DE102020131736A1

DE102020131736A1 - System und verfahren zum automatischen positionieren von small cells im freien

Info

Publication number: DE102020131736A1
Application number: DE102020131736.0A
Authority: DE
Inventors: Deepak Gupta; Vijay Mohan VERMA; Brijesh I Shah; Arun Karunakaran NAIR; Kunala VIDYASAGAR; Aditya GANESH
Original assignee: Reliance Jio Infocomm Ltd
Current assignee: Jio Platforms Ltd Ahmedabad In
Priority date: 2019-11-29
Filing date: 2020-11-30
Publication date: 2021-08-12
Also published as: US20220386137A1; US11729631B2; US20210168623A1; US11412390B2; GB2607146A; GB202018821D0; GB2594112B; GB202202413D0; GB2607146B; GB2594112A

Abstract

Ein System und ein Verfahren zum automatischen Positionieren mindestens einer Small Cell im Freien. Das Verfahren umfasst das dynamische Sammeln von Verkehrsdaten, die einem geografischen Standort entsprechen, welcher einem Mobilfunknetz zugeordnet ist, durch ein Datenerfassungsmodul [202]. Dann identifiziert ein Datenerfassungsmodul [204] automatisch eine Gruppe von räumlichen Rastern aus einer oder mehreren Zellen innerhalb des geografischen Standorts basierend auf den Verkehrsdaten und bestimmt automatisch einen oder mehrere Standorte innerhalb der geografischen Standorte, um die mindestens eine Small Cell im Freien basierend auf der identifizierten Gruppe von räumlichen Rastern zu positionieren. Ein Backhaul-Link-Clearance-Modul [206] bestimmt automatisch eine Backhaul-Verbindung zwischen dem einen oder den mehreren bestimmten Standorten mit dem Mobilfunknetz. Ein Azimutplanungsmodul [208] bestimmt automatisch einen Azimut für die mindestens eine Small Cell im Freien basierend auf der bestimmten Verbindung. Eine Positionierungseinheit [210] positioniert mindestens eine Small Cell im Freien.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein heterogene Netzwerke (HetNet) und insbesondere das automatische Positionieren für Small Cells im Freien für Mobilfunknetze.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die folgende Beschreibung des verwandten Standes der Technik soll Hintergrundinformationen liefern, die das Gebiet der Erfindung betreffen. Dieser Abschnitt kann bestimmte Aspekte des Standes der Technik enthalten, die sich auf verschiedene Merkmale der vorliegenden Erfindung beziehen können. Es versteht sich jedoch, dass dieser Abschnitt nur verwendet wird, um das Verständnis des Lesers in Bezug auf die vorliegende Erfindung zu verbessern, und nicht als Anerkennung des Standes der Technik.
Beim herkömmlichen Positionieren von Zellen verstärken Netzbetreiber ihren Einsatz von Makrozellen durch eine oder mehrere kleine Mobilfunkzellen (Small Cells) mit geringer Leistung (im Allgemeinen als Femto/Pico/Mikrozellen bezeichnet), die an mehreren strategischen Standorten in einem oder mehreren Makroabdeckungsbereichen platziert sind. Diese Art von verstärktem Mobilfunknetz wird allgemein als heterogenes Netzwerk, kurz HetNet, bezeichnet. Bei einem typischen HetNet zählen zu strategischen Standorten für Small Cells im Allgemeinen Bereiche mit hoher Benutzerdichte, wie Einkaufszentren, Flughäfen, Bahnhöfe/Bushaltestellen, Hochschulen usw. Diese Standorte können ferner Bereiche mit toten Stellen oder Bereiche mit niedriger Makrosignalstärke sein, wie etwa in Innenräumen oder in Randbereichen eines Makroabdeckungsbereichs. HetNet bietet eine erhöhte mobile Datenkapazität sowie eine bessere mobile Abdeckung, wodurch das mobile Breitband-Gesamterlebnis des Benutzers verbessert wird.
Die auf IEEE 802.11-Standards basierende WLAN-Technologie hat in den letzten Jahren ein enormes Wachstum und eine enorme Kommerzialisierung verzeichnet. Fast alle verfügbaren Benutzergeräte (oder Benutzerausrüstungen) mit Unterstützung für Mobilfunkfunktionen verfügen in der Regel auch über WLAN-Funktionen, um eine Verbindung zu WLAN-Netzwerken herzustellen, die in den nicht lizenzierten Frequenzbändern (2,4 GHz oder 5 GHz) betrieben werden. Daher sind Mobilfunkbetreiber motiviert, bei der Verfolgung der gesamten HetNet-Strategie die allgegenwärtige und kostengünstige WLAN-Technologie zu verwenden, beispielsweise durch Positionieren von WLAN-Zellen mit geringem Stromverbrauch, zusammen mit Small Cells an mehreren strategischen Standorten, die für ein HetNet identifiziert worden sind. Um die Wartung und Bereitstellung zu vereinfachen, beginnen manche Betreiber auch, integrierte WLAN-Versionen kleiner Mobilfunkzellen zu verwenden, wobei eine WLAN-Technologie und eine Mobilfunk-Kleinzellentechnologie auf gemeinsamen Geräten verfügbar gemacht werden.
1 veranschaulicht eine beispielhafte Blockdiagrammdarstellung einer heterogenen Kommunikationsnetzwerkarchitektur [100]. Unter Bezugnahme auf 1 wird eine beispielhafte Blockdiagrammdarstellung einer heterogenen Kommunikationsnetzwerkarchitektur [100] gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Wie in 1 gezeigt, umfasst das heterogene drahtlose Kommunikationsnetzwerk [100] eine Makro-Basisstation [101A] mit breitflächiger Überlagerungsmobilitätsabdeckung und eine oder mehrere Mikro-Basisstationen [101B, 101C], die ferner mit WLAN-Zugangspunkten [101E, 101F, 101G, 101H, 101l] verbunden sind, sowie eine Mikro-Basisstation [101D] mit integrierter WLAN-Zugangspunktfunktion.
Traditionell wurde der Einsatz von Mobilfunknetzen in erster Linie für die Abdeckung von Sprachdiensten im Freien konzipiert, die durch Überwindung der stochastischen Natur der Funkausbreitungsumgebung erreicht werden. In den letzten Jahrzehnten hat die Nachfrage nach mobilen Daten beispiellos zugenommen, was zu Revolutionen in der Mehrfachzugriffstechnologie sowie zu einer Zunahme der Zelldichte und der Wiederverwendung von Frequenzen führte. Die Mobilfunknetze der dritten, vierten und kommenden fünften Generation verwenden meist die Wiederverwendung der vollen Bandbreite (Wiederverwendungsmuster eins), und die Zelldichte in städtischen Gebieten beträgt mehr als 6 Zellen pro Quadratkilometer je Netzbetreiber. Dies hat zu einer Kapazität auf Systemebene geführt, die weitgehend störungsbegrenzt und nicht ausbreitungsbegrenzt ist.
Aufgrund eines derart dichten Netzwerks ist im Allgemeinen in fast allen Bereichen, in denen Störungen und Verschlechterungen der Gesamtqualität des Netzwerks auftreten, mehr als ein Server vorhanden. In einigen Bereichen kann es auch zu einer schlechten HF-Qualität kommen, was auch die Netzwerkleistung beeinträchtigt und das Benutzererlebnis beeinträchtigt. Die Netzbetreiber sind auf Drivetest-Messungen angewiesen, um die Kanalqualitätsmessungen für jeden Bereich zu erhalten. Die Drivetest-Messung ist sehr kostspielig und zeitaufwändig. Darüber hinaus werden beim Drivetest nur Stichproben von Außenbereichen des Netzwerks erfasst, während mehr als 70 % des Datenverkehrs aus Innenszenarien, wie etwa Wohngebäuden oder Unternehmensgebäuden erzeugt werden. Dies sind einige Nachteile herkömmlicher Optimierungsverfahren, die die Notwendigkeit einer neuartigen Optimierungstechnik begründeten.
