CN114521337A - 用于在地面网络运营商之间共享空中资产的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
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。
Description
技术领域
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。
背景技术
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-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。
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。
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。
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。
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。
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。
发明内容
问题的解决方案
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。
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。
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-Operator Radio Access Networking，MORAN)架构和空中多运营商核心网络(Multi-Operator Core Networking，MOCN)架构。
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。
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
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：
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；
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；
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；
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
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。
最佳实施方式
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。
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。
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。实施例包括基于至少一个共享架构来实现至少一个空中小区的至少一个资产的共享。至少一个共享架构允许在多个地面小区之间共享/不共享至少一个空中小区的一个或多个资产。至少一个空中小区的资产包括空中小区安装件、回程、空中RAN和频谱。
实施例包括通过在多个地面小区之间共享至少一个空中小区的至少一个空中资产来确保至少一个空中小区的资源的高效利用。实施例包括优化至少一个空中小区的部署，使得部署的至少一个空中小区的至少一个空中资产通过共享至少一个空中小区的资源而被完全利用。至少一个空中小区的容量中的未利用的部分可被分配给至少一个其他地面小区。实施例包括确保资源的未利用部分被最小化。
当结合下面的描述和附图考虑在此的实施例的这些和其他方面时，在此的实施例的这些和其他方面将被更好地领会和理解。然而，应理解，下面的描述虽然指示了实施例及其许多特定细节，但是下面的描述以说明的方式而非限制的方式被给出。在不脱离在此的实施例的精神的情况下，可在在此的实施例的范围内进行许多改变和修改，并且在此的实施例包括所有这样的修改。
具体实施方式
参照在附图中示出并在下面的描述中详细描述的非限制性实施例，更全面地解释在此的实施例及其各种特征和有利细节。省略了对公知组件和处理技术的描述，以免不必要地模糊在此的实施例。在此使用的示例仅意在便于理解可实践在此的实施例的方式，并且进一步使本领域技术人员能够实践在此的实施例。因此，示例不应被解释为限于在此的实施例的范围。
在此的实施例公开了用于实现在多个地面网络运营商(terrestrial networkoperator)之间共享空中资产(aerial asset)和空中小区的基础设施、并且实现空中小区和相关平台的按需部署的方法和系统。在此的实施例提供了用于在多个地面网络运营商之间共享空中资产的架构。在此的实施例使多个地面网络运营商能够使用架构共享空中资产(诸如，空中小区安装件(aerial cell mount)、回程、空中无线电接入网络(RAN)和空中频谱)。在此的实施例提供了管理实体，管理实体用于预测与多个地面网络运营商有关的数据流量，优化空中小区的部署和轨迹、以及在多个地面网络运营商之间共享空中资产。数据流量的预测实现策略性地部署空中小区。空中小区部署和轨迹的优化可确保空中小区的资源被高效地利用，并且提高多个地面网络运营商的容量所需的空中小区的数量(空中队(aerial fleet)大小)被最小化。
