CN113330785A - 移动设备与基站之间的无线电连接的适配 - Google Patents

移动设备与基站之间的无线电连接的适配 Download PDF

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CN113330785A CN201880100453.8A CN201880100453A CN113330785A CN 113330785 A CN113330785 A CN 113330785A CN 201880100453 A CN201880100453 A CN 201880100453A CN 113330785 A CN113330785 A CN 113330785A
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Abstract

一种用于基站(10)的装置(60)，基站(10)包括天线系统(11)，天线系统(11)用于与位于与上述天线系统(11)相关联的波束(12)中的设备(30)传输无线电信号；上述装置包括：被配置为及时捕获至少部分覆盖上述波束(12)的地理区域(22)的标有日期的图像的检测部件(20)；被配置为确定上述图像内与上述设备(30)相对应的至少一个对象(50)和上述对象的属性的处理部件(61)，上述属性包括表示上述对象在上述标有日期的图像中的可见性的至少一个属性；被配置为根据上述至少一个属性来适配服务于上述设备(30)的无线电连接的控制部件(62)。

Description

移动设备与基站之间的无线电连接的适配
技术领域
各种示例实施例总体上涉及用于以改善的性能在基站与无线电信网络内的设备之间传输无线电信号的方法和装置。
背景技术
新的无线电信系统隐含着对延迟和可靠性的强烈要求。例如，由3GPP标准组织为第五代(5G)电信网络而定义的“超可靠低延迟通信”(URLLC)就是这种情况。
要达到严格的质量要求，就需要大量资源，例如大量基站、高传输功率、宽传输带宽等，以便即使在最坏情况下也能确保所需要的质量。
已经提出了一些建议以解决对质量要求与要部署的资源量之间的权衡的需要。3GPP标准特别提出了通过对由接收者提供的反馈做出反应来适配传输功率或其他无线电参数。
但是，在某些情况下，例如，在确保向接收者提供URLLC级服务时，这种反应性解决方案可能不足。
发明内容
在一个实施例中，一种用于基站的装置，基站包括天线系统，天线系统用于与位于与上述天线系统相关联的波束中的设备传输无线电信号；上述装置包括
检测部件，被配置为及时捕获至少部分覆盖上述波束的地理区域的标有日期的图像；
处理部件，被配置为确定上述图像内与上述设备相对应的至少一个对象和上述对象的属性，包括表示上述对象在上述标有日期的图像中的可见性的至少一个属性；
控制部件，被配置为根据上述至少一个属性来适配服务于上述设备的无线电连接。
一些实施例包括以下特征中的一个或多个，这些特征可以以部分组合或完全组合来单独或一起采用：
上述检测部件包括捕获包括上述标有日期的图像的视频序列的至少一个摄像机；
上述检测部件包括被配置为捕获一系列标有日期的热图像的检测器；
相机与上述天线系统的每个天线相关联，其中上述相机中的每个相机被放置和定向为使得上述相机一起覆盖上述地理区域；
上述处理部件被配置为通过检测上述对象在上述地理区域中的出现与上述设备到上述基站的切换之间的时间相关性来确定上述对象；
上述处理部件被配置为定位上述对象内的天线并且确定表示上述天线的可见性的属性；
上述处理部件被配置为在上述标有日期的图像与先前捕获的标有日期的图像之间比较上述对象的至少一个属性；以及上述控制部件被配置为根据该比较来适配上述无线电连接；
上述处理部件被配置为确定表示上述对象在上述标有日期的图像中的可见性的属性；
上述处理部件还被配置为确定封装上述对象的边界框；并且基于上述边界框来确定上述属性的至少一部分；
上述处理部件被配置为确定表面积之间的属性；
上述处理部件还被配置为预测上述对象的可能轨迹和指示上述对象将变得不可见的可能时间的属性，并且在上述可能时间之前的预定偏移处触发上述控制部件适配无线电连接；
上述控制部件被配置为通过选择以下至少之一来适配无线电连接：适配上述基站的用于传输上述无线电信号的无线电功率，适配编码速率，适配所传输的数据分组的调制阶数，发起上述设备到另一基站或到设备至设备通信链路的切换，主动诉诸于盲目重传；
处理和控制部件包括至少一个处理器；以及包括计算机程序代码的至少一个存储器，至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与至少一个处理器一起引起该装置的执行。
根据本发明的实施例，一种用于基站的装置，基站包括天线系统，天线系统用于与位于与上述天线系统相关联的波束中的设备传输无线电信号；上述装置被配置为：
及时捕获至少部分覆盖上述波束的地理区域的标有日期的图像；
确定上述图像内与上述设备相对应的至少一个对象和上述对象的属性，包括表示上述对象在上述标有日期的图像中的可见性的至少一个属性；
根据上述至少一个属性来适配服务于上述设备的无线电连接。
根据本发明的实施例，一种基站包括：天线系统，用于与位于与上述天线系统相关联的波束中的设备传输无线电信号；以及
接口装置，被配置为接收至少部分覆盖上述波束的地理区域的标有日期的图像；