Die vorhandenen Optimierungstechniken erfordern die Durchführung manueller Drivetest-Messungen und die anschließende Analyse der Messungen, um das Netzwerk zu optimieren. Die Drivetests werden auf einem geografischen Nachbearbeitungstool aufgezeichnet, um geografische Gebiete mit schlechtem RSRP und schlechtem SINR zu identifizieren. Die in diesem geografischen Gebiet eingesetzten Zellen werden ferner aufgezeichnet, um die Server in den identifizierten geografischen Gebieten zu identifizieren, und die vorherige Aktivität dieser Server wird untersucht. Die Zellen, die zu einer schlechten Qualität im gewünschten Bereich führen, werden dann für die Optimierung berücksichtigt, und dann werden physische Änderungen vorgeschlagen, die auf einem vom Bediener definierten Prozess basieren. Ferner kann der auf dem Drivetest basierende herkömmliche Optimierungsprozess aufgrund der Nichtverfügbarkeit der täglichen Drivetestdaten nicht zu einem kontinuierlichen Prozess gemacht werden. Im besten Fall erfolgt die Drivetest-Optimierung periodisch, da die Durchführung von Drivetests kostenintensiv ist.
Eine vorhandene Lösung ermöglicht das Bestimmen des Standorts für Small Cells basierend auf der Verwendung eines Planungswerkzeugs für Small Cells von Drittanbietern, während geolokalisierte Daten erfasst werden. Eine andere existierende Lösung schlägt vor, die eNB- und UE-Daten zu sammeln und sie anschließend zu dekodieren, um den Standort der Small Cell zu bestimmen. Dieser manuelle Ansatz zum Identifizieren des anfänglichen Standorts der Small Cell, an dem die Prozessoreinheit platziert wird, und dann, basierend auf den Übertragungsaufzeichnungen von eNB und UE, die Entscheidung über die Installation der Small Cell getroffen wird. Allerdings sieht keine der vorhandenen Lösungen Ausrichtung, Höhenbestimmung oder Informationen zur Bestimmung der HF-Abdeckung benachbarter Standorte zum Minimieren von Interferenzen für Small Cells vor. Angesichts der zuvor hervorgehobenen und anderer inhärenter Einschränkungen der vorhandenen Lösungen besteht daher nach dem Stand der Technik ein Bedarf nach einem System und einem Verfahren zum automatischen Positionieren von Small Cells im Freien.
KURZDARSTELLUNG
Dieser Abschnitt dient dazu, bestimmte Aufgaben und Aspekte der vorliegenden Erfindung in vereinfachter Form vorzustellen, die nachfolgend in der detaillierten Beschreibung beschrieben werden. Diese Kurzdarstellung soll nicht die Hauptmerkmale oder den Umfang des beanspruchten Gegenstands identifizieren. Um zumindest einige Probleme zu überwinden, die mit den bekannten Lösungen verbunden sind, wie im vorherigen Abschnitt angegeben, ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System und ein Verfahren zum automatischen Positionieren von Small Cells im Freien an einem geografischen Standort bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein System und ein Verfahren zum effizienten Planen des Positionierens von Small Cells im Freien bereitzustellen, um das Benutzererlebnis in stark überlasteten und schlecht abgedeckten Bereichen auf effiziente und kostengünstige Weise zu verbessern, ohne dass in einem heterogenen Netzwerk ein manueller Drivetest erforderlich ist. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein System und ein Verfahren zum effizienten und effektiven Positionieren von Small Cells im Freien bereitzustellen, um das Benutzererlebnis dramatisch zu verbessern, indem sie von weit entfernten Makrozellen umverlegt werden. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, den Benutzern ein verbessertes Erlebnis in Bereichen mit hoher Dichte zu bieten, wie beispielsweise in Einkaufszentren, Flughäfen, Bahnhöfen/Bushaltestellen, Hochschulen usw., die sich in einem Makroabdeckungsbereich befinden. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Abdeckung in einem Bereich mit toten Punkten oder in Bereichen mit geringer Makrosignalstärke bereitzustellen, wie beispielsweise in Gebäuden oder in innerhalb eines Makroabdeckungsbereichs peripher gelegenen Standorten. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein System und ein Verfahren bereitzustellen, um den Benutzern nahtlose Dienste ohne Latenz und Verbindungsabbrüche bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein System und ein Verfahren bereitzustellen, die es Mobilfunknetzen ermöglichen, große Zahlen von Anrufen gleichzeitig zu verarbeiten. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein System und ein Verfahren zum automatischen Positionieren einer Small Cell im Freien bereitzustellen, die von Anbietern oder Netzbetreibern in einem heterogenen Netzwerk verwendet werden können.
Um zumindest einige der oben genannten Ziele zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren und ein System zum automatischen Positionieren von mindestens einer Small Cell im Freien an einem geografischen Standort bereit. Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Positionieren mindestens einer Small Cell im Freien an einem geografischen Standort. Das Verfahren umfasst das dynamische Sammeln, durch ein Datenerfassungsmodul, von Verkehrsdaten, die einem geografischen Standort entsprechen, der einem Mobilfunknetz zugeordnet ist, das aus einer oder mehreren Zellen besteht. Als Nächstes identifiziert ein Standortidentifikationsmodul automatisch eine Gruppe von räumlichen Rastern aus einer oder mehreren Zellen innerhalb des geografischen Standorts basierend auf den Verkehrsdaten. Anschließend bestimmt das Standortidentifikationsmodul automatisch einen oder mehrere Standorte innerhalb der geografischen Standorte, um die mindestens eine Small Cell im Freien basierend auf der identifizierten Gruppe von räumlichen Rastern zu positionieren. Ein Backhaul-Link-Clearance-Modul bestimmt automatisch eine Backhaul-Verbindung zwischen dem einen oder den mehreren bestimmten Standorten mit dem Mobilfunknetz. Ein Azimutplanungsmodul bestimmt automatisch einen Azimut für die mindestens eine Small Cell im Freien basierend auf der bestimmten Verbindung. Eine Positionierungseinheit positioniert die mindestens eine Small Cell im Freien basierend auf dem einen oder den mehreren bestimmten Standorten, dem bestimmten Azimut und/oder der bestimmten Backhaul-Verbindung.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein System zum automatischen Positionieren mindestens einer Small Cell im Freien an einem geografischen Standort. Das System umfasst ein Datenerfassungsmodul, ein Standortidentifikationsmodul, ein Backhaul-Link-Clearance-Modul, eine Positionierungseinheit und ein Azimutplanungsmodul; alle Komponenten sind miteinander verbunden. Das Datenerfassungsmodul ist konfiguriert, Verkehrsdaten zu erfassen, die einem geografischen Standort entsprechen, welcher einem Mobilfunknetz zugeordnet ist, das aus einer oder mehreren Zellen besteht. Das Standortidentifikationsmodul ist konfiguriert, automatisch eine Gruppe von räumlichen Rastern aus einer oder mehreren Zellen innerhalb des geografischen Standorts basierend auf den Verkehrsdaten zu identifizieren. Das Standortidentifikationsmodul ist ferner konfiguriert, automatisch einen oder mehrere Standorte innerhalb der geografischen Standorte zu bestimmen, um die mindestens eine Small Cell im Freien basierend auf der identifizierten Gruppe von räumlichen Rastern zu positionieren. Das Backhaul-Link-Clearance-Modul ist konfiguriert, automatisch eine Backhaul-Verbindung zwischen dem einen oder den mehreren bestimmten Standorten mit dem Mobilfunknetz zu bestimmen. Das Azimutplanungsmodul ist konfiguriert, automatisch einen Azimut für die mindestens eine Small Cell im Freien basierend auf der bestimmten Verbindung zu bestimmen. Die Positionierungseinheit ist konfiguriert, die mindestens eine Small Cell im Freien basierend auf dem einen oder den mehreren bestimmten Standorten, dem bestimmten Azimut und/oder der bestimmten Backhaul-Verbindung zu positionieren.
