能会同时干扰其他UE的UL信号(如图1所示)和参与D2D(或V2X)运行的两个UE之间的SL通信(如图2所示)。

因此，贯穿本说明书使用的术语“UL信号干扰”或“UL信号劣化”明确包括对SL通信的干扰。

原则上，存在两种方法可以探测到无人机UE是否进入或离开“异常”高度水平并返回“常规”高度水平：

A)将无人机UE配置用于向网络基础设施报告其高度；或者

B)网络基础设施通过不同的覆盖层或波束成形来确定无人机UE的高度。

关于选项A，可以按照如下方式实现。

图3描绘当预先配置的高度阈值已经被超过时(即，当无人机UE在农村地区中飞行高于10m-15m时)，无人机UE如何通知基础设施侧。替代地，用于将该(可选的)指示消息发送至基础设施侧的触发条件可以是：无人机UE满足高度覆盖层进入条件(如将在图4的上下文中详细描述的那样)。

不论接收到这种触发条件(或指示消息)，还是独立于任何触发条件(或指示消息)，网络基础设施侧都可以选择在无人机UE中配置常规高度测量并从无人机UE向基站报告相关的测量样本。所述配置例如可以包括周期、另外的阈值、触发事件、测量和报告粒度等。例如，当配置了报告周期时，报告一个或多个高度测量可以是连续过程。在一个实施例中，高度测量和报告配置可以包括如下阈值：在低于该阈值时，无人机UE停止报告高度测量(例如，当无人机UE已经返回到“正常”高度层时)。

为了收集和报告与装置的高度相关的新测量，可以重复使用为无线电资源管理测量(参见3GPP TS 36.331)定义的现有测量配置和测量报告过程。替代地，可以为此目的定义一对新的RRC消息。

就阈值而言，基础设施侧可以通过专用信令在无人机UE中配置各个高度阈值。替代地，一个或多个基站可以广播用于无人机UE的阈值参数(例如在何种高度以上期望从无人机UE得到报告)。例如，这些阈值的广播可以在系统信息广播消息中完成。该替代方案的优点在于，基站可以配置有一个或多个对于周围拓扑而言典型的高度值(参见本发明第二方面的细节，在那里讨论了“异常高度”的位置相关的定义)。

关于选项B)，可以按照如下方式实现。

图4描绘根据选项B)的两个网络基础设施变型方案。第一变型方案可以称为“基于不同高度层的探测”。

在此，两个(或更多的)覆盖层部署在不同的高度(例如，由相同或不同的基站提供)。当处于RRC_CONNECTED运行模式的无人机UE从低高度覆盖层切换到高高度覆盖层时，相关的RAN节点可以探测到无人机UE正在增加高度(或者，在从高高度覆盖层向低高度覆盖层切换时探测到正在降低高度)。

第二变型方案可以称为“基于波束成形的探测”。

与蜂窝通信系统(在LTE的情况下，eNodeB)的基站相关联的天线或远程无线电头(通常是发送和接收点(TRP))使用波束成形技术来在运行RRC_CONNECTED模式下为无人机UE服务。如果用于服务无人机UE的波束升高到预给定的阈值角度以上，则基站可以使用该角度(参见图4中从TRP A导向到无人机UE的波束的角度α)理想地与至无人机UE的估计距离相结合地计算无人机UE在地面上方的高度(h₁+h₂)。

当然可以将选项B)的两个网络基础设施变型方案1)和2)进行组合。例如，可以启用在至少一个高度层内的波束成形。

在本发明的另一实施方案中，将选项A)和B)进行组合。例如，基于选项B1)或B2)的高度探测可以触发无人机UE的根据选项A)的高度测量配置。

通过这些探测方法中的一种或多种，基站将获得关于无人机UE当前高度的知识，并且可以选择调整无人机UE的无线电接入设置以相应地减轻干扰，这将在下文中详细讨论。同时，也可以调整用于节点间信令的在受影响的相邻小区中执行干扰测量的框架以及相应的节点间报告。

