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Die vorliegende Erfindung betrifft ein unbemanntes Luftfahrzeug („Unmanned Aerial Vehicle“, UAV), insbesondere eine Drohne, mit Rundstrahlantenne und adaptiver Antenne mit Richtcharakteristik sowie eine Verfahren zur Steuerung eines solchen UAVs. Ferner betrifft die Erfindung Verfahren zur Reduzierung von Interferenzen im Uplink (UL) und Downlink (DL)-Kommunikationskanal im unteren Luftraum der Erde zur effektiven Nutzung durch UAVs, insbesondere Drohnen.
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Im Normalbetrieb (Boden nah) sieht ein mobiles Endgerät, z.B. Smartphone, Handy, Laptop, UE, etc. im Idealfall nur die nächstgelegenen Mobilfunkstationen. Diese sind im Hinblick auf ihre Netzparameter, wie z.B. PCI (Primary Cell Identity), Handover (HO), Pegel und Interferenz, ideal geplant und optimiert.
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In Drohnen werden handelsübliche Endgeräte oder Funkmodule verwendet. Zum Empfang kommen hier nur Rundstrahl-(Omni-) Antennen zum Einsatz. Theoretische Betrachtungen und auch erste Messungen zeigen deutlich auf, dass die Drohnen das Mobilfunknetz anders erleben. D.h., die Serving-Zelle (Funkstation, Serving-Basisstation, Serving-eNodeB) kann weiter entfernt sein und die möglichen HO (Handover)-Nachbarschaften sind andere als bei bodennaher Kommunikation. Durch die größere bzw. andere Sicht auf das Netz kann auch nicht immer die erforderliche Eindeutigkeit von Zellparametern wie z.B. dem PCI garantiert werden. Es kann davon ausgegangen werden, dass die negativen Beeinträchtigungen technisch auf ein Minimum reduziert werden können und daher soll im Folgenden nicht weiter darauf eingegangen werden.
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Ein größeres Problem stellt sich durch die größere Reichweite für den Empfang und das Senden der Drohnen dar, was sich in der Steigerung der Interferenz sowohl im Downlink (DL, d.h. Funkstation zu Drohne) als auch im Uplink (UL, Drohne zu Funkstation)-Kommunikationspfad niederschlägt. Im DL auftretende Interferenz eines terrestrischen Netzes ist ursächlich nicht vom Ort des Empfängers (Erde oder Luft) abhängig und daher sind Drohnen nicht als Übeltäter zu identifizieren. Im DL ist der Ort des Empfängers maßgeblich für die Versorgungssituation verantwortlich. In erster Linie ist dies der Empfang einer ausreichenden Feldstärke. Wenn der Ort eine exponierte Lage aufweist, wie z.B. eine Drohne 110 in 50m Höhe, führt dies zum Empfang von mehreren Funkstationen 101, 102, 103 (wie in 1 dargestellt), die das eigentliche Nutzsignal mehr oder weniger stören können. Es ist zu erwarten, dass eine Drohne mit zunehmender Flughöhe und abhängig von der Netzstruktur (Urban, Rural) potentiell eine ansteigende Anzahl von Funkstationen empfängt. Dies hat zur Folge, dass die Interferenzstörung zunimmt und in extremen Situationen kein Datenverkehr mehr möglich ist.
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Die zuletzt beschriebene Situation bei Empfang von vielen Mobilfunkstationen bedeutet für die (UL-) Rückrichtung (Drohne zur Funkstation), dass das Sendesignal auf jeden Fall auch von allen Stationen empfangen wird, was sich auch störend auf den Drohnenempfang im DL auswirkt. Da nur bei der Serving-Zelle das Signal als Nutzsignal verarbeitet wird, trägt das Signal bei den anderen Stationen dazu bei, das Rauschniveau (Noise Rise) zu erhöhen und somit die mögliche übertragbare Datenrate im UL zu reduzieren. Die Drohne bewirkt somit eine Verminderung der Kapazität im Mobilfunknetz.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Konzept zu schaffen, um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, insbesondere ein Konzept zur verbesserten Kommunikation zwischen UAVs, insbesondere Drohnen, und Funkzellen des Kommunikationsnetzes.
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Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, störende Interferenzen bei der Kommunikation zwischen UAVs bzw. Drohnen und Funkstationen soweit wie möglich zu unterdrücken, um die Kommunikation zu verbessern, insbesondere bei der Bewegung von UAVs durch den unteren Luftraum der Erde.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die im Folgenden vorgestellten Verfahren und Systeme können von verschiedener Art sein. Die einzelnen beschriebenen Elemente können durch Hardware- oder Softwarekomponenten realisiert sein, beispielsweise elektronische Komponenten, die durch verschiedene Technologien hergestellt werden können und zum Beispiel Halbleiterchips, ASICs, Mikroprozessoren, digitale Signalprozessoren, integrierte elektrische Schaltungen, elektrooptische Schaltungen und/oder passive Bauelemente umfassen.
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Die im Folgenden vorgestellten Drohnen oder allgemein unbemannte Systeme oder unbemannte Luftfahrzeuge, UAVs, werden weitgehend über ein Mobilfunknetz gesteuert. Fliegen oder fahren sie in visueller Sichtlinie, werden sie typischerweise über WiFi von einem Piloten am Boden gesteuert, außerhalb der Sichtlinie kann der Pilot sie über Mobilfunknetze von Telekommunikationsanbietern steuern.
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In der folgenden Beschreibung bezieht sich der Ausdruck UAV auf ein unbemanntes Luftfahrzeug oder ein ferngesteuertes Flugobjekt. Im Folgenden werden unbemannte Luftfahrzeuge (UAVs) und Drohnen beschrieben. Ein UAV, allgemein bekannt als Drohne, unbemanntes Luftfahrzeugsystem (UAS), ferngesteuertes Luftfahrzeugsystem (RPAS), ferngesteuertes Fluggerät, ist ein Flugzeug ohne einen menschlichen Piloten an Bord. Ein UAV ist als ein motorbetriebenes, luftgestütztes Fahrzeug definiert, das keine menschliche Bedienungsperson trägt, aerodynamische Kräfte verwendet, um einen Fahrzeugauftrieb zu erzeugen, das autonom fliegen kann oder ferngesteuert werden kann, und das eine Nutzlast tragen kann. Der Flug von UAVs kann gemäß verschiedenen Automatisierungsgraden erfolgen: entweder mittels Fernsteuerung durch einen menschlichen Bediener bzw. Piloten oder vollständig oder zumindest teilweise autonom durch einen Bordcomputer. Darüber hinaus ist die Anwendung dieser Erfindung auch in Helikoptern und Flugzeugen, welche ein zellulares Funknetz nutzen, sinnvoll einzusetzen.