Figurenliste
Die beigefügten Zeichnungen, die hierin enthalten sind und einen Teil dieser Offenbarung darstellen, veranschaulichen beispielhafte Ausführungsformen der offenbarten Verfahren und Systeme, bei denen sich gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Zeichnungen auf dieselben Teile beziehen. Die Komponenten in den Zeichnungen sind nicht unbedingt maßstabsgetreu, es wird vielmehr Wert darauf gelegt, die Prinzipien der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichen. Einige Zeichnungen zeigen die Komponenten möglicherweise mithilfe von Blockdiagrammen an und repräsentieren möglicherweise nicht die internen Schaltkreise jeder Komponente. Fachleute werden erkennen, dass die Offenbarung dieser Zeichnungen die Offenbarung elektrischer Komponenten, elektronischer Komponenten oder Schaltungen umfasst, die üblicherweise zur Implementierung solcher Komponenten verwendet werden.

1 zeigt ein beispielhaftes heterogenes Netzwerkarchitekturdiagramm.
2 zeigt ein beispielhaftes Blockdiagramm eines Systems zum automatischen Positionieren mindestens einer Small Cell im Freien gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt ein beispielhaftes Sichtlinien(LOS)-Clearanceverfahren für eine mögliche UBR-Übertragung gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt ein beispielhaftes Blockdiagramm des Backhaul-Link-Clearance-Moduls [206] gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
5 zeigt ein beispielhaftes Verfahrensflussdiagramm, das ein Verfahren zum automatischen Positionieren von mindestens einer Small Cell im Freien darstellt, gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
6 zeigt ein beispielhaftes Verfahrensflussdiagramm, das ein Verfahren zum automatischen Identifizieren der Gruppe von räumlichen Rastern aus einer oder mehreren Zellen darstellt, gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
7 zeigt ein beispielhaftes Verfahrensflussdiagramm, das ein Verfahren zum Bestimmen der Backhaul-Verbindung zwischen dem einen oder den mehreren bestimmten Standorten mit dem Mobilfunknetz darstellt, gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
8 zeigt ein beispielhaftes Verfahrensablaufdiagramm, das das Verfahren zum Bestimmen des Azimuts für die mindestens eine Small Cell im Freien basierend auf der bestimmten Verbindung darstellt, gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
9A und 9B (gemeinsam als 9 bezeichnet) zeigen eine beispielhafte Implementierung des Verfahrens zum automatischen Identifizieren der Gruppe von räumlichen Rastern aus der einen oder den mehreren Zellen gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
10 zeigt eine beispielhafte Implementierung des Verfahrens zum Bestimmen der Backhaul-Verbindung zwischen dem einen oder den mehreren bestimmten Standorten mit dem Mobilfunknetz gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
11A, 11B und 11C (gemeinsam als 11 bezeichnet) zeigen eine beispielhafte Implementierung des Verfahrens zum Bestimmen des Azimuts für die mindestens eine Small Cell im Freien basierend auf der bestimmten Verbindung gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.

Das Vorstehende wird aus der folgenden detaillierteren Beschreibung der Offenbarung deutlicher.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE:
In der folgenden Beschreibung werden zum Zwecke der Erläuterung spezifische Details dargelegt, um ein gründliches Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung bereitzustellen. Es ist jedoch offensichtlich, dass verschiedene Ausführungsformen ohne diese spezifischen Details praktiziert werden können. Die Abbildungen und Beschreibungen sollen nicht einschränkend sein.
Die folgende Beschreibung liefert nur beispielhafte Ausführungsformen und soll den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der Offenbarung nicht einschränken. Vielmehr wird die folgende Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen dem Fachmann eine Ermöglichungsbeschreibung zum Implementieren einer beispielhaften Ausführungsform liefern. Es versteht sich, dass verschiedene Änderungen in der Funktion und Anordnung von Elementen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung, wie dargelegt, abzuweichen.
Spezifische Details werden in der folgenden Beschreibung angegeben, um ein gründliches Verständnis der Ausführungsformen bereitzustellen. Es ist jedoch für den Durchschnittsfachmann verständlich, dass die Ausführungsformen ohne diese spezifischen Details ausgeführt werden können. Beispielsweise können Schaltungen, Systeme, Netzwerke, Prozesse und andere Komponenten als Komponenten in Blockdiagrammform gezeigt werden, um die Ausführungsformen nicht mit unnötigen Details zu überdecken. In anderen Fällen können bekannte Schaltungen, Prozesse, Algorithmen, Strukturen und Techniken ohne unnötige Details gezeigt werden, um zu verhindern, dass die Ausführungsformen überdeckt werden.
Es wird auch angemerkt, dass einzelne Ausführungsformen als ein Prozess beschrieben werden können, der als ein Ablaufdiagramm, ein Flussdiagramm, ein Sequenzdiagramm, ein Datenflussdiagramm, ein Strukturdiagramm oder ein Blockdiagramm dargestellt ist. Wenngleich ein Flussdiagramm die Vorgänge als sequenziellen Prozess beschreiben kann, können viele der Operationen parallel oder gleichzeitig ausgeführt werden. Zusätzlich dazu kann die Reihenfolge der Vorgänge neu angeordnet werden. Ein Prozess wird beendet, wenn seine Vorgänge abgeschlossen sind; er kann jedoch weitere Schritte aufweisen, die in einer Abbildung nicht enthalten sind. Ein Prozess kann einem Verfahren, einer Funktion, einer Prozedur, einer Subroutine, einem Unterprogramm usw. entsprechen. Wenn ein Prozess einer Funktion entspricht, kann seine Beendigung einer Rückkehr der Funktion zu der aufrufenden Funktion oder zu der Hauptfunktion entsprechen.
Darüber hinaus können Ausführungsformen durch Hardware, Software, Firmware, Middleware, Mikrocode, Hardwarebeschreibungssprachen oder eine beliebige Kombination daraus implementiert werden. Bei der Implementierung in Software, Firmware, Middleware oder Mikrocode können der Programmcode oder die Codesegmente zur Ausführung der erforderlichen Aufgaben (z. B. ein Computerprogrammprodukt) auf einem maschinenlesbaren Medium gespeichert werden. (Ein) Prozessor(en) kann/können die erforderlichen Aufgaben ausführen.
Das Wort „beispielhaft“ und/oder „demonstrativ“ wird hier verwendet, um als Beispiel, Instanz oder Illustration zu dienen. Um Zweifel zu vermeiden, ist der hier offenbarte Gegenstand nicht durch solche Beispiele beschränkt. Darüber hinaus ist jeder Aspekt oder jede Gestaltungsform, der/die hier als „beispielhaft“ und/oder „demonstrativ“ beschrieben wird, nicht notwendigerweise als bevorzugt oder vorteilhaft gegenüber anderen Aspekten oder Gestaltungsformen auszulegen, noch soll er äquivalente beispielhafte Strukturen und Techniken ausschließen, die Durchschnittsfachleuten bekannt sind. Soweit die Begriffe „enthalten“, „haben“, „beinhalten“ und andere ähnliche Wörter entweder in der detaillierten Beschreibung oder in den Ansprüchen verwendet werden, sollen diese Begriffe, ähnlich wie der Begriff „umfassen“ als offener Begriff inklusiv sein, ohne weitere oder andere Elemente auszuschließen.