为了解释本发明，现在将讨论“异常高度”和“通常高度”的潜在定义。例如，前者可能处于如下高度范围内：所述高度范围(显著)高于基站天线和远程无线电头的平均安装高度。后者例如可以处于如下高度范围内：所述高度范围处于(显著)低于或等于基站天线和/或远程无线电头的平均安装高度，所述基站天线和/或远程无线电头被安装用于服务于驻留在地面上的传统UE群。

在一些区域中，地面以上10m至15m可以代表超过其预计不会有任何传统UE运行的阈值，而在其他地区中(具有高层建筑的大城市)，适当的阈值则可能是150m甚至直至400m。

可以看出，术语“异常高度”和“通常高度”是相对的表达。绝对值可能因位置而异(例如，在市中心和郊区之间)。所述位置可以是地区、县、社区、管区、公司场所(例如工厂、车间或办公大楼)、学校场地、或(一组)小区覆盖区域，或(一组)跟踪区域。

因此，在本发明的上下文中，本发明的一部分在于：查询数据库以便检索本地有效阈值；逐案判定以确定“异常高度”和/或“通常高度”实际上意味着什么。图5示出通过接口连接到基站的高度数据库。该数据库可以位于核心网络(CN)中，并且该接口可以是S1接口。替代地，数据库可以位于CN的外部，并且该接口可以是除S1接口之外的接口。

在一个实施例中，用于确定是否已经达到“异常高度”的阈值不同于用于确定是否在同一位置处达到“通常高度”的阈值。在另一实施例中，计时器值可以被配置用于避免迟滞，即，仅当无人机UE的高度低于或高于给定的阈值一定时间时，才最终确定无人机UE飞行在“异常高度”处或已返回“通常高度”。这些计时器值也可以与位置相关，并且可以从图5的高度数据库中检索。

本发明的第三方面涉及在相邻小区中对无人机UE的UL信号的探测和测量。参考图6和7。

目前，仅可能探测到来自小区中未知来源的UL功率总量。这不足以有效缓解即将面临的无人机UE使用情况中的干扰。因此，在本发明的范围内，可以从服务小区(图6中的TRP A)向一个或多个相邻小区交换关于特定无人机UE的资源占用数据(包括单独配置的UL参考信号)的信息(“无人机信息”)，从直接相邻小区开始，然后可以扩展到下一相邻小区，从而允许在除基站之外的其他小区中探测和测量特定无人机UE的UL信号。下文中讨论了向更高邻域等级的相邻小区的信令扩展。

“无人机信息”请求消息可以包括无人机UE的标识符、服务小区的标识符(TRP A)、一个或多个干扰阈值(可能包括用于每个阈值的迟滞计时器值)以及用于传播请求的最大数量和/或邻域关系的最大等级。可以根据邻域关系来配置干扰阈值(例如，对于邻域等级较高的小区，干扰阈值可能较低)。

一种选择是让所有因特定无人机UE(并满足确定的报告标准)而遭受UL劣化的相邻小区将干扰的严重程度报告回无人机UE的服务小区，如图7所示。

可以将“严重性报告”响应消息发送到服务小区(其标识符)(TRP A)，并且该响应消息包括所讨论的无人机UE的标识符以及由所讨论的无人机UE引起的UL信号劣化实际上多严重的指示。这可以是所测量的干扰值，也可以是“受影响”或“不受影响”(即简单的是/否)指示。另外，“严重性报告”响应消息可以包括：受干扰的相邻小区的标识符(＝报告小区)以及向服务小区告知初始“无人机信息”请求消息已经传播多少(其他)相邻小区的信息元素。由此，作为对“无人机信息”请求消息的答复，可以在服务小区(TRP A)处接收“严重性报告”响应消息的多个实例或者接收合并的“严重性报告”响应消息。

可以在使用TS 36.413中定义的S1AP或TS 36.423中定义的X2AP中的协议扩展的情况下，通过S1接口或X2接口交换“无人机信息”请求消息和“严重性报告”响应消息。