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UAVs, wie im Folgenden beschrieben, eignen sich für den Einsatz im unteren Luftraum. Unter dem Begriff „unterer Luftraum“ ist in dieser Offenbarung der Luftraum bis zu einer Höhe über Grund von maximal 3000 Meter gemeint.
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UAVs, wie sie im Folgenden beschrieben werden, können mit globalen GNSS-Empfängern (GPS, GLONASS, Galileo) ausgestattet sein, um ihre Position mit hoher Präzision (innerhalb weniger Meter) unter Verwendung eines entlang einer Sichtlinie übertragenen Zeitsignals von einem Satelliten zu bestimmen. Die GNSS-Empfänger können zur Bereitstellung von Position, Navigation oder zum Verfolgen der Position verwendet werden. Zusätzlich erlauben die empfangenen Signale dem elektronischen Empfänger, die aktuelle Ortszeit mit hoher Genauigkeit zu berechnen, was eine Zeitsynchronisation ermöglicht.
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Die im Folgenden vorgestellten Geräte, Systeme und Verfahren sind dafür geeignet, Informationen über ein Kommunikationsnetzwerk zu übertragen. Ein solches Kommunikationsnetzwerk kann verschiedene Technologien und Netzwerkstandards umfassen, beispielsweise ein Mobilfunknetzwerk entsprechend GSM, UMTS, LTE oder 5G.
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Bei Mobilfunknetzwerken wie LTE ist das UE immer mit dem Mobilfunknetz verbunden (always on, RRC-connection). In Bezug auf die hier beschriebenen UAVs wird im Folgenden zwischen „Connected Mode“ und „Idle Mode“ unterschieden. Dabei bezeichnet der „Idie Mode“ das Scannen der Umgebung mit der Omni-Antenne auf vorhandene Funkzellen, während der „Connected Mode“ eine dedizierte Verbindung mit einer bestimmten Funkzelle oder Basisstation bezeichnet.
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Ein Konzept der Anmeldung besteht darin, das UAV bzw. die Drohne mit intelligenter Antennentechnik auszustatten, um Interferenzen im DL und UL Kommunikationspfad zu reduzieren und so Kommunikationsnetz zu schützen. Hierbei wird das UAV mit einer adaptiven Antenne (mit Richtcharakteristik) und einer Omni-Antenne (Rundstrahlantenne) ausgestattet, um die UL und DL Kommunikationspfade im „connected_mode“ mit der adaptiven Antenne und im „idle_mode“ mit der Omni Antenne zu bedienen. Dies erlaubt, die Ressource Frequenz effektiv zu nutzen und damit Interferenzen zu unterdrücken oder zumindest zu reduzieren. Netzseitige Lösungen können nicht das gleiche Spektrum an Verbesserungen bieten und sind darüber hinaus auch wesentlich kostenintensiver.
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Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein unbemanntes Luftfahrzeug („Unmanned Aerial Vehicle“, UAV) insbesondere Drohne, mit: einer Rundstrahl-Antenne, die ausgebildet ist, Funksignale einer Mehrzahl von Basisstationen im Umfeld des UAV zu erfassen; einer adaptiven Antenne mit Richtcharakteristik mit Hauptstrahlrichtung, wobei die Hauptstrahlrichtung auf eine Basisstation der Mehrzahl von Basisstationen ausrichtbar ist; und einem Controller, der ausgebildet ist, ein bestimmtes Funksignal aus den von der Rundstrahl-Antenne empfangenen Funksignalen der Mehrzahl von Basisstationen entsprechend einem Auswahlkriterium auszuwählen und die Hauptstrahlrichtung der adaptiven Antenne mit Richtcharakteristik auf die dem bestimmten Funksignal zugehörige Basisstation auszurichten; und einer Kommunikationseinrichtung, welche ausgebildet ist, eine Kommunikationsverbindung mit einer Serving-Basisstation aufzubauen, welche der Basisstation der Mehrzahl von Basisstationen entspricht, auf welche die Hauptstrahlrichtung der adaptiven Antenne mit Richtcharakteristik ausgerichtet ist.
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Ein solches UAV bietet den Vorteil, dass es erlaubt, die Ressource Frequenz effektiv zu nutzen und damit Interferenzen zu unterdrücken oder zumindest zu reduzieren. Mittels der Rundstrahl-Antenne kann die Umgebung des UAV effizient erfasst werden, um mögliche Kandidaten von Basisstationen zu identifizieren, die als Serving-Basisstation in Betracht kommen. Der Controller kann eine optimale Basisstation auswählen, die dann als Serving-Basisstation genutzt werden kann, um eine Kommunikationsverbindung aufzubauen. Während der Kommunikation (im „Connected Mode“) sucht die Rundstrahl-Antenne weiterhin nach in Frage kommenden Basisstationen, um je nach Geschwindigkeit des UAV rechtzeitig einen Handover zu einer besseren Basisstation durchführen zu können. Ein solches UAV ist sehr effizient dabei, einen optimalen Kommunikationspfad zu finden, insbesondere im unteren Luftraum der Erde, in dem mehrere Funksignale von Basisstationen gleichzeitig erreichbar sind. Die Ausnutzung der Frequenzen wird verbessert, so dass sich die Interferenzsituation entspannt und mehrere UAVs sich mit mehreren Basisstationen verbinden können ohne dabei übermäßige Interferenzen zu erzeugen. Störende Interferenzen bei der Kommunikation zwischen UAVs bzw. Drohnen und Funkstationen werden weitestgehend unterdrückt. Die Kommunikation verbessert sich, insbesondere bei Bewegung der UAVs durch den unteren Luftraum der Erde. Der untere Luftraum der Erde befindet sich oberhalb des bodennahen Luftraums, in dem üblicherweise Mobilfunkkommunikation zwischen Nutzern stattfindet, d.h. in einer Höhe ab etwa 10 bis 100 m.
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Gemäß einer Ausführungsform des UAV basiert das Auswahlkriterium auf einer Bewertung von Signalstärken der Funksignale der Mehrzahl von Basisstationen, insbesondere einer Bestimmung eines Maximums der Signalstärken.