Eine Bezugnahme in dieser Beschreibung auf „eine Ausführungsform“ bedeutet, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder eine bestimmte Eigenschaft, das/die im Zusammenhang mit der Ausführungsform beschrieben worden ist, in mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten ist. Somit bezieht sich das mehrfache Auftreten der Phrase „in einer Ausführungsform“ an verschiedenen Stellen in dieser Beschreibung nicht notwendigerweise jeweils auf dieselbe Ausführungsform. Darüber hinaus können die besonderen Merkmale, Strukturen oder Eigenschaften in einer oder mehreren Ausführungsformen auf jede geeignete Weise kombiniert werden.
Die hier verwendete Terminologie dient nur dem Zweck, bestimmte Ausführungsformen zu beschreiben, und soll die Erfindung nicht einschränken. Wie hierin verwendet, sollen die Singularformen „ein“, „eine“ und „der“, „die“, „das“ auch die Pluralformen einschließen, sofern der Kontext nicht eindeutig etwas anderes angibt. Es versteht sich ferner, dass die Begriffe „umfasst“ und/oder „umfassen“, wenn in dieser Spezifikation verwendet, das Vorhandensein angegebener Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponenten spezifizieren, aber das Vorhandensein oder Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon nicht ausschließen. Wie hierin verwendet, umfasst der Begriff „und/oder“ alle Kombinationen eines oder mehrerer der zugeordneten aufgelisteten Elemente.
Wie hierin verwendet, sollen sich die Begriffe „Komponente“, „System“, „Plattform“, „Knoten“, „Schicht“, „Selektor“, „Schnittstelle“ und dergleichen auf eine computerbezogene Entität, Hardware, Software (z. B. in Ausführung) und/oder Firmware beziehen. Beispielsweise kann eine Komponente ein Prozess, der auf einem Prozessor ausgeführt wird, ein Prozessor, ein Objekt, eine ausführbare Datei, ein Programm, ein Speichergerät und/oder ein Computer sein. Zur Veranschaulichung können eine Anwendung, die auf einem Server ausgeführt wird, und der Server selbst Komponenten sein. Eine oder mehrere Komponenten können sich in einem Prozess befinden, und eine Komponente kann auf einem Computer lokalisiert und/oder auf zwei oder mehr Computer verteilt sein.
Ferner können diese Komponenten von verschiedenen computerlesbaren Medien ausgeführt werden, auf denen verschiedene Datenstrukturen gespeichert sind. Die Komponenten können über lokale und/oder entfernte Prozesse kommunizieren, beispielsweise gemäß einem Signal mit einem oder mehreren Datenpaketen (z. B. Daten von einer Komponente, die mit einer anderen Komponente in einem lokalen System, einem verteilten System und/oder über ein Netzwerk wie z. B. dem Internet mit anderen Systemen über das Signal interagieren). Als ein anderes Beispiel kann eine Komponente eine Vorrichtung mit spezifischer Funktionalität sein, die durch mechanische Teile bereitgestellt wird, welche von elektrischen oder elektronischen Schaltkreisen betrieben werden, die von einer Softwareanwendung oder einer durch einen Prozessor ausgeführten Firmware-Anwendung betrieben werden, wobei der Prozessor innerhalb oder außerhalb der Vorrichtung vorliegen kann und mindestens einen Teil der Software- oder Firmware-Anwendung ausführt. Als noch ein weiteres Beispiel kann eine Komponente eine beliebige Vorrichtung sein, die durch elektronische Komponenten ohne mechanische Teile eine spezifische Funktionalität bereitstellt; die elektronischen Komponenten können einen Prozessor enthalten, um Software oder Firmware auszuführen, die zumindest teilweise die Funktionalität der elektronischen Komponenten verleiht.
Darüber hinaus beziehen sich Begriffe wie „Quell- und/oder Zielbenutzergerät (UE)“, „Mobilstation“, „Smart-Computing-Vorrichtung“, „Benutzergerät“, „Benutzergerät“, „Vorrichtung“, „Smart-Mobilkommunikationsgerät“, „Mobilkommunikationsgerät“, „Mobilgerät“, „Mobilfunkteilnehmerstation“, „Zugangsterminal“, „Terminal“, „Mobilteil“, „Ursprungsgerät“, „Endgerät“ und ähnliche Begriffe auf alle elektrischen, elektronischen und elektromechanischen Rechenvorrichtungen oder -ausrüstungen oder auf eine Kombination aus einer oder mehreren der oben genannten Vorrichtungen. Smart-Rechenvorrichtungen können, ohne darauf beschränkt zu sein, ein Mobiltelefon, ein Smartphone, VR(Virtual Reality)-Geräte, AR(Augmented Reality)-Geräte, ein Pager, ein Laptop, ein Universalcomputer, ein Desktop, ein persönlicher digitaler Assistent, ein Tablet-Computer, ein Großrechner oder ein anderes Computergerät einschließen, wie es für einen Fachmann offensichtlich sein kann. Im Allgemeinen ist eine Smart-Rechenvorrichtung ein digitales, vom Benutzer konfiguriertes Computer-Netzwerkgerät, das autonom betrieben werden kann. Eine Smart-Rechenvorrichtung ist eines der geeigneten Systeme zum Speichern von Daten und anderen privaten/vertraulichen Informationen. Die Smart-Rechenvorrichtung arbeitet auf allen sieben Ebenen des ISO-Referenzmodells; die Hauptfunktion bezieht sich jedoch auf die Anwendungsschicht sowie auf die Netzwerk-, die Sitzungs- und die Präsentationsschicht. Die Smart-Rechenvorrichtung kann auch weitere Funktionen eines Touchscreens, eines App-Ökosystems, physischer und biometrischer Sicherheit usw. aufweisen. Ferner ist ein „Smartphone“ eine Art von „Smart-Rechenvorrichtung“, die sich auf das Mobilitätsgerät für drahtlose Mobilfunkverbindungen bezieht, das es Endbenutzern ermöglicht, Dienste in Mobilfunknetzen zu nutzen, einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein, 2G-, 3G-, 4G-, 5G- und/oder ähnliche mobile Breitband-Internetverbindungen mit einem fortschrittlichen mobilen Betriebssystem, das Funktionen eines Personal-Computer-Betriebssystems mit anderen für den mobilen oder handgehaltenen Gebrauch nützlichen Funktionen kombiniert. Diese Smartphones können auf das Internet zugreifen, verfügen über eine Touchscreen-Benutzeroberfläche, können Apps von Drittanbietern ausführen, einschließlich der Möglichkeit, Online-Anwendungen und Musik-Player zu hosten, und sind Kameratelefone mit mobilem 4G LTE-Hochgeschwindigkeits-Breitband-Internet mit Videoanrufen, Hotspot-Funktionen und Bewegungssensoren, mobile Zahlungsmechanismen und erweiterten Sicherheitsfunktionen mit Alarm- und Notfallfunktionen. Mobilitätsgeräte können Smartphones, tragbare Geräte, Smartwatches, Smartbands, tragbare erweiterte Geräte usw. sein. Aus Gründen der Spezifität wird das Mobilitätsgerät in der vorliegenden Offenbarung sowohl als Feature-Telefon als auch als Smartphone bezeichnet, ohne jedoch den Umfang der Offenbarung zu begrenzen, und kann sich bei der Implementierung der technischen Lösungen auf jedes Mobilitätsgerät erstrecken. Die oben genannten intelligenten Geräte, einschließlich des Smartphones sowie des Feature-Telefons, einschließlich loT-Geräten, ermöglichen die Kommunikation auf den Geräten. Ferner werden die vorstehenden Begriffe in der Fachspezifikation und den zugehörigen Zeichnungen austauschbar verwendet.