处理部件，被配置为确定上述图像内与上述设备相对应的至少一个对象和上述对象的属性，包括表示上述对象在上述标有日期的图像中的可见性的至少一个属性；
控制部件，被配置为根据上述至少一个属性来适配服务于上述设备的无线电连接。
根据本发明的实施例，一种系统包括：如先前定义的基站；以及检测部件，检测部件被配置为及时捕获至少部分覆盖上述波束的地理区域的标有日期的图像并且通过上述接口装置向上述基站传输上述标有日期的图像。
根据本发明的实施例，一种用于控制基站的方法，基站包括天线系统，天线系统用于与位于与上述天线系统相关联的波束中的设备传输无线电信号；上述方法包括迭代步骤，该迭代步骤包括：
第一步骤，用于及时捕获至少部分地覆盖上述波束的地理区域的标有日期的图像；
第二步骤，用于确定上述图像内与上述设备相对应的至少一个对象；
第三步骤，用于确定上述对象的属性，包括表示上述对象在上述标有日期的图像中的可见性的至少一个属性；
第四步骤，用于根据上述至少一个属性来适配服务于上述设备的无线电连接。
一些实施例包括以下特征中的一个或多个，这些特征可以以部分组合或完全组合来单独或一起采用：
上述标有日期的图像是从由至少一个摄像机捕获的视频序列发出的；
上述标有日期的图像是标有日期的热图像；
上述对象是通过检测上述对象在上述地理区域中的出现与上述设备到上述基站的切换之间的时间相关性来确定的；
该方法包括：天线在上述对象内的定位的确定，以及表示上述天线的可见性的属性的确定；
上述第三步骤包括在上述标有日期的图像与先前捕获的标有日期的图像之间的上述对象的至少一个属性的比较；以及上述第四步骤包括根据上述比较来适配上述无线电连接；
上述第三步骤包括确定表示上述对象在上述标有日期的图像中的可见性的属性；
上述第三步骤包括：封装上述对象的边界框的确定；以及基于上述边界框对上述属性的至少一部分的确定；
属性包括上述边界框的表面积和纵横比；
上述第三步骤还包括：对上述对象的可能轨迹和指示上述对象将变得不可见的可能时间的属性的预测；以及在上述可能时间之前的预定偏移处对无线电连接的适配的触发；
适配无线电连接包括选择以下至少之一：适配上述基站的用于传输上述无线电信号的无线电功率，适配编码速率，适配所传输的数据分组的调制阶数，发起上述设备到另一基站或到设备到设备通信链路的切换，主动诉诸于盲目重传；
根据本发明的实施例，一种存储有指令的计算机可读存储介质，该指令在由计算机执行时引起计算机执行先前定义的方法。
从下面作为非限制性示例给出的本发明的实施例的以下描述中，参考下面列出的附图，本发明的其他特征和优点将变得很清楚。
附图说明
现在将参考附图描述示例实施例，在附图中：
图1示出了根据本发明的实施例的总体布置的示例。
图2示出了根据本发明的一些实施例的组织图的示例。
图3示出了根据本发明的实施例的标有日期的图像的示例。
图4a、4b、4c示出了根据本发明的实施例的在不同日期拍摄的同一场景的图像的3个示例。
图5a、5b分别示出了根据本发明的实施例的边界框51的表面积和纵横比随时间的变化。
具体实施方式
现在将描述示例实施例。在下文中，被表示为“被配置为执行……的装置”(某种功能)的功能块应当被理解为包括适于执行或被配置为执行某种功能的电路系统的功能块。因此，被配置为执行某种功能的装置的确不表示这样的装置必须(在给定时刻)正在执行上述功能。此外，本文中描述为“装置”的任何实体可以对应于或实现为“一个或多个模块”、“一个或多个设备”、“一个或多个单元”等。当由处理器提供时，功能可以可以由单个专用处理器，由单个共享处理器或由多个个体处理器提供，其中一些处理器可以被共享。此外，术语“处理器”或“控制器”的明确使用不应当被解释为专门指代能够执行软件的硬件，并且可以隐含地包括但不限于数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和非易失性存储器。也可以包括其他常规或定制硬件。它们的功能可以通过程序逻辑的操作，通过专用逻辑，通过程序控制和专用逻辑的交互，或者甚至手动来实现，特定技术由实现者可选择，如从上下文中更具体地理解的。
在当前蜂窝系统中，根据传输功率和编码速率进行的资源管理由链路适应和传输功率控制机制来处理，该机制依赖于由接收方提供的反馈，例如3GPP TS36.213(V15.1.0，版本15)标准文件中定义的。反馈数据通常是描述对路径损耗或无线电信道质量的观察的量或指示符。
但是，这样的观察揭示了过去的信息。由于情况是动态的(移动设备以及其周围的其他元素可以正在移动)，所以过去的信息不足以评估当前时间或将来的情况。因此，在应对突然的变化时，尤其是在严格的QoS要求(如URLLC)下操作时，这样的反应性链路适配技术留有改进空间。
根据本发明的各方面，提供了检测部件以在给定时间捕获场景的图像。可以对其内容进行分析，以预测无线电传输特性的任何变化，并且最终提供对无线电连接的主动调节。
图1中示出了根据本发明的实施例的布置。
提供了与基站10相关联的装置60。基站包括天线系统11，该天线系统11用于向位于与该天线系统相关联的波束12中的设备30传输无线电信号。根据实施例，天线系统11可以由个体定向扇形天线或包括n个天线111、112、113、……、11n的多天线系统组成。在后一种情况下，天线系统11被布置为形成聚集多天线系统的所有天线的波束的波束。