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Dies bringt den Vorteil, dass die unterschiedlichen Empfangssignale durch verschiedene Empfangsmethoden, z.B. Demodulation, IFFT, Dekorrelation leicht identifiziert werden können und ihre Signalstärke auf einfache Weise gemessen werden kann. Das Signal mit der größten Empfangsleistung zeigt dann an, welche Basisstation dem UAV am nächsten liegt und zu welcher Basisstation die Kommunikationsverbindung die beste Qualität haben wird. Diese eignet sich dann zur Auswahl als Serving-Basisstation.
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Gemäß einer Ausführungsform des UAV umfasst die adaptiven Antenne mit Richtcharakteristik ein Antennen-Array; und der Controller ist ausgebildet ist, die Hauptstrahlrichtung des Antennen-Arrays basierend auf einem adaptiven Beamforming auf die Serving-Basisstation hin auszurichten.
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Dies bringt den Vorteil erhöhter Richtungsempfindlichkeit und damit besserer Ressourcenausnutzung. Die Signale werden in einer Weise kombiniert, die die Signalstärke zu/von einer gewählten Richtung erhöht. Signale zu/von anderen Richtungen werden in einer konstruktiven oder destruktiven Weise kombiniert, was zu einer Verschlechterung des Signals zu/von der unerwünschten Richtung führt. Diese Technik sorgt für Richtungsempfindlichkeit, ohne ein Array von Empfängern oder Sendern physikalisch zu bewegen.
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Gemäß einer Ausführungsform des UAV sind die Rundstrahlantenne und die adaptiven Antenne mit Richtcharakteristik als ein und dieselbe physikalische Antenne ausgebildet. Eine solche Ausführung ist als ein Beispiel zu verstehen. In einem anderen Beispiel können beide Antennen auch als separate Antennen ausgeführt sein.
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Dies bringt den Vorteil, dass die Antenne kompakt aufgebaut sein kann und damit Platz einspart.
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Gemäß einer Ausführungsform des UAV ist der Controller ausgebildet, einen Downtilt bzw. eine nach unten gerichtete Neigung der adaptiven Antenne mit Richtcharakteristik einzustellen, um die Hauptstrahlrichtung der adaptiven Antenne mit Richtcharakteristik auf die Serving-Basisstation auszurichten.
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Dies bringt den Vorteil, dass die Ausrichtung der adaptiven Antenne mit Richtcharakteristik auf die Serving-Basisstation mit einfachen Mitteln, d.h. mit Einstellung des Downtilt, realisiert werden kann. Dies kann sichtbar durch entsprechende Bewegungsmittel der Antenne, oder aber auch unsichtbar durch entsprechenden inneren Aufbau der Antenne geschehen.
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Gemäß einer Ausführungsform des UAV ist der Controller ausgebildet, den Downtilt der adaptiven Antenne mit Richtcharakteristik basierend auf einer Höhe des UAV über der Serving-Basisstation und/oder einer Entfernung des UAV zur Serving-Basisstation einzustellen.
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Dies bringt den Vorteil, dass sich die adaptive Antenne mit Richtcharakteristik auf einfache Weise in Richtung der Serving-Basisstation einstellen lässt. Die Höhe gibt einen Anhaltspunkt in welchem Winkel sich der Downtilt bewegt und die Entfernung zur Basisstation zeigt an, wie lange eine Einstellung konstant gehalten werden kann bis die Ausrichtung auf eine andere Basisstation erfolgt.
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Gemäß einer Ausführungsform des UAV ist der Controller ausgebildet, den Downtilt der adaptiven Antenne mit Richtcharakteristik basierend auf einer Geschwindigkeit des UAV einzustellen.
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Dies bringt den Vorteil, dass des UAV einen Hinweis darauf gibt, wie schnell mit einem Handover zur nächsten Serving-Basisstation zu rechnen ist. Bei Nutzung der Geschwindigkeit des UAV lässt sich die adaptive Antenne mit Richtcharakteristik sehr genau auf die Serving-Basisstation ausrichten, insbesondere bei schnellem Flug des UAV.
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Gemäß einer Ausführungsform des UAV ist die Kommunikationseinrichtung ausgebildet, von der Serving-Basisstation und/oder benachbarten Basisstationen Informationen über eine Ausrichtung der adaptiven Antenne mit Richtcharakteristik zu empfangen; und der Controller ist ausgebildet, die Hauptstrahlrichtung der adaptiven Antenne mit Richtcharakteristik basierend auf den empfangenen Informationen der Serving-Basisstation und/oder der benachbarten Basisstationen auszurichten.
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Dies bringt den Vorteil, dass die Basisstation und/oder die benachbarten Basisstationen mit ihnen bekannten Informationen dafür sorgen können, dass die Einstellung der adaptiven Antenne mit Richtcharakteristik des UAV optimal erfolgen kann.
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Gemäß einer Ausführungsform des UAV ist die Kommunikationseinrichtung ausgebildet, eine geographische Position des UAV an die Serving-Basisstation und/oder die benachbarten Basisstationen zu übertragen, wobei die von der Basisstation und/oder den benachbarten Basisstationen empfangenen Informationen über die Ausrichtung der adaptiven Antenne mit Richtcharakteristik auf einer Auswertung der geographischen Position des UAV bezüglich einer geographischen Position der Serving-Basisstation und/oder der benachbarten Basisstationen beruhen.
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Dies bringt den Vorteil, dass durch das Übertragen der Position des UAV an die Serving-Basisstation und/oder die benachbarten Basisstationen diese eine genaue Positionsbestimmung des UAV durchführen können und dem UAV entsprechende Informationen zur präzisen Einstellung der adaptiven Antenne mit Richtcharakteristik übermitteln können. Der Controller kann mit diesen Informationen die adaptive Antenne mit Richtcharakteristik sehr präzise auf die Serving-Basisstation ausrichten und das Tracking zu anderen Basisstationen kann sehr genau und zur richtigen Zeit erfolgen.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das UAV ein Positionsbestimmungsmodul, insbesondere einen Globalen Satellitennavigationssystem (GNSS) Empfänger zur Bestimmung einer geographischen Position des UAV und der Controller ist ausgebildet, die Hauptstrahlrichtung der adaptiven Antenne mit Richtcharakteristik basierend auf der geographischen Position des UAV auszurichten.