现在参照附图，更具体地，参照图5至图7(其中，贯穿附图，类似的参考符号一致地表示相应的特征)，示出了优选实施例。
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。考虑空中基础设施的资产在“N”个地面网络之间被共享，“N”个地面网络被标记为运营商-1、运营商-2、……、和运营商N。空中基础设施可被认为是空中小区503。空中小区503的资产可被认为是空中小区503的资源，空中小区503的资源在“N”个地面网络运营商之间被共享。在这个示例中，共享构思适用于多运营商核心网络(MOCN)。
空中小区503被部署，以便增大地面网络运营商的容量。空中小区503可使用无线电链路(空中接口)与可属于运营商-1和运营商-2的用户的装置(用户设备(UE))501和502连接。空中小区503使用回程链路连接到地面网络运营商的网络元件。地面网络运营商的网络元件是位于相应的地面网络运营商的覆盖区域内的基站。位于地面网络运营商的覆盖区域内的基站可使用无线电链路彼此连接，并且使用回程链路连接到相应的核心网络(被标记为核心网络-1、核心网络-2、……、和核心网络-N)。分别属于运营商-1和运营商-2的UE501和UE 502可使用载波聚合(Carrier Aggregation，CA)或双连接(Dual Connectivity，DC)中的任一者同时地连接到相应的运营商的基站和空中小区503。
空中小区503与地面网络运营商的基站之间的通信以及空中小区503与UE 501和UE 502之间的通信使用无线链路而被建立。空中小区503与地面网络运营商的基站之间的链路可使用点对点(P2P)或集成接入回程(Integrated Access Backhaul，IAB)而被建立。如果通信使用P2P而被建立，则用于空中小区503与UE 501和UE 502之间的通信的频率以及用于空中小区503与基站之间的通信的频率是专用的(不同的)。如果通信使用IAB而被建立，则用于空中小区503与UE 501和UE 502之间的通信的频率以及用于空中小区503与基站之间的通信的频率是相同的。
考虑空中小区503已经被部署，以增大地面网络运营商的容量。当一个或多个地面网络运营商没有足够的资源来向它们各自的用户提供服务时，空中小区503被部署。考虑在特定的时间点，空中小区503的资源在运营商-1和运营商-2之间被共享。当存在对来自运营商-1和运营商-2的资源的需求时，空中小区503被部署，并且运营商-1和运营商-2由空中小区503增强。当检测到运营商-1和运营商-2没有足够的资源来向它们各自的用户提供服务时，运营商-1和运营商-2可提出对资源的需求。可注意到，如果存在来自单个地面网络运营商的对资源的需求，则空中小区503的资源可仅被专用于地面网络运营商。
如图5中所描绘的，UE 501在运营商-1的覆盖区域中，UE 502在运营商-2的覆盖区域中。运营商(1至N)的覆盖区域可包括多个小区(地面小区)，其中，每个小区可包括一个或多个基站。UE 501和UE 502通过空中接口(即，无线电链路)连接到空中小区503。在一个实施例中，用户装置(例如：UE 501/UE 502)可通过在运营商(1至N)的覆盖区域内的基站来间接地连接到空中小区503。
运营商-1或运营商-2可共享空中小区503的资产，空中小区503的资产包括频谱、空中小区安装件、空中RAN和回程。频谱表示用于空中小区503与装置(诸如，UE 501和UE502)之间的通信的频率。回程表示空中小区(包括空中小区503和其他空中小区(未示出))之间的回程链路、空中小区503与地面网络运营商的覆盖区域中的基站之间的回程链路、以及基站与相应的核心网络(核心网络-1、核心网络-2等)之间的回程链路。空中小区安装件可托管(host)可在运营商之间被共享的空中RAN。空中资产管理器504可实现共享空中小区503的资产。
图6描绘根据在此公开的实施例的系统600，系统600被配置为实现空中小区503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503的资产。如图6中所描绘的，系统600由空中小区503、N个UE 601A至601N、N个接入网络602A至602N、N个核心网络603A至603N以及空中资产管理器504组成。接入网络602A和核心网络603A属于第一地面网络运营商。类似地，接入网络602B和核心网络603B以及接入网络602N和核心网络603N分别属于第二地面网络运营商和第N地面网络运营商。UE 601A、UE 601B和UE 601N分别属于第一地面网络运营商的用户、第二地面网络运营商的用户和第N地面网络运营商的用户。
为了简单起见，系统600被描绘为包括单个空中小区503。然而，系统503可包括(部署)多个空中小区，以基于按需动态地增大地面网络运营商的容量。此外，每个地面网络运营商被描绘为在接入网络中包括单个基站，并且单个UE存在于每个地面网络运营商的覆盖区域中。然而，每个地面网络运营商可包括多个小区，其中，每个小区可包括一个或多个基站和多个UE。