还提供检测部件20以用于及时捕获地理区域22的标有日期的图像，以至少部分聚集该波束12。优选地，整个无线电波束应当被包括在该地理区域22内。
术语“及时”是指沿时间捕获若干图像并且使其标有日期(例如，带有时间戳)。正如我们将看到的，该过程可以迭代，以便在每次迭代时捕获图像。取决于实现，迭代可以是周期性的，也可以不是周期性的。
根据本发明的实施例，检测部件可以被包括在与基站10相同的框中，或者被驱逐到基站10外部。无论如何，它们应当被定位和定向以便基本上捕获整个无线电波束12，并且与基站连接，以便可以交换控制命令和信息。特别地，检测部件和基站应当位于同一位置或在附近，以使得由检测部件和无线电波覆盖的地理区域极大地匹配并且类似地定向。由于这种布置，检测部件基本上从基站的“视点”捕获图像，并且所捕获的图像可以与基站处的无线电条件相关。
检测部件可以由各种类型的检测器(或传感器)来体现。检测器或传感器旨在获取地理区域22的即时图像。尽管由于物理和数据处理约束而导致即时图像的获取过程可能需要一些时间，但是与无线电操作相比，该时间可以忽略不计。然后，可以将日期分配给所捕获的图像，该日期表示在该日期在该地理区域内的状态或情况。
根据本发明的实施例，检测部件包括例如在可见光谱中工作的摄像机。摄像机连续捕获地理区域22内的场景。根据可配置周期性，可以检索视频帧的样本以构成用于进一步分析的标有日期的图像。
该周期性可以根据所采用的用例来调节。对于低移动性，新图像的速率可以低至24Hz(传统摄像机的帧速率)。如果预期在地理区域内有快速对象，则应当使用较高速率。还可以根据所检测的对象的速度来适配速率或周期性。
根据本发明的实施例，相机与天线系统11的每个天线111、112、113、……、11n相关联。在其他实施例中，单个广角相机与天线系统11相关联以覆盖无线电波束12(或其大部分)。还可以设计各种其他布置以使检测部件至少部分覆盖天线系统11的波束12。
根据本发明的实施例，检测部件20包括热检测器，例如红外相机。这允许甚至在夜间或在模糊的天气条件下捕获地理区域22的图像。根据实施例，热检测器可以与诸如在可见光谱中工作的摄像机等其他检测部件相结合，以便提供标有日期的图像，该标有日期的图像聚集了异构信息源，从而实现更好的鲁棒性。
其他类型的检测部件也是可能的。根据本发明的各方面，本发明允许将基本系统的无线电系统操作与与波束区域有关的非无线电信息(例如，视觉信息、热信息，该信息可以捕获波束区域上的实时情况)相结合。
如已经提到的，由检测部件捕获的图像是标有日期的，即，提供给处理部件61的所捕获的图像可以与日期和时间戳相关联。
图2示出，根据一些方面，进行了迭代过程，其中在每次迭代中执行捕获标有日期的图像的步骤S1。
如在图6a上描绘的，该步骤可以用第一子步骤S11和第二子步骤S12来体现，第一子步骤S11包括对标有日期的图像的实际捕获，第二子步骤S12包括(多个)标有日期的图像到处理部件61的传输。
这些处理部件可以结合在基站10内部。在这种情况下，提供接口装置63，以使得基站10能够从检测部件(相机、热传感器等)接收标有日期的图像。
根据其他实施例，它们可以在具有计算装置的单独设备中被逐出，并且通过接口装置63与基站10链接，以使得基站能够从单独设备接收控制命令。
这些处理部件61被配置为执行步骤S2，该步骤S2确定标有日期的图像内与设备30相对应的对象50。如图6b所示，该步骤S2可以由第一子步骤S21和第二子步骤S22来体现，第一子步骤S21包括从检测部件20接收标有日期的图像，第二子步骤S22包括确定与设备相对应的对象。
这个在后的步骤旨在在由标有日期的图像提供的信息与无线电系统操作之间建立映射。特别地，将在可以表示对象50的标有日期的图像的内容与基站10通过无线电操作而知道的设备30之间进行映射。
根据本发明的实施例，该映射可以通过检测对象50在地理区域22中的出现与设备30到基站10的切换之间的时间相关性来进行。如果这两个事件彼此足够接近(即，具有强相关性水平)，则它们很可能表示同一实体。此后，可以通过视觉跟踪算法来维护对象与特定设备的关联
因此，设备30可以是对象50，也可以在对象50内部。例如，该对象可以是车辆(汽车、公共汽车……)或行人，因此该设备本身是不可见的，但是在本发明的上下文中，将设备30分配给相关联的对象50可能就足够了。
根据实施例，如果这两个事件相距预定阈值以下的持续时间，则可以认为这两个事件足够接近。也可以考虑到其他事件的时间距离。例如，如果可以认为到基站的切换仅接近对象在地理区域中的一次出现，则阈值可以更大。相反，如果可以认为切换接近于两个对象的出现，则相关标准可以更严格(即，较短阈值)，以便区分两个对象并且选择更可能的一个对象。
根据本发明的实施例，可能以发生设备的位置预先已知的情况。可以是设备附接到特定位置(例如，建筑物、港口中的起重机等)的情况。然后，可以计算其在标有日期的图像内的位置，并且可以直接建立到对象50的映射。
在步骤S3中，处理部件61可以确定在先前步骤S2中确定的一个或多个对象的属性。所确定的一个属性或一组属性可以表示对与该对象相关联的设备30与基站之间的无线电传输的持续影响。通常，这样的属性可以表示LOS(“视线”)损失。
根据这些属性，提供某种控制部件62以适配服务于设备30的无线电连接。