由于“无人机信息”请求消息包含关于特定无人机UE的资源占用模式的信息(包括关于单独配置的UL参考信号(例如DM-RS和/或SRS或新型的UL参考信号)的信息)，因此一个或多个可能受到TRP A所服务的高空飞行无人机UE所引起的干扰影响的相邻小区(此处为图6和7中的TRP B)能够确定由无人机UE引起的干扰的确切水平，并且要么创建详细报告要么创建简单干扰指示作为“严重性报告”响应消息的一部分发送回去。新型的UL参考信号可能特定于无人机UE以及本文中讨论的干扰问题。

本发明的第四方面建立在上一段中讨论的消息交换框架上。定义迭代过程，该迭代过程用于逐步调整服务小区中无人机UE的无线电接入设置，然后在一个或多个受影响的相邻小区中进行多个测量，并在运行服务小区的基站与运行相邻小区的基站之间进行多个节点间信令。

具体而言，图6的“无人机信息”请求消息可以被增强用于携带重复指示符(例如计数器值)，该重复指示符向相邻小区通知无人机UE的无线电接入参数在服务小区(TRP A)中的重复执行的改变，旨在降低由无人机UE引起的UL干扰。然后，至少一个相邻小区需要执行UL干扰测量的另一迭代，并且需要编译测量报告的新实例，该测量报告在如图7中所示的“严重性报告”响应消息中被传达给服务无人机UE的基站。该消息可以将计数器值返回给服务小区作为参考。

根据本发明的第四方面的这种渐进式的干扰减轻方法适合于在干扰消除与无人机UE运行的继续之间取得最佳折衷。

下面的表格示出根据图6和7的两个节点间信令消息的可能结构，其可以用于在所涉及的基站之间交换新的信息。替代地，在此列出的各种信息元素可以被包括在已经存在的S1AP或X2AP消息中。

表1示出“无人机信息”请求消息的示例性结构。

表1

表2示出“严重性报告”响应消息的示例性结构。

表2

本发明的第五方面是分级干扰电平测量过程，该测量过程逐步地涉及越来越多的相邻基站(首先是直接邻居，然后是第二相邻的邻居，接着是第三相邻的邻居等)。该分级过程存在两个可能的方向：

首先，与服务小区相关联的基站发起该过程。询问相邻基站，(运行在“异常”高度的)特定无人机UE的UL信号实际上在多大程度上导致相邻小区的UL信号劣化。如下相关的相邻基站进行回复：所述相邻基站与发生UL信号劣化的小区相关联。为了实现这一点，可以将“无人机信息”请求消息和“严重性报告”响应消息传播到更高邻域等级的相邻小区(即逐步涉及越来越多的基站，超出图6和7中所示的基站B)。

其次，与存在UL信号劣化问题的小区相关联的基站询问相邻基站：是否运行(或服务)过任何可能导致探测到的UL信号干扰的无人机UE。与导致UL信号劣化的无人机UE的服务小区相关联的基站进行答复(并且可以选择做出相应反应)。在图8和图9中示出该方法。类似于图6和图7所示的消息，“干扰问题指示”请求消息和“干扰问题确认”响应消息要么可以根据S1AP或X2AP协议来定义、要么可以包括在已经存在的S1AP或X2AP消息中。

下面的表格示出根据图8和图9的两个节点间信令消息的可能结构，该结构可以用于在所涉及的基站之间交换信息。替代地，在此列出的各种信息元素可以被包括在已经存在的S1AP或X2AP消息中。

表3示出“干扰问题指示”请求消息的示例性结构。

表3

表4示出“干扰问题确认”响应消息的示例性结构。

表4

关于用于“指导”和“报告”的两个传播容器，如果消息是通过核心网络5与各种基站之间的S1接口交换的，则可以由一些核心网络实体(例如MME)理想地控制和/或设置这些容器中的字段值。这样做将使MNO能够保持跟踪相邻基站之间消息的传播(即传播深度)。

值得一提的是，图8和9的消息对可能是先于图6和7的消息对的(反之亦然)。换句话说，根据本发明的第四方面，“干扰问题指示”请求消息可以发起用于逐步调整服务小区中的无人机UE的无线电接入参数的迭代过程。