Darüber hinaus werden die Begriffe „Benutzer“, „Abonnent“, „Kunde“, „Verbraucher“, „Eigentümer“ und dergleichen in der Patentschrift und den zugehörigen Zeichnungen synonym verwendet, es sei denn, der Kontext erfordert eine besondere Unterscheidung zwischen den Begriffen. Es versteht sich, dass sich diese Begriffe auf menschliche Entitäten oder automatisierte Komponenten beziehen können, die durch künstliche Intelligenz unterstützt werden, z. B. auf die Fähigkeit, auf der Grundlage komplexer mathematischer Formulierungen Rückschlüsse zu ziehen, die simuliertes Sehen, Tonerkennung, Entscheidungsfindung usw. bereitstellen können. Darüber hinaus werden die Begriffe „drahtloses Netzwerk“ und „Netzwerk“ in dieser Anmeldung austauschbar verwendet, es sei denn, der Kontext erfordert eine besondere Unterscheidung zwischen den Begriffen.
Wie hierin verwendet, schließt ein „Prozessor“ oder eine „Verarbeitungseinheit“ einen oder mehrere Prozessoren ein, wobei sich der Prozessor auf eine beliebige Logikschaltung zur Verarbeitung von Anweisungen bezieht. Ein Prozessor kann ein Allzweckprozessor, ein Spezialprozessor, ein herkömmlicher Prozessor, ein digitaler Signalprozessor, eine Vielzahl von Mikroprozessoren, ein oder mehrere Mikroprozessoren in Verbindung mit einem DSP-Kern, ein Controller, ein Mikrocontroller, ein Low-End-Mikrocontroller, anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise, Field-Programmable-Gate-Array-Schaltkreise, jede andere Art von integrierten Schaltkreisen usw. sein. Der Prozessor kann eine Signalcodierungsdatenverarbeitung, eine Eingabe/Ausgabe-Verarbeitung und/oder eine andere Funktionalität durchführen, die die Funktionsweise des Systems gemäß der vorliegenden Offenbarung ermöglicht. Insbesondere ist der Prozessor oder die Verarbeitungseinheit ein Hardwareprozessor.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum automatischen Positionieren mindestens einer Small Cell im Freien (outdoor small cell- ODSC) an einem geografischen Standort. Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die Probleme zu lösen, die mit der Planung von Small Cells auf der Grundlage der Durchführung manueller Drivetests verbunden sind. Somit sieht die Lösung der vorliegenden Erfindung vor, dass zunächst Kandidatenstandorte zum Positionieren von Small Cells im Freien basierend auf der Benutzerdichte und der schlechten Abdeckung, die Benutzer an dem geografischen Standort erfahren, identifiziert werden. Anschließend wird die Machbarkeit der Backhaul-Verbindung (Glasfaser/Mikrowellen-Verbindung) von den Kandidatenstandorten zum nächsten benachbarten CSS-Standort bestimmt. Ferner wird ein geeigneter Azimut für die vorgeschlagenen Small Cells im Freien bestimmt, so dass die Interferenz zum nächsten Nachbarn minimiert wird. Dementsprechend werden Small Cells im Freien am Kandidatenstandort basierend auf den Merkmalen der vorgeschlagenen Lösung positioniert, um das Benutzererlebnis in stark überlasteten und schlecht abgedeckten Bereichen auf effiziente und kostengünstige Weise zu verbessern, ohne dass Drivetests durchgeführt werden müssen.
Nachfolgend werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben, so dass der Fachmann die vorliegende Offenbarung leicht ausführen kann.
Bezugnehmend auf wird ein beispielhaftes Blockdiagramm eines Systems zum automatischen Positionieren mindestens einer Small Cell im Freien für ein Mobilfunknetz an einem geografischen Standort veranschaulicht, gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Das System umfasst im Großen und Ganzen ein Datenerfassungsmodul [202], ein Datenerfassungsmodul [204], ein Backhaul-Link-Clearance-Modul [206] und ein Azimutplanungsmodul [208]; alle Komponenten sind miteinander verbunden, sofern nicht anders angegeben, und arbeiten zusammen, um die Aufgaben der vorliegenden Erfindung zu erzielen. In einem Fall der vorliegenden Erfindung kann das Netzwerk ein drahtgebundenes Netzwerk, ein drahtloses Netzwerk oder eine Kombination daraus sein. Das Netzwerk kann ein einzelnes Netzwerk oder eine Kombination aus zwei oder mehr Netzwerken sein. Das Mobilfunknetz ist für die Bereitstellung von Mobilfunkdiensten für die mit dem Mobilfunknetz verbundenen Benutzergeräte verantwortlich.
Das Datenerfassungsmodul [202] ist konfiguriert, Verkehrsdaten zu erfassen, die einem geografischen Standort entsprechen, der einem Mobilfunknetz zugeordnet ist, welches aus einer oder mehreren Zellen besteht. Die vorliegende Erfindung umfasst, dass die Verkehrsdaten Nutzungsinformationen der mit dem Mobilfunknetz verbundenen Benutzer, eine oder mehrere Eigenschaften des Mobilfunknetzes umfassen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Referenzsignalempfangsleistung (RSRP).
Das Datenerfassungsmodul [204] ist konfiguriert, automatisch eine Gruppe von räumlichen Rastern aus einer oder mehreren Zellen innerhalb des geografischen Standorts basierend auf den Verkehrsdaten zu identifizieren. Das Datenerfassungsmodul [204] ist ferner konfiguriert, automatisch einen oder mehrere Standorte innerhalb der geografischen Standorte zu bestimmen, um die mindestens eine Small Cell im Freien basierend auf der identifizierten Gruppe von räumlichen Rastern zu positionieren.
Die vorliegende Erfindung umfasst ferner, dass das Datenerfassungsmodul [204] ferner konfiguriert ist, einen oder mehrere Parameter für die eine oder die mehreren Zellen des Mobilfunknetzes basierend auf den im Datenerfassungsmodul [202] empfangenen Verkehrsdaten zu extrahieren, wobei der eine oder die mehreren Parameter mindestens eine RSRP umfassen. Das Datenerfassungsmodul [204] bestimmt die Zellauslastung für jede der einen oder mehreren Zellen. Das Datenerfassungsmodul [204] identifiziert einen oder mehrere erste Sätze von räumlichen Rastern aus der einen oder den mehreren Zellen basierend auf einem Vergleich der bestimmten Zellauslastung der einen oder der mehreren Zellen mit einer Schwellenzellauslastung. Das Datenerfassungsmodul [204] bestimmt einen Schweregradwert für jeden des einen oder der mehreren ersten Sätze von räumlichen Rastern basierend auf einer Anzahl von Sitzungen. Das Datenerfassungsmodul [204] identifiziert einen oder mehrere zweite Sätze von räumlichen Rastern, die den einen oder die mehreren ersten Sätze von räumlichen Rastern umfassen, basierend auf dem bestimmten Schweregrad und einem Schwerpunktabstand des einen oder der mehreren ersten Sätze von räumlichen Rastern. Das Datenerfassungsmodul [204] bestimmt einen Schweregradwert für jeden des einen oder der mehreren zweiten Sätze von räumlichen Rastern basierend auf einer Anzahl von Sitzungen. Das Datenerfassungsmodul [204] wählt den einen oder die mehreren ersten Sätze von räumlichen Rastern aus, die den einen oder die mehreren zweiten Sätze von räumlichen Rastern umfassen, basierend auf dem Schweregradwert und dem Schwerpunktabstand des einen oder der mehreren ersten Sätze von räumlichen Rastern. Das Datenerfassungsmodul [204] berechnet eine Prioritätsbewertung für jeden des einen oder der mehreren ausgewählten ersten Sätze von räumlichen Rastern des einen oder der mehreren zweiten Sätze von räumlichen Rastern, wobei die Prioritätsbewertung basierend auf mindestens einer HF-Prioritätsbewertung und einer Übertragungsprioritätsbewertung berechnet wird. Das Datenerfassungsmodul [204] identifiziert einen oder mehrere dritte Sätze von räumlichen Rastern als die Gruppe von räumlichen Rastern basierend auf der berechneten Prioritätsbewertung.