特别地，如图6c所示，第一子步骤S31可以包括确定表示对象在标有日期的图像中的可见性的属性；并且第二子步骤S32包括确定对象的其他属性。这些子步骤可以顺序、并行或整体执行(即，属性是在同一过程中确定的，包括表示对象的可见性的(多个)属性)。根据本发明的实施例，唯一的子步骤S31可以是足够的，从而仅确定表示对象的可见性的属性。
根据本发明的各方面，由于检测部件和基站的位置和取向之间的相关性，仅确定对象在图像中的可见性就足以得出对无线电传输的影响。换言之，不需要处理图像以从图像中得出3D场景的表示以确定基站与设备之间的视线，而是可以直接使用标有日期的图像(即，2D数据)来检查对象的可见性并且从该信息中得出有关基站处的未来无线电情况的信息。这样的过程就计算要求而言非常有效，而且提供良好且精确的结果。
因此，标有日期的图像可以直接使用，而无需确定对象、UE和基站的相对位置以得出视线(LOS)和潜在遮挡(即，NLOS(非视线))。
非视线是指被障碍物(部分或全部)遮挡从而使无线电信号难以通过的射频的传播路径。尽管一些障碍物吸收无线电信号并且其他障碍物反射无线电信号，但它们都限制无线电信号的传输能力。障碍物可以包括建筑物、树木、自然景观元素(山丘……)等。
根据本发明的实施例，这些属性可以使得可以基于它们做出预测而无需明确地知道或计算对象或设备的位置。
图3示出了这样的标有日期的图像的示例，其中对象50被建筑物40部分遮挡。
通过尝试将可见部分映射到一些典型模板(汽车、公共汽车等)上，可以得出对象被部分遮挡的事实。相关性的结果对于与模板的可见部分相对应的区域可以显示出高级别，而对于模板的隐藏部分则显示出低或空级别。可以将这种情况视为对象的部分可见性的典型情况。
根据本发明的实施例，处理部件考虑标有日期的图像与先前捕获的标有日期的图像(即，在先前迭代(通常是先前迭代)时捕获的图像)之间的演变。
然后，处理部件可以在两个连续图像之间比较对象的至少一个属性。
例如，可以比较对象的形状。其形状的表面的缩小可以表示逐渐隐藏在障碍物后面的对象。
可以比较的属性的另一示例可以是将对象标识为“可见”、“不可见”或“部分可见”的标签。可以配置更多标签，以便获取更细粒度的评估。
一个属性或一组属性在两个图像之间的演变允许捕获对象的可能演变。例如，关于图3的情况，它可以区分第一情况和第二情况，在第一情况下，对象50从右向左移动并且逐渐被障碍物40隐藏，这导致无线电连接的可能丢失，在第二情况下，对象50从左向右移动并且逐渐变得更加可见。
根据本发明的实施例，对象的形状可以以不同方式来获取。一种可能性是通过诸如“Mask R CNN”等方法来使用对象的视觉形状，该方法可以识别属于检测到的对象的像素，但是也可以使用其他特征识别和图像分割技术。
例如，“Mask R-CNN”方法在2017年3月的arXiv:1703.06870的Kaiming He、Georgia Gkioxari、Piotr Dollar和Ross Girshick的论文中有描述。
然后，可以在下面介绍示例算法。函数“maintain_link_quality”对应于前述步骤S1-S4的一个迭代。换言之，可以在每次迭代时调用这个函数。
def maintenance_link_quality(用户，快照，先前场景)：
场景＝detect_objects(快照)
对于用户中的设备
state_now＝场景(设备)
state_previous＝previous_scene(设备)
如果state_now是partially_visible并且state_prev可见
则adapt_transmission_power_up
如果state_now可见并且state_prev是partially_visible
则adapt_transmission_power_down
返回场景；
调用函数可以存储所返回的“场景”数据结构，并且将其作为“先前场景”进行传递以用于下一调用。
函数adapt_transmission_power_up和adapt_transmission_power_down旨在根据情况适配无线电传输功率。如稍后将看到的，若干实施例可以适配朝向设备的传输功率。如果更适合当前条件，还可以执行不同函数并且调节除传输功率以外的其他无线电参数。
根据本发明的实施例，可以检测由两个标有日期的图像捕获的两个场景之间的演变，从而即使在可以感测到对当前无线电操作的某种影响之前，也可以通过适配服务于设备的无线电连接来立即主动地做出反应。
根据本发明的实施例，为了促进从一个图像到另一图像的对象跟踪并且减少计算要求，边界框可以用作检测对象是否进入障碍物后面的替代技术。
边界框是本领域中众所周知的概念，其在数字图像处理中可以仅定义为当数字图像放置在页面、画布、屏幕或其他类似二维背景上时完全包围数字图像的矩形边界的坐标。进一步的解释可以在文献中找到，例如在以下各项中：
https://zh.wikipedia.org/wiki/Minimum_bounding_box；或者
https://computersciencewiki.org/index.php/Bounding_boxes
使用边界框可以更容易地从一个标有日期的图像到后续标有日期的图像来跟踪对象，并且还可以确定封装对象沿标有日期的图像的行为。例如，可以从边界框得出一些属性，从而允许以较低计算成本在序列中的图像之间进行比较。