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Dies bringt den Vorteil, dass das UAV über die Positionsbestimmung seiner Position in Zusammenwirken mit den Informationen über die geografischen Positionen der Serving-Basisstation und/oder der benachbarten Basisstationen bereits vorab planen kann, wann ein Wechsel zu einer anderen Basisstation vorteilhaft ist. Damit lässt sich der Kommunikationsaufbau und die Übergabe der Kommunikation an andere Basisstationen effizient planen.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das UAV einen Höhensensor zur Bestimmung einer Höhenangabe des UAV, und der Controller ist ausgebildet, die Hauptstrahlrichtung der adaptiven Antenne mit Richtcharakteristik basierend auf der Höhenangabe des UAV auszurichten.
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Dies bringt den Vorteil, dass mit dem Wissen über die eigene Höhe, die UAV die Hauptstrahlrichtung der Richtfunkantenne auf einen gewissen Winkelbereich einschränken kann und damit eine feinere Einstellung der adaptiven Antenne mit Richtcharakteristik vornehmen kann, was zu einer verbesserten Kommunikation führt.
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Gemäß einer Ausführungsform des UAV ist die adaptive Antenne mit Richtcharakteristik ausgebildet, eine Abstrahlung von Signalkomponenten in Richtung der Serving-Basisstation zu verstärken und eine Abstrahlung von Signalkomponenten in Richtung benachbarter Basisstationen abzuschwächen. Die adaptive Antenne mit Richtcharakteristik ist ferner ausgebildet, einen Empfang von Signalkomponenten aus Richtung der Serving-Basisstation zu verstärken und einen Empfang von Signalkomponenten aus Richtung benachbarter Basisstationen abzuschwächen.
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Dies bringt den Vorteil, dass die Ressourcen des Kommunikationsnetzes effizient genutzt werden und Interferenzen soweit möglich unterdrückt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform des UAV ist der Controller ausgebildet, der Kommunikationseinrichtung einen Wechsel des ausgewählten Funksignals anzuzeigen; und die Kommunikationseinrichtung ist ausgebildet, ansprechend auf dem Wechsel des ausgewählten Funksignals einen Handover der Kommunikation von der Serving-Basisstation zu einer anderen Basisstation vorzunehmen.
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Dies bringt den Vorteil, dass die Übergabe der Kommunikation von einer Basisstation zur nächsten effizient erfolgt.
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Gemäß einer Ausführungsform des UAV ist die Rundstrahl-Antenne ausgebildet, Funksignale der Mehrzahl von Basisstationen zu erfassen, welche sich in Sichtkontakt zu dem UAV befinden, insbesondere Funksignale, welche vor Erfassung durch die Rundstrahl-Antenne einen unteren Luftraum passiert haben.
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Dies bringt den Vorteil, dass das UAV insbesondere im unteren Luftraum sehr effizient Funksignale von Basisstationen empfangen kann, um die geeignete Basisstation auszuwählen und mit der adaptiven Antenne mit Richtcharakteristik besser aufzulösen. Gegenüber Lösungen ohne adaptiver Antenne mit Richtcharakteristik führt dies zu einer deutlichen Reduktion der störenden Interferenzen, welche insbesondere im unteren Luftraum auftreten.
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Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines unbemannten Luftfahrzeugs, UAV, insbesondere einer Drohne, mit einer Rundstrahl-Antenne zum Erfassen von Funksignalen einer Mehrzahl von Basisstationen im Umfeld des UAV; und einer adaptiven Antenne mit Richtcharakteristik mit Hauptstrahlrichtung, wobei die Hauptstrahlrichtung auf eine Basisstation der Mehrzahl von Basisstationen ausrichtbar ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Auswählen eines bestimmten Funksignals aus den von der Rundstrahl-Antenne empfangenen Funksignalen der Mehrzahl von Basisstationen entsprechend einem Auswahlkriterium; Ausrichten der Hauptstrahlrichtung der adaptiven Antenne mit Richtcharakteristik auf die dem bestimmten Funksignal zugehörige Basisstation; und Aufbauen einer Kommunikationsverbindung mit einer Serving-Basisstation, welche der Basisstation der Mehrzahl von Basisstationen entspricht, auf welche die Hauptstrahlrichtung der adaptiven Antenne mit Richtcharakteristik ausgerichtet ist.
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Ein solches Verfahren bietet den Vorteil, dass es erlaubt, die Ressource Frequenz effektiv zu nutzen und damit Interferenzen zu unterdrücken oder zumindest zu reduzieren. Mittels der Rundstrahl-Antenne kann die Umgebung des UAV effizient erfasst werden, um mögliche Kandidaten von Basisstationen zu identifizieren, die als Serving-Basisstation in Betracht kommen. Während der Kommunikation (im „Connected Mode“) sucht die Rundstrahl-Antenne weiterhin nach in Frage kommenden Basisstationen, um je nach Geschwindigkeit des UAV rechtzeitig einen Handover zu einer besseren Basisstation durchführen zu können. Ein solches Verfahren ist sehr effizient dabei, einen optimalen Kommunikationspfad zu finden, insbesondere im unteren Luftraum der Erde, in dem mehrere Funksignale von Basisstationen gleichzeitig erreichbar sind. Die Ausnutzung der Frequenzen wird verbessert, so dass sich die Interferenzsituation entspannt und mehrere UAVs sich mit mehreren Basisstationen verbinden können ohne dabei übermäßige Interferenzen zu erzeugen. Störende Interferenzen bei der Kommunikation zwischen UAVs bzw. Drohnen und Funkstationen werden weitestgehend unterdrückt.
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Weitere Ausführungsbeispiele werden Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung der Umgebung 100 einer Drohne 110 bei Flug im unteren Luftraum der Erde;
- 2 Darstellungen gemessener CDF („Cumulative Density Function“)-Verteilungen der Downlink-Interferenzen in Abhängigkeit von der Flughöhe eines UAV bei städtischer Netzstruktur 200a und ländlicher Netzstruktur 200b;
- 3 Darstellungen gemessener CDF-Verteilungen der Uplink-Interferenzen in Abhängigkeit von der Flughöhe eines UAV bei städtischer Netzstruktur 300a und ländlicher Netzstruktur 300b;
- 4 eine schematische Darstellung eines UAVs 400 bei Bewegung im unteren Luftraum der Erde gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
- 5 eine schematische Darstellung eines Verfahrens 500 zur Steuerung eines unbemannten Luftfahrzeugs, UAV, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
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In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil hiervon bilden und in denen als Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeführt werden kann. Es versteht sich, dass auch andere Ausführungsformen genutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Konzept der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einem beschränkenden Sinne zu verstehen. Ferner versteht es sich, dass die Merkmale der verschiedenen hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch etwas anderes angegeben ist.