本发明的第六方面涉及无线电接入参数的调整，以便降低在相邻小区中引起的干扰。例如，该目标可以通过实施以下措施中的至少一种来实现：

降低无人机UE中的上行链路发射功率，

将无人机UE配置为具有较长的休眠周期，

关闭无人机UE的无线电发射器，

施加服务限制(即为无人机UE禁用确定的承载或服务)，

重新配置将由无人机UE的UL传输的物理资源(而不改变当前的服务小区)，

触发切换到另一小区或频率层，例如从较低的频率向较高的频率(反之亦然)，从小型小区转向大型小区(反之亦然)，

使用特殊的小区准入控制方法，从主要的全向UL传输特性切换到高定向的UL波束传输，例如禁止无人机UE访问确定的小区(只要这些UE在“异常”高度上运行)，允许无人机UE访问确定的小区(一旦这些UE再次在“正常”高度上运行)，

触发向另一无线电接入技术(RAT)的切换，

执行与相邻基站的UL资源占用协调过程(包括对D2D和V2X传输的资源分配)，例如与一级邻居(即与直接相邻小区)、二级邻居、三级邻居等，使得传统地面UE的感知吞吐量性能不会降低(太多)。有利的是，基于无人机UE指示的无线电接入能力、所报告的高度和/或由相邻基站中的至少一个探测和/或报告的干扰水平来确定对策。

在第七方面，提供用于无人机UE的增强的“UE无线电接入能力”。无人机UE能够报告其与本发明相关的能力中的至少一项，例如：

高度报告(频率、准确性、粒度等)，

基于基础设施命令来降低UL发射功率，

支持较长的休眠周期，以减轻相邻小区中的UL干扰(包括D2D和V2X通信)，

施加服务限制来关闭无线电发射器，

禁用确定的承载并且禁用确定的服务，

重新配置待用于UL传输的物理资源(而不改变当前服务小区)，

支持波束成形(即，从主要全向UL传输切换到高定向UL波束传输)，使用用于无人机UE的特殊小区准入控制方法，例如禁止无人机UE访问确定的小区(只要该无人机UE在“异常”高度上运行)，允许无人机UE访问确定的小区(一旦无人机UE再次回到“正常”高度)，

与相邻基站进行UL资源占用协调过程的能力(包括对D2D和V2X传输的资源分配)，例如与一级邻居(即与直接相邻小区)、二级邻居、三级邻居等。支持迭代无线电接入参数的控制方法，以便逐步地涉及越来越多的相邻小区。

(与针对各种无人机UE使用情况的UL干扰缓解相关的)上述能力中的一种或多种可以包含在3GPP TS 36.306中定义的UE无线电接入能力参数列表中。这些参数的编码应根据3GPP TS 36.331，使得在UE能力传输过程期间，可以在RRC协议层交换无人机UE的UE无线电接入参数。

由于UE无线电接入能力的列表可能会很长，因此可能有利的是，让eNodeB请求所有能力的子集。因此，本发明使eNodeB能够仅请求与无人机UE以及其在空中的行为有关的那些能力。为此，需要UE能力请求消息中的单独指示。

可以考虑对本发明的实施例的各种改型。例如，关于在相邻小区中发生D2D或V2X通信的情况下的侧链路通信，跨越相邻小区的基站可以将检测和测量UL信号劣化的任务委托给一个或多个参与侧链路通信的UE。在这种情况下，UE测量由在侧链路上的无人机UE引起的UL干扰，并且部分地或全部地创建干扰报告。在第一步骤中，将报告从UE发送回(例如，通过LTE Uu空中接口)到跨越相邻小区的基站(基站B)，并且在第二步骤中，如上所述，基站经由节点间信令(例如，经由S1或X2接口)来通知正在提供无人机UE的服务小区的基站(基站A)。

本发明的另一方面是分析在“异常高度”上运行的UE的运动模式。通过这样做，MNO可以区分传统UE(即，在人们口袋中随身携带并且因此表现出不频繁且缓慢的运动)与无人机UE(即，以较高速度(即高于大约6km/h的行人平均速度)在所有可能方向上自由运动)，该传统UE位于高层建筑物中的并通常会引起正常干扰，该无人机UE以预期的频率来改变方向。