这样的参数的示例可以是边界框的表面积(其为矩形，需要很少的计算资源以进行其确定)和/或纵横比。
如果对象的边界框的大小减小，则其很可能会被另一对象覆盖。相反，如果对象的边界框的大小增加，则其很可能变得更加可见。
图4a、4b、4c示出了这样的规则的实际示例，在实际场景中，其中汽车50在序列的三个不同日期从右向左行驶。该汽车在图4a上完全可见，边界框51是包围汽车的整体形状的矩形。在图4b中，汽车已经移动到障碍物40后面。边界框51的表面积减小，并且边界框51的纵横比改变。在图4c中，汽车开始重新出现在障碍物40的另一侧。
图5a和5b分别示出了边界框51的表面积和纵横比(宽度/高度)随时间的变化。
纵横比属性使得能够区分在障碍物后面移动的对象和沿其光轴从相机移开的对象。在后一种情况下，表面积可以减小，就好像它会在障碍物后面移动一样，但仍保持可见。但是，在这两种情况下，纵横比的行为都不会相似。
而且，对象轨迹方向的改变会影响其纵横比。但是，与被障碍物掩盖时的情况相比，效果会相对较慢。因此，适当阈值的设置足以区分这两种情况。
示例算法可以如下：
def adapt_transmission_power(用户，场景，previous_scene){
对于用户中的设备{
bb_now＝scene(设备)#当前时刻的边界框
bb_prev＝先前(设备)#先前时刻的边界框
dA＝＝bb_now.height*bb_now.width/(bb_prev.height*bb_prev.width)
如果abs(bb_now.aspect_ratio-bb_prev.aspect_ratio)>ratio_threshold{
如果dA>speed_threshold
则increase_transmission_power
否则，如果1/dA>speed_threshold
则decrease_transmission_power
}
}
}
本发明的这样的实施例的优点在于，可以从任何现有对象检测算法直接导入机器学习算法。边界框中的改变可以使用更简单的算法进行处理并且分别进行微调。该方法也很通用，因为它很好地适应不同情况。
上面的伪代码示出了一种用于边界框算法的非常简单的算法，但是可以设计更复杂的算法。
特别地，处理部件可以在对象开始变得被遮挡之前存储对象的初始尺寸(即，其最大尺寸)，并且依赖于关于天线在车辆中间的合理假定，以触发下一步骤S4，即，假定速度是恒定的，例如在x毫秒之内要阻塞车辆中间时，适配服务于与该对象相关联的设备的无线电连接。这样的实施例将提高时间准确性并且进一步减少虚警的数量。
更一般地，本发明的实施例可以从地理区域的一系列标有日期的图像中得出对象的可能轨迹，并且预测无线电操作可能受到影响的时间。然后，该预测可以在该时间之前的预定偏移处触发无线电连接的适配。
根据本发明的实施例，处理部件可以被配置为定位对象50内的天线。可以假定这样的天线对应于潜在设备30。
可以通过知道在标有日期的图像中标识的对象的类型(例如，“汽车”、“行人”等)来定位天线。可以使用各种算法来帮助标识对象的类型，从而标识天线在对象内部的定位，例如，机器学习算法和/或模板匹配算法等。
然后，代替考虑天线系统11与设备30之间的视线，改进的实施例可以考虑天线系统11与对象50的所定位天线之间的视线。除了或代替对象的可见性，可以确定表示天线的可见性的属性，以便提供基站和与该天线相对应的设备之间的无线电传输的更精确的启发。
这里的可见性是指与该天线相对应的区域在标有日期的图像中可见(而未被其他对象遮挡)。这并不表示实际上在图像上描绘了天线，因为取决于图像参数(分辨率、焦距……)以及对象到检测部件的距离，该天线可能太小而无法描绘或以最少可识别的。
此外，可以将对象的可见性(例如，表面积和纵横比)与天线的可见性相结合以获取更鲁棒的属性，控制部件可以基于该属性触发无线电连接的适配。
在步骤S4中，可以触发控制部件62以使它们适配服务于与对象50相对应的设备30的无线电连接。该步骤S4可以由第一子步骤S41和第二子步骤S42来体现，第一子步骤S41包括关于无线电连接的适配的决定，第二子步骤S42包括根据该决定对无线电连接的实际适配。
适配无线电连接可以包括在一组中选择一个选项，该组尤其包括：
-适配基站10的用于传输无线电信号的无线电功率，
-适配编码速率，
-适配调制阶数，
-发起上述设备到另一基站或到设备至设备通信链路的切换，
-主动诉诸于盲目重传等。
可以选择这些动作的组合，例如，适配传输功率和调制两者，或者适配传输功率和编码速率两者，或者任何其他有意义的组合。
例如，当适配旨在避免无线电链路故障风险时，可以增加无线电功率，可以增加编码速率，可以降低调制阶数，或者可以触发切换或诉诸于盲目重传，等等。
当适配的目的是减少功耗时，当视线恢复时，可以降低传输功率，可以降低编码速率，可以增加调制阶数，等等。
根据本发明的实施例，控制部件62可以使用一个或若干这样的选项。例如，根据一些实施例，控制部件62可以仅根据减少的一组可能选项来命令基站，包括像适配传输功率这样的单个选项。
在大多数情况下，增加无线电功率可以是最明显的选项，但是在某些情况下，可以发起切换。例如，当设备被确定为通过移出左右边界线或缩小尺寸(即，移远)而移出地理区域时，正是这种情况。
检测部件还可以用于估计两个设备之间的无线电连接的质量。然后，如果所估计的质量高于某个阈值，则可以选择触发设备至设备(D2D)无线电连接。