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Die Aspekte und Ausführungsformen werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen sich im Allgemeinen auf gleiche Elemente beziehen. In der folgenden Beschreibung werden zu Erläuterungszwecken zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein eingehendes Verständnis von einem oder mehreren Aspekten der Erfindung zu vermitteln. Für einen Fachmann kann es jedoch offensichtlich sein, dass ein oder mehrere Aspekte oder Ausführungsformen mit einem geringeren Grad der spezifischen Details ausgeführt werden können. In anderen Fällen werden bekannte Strukturen und Elemente in schematischer Form dargestellt, um das Beschreiben von einem oder mehreren Aspekten oder Ausführungsformen zu erleichtern. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen genutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Konzept der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Wenngleich ein bestimmtes Merkmal oder ein bestimmter Aspekt einer Ausführungsform bezüglich nur einer von mehreren Implementierungen offenbart worden sein mag, kann außerdem ein derartiges Merkmal oder ein derartiger Aspekt mit einem oder mehreren anderen Merkmalen oder Aspekten der anderen Implementierungen kombiniert werden, wie für eine gegebene oder bestimmte Anwendung erwünscht und vorteilhaft sein kann. Weiterhin sollen in dem Ausmaß, in dem die Ausdrücke „enthalten“, „haben“, „mit“ oder andere Varianten davon entweder in der ausführlichen Beschreibung oder den Ansprüchen verwendet werden, solche Ausdrücke auf eine Weise ähnlich dem Ausdruck „umfassen“ einschließend sein. Die Ausdrücke „gekoppelt“ und „verbunden“ können zusammen mit Ableitungen davon verwendet worden sein. Es versteht sich, dass derartige Ausdrücke dazu verwendet werden, um anzugeben, dass zwei Elemente unabhängig davon miteinander kooperieren oder interagieren, ob sie in direktem physischem oder elektrischem Kontakt stehen oder nicht in direktem Kontakt miteinander stehen. Außerdem ist der Ausdruck „beispielhaft“ lediglich als ein Beispiel aufzufassen anstatt der Bezeichnung für das Beste oder Optimale. Die folgende Beschreibung ist deshalb nicht in einem einschränkenden Sinne zu verstehen.
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1 zeigt eine schematische Darstellung der Umgebung 100 einer Drohne 110 bei Flug im unteren Luftraum der Erde.
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Einer der wichtigen Punkte ist die Funkanbindung der Drohnen. Da die Mobilfunknetze eine nahezu flächendeckende Versorgung bieten, liegt der Gedanke nahe diese Netze zur Drohnensteuerung und zur Übertragung von Nutzdaten (Payload) zu nutzen. Die Funkanbindung ist aus zwei Gründen wichtig. Zum ersten sind Steuerung und Statusmeldungen zu Ort, Geschwindigkeit und Flugrichtung von hoher Sicherheitsrelevanz. Der zweite Aspekt beruht auf Anwendungen wie der Übertragung von Informationen z.B. zur Trassenüberwachung, z.B. bei Events und in Notfallsituationen etc.
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Die Mobilfunknetze bedienen in erster Linie terrestrische Nutzer während Drohnen 110 sich in dem unteren Luftraum bewegen. Unklar ist bisher, ob das terrestrische Netz auch die Anforderungen für die Versorgung des unteren Luftraumes erfüllen kann ohne dass schädliche Auswirkungen auf das Mobilfunknetz und die terrestrischen Nutzer auftreten. Bei vermehrtem Einsatz von Drohnen ist mit einer negativen Beeinflussung des terrestrischen Netzes zu rechnen.
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Die folgenden Darstellungen in den 2 und 3 illustrieren die Auswirkungen des Einsatzes von Drohnen auf das terrestrische Netz. Die vorliegende Anmeldung zeigt Lösungen auf, um diese negativen Auswirkungen auf das terrestrische Netz soweit möglich zu unterdrücken und dabei die Kosten für den Netzbetreiber (d.h. den technischen Aufwand) so gering wie möglich zu halten.
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2 zeigt Darstellungen gemessener CDF („Cumulative Distribution Function“, kumulative Verteilungsfunktion)-Verteilungen der Downlink-Interferenzen in Abhängigkeit von der Flughöhe eines UAV bei städtischer Netzstruktur 200a und ländlicher Netzstruktur 200b.
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In der Wahrscheinlichkeitstheorie und Statistik ist die kumulative Verteilungsfunktion (CDF, auch kumulative Dichtefunktion genannt) einer reell-wertigen Zufallsvariablen X, oder einfach Verteilungsfunktion von X genannt, ausgewertet bei x, die Wahrscheinlichkeit, dass X einen Wert kleiner oder gleich x annehmen wird.
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Die Kurve 201 illustriert die Verteilung des Downlink SNR (Signal-zu-Rauschabstand) bei städtischer Netzstruktur 200a (oberes Diagramm) und ländlicher Netzstruktur 200b (unteres Diagramm) in einer Flughöhe der Drohne von 150 m. Die Kurve 202 illustriert die Verteilung in einer Flughöhe der Drohne von 100 m. Die Kurve 203 illustriert die Verteilung in einer Flughöhe der Drohne von 50 m. Die Kurve 204 illustriert die Verteilung in einer Flughöhe der Drohne von 10 m.
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Der Anstieg der Interferenz in Abhängigkeit der Position des Endgerätes (z.B. der Drohne) und der dort anzutreffenden Netzstruktur ist prinzipiell einfach zu verstehen, jedoch ist die Abschätzung der sich einstellenden Interferenz in dB ein sehr komplexes Szenario, welches nur messtechnisch oder mit einem geeigneten Simulations- / Planungstool (wie z.B. mit „Pegaplan“) zu ermitteln ist.
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Im Vergleich einer städtischen und damit dichten Netzstruktur mit einer ländlichen mit großen Abständen der Funkstationen ist deutlich erkennbar, dass negative und damit hoch interferenzbelastete Werte an der Drohne deutlich häufiger auftreten.