Das Backhaul-Link-Clearance-Modul [206] ist konfiguriert, automatisch eine Backhaul-Verbindung zwischen dem einen oder den mehreren bestimmten Standorten mit dem Mobilfunknetz zu bestimmen. Wie auch in 4 dargestellt, ist das Backhaul-Link-Clearance-Modul [206] ferner mit einer Clutter-Datenbank [404], einem Standort- und Schachtstandortserver [402] und einem GIS-Kartenserver [406] verbunden. Die vorliegende Erfindung umfasst ferner, dass das Backhaul-Link-Clearance-Modul [206] einen oder mehrere bestimmte Standorte vom Datenerfassungsmodul [204], eine Glasfaser-Schachtkarte vom Standort- und Schachtstandort-Server [402], eine CSS-Standortkarte und eine GIS-Karte mit 3D-Gebäudedaten vom GIS-Kartenserver [406] empfängt. Das Backhaul-Link-Clearance-Modul [206] bestimmt eine LOS(Line-cf-Sight)-Clearance und eine Fresnel-Zonen-Clearance zwischen der mindestens einen Small Cell im Freien und einem benachbarten CSS-Standort. In Bezug auf 3 wird ein beispielhaftes LOS-Clearance-Verfahren (Line of Sight) für eine funktionsfähige UBR-Übertragung dargestellt. In einem beispielhaften Fall wird eine Fresnel-Zone unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet: $F_{n} = \sqrt{\frac{n λ d_{1} d_{2}}{d_{1} + d_{2}}}$
wobei gilt:
F_n = n-ter Fresnel-Zonenradius (m)
d₁ = Abstand von P vom Empfänger (m)
d₂ = Entfernung von P vom Sender (m)
λ = Wellenlänge des Signals (m)
In einem anderen Fall wird die LOS-Clearance durch Berechnen des ersten (n = 1) Fresnel-Zonenradius [306] zwischen den Punkten A und B des Backhaul-Links ausgewertet. Die Fresnel-Zone wird für jedes Gebäude berechnet, das vom GIS-Mapping-Server als eine Linie zwischen Sender und Empfänger unterbrechend identifiziert worden ist.
Das Backhaul-Link-Clearance-Modul [206] berechnet einen Abstand zwischen dem einen oder den mehreren bestimmten Standorten und mindestens einem benachbarten Schacht. Das Backhaul-Link-Clearance-Modul [206] bestimmt einen Typ für die Backhaul-Verbindung zwischen dem einen oder den mehreren bestimmten Standorten und dem Mobilfunknetz, basierend auf der bestimmten LOS-Clearance, der bestimmten Fresnel-Zonen-Clearance und der berechneten Entfernung, wobei der Typ der Verbindung eine Glasfaserverbindung, eine Mikrowellenverbindung oder eine Schachtverbindung ist.
Das Azimutplanungsmodul [208] ist konfiguriert, automatisch einen Azimut für die mindestens eine Small Cell im Freien basierend auf der bestimmten Verbindung zu bestimmen.Das Azimutplanungsmodul [208] empfängt den einen oder die mehreren bestimmten Standorte für die mindestens eine Small Cell im Freien vom Datenerfassungsmodul [204]. Das Azimutplanungsmodul [208] wählt einen Satz von Zellen aus, die sich in der Nähe der mindestens einen Small Cell im Freien befinden, basierend auf einem Vergleich der Zellauslastung des Satzes von Zellen mit einer Schwellenzellauslastung (zum Beispiel, um stark ausgelastete Zellen zu identifizieren), wobei der Satz von Zellen zu mindestens einer Small Cell im Freien hin weist. Das Azimutplanungsmodul [208] berechnet einen Richtwinkel zwischen dem Satz von Zellen und der mindestens einen Small Cell im Freien. Das Azimutplanungsmodul [208] bestimmt einen voreingestellten Wert des Azimuts der mindestens einen Small Cell im Freien als Richtwinkel. Das Azimutplanungsmodul [208] passt iterativ einen Azimut der mindestens einen Small Cell im Freien an, basierend auf einem Vergleich mit einem berechneten Azimutwert und einer Gebäudehöhe des einen oder der mehreren Standorte.
Das System umfasst ferner eine Positionierungseinheit [210], die konfiguriert ist, mindestens eine Small Cell im Freien basierend auf dem einen oder den mehreren bestimmten Standorten, dem bestimmten Azimut und/oder der bestimmten Backhaul-Verbindung zu positionieren. In einem Fall der vorliegenden Erfindung umfasst die Positionierungseinheit [210] physikalische Hardware, wie etwa Antennen, Kabel usw., von denen allgemein bekannt ist, dass sie zum Positionieren von Small Cells im Freien erforderlich sind.
Unter Bezugnahme auf 5 wird ein beispielhaftes Verfahrensflussdiagramm gezeigt, das ein Verfahren zum automatischen Positionieren von mindestens einer Small Cell im Freien darstellt, gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren beginnt in Schritt [502]. In Schritt [504] sammelt das Datenerfassungsmodul [202] dynamisch Verkehrsdaten, die einem geografischen Standort entsprechen, der einem Mobilfunknetz zugeordnet ist, welches aus einer oder mehreren Zellen besteht.
Anschließend identifiziert in Schritt [506] das Datenerfassungsmodul [204] automatisch eine Gruppe von räumlichen Rastern aus einer oder mehreren Zellen innerhalb des geografischen Standorts basierend auf den Verkehrsdaten. In Schritt [508] bestimmt das Datenerfassungsmodul [204] automatisch einen oder mehrere Standorte innerhalb der geografischen Standorte, um die mindestens eine Small Cell im Freien basierend auf der identifizierten Gruppe von räumlichen Rastern zu positionieren.
In Schritt [510] bestimmt das Backhaul-Link-Clearance-Modul [206] automatisch eine Backhaul-Verbindung zwischen dem einen oder den mehreren bestimmten Standorten mit dem Mobilfunknetz. Dann bestimmt in Schritt [512] das Azimutplanungsmodul [208] automatisch einen Azimut für die mindestens eine Small Cell im Freien basierend auf der bestimmten Verbindung. Schließlich umfasst das Verfahren der vorliegenden Erfindung in Schritt [514] ferner das Positionieren, durch eine Positionierungseinheit, der mindestens einen Small Cell im Freien basierend auf dem einen oder den mehreren bestimmten Standorten, dem bestimmten Azimut und/oder der bestimmten Backhaul-Verbindung. Das Verfahren wird in Schritt [516] abgeschlossen.
Die vorliegende Erfindung umfasst, dass der Schritt [506] ferner Schritte umfasst, wie sie in 6 dargestellt sind, welche ein beispielhaftes Verfahrensflussdiagramm zeigt, das ein Verfahren zum automatischen Identifizieren der Gruppe von räumlichen Rastern aus einer oder mehreren Zellen darstellt, gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. In Schritt [602] extrahiert das Datenerfassungsmodul [204] einen oder mehrere Parameter für die eine oder die mehreren Zellen des Mobilfunknetzes basierend auf den im Datenerfassungsmodul [202] empfangenen Verkehrsdaten, wobei der eine oder die mehreren Parameter mindestens eine RSRP umfassen. In Schritt [604] bestimmt das Datenerfassungsmodul [204] die Zellauslastung für jede der einen oder mehreren Zellen. In Schritt [608] identifiziert das Datenerfassungsmodul [204] einen oder mehrere erste Sätze von räumlichen Rastern aus der einen oder den mehreren Zellen basierend auf einem Vergleich der bestimmten Zellauslastung der einen oder der mehreren Zellen mit einer Schwellenzellauslastung. In Schritt [610] bestimmt das Datenerfassungsmodul [204] einen Schweregradwert für jeden des einen oder der mehreren ersten Sätze von räumlichen Rastern basierend auf einer Anzahl von Sitzungen.