示例用例可以是自动货运港。搬运集装箱的起重机需要URLLC链路，因为失去连接会导致紧急停车，这很昂贵并且甚至可能损坏起重机。在很多情况下，无线电条件的突然变化将是LOS(视线)向NLOS(非视线)转变的结果：通常，起重机在另一起重机或一堆集装箱后面行驶。为了评估由于这种事件引起的信号功率损失，发明人已经设计了一种模型。使用该模型，已经观察到，当接收器进入障碍物(如金属容器)的无线电阴影中时，路径损耗会增加多达4-5dB。
在该示例中，相机可以用于识别何时将要发生信号功率的这种即将降低，即，何时不再完全看到起重机，而仅部分看到起重机。然后，可以自动增加链路功率，从而实现更可靠的连接。
因此，假定传统功率控制算法没有时间对与LOS到NLOS转变相关联的突然路径损耗增加做出反应，则无功传统功率控制解决方案应当至少保持4-5dB的更高传输功率。结果，使用所述的视频馈送可以在LOS传播条件下将传输功率消耗降低多达70％。
应当理解，本文中描绘和描述的功能可以以软件实现(例如，经由在一个或多个处理器上的软件实现，以在通用计算机上执行(例如，经由一个或多个处理器的执行)以实现专用计算机等)，和/或可以以硬件实现(例如，使用通用计算机、一个或多个专用集成电路(ASIC)和/或任何其他硬件等效物)。
另一实施例是一种包括计算机可读存储介质的计算机程序产品，该计算机可读存储介质中包含计算机可读程序代码，该计算机可读程序代码被配置为在被加载到计算机、处理器或可编程硬件组件上时实现上述方法之一。在一些实施例中，计算机可读存储介质是非暂态的。
本领域技术人员将容易认识到，各种上述方法的步骤可以由编程的计算机执行。这里，一些实施例还旨在覆盖程序存储设备，例如，数字数据存储介质，程序存储设备是机器或计算机可读的并且对指令的机器可执行或计算机可执行程序进行编码，其中上述指令执行本文中描述的方法的一些或全部步骤。程序存储设备可以是例如数字存储器、诸如磁盘和磁带等磁存储介质、硬盘驱动器、或光学可读数字数据存储介质。实施例还旨在覆盖被编程为执行本文中描述的方法的上述步骤的计算机、或者被编程为执行上述方法的上述步骤的(现场)可编程逻辑阵列((F)PLA)或(现场)可编程门阵列((F)PGA)。
本领域技术人员应当理解，本文中的任何框图表示体现本发明的原理的说明性电路系统的概念图。类似地，应当理解，任何流程图表、流程图、状态转变图、伪代码等表示可以实质上在计算机可读介质中表示并且因此由计算机或处理器执行的各种过程，而不管这种计算机或处理器是否明确示出。
尽管已经参考上述实施例具体示出和描述了本公开的各方面，但是本领域技术人员将理解，在不脱离所公开的内容的范围的情况下，可以通过修改所公开的机器、系统和方法来构想各种另外的实施例。这样的实施例应当被理解为落入基于权利要求及其任何等同物而确定的本公开的范围内。

Claims (46)

1.一种用于基站(10)的装置(60)，所述基站(10)包括天线系统(11)，所述天线系统(11)用于与位于与所述天线系统(11)相关联的波束(12)中的设备(30)传输无线电信号；所述装置包括检测部件(20)，被配置为及时捕获地理区域(22)的标有日期的图像，所述地理区域至少部分地覆盖所述波束(12)；
处理部件(61)，被配置为确定所述图像内与所述设备(30)相对应的至少一个对象(50)和所述对象的属性，所述属性包括表示所述对象在所述标有日期的图像中的可见性的至少一个属性；
控制部件(62)，被配置为根据所述至少一个属性来适配服务于所述设备(30)的无线电连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述检测部件(20)包括至少一个摄像机，所述至少一个摄像机捕获包括所述标有日期的图像的视频序列。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的装置，其中所述检测部件(20)包括检测器，所述检测器被配置为捕获一系列标有日期的热图像。
4.根据权利要求2或3中任一项所述的装置，其中相机与所述天线系统(11)的每个天线(111，112，113，……，11n)相关联，其中所述相机中的每个相机被放置和定向为使得所述相机一起覆盖所述地理区域。
5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述处理部件(61)被配置为通过检测所述对象(50)在所述地理区域(22)中的出现与所述设备(30)到所述基站(10)的切换之间的时间相关性来确定所述对象。
6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述处理部件(61)被配置为定位所述对象内的天线以及确定表示所述天线的所述可见性的属性。
7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中
所述处理部件(61)被配置为在所述标有日期的图像与先前捕获的标有日期的图像之间比较所述对象的至少一个属性；并且
所述控制部件(62)被配置用于根据所述比较来适配所述无线电连接。
8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述处理部件(61)还被配置为确定封装所述对象的边界框；以及基于所述边界框来确定所述属性的至少一部分。