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3 zeigt Darstellungen gemessener CDF-Verteilungen der Uplink-Interferenzen in Abhängigkeit von der Flughöhe eines UAV bei städtischer Netzstruktur 300a und ländlicher Netzstruktur 300b.
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Die Kurve 201 illustriert die Verteilung des Uplink Noise-Rise (Anstieg der Interzellen-Interferenz) bei städtischer Netzstruktur 300a (oberes Diagramm) und ländlicher Netzstruktur 300b (unteres Diagramm) in einer Flughöhe der Drohne von 150 m. Die Kurve 202 illustriert die Verteilung in einer Flughöhe der Drohne von 100 m. Die Kurve 203 illustriert die Verteilung in einer Flughöhe der Drohne von 50 m. Die Kurve 204 illustriert die Verteilung in einer Flughöhe der Drohne von 10 m.
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Die UL Berechnung zeigt, dass sich der Noise Rise im ländlichen Gebiet schlechter darstellt. Dies rührt daher, dass die Werte über alle Zellen gebildet werden (im städtische Bereich gibt es mehr Zellen die keine UL Interferenz aufweisen). Unabhängig vom betrachteten Szenario (städtisch oder ländlich), sind sowohl im DL wie auch im UL die negativen Auswirkungen durch die Kommunikation zwischen Mobilfunknetz und Drohnen deutlich sichtbar.
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Zielsetzung ist die Reduzierung der Interferenz im DL und im UL. Hierbei werden lediglich die Eigenschaften beschrieben die eine geeignete Lösung mitbringen soll. Es gibt verschiedene Lösungsansätze, jedoch sollen nur die Möglichkeiten betrachtet werden, die den größtmöglichen Nutzen für ein erdgebundenes Mobilfunknetz und ferner geringe Kosten für den Netzbetreiber verursachen.
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4 zeigt eine schematische Darstellung eines UAVs 410, insbesondere einer Drohne, bei Bewegung im unteren Luftraum der Erde gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Das UAV 410 ist Teil eines Kommunikationssystems 400, das eine Mehrzahl von Funkstationen (oder Basisstationen, eNodeBs oder auch Access Points) umfasst, welche dem UAV 410 erlauben, eine Kommunikationsverbindung aufzubauen.
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Je nachdem in welcher Netzstruktur und Flughöhe das UAV 410 bzw. die Drohne sich befindet, wird eine unterschiedliche Anzahl von Funkstationen 101, 102, 103 empfangen. Dies führt unweigerlich zu einer Erhöhung der Interferenz im DL. Um hier die Netzverfügbarkeit für die Kontrollkanäle (gemeint ist die Drohnensteuerung bzw. Statusabfrage für die Deutsche Flugsicherung) zu verbessern, werden im Folgenden Lösungen vorgestellt, welche die Interferenzsituation verbessern.
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Das UAV 410 umfasst eine Rundstrahl-Antenne 411, die ausgebildet ist, Funksignale 121, 122, 123 einer Mehrzahl von Basisstationen 101, 102, 103 im Umfeld 421 des UAV 410 zu erfassen, eine adaptive Antenne mit Richtcharakteristik 412 mit Hauptstrahlrichtung 422, die auf eine Basisstation, z.B. Basisstation 102 der Mehrzahl von Basisstationen 101, 102, 103 ausrichtbar ist, einen Controller 413 und eine Kommunikationseinrichtung 414.
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Der Controller 413 ist ausgebildet, ein bestimmtes Funksignal (z.B. Funksignal 122) aus den von der Rundstrahl-Antenne 411 empfangenen Funksignalen 121, 122, 123 der Mehrzahl von Basisstationen 101, 102, 103 entsprechend einem Auswahlkriterium auszuwählen und die Hauptstrahlrichtung 422 der adaptiven Antenne mit Richtcharakteristik 412 auf die dem bestimmten Funksignal 122 zugehörige Basisstation 102 auszurichten.
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Die Kommunikationseinrichtung 414 ist ausgebildet, eine Kommunikationsverbindung mit einer Serving-Basisstation 102 aufzubauen, welche der Basisstation 102 der Mehrzahl von Basisstationen 101, 102, 103 entspricht, auf welche die Hauptstrahlrichtung 422 der adaptiven Antenne mit Richtcharakteristik 412 ausgerichtet ist.
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Das Auswahlkriterium kann z.B. auf einer Bewertung der Signalstärke der Referenzsignale (bei LTE: RSRP, „reference signal received power“) der Mehrzahl von Basisstationen 101, 102, 103 basieren, beispielsweise einer Bestimmung eines Maximums der Signalstärken. Das Auswahlkriterium kann auf einer besten Qualität der empfangenen Signale beruhen, z.B. einer höchsten QoS (Quality of Service).
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In einer Ausführungsform kann die adaptive Antenne mit Richtcharakteristik 412 ein Antennen-Array umfassen. Der Controller 413 kann dann beispielsweise die Hauptstrahlrichtung 422 des Antennen-Arrays basierend auf einem adaptiven Beamforming auf die Serving-Basisstation 102 hin ausrichten.
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Adaptives Beamforming (Strahlformung) bezeichnet ein System, das eine adaptive räumliche Signalverarbeitung mit einem Array (Anordnung) von Sendern oder Empfängern durchführt. Die Signale werden in einer Weise kombiniert, die die Signalstärke zu/von einer gewählten Richtung erhöht. Signale zu/von anderen Richtungen werden in einer konstruktiven oder destruktiven Weise kombiniert, was zu einer Verschlechterung des Signals zu/von der unerwünschten Richtung führt. Diese Technik sorgt für Richtungsempfindlichkeit, ohne ein Array von Empfängern oder Sendern physikalisch zu bewegen.
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In einer Ausführungsform können die Rundstrahlantenne 411 und die adaptive Antenne mit Richtcharakteristik 412 als ein und dieselbe physikalische Antenne ausgebildet sein.
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Der Controller 413 kann ausgebildet sein, einen Downtilt (d.h. abwärtsseitige Neigung) der adaptiven Antenne mit Richtcharakteristik 412 einzustellen, um die Hauptstrahlrichtung 422 der adaptiven Antenne mit Richtcharakteristik 412 auf die Serving-Basisstation 412 hin auszurichten.