In Schritt [612] identifiziert das Datenerfassungsmodul [204] einen oder mehrere zweite Sätze von räumlichen Rastern, die den einen oder die mehreren ersten Sätze von räumlichen Rastern umfassen, basierend auf dem bestimmten Schweregrad und einem Schwerpunktabstand des einen oder der mehreren ersten Sätze von räumlichen Rastern. In Schritt [614] bestimmt das Datenerfassungsmodul [204] einen Schweregradwert für jeden des einen oder der mehreren zweiten Sätze von räumlichen Rastern basierend auf einer Anzahl von Sitzungen. In Schritt [616] wählt das Datenerfassungsmodul [204] den einen oder die mehreren ersten Sätze von räumlichen Rastern aus, die den einen oder die mehreren zweiten Sätze von räumlichen Rastern umfassen, basierend auf dem Schweregradwert und dem Schwerpunktabstand des einen oder der mehreren ersten Sätze von räumlichen Rastern. In Schritt [618] berechnet das Datenerfassungsmodul [204] eine Prioritätsbewertung für jeden des einen oder der mehreren ausgewählten ersten Sätze von räumlichen Rastern des einen oder der mehreren zweiten Sätze von räumlichen Rastern, wobei die Prioritätsbewertung basierend auf mindestens einer HF-Prioritätsbewertung und einer Übertragungsprioritätsbewertung berechnet wird. Schließlich identifiziert in Schritt [620] das Datenerfassungsmodul [204] einen oder mehrere dritte Sätze von Zellen als die Gruppe von räumlichen Rastern basierend auf der berechneten Prioritätsbewertung. Das Verfahren wird in Schritt [622] abgeschlossen.
Die vorliegende Erfindung umfasst, dass der Schritt [510] ferner Schritte umfasst, wie sie in 7 dargestellt sind, welche ein beispielhaftes Verfahrensflussdiagramm zeigt, das ein Verfahren zum Bestimmen der Backhaul-Verbindung zwischen dem einen oder den mehreren bestimmten Standorten mit dem Mobilfunknetz darstellt, gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren beginnt in Schritt [702]. In Schritt [704] empfängt das Backhaul-Link-Clearance-Modul [206] einen oder mehrere bestimmte Standorte vom Datenerfassungsmodul [204], eine Glasfaser-Schachtkarte von einem Standort- und Schachtstandort-Server [402], eine CSS-Standortkarte und eine GIS-Karte mit 3D-Gebäudedaten von einem GIS-Kartenserver [406]. In Schritt [706] bestimmt das Backhaul-Link-Clearance-Modul [206] eine LOS(Line-of-Sight)-Clearance und eine Fresnel-Zonen-Clearance zwischen der mindestens einen Small Cell im Freien und einem benachbarten CSS-Standort. In Schritt [708] berechnet das Backhaul-Link-Clearance-Modul [206] einen Abstand zwischen dem einen oder den mehreren bestimmten Standorten und mindestens einem benachbarten Schacht. Schließlich bestimmt in Schritt [710] das Backhaul-Link-Clearance-Modul [206] einen Typ für die Backhaul-Verbindung zwischen dem einen oder den mehreren bestimmten Standorten und dem Mobilfunknetz, basierend auf der bestimmten LOS-Clearance, der bestimmten Fresnel-Zonen-Clearance und der berechneten Entfernung, wobei der Typ der Verbindung eine Glasfaserverbindung, eine Mikrowellenverbindung oder eine Schachtverbindung ist. Das Verfahren wird in Schritt [712] abgeschlossen.
Die vorliegende Erfindung umfasst, dass der Schritt [512] ferner Schritte umfasst, wie sie in 8 dargestellt sind, welche ein beispielhaftes Verfahrensflussdiagramm zeigt, das ein Verfahren zum Bestimmen des Azimuts für die mindestens eine Small Cell im Freien basierend auf der bestimmten Verbindung darstellt, gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren beginnt in Schritt [802]. In Schritt [804] empfängt das Azimutplanungsmodul [208] den einen oder die mehreren bestimmten Standorte für die mindestens eine Small Cell im Freien vom Datenerfassungsmodul [204]. In Schritt [806] wählt das Azimutplanungsmodul [208] einen Satz von Zellen aus, die sich in der Nähe der mindestens einen Small Cell im Freien befinden, basierend auf einem Vergleich der Zellauslastung des Satzes von Zellen mit einer Schwellenzellauslastung (zum Beispiel, um stark ausgelastete Zellen zu identifizieren), wobei der Satz von Zellen zu mindestens einer Small Cell im Freien hin weist. In Schritt [808] berechnet das Azimutplanungsmodul [208] einen Richtwinkel zwischen dem Satz von Zellen und der mindestens einen Small Cell im Freien. In Schritt [810] bestimmt das Azimutplanungsmodul [208] einen voreingestellten Wert des Azimuts der mindestens einen Small Cell im Freien als Richtwinkel. In Schritt [812] passt das Azimutplanungsmodul [208] iterativ einen Azimut der mindestens einen Small Cell im Freien an, basierend auf einem Vergleich mit einem berechneten Azimutwert und einer Gebäudehöhe des einen oder der mehreren Standorte. Das Verfahren wird in Schritt [814] abgeschlossen.
Bezugnehmend auf 9 wird eine beispielhafte Implementierung des Verfahrens zum automatischen Identifizieren der Gruppe von räumlichen Rastern aus der einen oder den mehreren Zellen dargestellt, gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Die beispielhafte Implementierung in 9 veranschaulicht auch einen Aspekt der automatischen Standortidentifikation für das Positionieren mindestens einer Small Cell im Freien durch das Datenerfassungsmodul [204]. In einem Fall sieht die vorliegende Erfindung vor, dass das Datenerfassungsmodul [204] eine Gruppe von räumlichen Rastern und einen oder mehrere Standorte für die mindestens eine Small Cell im Freien basierend auf der Benutzerdichte und der schlechten Abdeckung bestimmt. Die beispielhafte Implementierung beginnt bei Schritt [902].
In Schritt [904] erstellt das Datenerfassungsmodul [204] eine Liste aller stark ausgelasteten Zellen für jeden Monat. Zum Beispiel extrahiert das Datenerfassungsmodul [204] einen oder mehrere Parameter für die eine oder die mehreren Zellen des Mobilfunknetzes basierend auf den im Datenerfassungsmodul [202] empfangenen Verkehrsdaten, wobei der eine oder die mehreren Parameter mindestens eine RSRP umfassen. Das Datenerfassungsmodul [204] bestimmt die Zellauslastung für jede der einen oder der mehreren Zellen und identifiziert einen oder mehrere erste Sätze von räumlichen Rastern als die stark ausgelasteten Zellen aus der einen oder den mehreren Zellen basierend auf einem Vergleich der bestimmten Zellauslastung der einen oder der mehreren Zellen mit einer Schwellenzellauslastung.