9.根据前述权利要求所述的装置，其中所述处理部件(61)被配置为确定所述边界框的表面积和纵横比之中的属性。
10.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述处理部件(61)还被配置为：预测所述对象(60)的可能轨迹和指示所述对象将变得不可见的可能时间的属性，以及在所述可能时间之前的预定偏移处触发所述控制部件(62)适配所述无线电连接。
11.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述控制部件被配置为通过选择以下至少一项来适配所述无线电连接：
适配所述基站(10)的用于传输所述无线电信号的无线电功率，
适配编码速率，
适配所传输的数据分组的调制阶数，
发起所述设备到另一基站或到设备至设备通信链路的切换，
主动诉诸于盲目重传。
12.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述处理部件和控制部件(61，62)包括：
至少一个处理器；以及
至少一个存储器，包括计算机程序代码，所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起引起所述装置的执行。
13.一种用于基站(10)的装置(60)，所述基站(10)包括天线系统(11)，所述天线系统(11)用于与位于与所述天线系统(11)相关联的波束(12)中的设备(30)传输无线电信号；所述装置被配置为：
及时捕获地理区域(22)的标有日期的图像，所述地理区域至少部分地覆盖所述波束(12)；
确定所述图像内与所述设备(30)相对应的至少一个对象(50)和所述对象的属性，所述属性包括表示所述对象在所述标有日期的图像中的可见性的至少一个属性；
根据所述至少一个属性来适配服务于所述设备(30)的无线电连接。
14.一种基站(10)，包括天线系统(11)，所述天线系统(11)用于与位于与所述天线系统(11)相关联的波束(12)中的设备(30)传输无线电信号；以及
接口部件(63)，被配置为接收地理区域(22)的标有日期的图像，所述地理区域至少部分地覆盖所述波束(12)；
处理部件(61)，被配置为确定所述图像内与所述设备(30)相对应的至少一个对象(50)和所述对象的属性，所述属性包括表示所述对象在所述标有日期的图像中的可见性的至少一个属性；
控制部件(62)，被配置为根据所述至少一个属性来适配服务于所述设备(30)的无线电连接。
15.一种系统(10、20)，包括根据前述权利要求所述的基站(10)和检测部件(20)，所述检测部件(20)被配置为及时捕获地理区域(22)的标有日期的图像，以及通过所述接口部件(63)向所述基站(10)传输所述标有日期的图像，所述地理区域至少部分地覆盖所述波束(12)。
16.一种用于控制基站(10)的方法，所述基站(10)包括天线系统(11)，所述天线系统(11)用于与位于与所述天线系统(11)相关联的波束(12)中的设备(30)传输无线电信号；所述方法包括迭代步骤，所述迭代步骤包括：
第一步骤(S1)，用于及时捕获地理区域(22)的标有日期的图像，所述地理区域至少部分地覆盖所述波束(12)；
第二步骤(S2)，用于确定所述图像内与所述设备(30)相对应的至少一个对象(50)；
第三步骤(S3)，用于确定所述对象的属性，所述属性包括表示所述对象在所述标有日期的图像中的可见性的至少一个属性；
第四步骤(S4)，用于根据所述至少一个属性来适配服务于所述设备(30)的无线电连接。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述标有日期的图像是从由至少一个摄像机捕获的视频序列发出的。
18.根据权利要求16或权利要求17所述的方法，其中所述标有日期的图像是标有日期的热图像。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的方法，其中所述对象是通过检测所述对象(50)在所述地理区域(22)中的出现与所述设备(30)到所述基站(10)的切换之间的时间相关性来确定的。
20.根据权利要求16至19中任一项所述的方法，包括：天线在所述对象内的定位的确定，以及表示所述天线的所述可见性的属性的确定。
21.根据权利要求16至20中任一项所述的方法，其中所述第三步骤(S3)包括在所述标有日期的图像与先前捕获的标有日期的图像之间的所述对象的至少一个属性的比较；并且所述第四步骤(S4)包括根据所述比较来适配所述无线电连接。
22.根据权利要求16至21中任一项所述的方法，其中所述第三步骤(S3)包括：封装所述对象的边界框的确定；以及基于所述边界框对所述属性的至少一部分的确定。
23.根据前述权利要求所述的方法，其中属性包括所述边界框的表面积和纵横比。
24.根据权利要求16至23中任一项所述的方法，其中所述第三步骤(S3)还包括：对所述对象(60)的可能轨迹和指示所述对象将变得不可见的可能时间的属性的预测；以及在所述可能时间之前的预定偏移处对所述无线电连接的所述适配的触发。
25.根据权利要求16至24中任一项所述的方法，其中适配所述无线电连接包括选择以下至少一项：
适配所述基站(10)的用于传输所述无线电信号的无线电功率，
适配编码速率，