飞行运动模式要么可以与高度值一并向无人机UE请求(如在选项A中的“UE报告运动模式(除其高度之外)”)，要么可以从确定时间段上的天线特性导出(如在选项B2中的“网络基础设施通过复杂的波束成形分析来确定UE的运动模式(除其高度之外)”)。

应当注意，在此讨论的消息和/或信息元素(IE)的名称和编码变型方案应理解为示例。还有许多其他选项可被用于在所涉及的实体之间交换信息，以及用于参数及其值字段的编码。本发明不局限于在此公开的编码示例。

此外，可以以一种方式或另一种方式对建议使用的参数进行分类。例如，可以将其整合到新的或已经存在的层次结构中，或者可以将其与其他信息元素(IE)组合在一起(例如以列表的形式)。

Claims (16)

1.一种用于降低移动通信系统中由第一用户设备、第一UE装置引起的干扰的方法，所述第一UE装置在小区中运行在比所述小区中其他UE装置显著更高的高度处，以致引起干扰，所述方法包括：

探测所述第一UE装置在由所述移动通信系统视为异常高度的高度处运行；

通过控制所述第一UE装置的运行来降低由在所述异常高度处运行的所述第一UE装置引起的干扰。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，如果所述第一UE装置超过预确定的高度，则所述第一UE装置将其高度报告给服务基站。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述预确定的高度能够由网络运营商所配置。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，将由所述移动通信系统提供的蜂窝覆盖划分为覆盖层，并且所述移动通信系统探测：所述第一UE装置何时从低高度层转换到高高度层，从而导致执行切换过程。

5.根据权利要求1或4所述的方法，其中，所述移动通信系统的基站通过确定无线电波束的朝向所述第一UE装置的角度来确定所述第一UE装置的高度。

6.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，所述移动通信系统通过维护如下高度的数据库来改变被视为的异常高度：所述高度对于确定的位置或小区被视为异常高度。

7.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，服务于所述第一UE装置的基站与一个或多个相邻基站交换信息，从而将所述第一UE装置的资源占用数据通知给所述一个或多个相邻基站，以便使至少一个所述相邻基站能够执行对来自所述第一UE装置的信号的探测和测量。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，通过发送请求消息来执行所述交换，所述请求消息包括以下各项中的至少一个：所述第一UE装置的标识符、所述服务小区的标识符、至少一个干扰阈值。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，所述一个或多个相邻基站将以下消息发送给所述服务基站：所述消息报告由所述第一UE装置引起的干扰程度。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，由所述服务基站发送的信息包括重复指示符，所述重复指示符向所述一个或多个相邻基站指示：所述一个或多个相邻基站应当对来自所述第一UE装置的信号执行重复的探测和测量，并且所述一个或多个相邻基站应当向所述服务小区基站提供重复的报告消息。

11.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，所述服务小区基站通过执行以下各项中任一项来降低由所述第一UE装置引起的干扰：

降低所述第一UE装置的上行链路发射功率；

将所述第一UE装置配置为具有较长的休眠周期；

关闭所述第一UE装置的无线电发射器；

对所述第一UE装置施加服务限制；

重新配置待由所述第一UE装置的上行链路传输使用的物理资源；

触发所述第一UE装置到另一小区或频率的切换；

从全向上行链路传输特性切换到定向上行链路传输特性；

施加特殊小区准入控制方法；

触发到另一无线电接入技术的切换；

参与上行链路资源占用协调过程。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第一UE装置将其用于执行与高度相关的干扰抑制的能力报告给所述服务小区。

13.一种用于运行无人飞行器的方法，所述无人飞行器包括蜂窝移动通信用户设备、UE装置，其中，所述UE装置配置用于在已经探测到触发事件之后将高度测量发送给服务基站。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述触发事件是以下各项中的至少一个：超过预确定的高度阈值、从所述服务基站接收到控制消息以及进入满足预确定条件的网络接入区域。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其中，根据调度周期性地发送所述高度测量。

16.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，与基站天线的安装高度或远程无线电头的高度相比，所述异常高度更高。

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