如果地面网络运营商需要额外的资源来向它们各自的用户提供服务，则空中资产管理器504允许地面网络运营商共享空中小区503的资产。在一个实施例中，空中资产管理器504可被部署为基础设施即服务(Infrastructure as a Service，IaaS)。当空中资产管理器504被部署为IaaS时，空中资产管理器504是地面网络运营商外部的实体。在另一实施例中，空中资产管理器504的功能以及空中资产管理器504的被配置为执行相关联的功能的单元可位于一个或多个接入网络(602A至602N)和一个或多个核心网络(603A至603N)的一个或多个网络元件中。在这种情况下，空中资产管理器504的不同功能可在一个或多个地面网络运营商之间被分开。在又一实施例中，每个地面网络运营商可配置用于实现空中资产管理器504的功能的专用节点。在这种情况下，空中资产管理器504的不同功能可被分布在地面网络运营商的专用节点之间，或者每个节点可周期性地接受空中资产管理器504的角色。
为了简单起见，空中资产管理器504被描绘为被部署为IaaS。实施例包括基于空中资产管理器504作为外部实体、作为地面网络的一部分或作为地面网络中的专用节点的部署来配置不同的接口和不同的消息传递协议(messaging protocol)，以用于实现空中资产管理器504与地面网络元件(接入网络(602A至602N)和核心网络(603A至603N))之间的通信。接口和消息传递协议允许获得与属于地面网络的地面小区的容量有关的信息。
空中资产管理器504包括被配置用于共享空中小区503的资产的架构。可用于共享的不同的资产是空中小区安装件、回程、空中RAN和频谱。架构提供了用于共享和不共享空中小区503的空中资产的不同选项。架构包括共享的空中小区安装件、共享的回程、空中多运营商无线电接入网络(MORAN)和空中多运营商核心网络(MOCN)。有源RAN共享的构思适用于MOCN、MORAN和网关核心网络(Gateway Core Networking，GWCN)。在GWCN中，RAN网络元件和核心网络元件可在地面网络运营商之间被共享。
下面的表(表-1)描绘在每个架构中共享和不共享空中资产的不同选项(即，共享的空中小区安装件、共享的回程、空中MORAN和空中MOCN)。
表1
空中资产管理器504可采用架构之一，架构用于基于地面网络运营商之间的共享协议来共享空中小区503的一个或多个资产。在适当的情况下，空中小区503的资产已经被称为空中小区503的资源。空中小区503的资产或资源提高地面网络运营商的容量。
空中资产管理器504通过在地面网络运营商之间共享空中小区503的空中资产，来确保高效利用空中小区503的资源。空中资产管理器504被配置为管理空中小区503的部署和轨迹，使得部署的空中小区503的资源被高效地利用。地面网络运营商之间的部署的空中小区503的资源的高效利用确保了部署的空中小区503的资源(资产)的未利用部分被最小化。空中资产管理器504包括地面数据流量预测器604、空中小区队管理器605和空中共享管理器606。
地面数据流量预测器604被配置为预测与每个地面网络运营商的每个小区有关的数据流量。在一个实施例中，地面数据流量预测器604可以是地面网络运营商的网络元件(即，接入网络602A至602N以及核心网络(603A至603N))的一部分。地面数据流量预测器604被配置为向空中资产管理器504报告地面网络运营商的小区的容量和/或请求空中资产管理器504中的空中小区队管理器605部署被配置为管理空中小区队的空中小区(503)。
考虑
是在时刻“t”与第i(i∈1-N)运营商的第j(j∈1-M)(考虑每个运营商(1至N)正具有M个小区)小区有关的预测的数据流量。在一个实施例中，地面数据流量预测器604可利用神经网络模型(诸如，自回归求和移动平均(Auto-Regressive IntegratedMoving Average，ARIMA)、前馈神经网络(FFNN)、递归神经网络(RNN)、长短期记忆(LSTM)等)，来预测与运营商的小区有关的数据流量。
与每个运营商(1至N)的每个地面小区有关的数据流量指示地面小区提供服务所需的容量。然而，地面小区的容量是有限的。容量可表示地面小区的资源。地面小区的资源可能不足以支持地面小区的预测的数据流量。
地面数据流量预测器604可针对每个运营商的每个地面小区配置阈值容量(ThC)。当对支持预测的数据流量的资源的需求使得运营商的地面小区需要具有大于阈值容量的容量时，则空中小区503被部署。空中小区503可提供其资源(资产)，用于增大地面小区的容量(资源)，以满足对资源的需求。因此，如果地面数据流量预测器604在时刻“t”预测向第i运营商的第j小区提供服务所需的容量(资源)在时刻“t+1”可能超过ThC，则地面数据流量预测器604向空中小区队管理器605指示运营商i的地面小区j需要由空中小区503进行增强。空中小区队管理器605可在时刻“t+1”在运营商i的小区j中部署空中小区503，以增大地面小区j的容量(以满足对资源的需求)。
考虑
定义第i运营商的第j小区是否需要通过空中小区503进行增强。如果
的值是1，则第i运营商的第j小区需要由空中小区503进行增强。类似地，如果
的值是0，则第i运营商的第j小区不需要由空中小区503进行增强。
可以以下面给出的条件的形式被表示：
空中小区队管理器605可基于与N个地面网络运营商的M个小区有关的预测的数据流量来部署空中小区(503)，以增大N个地面网络运营商的M个小区的容量(资源)。空中小区队管理器605可确定空中队大小(即，满足N个地面网络运营商的M个小区用于支持预测的数据流量的对资源的需求所需的空中小区(503)的总数)。可基于空中小区(503)不在地面网络运营商之间被共享的考虑来确定空中小区队。