适配所传输的数据分组的调制阶数，
发起所述设备到另一基站或到设备至设备通信链路的切换，
主动诉诸于盲目重传。
26.一种计算机可读存储介质，存储有指令，所述指令在由计算机执行时引起所述计算机执行根据权利要求16至25中任一项所述的方法。
27.一种用于基站(10)的装置(60)，所述基站(10)包括天线系统(11)，所述天线系统(11)用于与位于与所述天线系统(11)相关联的波束(12)中的设备(30)传输无线电信号；所述装置被配置为：
及时捕获地理区域(22)的标有日期的图像，所述地理区域至少部分地覆盖所述波束(12)；
确定所述图像内与所述设备(30)相对应的至少一个对象(50)和所述对象的属性，所述属性包括表示所述对象在所述标有日期的图像中的可见性的至少一个属性；
根据所述至少一个属性来适配服务于所述设备(30)的无线电连接。
28.根据权利要求27所述的装置，还包括至少一个摄像机，所述至少一个摄像机捕获包括所述标有日期的图像的视频序列。
29.根据权利要求28所述的装置，还包括检测器，所述检测器被配置为捕获一系列标有日期的热图像。
30.根据权利要求28所述的装置，其中相机与所述天线系统(11)的每个天线(111，112，113，……，11n)相关联，并且其中所述相机中的每个相机被放置和定向为使得所述相机一起覆盖所述地理区域。
31.根据权利要求27所述的装置，还被配置为通过检测所述对象(50)在所述地理区域(22)中的出现与所述设备(30)到所述基站(10)的切换之间的时间相关性来确定所述对象。
32.根据权利要求27所述的装置，还被配置为定位所述对象内的天线以及确定表示所述天线的所述可见性的属性。
33.根据权利要求27所述的装置，还被配置为在所述标有日期的图像与先前捕获的标有日期的图像之间比较所述对象的至少一个属性；以及根据所述比较来适配所述无线电连接。
34.根据权利要求27所述的装置，还被配置为确定表示所述对象在所述标有日期的图像中的可见性的属性。
35.根据权利要求27所述的装置，还被配置为确定封装所述对象的边界框；以及基于所述边界框来确定所述属性的至少一部分。
36.根据前述权利要求所述的装置，还被配置为确定所述边界框的表面积和纵横比之中的属性。
37.根据权利要求27所述的装置，还被配置为：预测所述对象(60)的可能轨迹和指示所述对象将变得不可见的可能时间的属性，以及在所述可能时间之前的预定偏移处适配所述无线电连接。
38.根据权利要求27所述的装置，还被配置为通过选择以下至少一项来适配所述无线电连接：
适配所述基站(10)的用于传输所述无线电信号的无线电功率，
适配编码速率，
适配所传输的数据分组的调制阶数，
发起所述设备到另一基站或到设备至设备通信链路的切换，
主动诉诸于盲目重传。
39.一种基站(10)，包括天线系统(11)，所述天线系统(11)用于与位于与所述天线系统(11)相关联的波束(12)中的设备(30)传输无线电信号；并且所述基站(10)被配置为：
接收地理区域(22)的标有日期的图像，所述地理区域至少部分地覆盖所述波束(12)；
确定所述图像内与所述设备(30)相对应的至少一个对象(50)和所述对象的属性，所述属性包括表示所述对象在所述标有日期的图像中的可见性的至少一个属性；
根据所述至少一个属性来适配服务于所述设备(30)的无线电连接。
40.一种系统(10，20)，包括根据前述权利要求所述的基站(10)和相机(20)，所述相机(20)被配置为及时捕获地理区域(22)的标有日期的图像以及通过所述接口部件(63)向所述基站(10)传输所述标有日期的图像，所述地理区域至少部分地覆盖所述波束(12)。
41.一种用于控制基站(10)的方法，所述基站(10)包括天线系统(11)，所述天线系统(11)用于与位于与所述天线系统(11)相关联的波束(12)中的设备(30)传输无线电信号；所述方法包括迭代步骤，所述迭代步骤包括：
第一步骤(S1)，用于及时捕获地理区域(22)的标有日期的图像，所述地理区域至少部分地覆盖所述波束(12)；
第二步骤(S2)，用于确定所述图像内与所述设备(30)相对应的至少一个对象(50)；
第三步骤(S3)，用于确定所述对象的属性，所述属性包括表示所述对象在所述标有日期的图像中的可见性的至少一个属性；
第四步骤(S4)，用于根据所述至少一个属性来适配服务于所述设备(30)的无线电连接。
42.根据权利要求41所述的方法，其中所述对象是通过检测所述对象(50)在所述地理区域(22)中的出现与所述设备(30)到所述基站(10)的切换之间的时间相关性来确定的。
43.根据权利要求41所述的方法，包括天线在所述对象内的定位的确定，以及表示所述天线的所述可见性的属性的确定。
44.根据权利要求41所述的方法，其中所述第三步骤(S3)包括在所述标有日期的图像与先前捕获的标有日期的图像之间的所述对象的至少一个属性的比较；并且所述第四步骤(S4)包括根据所述比较来适配所述无线电连接。
45.根据权利要求41所述的方法，其中所述第三步骤(S3)包括封装所述对象的边界框的确定；以及基于所述边界框对所述属性的至少一部分的确定。
46.一种计算机可读存储介质，存储有指令，所述指令在由计算机执行时引起所述计算机执行根据权利要求41所述的方法。
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