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Die im Mobilfunk üblichen Richtantennen der Basisstation haben in vertikaler Richtung eine besonders starke Richtwirkung (der „Strahl“ soll ja nicht in den Himmel oder in den Boden gehen, sondern möglichst zu den Seiten wegführen). Dadurch erreicht man einerseits eine hohe Reichweite, hat aber auch im Falle einer hoch montierten Antenne im näheren Umkreis von dieser keine Feldabdeckung. Möchte man eine große Reichweite verhindern (z. B. wegen einer dicht benachbarten Nachbarzelle), oder will man auch den näheren Bereich um die Antenne gut erreichen, neigt man diese leicht nach unten („downtilt“). Dies kann sichtbar durch geneigte Montage, oder aber auch unsichtbar durch entsprechenden inneren Aufbau der Antenne geschehen. Für das UAV ist es wünschenswert den Downtilt der adaptiven Antenne mit Richtcharakteristik so einzustellen, dass die adaptive Antenne mit Richtcharakteristik in Richtung der Basisstation(en) am Boden zeigt.
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Der Controller 413 kann ausgebildet sein, den Downtilt der adaptiven Antenne mit Richtcharakteristik 412 basierend auf einer Höhe des UAV 410 über der Serving-Basisstation 102 und/oder einer Entfernung des UAV 410 zur Serving-Basisstation 102 einzustellen. Bei geringer Höhe kann sich die Serving-Basisstation 102 mehr seitlich befinden als bei größerer Höhe, so dass geringer Höhe ein geringerer Downtilt eingestellt werden kann als bei größerer Höhe.
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Der Controller 413 kann ausgebildet sein, den Downtilt der adaptiven Antenne mit Richtcharakteristik 412 basierend auf einer Geschwindigkeit des UAV 410 einzustellen. Mit hoher Geschwindigkeit ändert sich der einzustellende Downtilt schneller als mit langsamerer Geschwindigkeit, da das UAV 410 schneller die Serving-Basisstation 102 passiert.
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Die Kommunikationseinrichtung 414 kann ausgebildet sein, von der Serving-Basisstation 102 Informationen über eine geographische Position der Serving-Basisstation 102 und/oder benachbarter Basisstationen 101, 103 zu empfangen. Der Controller 413 kann die Hauptstrahlrichtung 422 der adaptiven Antenne mit Richtcharakteristik 412 basierend auf der geographischen Position der Serving-Basisstation 102 und/oder der benachbarten Basisstationen 101, 103 ausrichten.
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In einer Ausführungsform kann das UAV 410 ein Positionsbestimmungsmodul, insbesondere einen Globalen Satellitennavigationssystem (GNSS) Empfänger zur Bestimmung einer geographischen Position des UAV (410) aufweisen. Der Controller 413 kann ausgebildet sein, die Hauptstrahlrichtung 422 der adaptiven Antenne mit Richtcharakteristik 412 basierend auf der geographischen Position des UAV 410 auszurichten.
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In einer Ausführungsform kann das UAV 410 einen Höhensensor zur Bestimmung einer Höhenangabe des UAV 410 aufweisen. Der Controller 413 kann ausgebildet sein, die Hauptstrahlrichtung 422 der adaptiven Antenne mit Richtcharakteristik 412 basierend auf der Höhenangabe des UAV 410 auszurichten.
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Die adaptive Antenne mit Richtcharakteristik 412 dienst dazu, eine Abstrahlung von Signalkomponenten in Richtung der Serving-Basisstation 102 zu verstärken und eine Abstrahlung von Signalkomponenten in Richtung benachbarter Basisstationen 101, 103 abzuschwächen. Die adaptive Antenne mit Richtcharakteristik 412 dient ferner dazu, einen Empfang von Signalkomponenten aus Richtung der Serving-Basisstation 102 zu verstärken und einen Empfang von Signalkomponenten aus Richtung benachbarter Basisstationen 101, 103 abzuschwächen, um so die Interferenzsituation zu verbessern.
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In einer Ausführungsform ist der Controller 413 ausgebildet, der Kommunikationseinrichtung 414 einen Wechsel des ausgewählten Funksignals 122 anzuzeigen, z.B. wenn ein anderes Funksignal das Auswahlkriterium erfüllt, da es beispielsweise aufgrund einer Bewegung des UAV jetzt eine höhere Empfangssignalstärke hat. Die Kommunikationseinrichtung 414 ist ausgebildet, ansprechend auf dem Wechsel des ausgewählten Funksignals 122 einen Handover von der Serving-Basisstation 102 zu einer anderen Basisstation 101, 103 vorzunehmen.
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In einer Ausführungsform ist die Rundstrahl-Antenne 411 ausgebildet, Funksignale 121, 122, 123 der Mehrzahl von Basisstationen 101, 102, 103 zu erfassen, welche sich in Sichtkontakt zu dem UAV 410 befinden, insbesondere Funksignale, welche vor Erfassung durch die Rundstrahl-Antenne 411 einen unteren Luftraum passiert haben.
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Die Empfangssituation des UAV bzw. der Drohne erfährt eine Verbesserung durch ein entsprechendes Beamforming der Funkstation (z.B. Funkstation 102 in 4) wie auch Multi User MIMO. Eine effektive Leistungssteuerung (Power Control) führt ebenfalls zu einer Verbesserung. Die Maßnahmen an den Funkstationen 101, 102, 103 sind in ihrer Effektivität aber deutlich begrenzt und erfordern eine netzweite Einbringung. Daher werden im Folgenden Maßnahmen an dem UAV bzw. der Drohne beschrieben, um die Interferenzsituation zu verbessern.
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Durch die Nutzung des unteren Luftraumes befindet sich die Drohne immer in einer exponierten Position. Die im Folgenden beschriebene Lösung führt zu einer Reduktion der Interferenz. Ein Aspekt dieser Lösung ist, dass im UL die Drohne beim Senden ihr Nutzsignal (Payload) idealerweise nur an die Serving-Zelle überträgt. In allen anderen empfangenden Zellen wird das Signal als Störer gewertet. Mit einer sich an der stärksten zu empfangenden Zelle (z.B. Funkzelle 102 in 4) orientierenden adaptiven Antenne mit Richtcharakteristik 412 (bzw. adaptiver Antenne) kann die Kommunikationsverbindung zur Serving-Zelle 102 optimiert werden und der Empfang der Signale der anderen Zellen deutlich vermindert werden. In Abhängigkeit von Höhe und Entfernung zur Funkstation 102 ergibt sich der entsprechende Downtilt der Antenne 412. Das Beamforming an der Drohne 410 bewirkt eine Interferenzreduzierung zu den sonst gestörten Nachbarzellen 101, 103.