考虑第i运营商的第j小区可需要一个或多个空中小区(503)来支持对资源的需求。可基于支持与第i运营商的第j小区有关的预测的数据流量所需的容量大于第i运营商的第j小区的阈值容量的程度(即，
)以及未被利用的空中小区(503)的资源(资产)的量(即，
其中，MA是空中小区503的容量)，来确定在时刻“t”支持第i运营商的第j小区的数据流量所需的空中小区(503)的数量。
考虑到空中小区(503)在N个地面网络运营商之间不被共享，在时刻“t”满足N个运营商中的每个的M个小区的容量(资源)需求所需的空中小区(503)的总数可被表示为：
考虑第i运营商的第j小区不能完全利用空中小区(503)的资源(资产)，其被部署用于支持对用于支持与第i运营商的第j小区有关的预测的数据流量的资源(容量)的需求。考虑到空中小区(503)的资产不在地面网络运营商之间被共享，空中小区(503)的未被第i运营商的第j小区利用的容量(资源/资产)的部分由下面给出：
考虑到空中小区(503)不在地面网络运营商之间被共享，已经部署用于支持N个运营商的M个小区的资源需求的所有的空中小区(503)的总未利用容量是等式(4)的积分和，这由下面给出：
考虑到第i运营商的第j小区不能整体利用空中小区(503)的资源，空中共享管理器606可使用共享机制来将利用的资源分配给其他运营商的其他地面小区。共享机制包括公平调度(fair scheduling)、先到先服务(First Come First Serve，FCFS)、软分区、优先级调度等。在一个实施例中，可将未利用容量(在等式4中给出)适时地分配给运营商k的地面小区j。
考虑到空中小区(503)的资产在N个运营商的M个小区之间被共享，在时刻“t”满足N个运营商中的每个的M个小区支持N个运营商的M个小区的预测的数据流量的容量(资源)需求所需的空中小区(503)的总数由下面给出：
与当考虑到空中小区(503)在N个运营商的M个小区之间不被共享时相比，考虑到空中小区(503)在N个运营商的M个小区之间被共享，支持N个运营商的M个小区的资源需求所需的空中小区(503)的数量(在等式6中给出)更少。空中小区(503)的数量的减少(通过比较等式3与等式6)可通过将等式4应用于用于运营商k的地面小区j的等式3的分子中而被得出。
考虑到空中小区(503)在地面网络运营商之间被共享，空中小区(503)的未被利用的容量部分由下面给出：
可通过将等式4应用于等式5，来获得空中小区(503)的未利用的容量部分(即，等式7)。与空中小区(503)的资产不在运营商(1至N)之间被共享的场景相比，通过使运营商(1至N)能够共享空中小区(503)的资产，空中小区(503)的资源利用的改进由下面给出：
空中资产管理器504基于与运营商的小区有关的预测的数据流量来优化空中小区(503)的部署，并且通过实现在运营商的小区之间共享部署的空中小区(503)的资产来高效利用部署的空中小区(503)。空中资产管理器504尝试最小化等式7的值，从而最大化等式8的值。
空中资产的共享允许增大铺开速度(rollout speed)、即时扩展地面网络运营商的容量和覆盖区域、高效利用空中小区503的资源、共享许可成本以及降低与资本支出(capitalexpenditure，CAPEX)和运营费用(operationalexpense，OPEX)有关的维护成本。
图6示出系统600的示例性单元，但是应理解，其他实施例不限于此。在其他实施例中，系统600可包括更少或更多数量的装置和单元。此外，系统600的装置和单元的标签或名称仅用于说明目的，并不限制发明的范围。一个或多个装置和单元可被组合在一起，以在系统600中执行相同或基本相似的功能。
图7是根据在此公开的实施例的描绘用于实现空中小区(503)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(503)的空中资产的方法的流程图700。在步骤701，该方法包括预测至少一个地面网络运营商的至少一个地面小区的容量不足以向至少一个地面网络运营商的用户提供服务。实施例包括预测至少一个地面小区将不能在未来时刻支持继续服务。
在一个实施例中，使用神经网络模型来执行预测。神经网络模型可分析在不同时间属于至少一个地面网络运营商的至少一个地面小区的数据流量。实施例包括在一段时间内分析至少一个地面小区的数据流量。实施例包括预测时间段，在该时间段期间，至少一个地面小区的至少一个容量将不足以支持至少一个地面小区在那些时间段的数据流量。
在步骤702，该方法包括基于预测的不足来部署至少一个空中小区(503)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被预测为不足以支持继续服务的时刻，可在至少一个地面小区的覆盖区域中部署至少一个空中小区(503)。实施例包括确定补偿资源不足所需的空中小区的数量(503)。可基于空中小区(503)的容量和不足的程度来确定所需空中小区(503)的数量。
实施例包括确定至少一个地面小区的容量小于支持继续服务所需的实际容量的程度。实施例包括确定支持继续服务所需的实际容量是否大于单个空中小区的容量(503)。这允许确定是否需要多个空中小区(503)来支持至少一个地面小区的流量。实施例包括基于支持继续服务所需的实际容量与至少一个地面小区的容量之间的差、以及支持继续服务所需的实际容量与至少一个空中小区(503)的容量之间的差，确定将至少一个地面小区的容量增大到实际所需容量所需的空中小区(503)的数量。