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Da die Drohnen 410 sich mit einer relativ hohen Geschwindigkeit fortbewegen (wobei die Richtung der Fortbewegung nicht unbedingt vorhersehbar ist), werden Informationen vom umliegenden Netz benötigt. Zum Scannen der im Umfeld (und vor allem in Flugrichtung verfügbaren NodeB's 101, 102, 103 wird demnach eine Omni-Antenne 411 benötigt. Dies kann im Idealfall die gleiche Antenne sein wie die adaptive Antenne mit Richtcharakteristik 412. Über diese Omni-Antenne 411 bezieht das UE 410 bzw. das Modul die Kenntnis, ob neue und bessere Zellen empfangbar sind, die den aktuellen Server 102 ablösen könnten.
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Die aus den beiden Antennen (adaptive 412 für „Connected Mode“; Omni 411 für „Idie Mode“ - die Funktion der Omni-Antenne 411 wird auch im „Connected Mode“ benötigt), zur Verfügung stehende Eigenschaft kann wie folgt beschrieben werden:
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Adaptive Antennen 412 passen ihre Hauptstrahlrichtung 422 in Richtung der bestmöglichen Serving-Zelle 102 an und gleichzeitig werden die Signalanteile in den anderen Richtungen mit verminderter Leistung abgestrahlt. Auf der DL Seite (Empfangspfad) werden die Signale der Nachbarzellen 101, 103 schlechter empfangen und das gewollte Best Server Signal deutlich besser empfangen. Dies führt auch zu einer weiteren Verbesserung der Leistungskontrolle (Power Control), d.h. es wird eine geringere Sendeleistung abgestrahlt. Schließlich bewirkt der Einsatz einer adaptiven Antenne 412 an einer Drohne bzw. UAV 410 eine Verbesserung sowohl im DL als auch im UL.
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Omni-Antennen 411 sind notwendig um das Umfeld 421 permanent funktechnisch zu beobachten, um frühzeitig neue Empfangssituationen zu melden und entsprechend der Algorithmen die Verbindung im „Connected Mode“ anzupassen.
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Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass nur der Einsatz von intelligenter Antennentechnik an der Drohne 410 den optimalen Nutzen im DL und UL für den Drohnenuser und das Mobilfunknetz mit sich bringt. Hierbei wird der UL im „Connected Mode“ mit einer adaptiven Antenne 412 und der „Idie Mode“ mit einer Omni-Antenne bedient. Damit kann die Ressource Frequenz effektiv genutzt werden. Netzseitige Lösungen können nicht das gleiche Spektrum an Verbesserungen bieten und sind darüber hinaus auch wesentlich kostenintensiver.
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5 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens 500 zur Steuerung eines unbemannten Luftfahrzeugs, UAV, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Das Verfahren kann zur Steuerung des in 4 beschriebenen UAV 410 eingesetzt werden. Das UAV 410 umfasst eine Rundstrahl-Antenne 411 zum Erfassen von Funksignalen einer Mehrzahl von Basisstationen im Umfeld des UAV; und eine adaptive Antenne mit Richtcharakteristik 412 mit Hauptstrahlrichtung, wobei die Hauptstrahlrichtung auf eine Basisstation der Mehrzahl von Basisstationen ausrichtbar ist.
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Das Verfahren 500 umfasst ein Auswählen 501 eines bestimmten Funksignals aus den von der Rundstrahl-Antenne empfangenen Funksignalen der Mehrzahl von Basisstationen entsprechend einem Auswahlkriterium, wie z.B. oben bezüglich 4 beschrieben.
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Das Verfahren 500 umfasst ein Ausrichten 502 der Hauptstrahlrichtung der adaptiven Antenne mit Richtcharakteristik auf die dem bestimmten Funksignal zugehörige Basisstation, wie z.B. oben bezüglich 4 beschrieben.
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Das Verfahren 500 umfasst ein Aufbauen 503 einer Kommunikationsverbindung mit einer Serving-Basisstation, welche der Basisstation der Mehrzahl von Basisstationen entspricht, auf welche die Hauptstrahlrichtung der adaptiven Antenne mit Richtcharakteristik ausgerichtet ist, wie z.B. oben bezüglich 4 beschrieben.
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Die Schritte müssen nicht in der hier angegebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
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Das Verfahren 500 kann weitere Schritte umfassen, wie beispielsweise entsprechend den oben zu 4 beschriebenen Vorgängen.
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Ein Aspekt der Erfindung umfasst auch ein Computerprogrammprodukt, das direkt in den internen Speicher eines digitalen Computers geladen werden kann und Softwarecodeabschnitte umfasst, mit denen das zu 5 beschriebene Verfahren 500 oder die zu 4 beschriebenen Vorgänge ausgeführt werden können, wenn das Produkt auf einem Computer läuft. Das Computerprogrammprodukt kann auf einem computergeeigneten nicht-transitorischen Medium gespeichert sein und computerlesbare Programmittel umfassen, die einen Computer veranlassen, das Verfahren 500 auszuführen.
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Der Computer kann ein PC sein, beispielsweise ein PC eines Computernetzwerks. Der Computer kann als ein Chip, ein ASIC, ein Mikroprozessor oder ein Signalprozessor realisiert sein und in einem Computernetzwerk, beispielsweise in einem Kommunikationsnetz angeordnet sein.
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Es ist selbstverständlich, dass die Merkmale der verschiedenen beispielhaft hierin beschriebenen Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, außer wenn spezifisch anderweitig angegeben. Wie in der Beschreibung und den Zeichnungen dargestellt müssen einzelne Elemente, die in Verbindung stehend dargestellt wurden, nicht direkt miteinander in Verbindung stehen; Zwischenelemente können zwischen den verbundenen Elementen vorgesehen sein. Ferner ist es selbstverständlich, dass Ausführungsformen der Erfindung in einzelnen Schaltungen, teilweise integrierten Schaltungen oder vollständig integrierten Schaltungen oder Programmiermitteln implementiert sein können. Der Begriff „beispielsweise“ ist lediglich als ein Beispiel gemeint und nicht als das Beste oder Optimale. Es wurden bestimmte Ausführungsformen hierin veranschaulicht und beschrieben, doch für den Fachmann ist es offensichtlich, dass eine Vielzahl von alternativen und/oder gleichartigen Implementierungen anstelle der gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen verwirklicht werden können, ohne vom Konzept der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