在步骤703，该方法包括基于至少一个共享架构实现至少一个空中小区的至少一个资产的共享(503)。实施例包括提供用于共享和不共享至少一个空中小区的一个或多个资产的架构(503)。至少一个空中小区(503)的资产包括空中小区安装件、回程、空中RAN和频谱。架构包括共享的空中小区安装件、共享的回程、空中MORAN和空中MOCN。在共享的空中小区安装件架构中，空中小区安装件在至少一个地面小区之间被共享，而回程、空中RAN和频谱不被共享。在共享的回程架构中，空中小区安装件和回程在至少一个地面小区之间被共享，而空中RAN和频谱不被共享。在空中MORAN架构中，空中小区安装件、回程和空中RAN在至少一个地面小区之间被共享，而频谱不被共享。在空中MOCN架构中，空中小区安装件、回程、空中RAN和频谱在至少一个地面小区之间被共享。
实施例包括通过共享至少一个空中小区(503)的至少一个空中资产来确保至少一个空中小区(503)的至少一个空中资产的高效利用。实施例优化至少一个空中小区(503)的部署，使得部署的至少一个空中小区(503)的资源(至少一个空中资产)通过共享至少一个空中小区(503)的资源而被完全利用。至少一个空中小区(503)的容量(至少一个空中资产或资源)的未利用的部分被分配给至少一个其他地面小区。实施例包括确保资源的未利用的部分被最小化。
流程图700中的各种动作可以以所呈现的次序、以不同的次序或同时被执行。此外，在一些实施例中，图7中列出的一些动作可被省略。
在此公开的实施例可通过在至少一个硬件装置上运行并执行网络管理功能以控制网络元件的至少一个软件程序来实现。图6中示出的网络元件包括可以是硬件装置或硬件装置和软件模块的组合中的至少一个的块。
在此公开的实施例描述了用于实现在多个地面网络运营商之间共享空中小区的空中基础设施并且实现空中小区和相关平台的按需部署的方法和系统。因此，理解的是，保护的范围被扩展到这样的程序，并且除了其中具有消息的计算机可读装置之外，这样的计算机可读存储装置包含用于当程序在服务器或移动装置或任何合适的可编程装置上运行时实现该方法的一个或多个步骤的程序代码装置。在优选实施例中，通过以示例超高速集成电路硬件描述语言(VHDL)或任何其他编程语言编写的软件程序或与以示例超高速集成电路硬件描述语言(VHDL)或任何其他编程语言编写的软件程序一起来实现该方法，或者通过在至少一个硬件装置上执行的一个或多个VHDL或若干软件模块来实现该方法。硬件装置可以是可被编程的任何类型的便携式装置。装置还可包括可以是例如硬件装置(例如，专用集成电路(ASIC))、或硬件装置和软件装置的组合(例如，ASIC和现场可编程门阵列(FPGA))、或至少一个微处理器和具有位于其中的软件模块的至少一个存储器的装置。在此描述的方法实施例可部分地以硬件来实现并且部分地以软件来实现。可选地，发明可在不同的硬件装置上来实现(例如，使用多个中央处理器(CPU))。
特定实施例的前述描述将如此充分地揭示在此的实施例的一般性质，使得其他人可通过应用当前知识在不脱离一般构思的情况下容易地修改和/或调整这样的特定实施例以用于各种应用，因此，这样的调整和修改应当并意在被理解在公开的实施例的等同物的含义和范围内。应理解，在此采用的措辞或术语是为了描述而不是限制的目的。因此，虽然已经根据优选实施例描述在此的实施例，但是本领域技术人员将认识到，可在如在此所述的实施例的范围内通过修改来实践在此的实施例。
Claims (16)
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)，所述空中资产管理器(504)被配置为：
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；
如果地面小区的所需容量大于阈值容量，则部署所述至少一个空中小区(503)；以及
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。
10.根据权利要求9所述的空中资产管理器(504)，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。
11.根据权利要求9所述的空中资产管理器(504)，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。
12.根据权利要求9所述的空中资产管理器(504)，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。
13.根据权利要求12所述的空中资产管理器(504)，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。
14.根据权利要求11所述的空中资产管理器(504)，其中，所述空中资产管理器(504)还被配置为：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。
15.根据权利要求9所述的空中资产管理器(504)，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。
16.根据权利要求9所述的空中资产管理器(504)，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。
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