In Schritt [904] sammelt das Datenerfassungsmodul [204] die geografisch lokalisierten Proben (z. B. LSR, XCAL, Nettogeschwindigkeit) dieser stark ausgelasteten Zellen, die die Kriterien erfüllen, nämlich erstens RSRP ≤ -x dBm, wobei x ein Schwellenwert ist, der festgelegt wird, um eine schlechte Abdeckung zu bestimmen, zweitens eine hohe Zuverlässigkeit und drittens, dass die stark ausgelasteten Zellen innerhalb der berechneten Zellreichweite oder der festen Zellreichweite gemäß den Planungseinstellungen liegen, z. B. „Maximaler Abstand für ODSC-Empfehlung“. In Schritt [908] ordnet das Datenerfassungsmodul [204] die geografisch lokalisierten Proben, die die obigen Kriterien erfüllen, 20x20-m-Rastern zu. In Schritt [910] ordnet das Datenerfassungsmodul [204] den relativen Schweregrad unter diesen 20x20-m-Rastern basierend auf einer Anzahl von Sitzungen zu, beispielsweise rot: obere 75-100 %, orangefarben: obere 50-75 %, hellblau: obere 20-50 % und dunkelblau: untere 0-25 %.

In Schritt [912] entfernt das Datenerfassungsmodul [204] diejenigen 20x20-m-Raster [944], deren Schwerpunkt innerhalb von y Meter [943] von einer vorhandenen oder geplanten Makrozelle oder mindestens einer Small Cell im Freien liegt, wobei y der Schwellenmindestabstand zwischen einer vorhandenen Zelle und einer Small Cell im Freien ist. In Schritt [914] unterteilt das Datenerfassungsmodul [204] den gesamten geografischen Standort (z. B. ganz Indien) in Spalten mit einer Breite von 100 m und erstellt dann 100x100-m-Raster [945], die die größte Anzahl von roten und orangefarbenen 20x20-m-Rastern in Schritt [916] abdecken. In Schritt [918] ordnet das Datenerfassungsmodul [204] den relativen Schweregrad unter diesen 100x100-m-Rastern in jeder Fokusstadt basierend auf der Anzahl der Sitzungen zu, z. B. rot: obere 75-100 %, orangefarben: obere 50-75 %, hellblau: obere 25-50 % und dunkelblau: untere 0-25 %. In Schritt [920] wählt das Datenerfassungsmodul [204] die Raster der oberen 75-100% für das Positionieren mindestens einer Small Cell im Freien aus. In Schritt [922] bestimmt das Datenerfassungsmodul [204] das am besten geeignete untergeordnete 20x20-m Raster [946] in jedem der ausgewählten 100x100-m-Raster mit hohem Schweregrad durch eine „Prioritätslogiktabelle“ aus, wie nachstehend in Tabelle 1 gezeigt.

Prioritätslogiktabelle für die Auswahl des besten untergeordneten Rasters (20x20) im 100x100-m-Raster

Prioritätsart	Parameter	Kriterium	Maximale Gewichtung	Prioritätsbewertung	Gesamtgewichtung	Allgem eine Priorität
HF-Priorität	Anzahl der Gebäude	Gebäudeanzahl des eigenen Rasters / Gebäudeanzahl des besten Rasters = A	3	A3 + B3 + C1 + G2 + H*2	70%	(HF-Prioritätsbewertung * 0,7) + (Tx-Prioritätsbewertung * 0,3)
	Nr. des Orientierungspunkts	LMP-Prioritätsbewertung des eigenen Rasters / LMP-Prioritätsbewertung des besten Rasters = A	2
	Hauptstraßen	Eigene Rasterlänge / Beste Rasterlänge = C	1
	Eindeutige Anzahl von Benutzern	Benutzeranzahl des eigenen Rasters / Benutzeranzahl des besten Rasters = H	2
	Anzahl der Sitzungen	Sitzungsanzahl des eigenen Rasters / Sitzungsanzahl des besten Rasters = H	2
	Maximale Bewertung		10
Sendepriorität	XPIC-MW-Standort	LoS mit einem beliebigen CSS-XPIC-MW-Standort eines Nachbarn der 1. Stufe (Ja = 1, Nein = 0) = D	3	D3 + E4 + F*3	30 %
	Glasfaser-PoP	LoS mit einem beliebigen CSS-Glasfaser-Standort eines Nachbarn der 1. Stufe (Ja = 1, Nein = 0) = E	4
	Glasfaserschacht	≤ 100 m Schwerpunkt (Ja = 1, Nein = 0) = F	3
	Maximale Bewertung		10

In Schritt [924] bestimmt das Datenerfassungsmodul [204], ob der Abstand zwischen den besten untergeordneten Rasterschwerpunkten kleiner oder gleich 80 m ist. In einem Fall, in dem der Schwerpunktabstand zwischen den besten untergeordneten Rastern kleiner oder gleich 80 m ist, fährt das Verfahren mit Schritt [926] fort, in dem das Datenerfassungsmodul [204] eine Matrix der besten untergeordneten Raster erstellt und deren relative Abstände bestimmt. In Schritt [928] findet das Datenerfassungsmodul [204] das nächste untergeordnete Raster für das untergeordnete Raster in Zeile 1 und wählt das Raster mit niedrigerer Priorität aus und entfernt seine Zeile und Spalte. In Schritt [930] findet das Datenerfassungsmodul [204] das nächste untergeordnete Raster für das untergeordnete Raster in Zeile 2 und wählt das Raster mit niedrigerer Priorität aus und entfernt seine Zeile und Spalte. Iterativ findet in Schritt [932] das Datenerfassungsmodul [204] das nächste untergeordnete Raster für das untergeordnete Raster in Zeile N und wählt das Raster mit niedrigerer Priorität aus und entfernt seine Zeile und Spalte. Das Verfahren fährt dann mit Schritt [938] fort, in dem eine ODSC an jedem der identifizierten besten untergeordneten Raster geplant ist. Als Nächstes wird in Schritt [936] eine konsolidierte Liste von mindestens einem Positionierungsraster für Small Cells im Freien erstellt und regelmäßig mit neu identifizierten besten untergeordneten Rastern aktualisiert.
In einem Fall, in dem der Schwerpunktabstand zwischen den besten untergeordneten Rastern größer als 80 m ist, fährt das Verfahren mit Schritt [934] fort, in dem mindestens eine Small Cell im Freien an jedem der identifizierten besten untergeordneten Raster geplant ist. Als Nächstes wird in Schritt [936] eine konsolidierte Liste von mindestens einem Positionierungsraster für Small Cells im Freien erstellt und regelmäßig mit neu identifizierten besten untergeordneten Rastern aktualisiert.
Schließlich findet das Datenerfassungsmodul [204] in Schritt [940] im Raster Kandidatengebäude mit einer Höhe, die unter einer durchschnittlichen Gebäudehöhe liegt. Beispielsweise kann das Datenerfassungsmodul [204] im Raster bis zu drei Kandidatengebäude mit einer Höhe, die unter einer durchschnittlichen Gebäudehöhe liegt, bestimmen. In einem anderen Fall kann das Datenerfassungsmodul [204] bis zu drei Kandidatengebäude innerhalb von 5 m über der durchschnittlichen Gebäudehöhe bestimmen, mit Ausnahmen, wie etwa Schulen, Sperrgebieten, wie etwa Verteidigungsgebieten usw. Das Verfahren wird in Schritt [942] abgeschlossen.
Bezugnehmend auf 10 wird eine beispielhafte Implementierung des Verfahrens zum Bestimmen der Backhaul-Verbindung zwischen dem einen oder den mehreren bestimmten Standorten mit dem Mobilfunknetz dargestellt, gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren beginnt in Schritt [1002]. In Schritt [1004] empfängt das Backhaul-Link-Clearance-Modul [206] Eingaben, wie etwa vom Datenerfassungsmodul [204] vorgeschlagene Kandidatenpositionen, die Breiten- und Längengraddetails von Glasfaserschächten von dem Standort- und Schachtstandortserver [402], CSS-Standorte (Glasfaser und Mikrowellen) sowie die GIS-Karte des Gebiets mit 3D-Gebäudedaten von dem GIS-Kartenserver [406]. In Schritt [1006] wählt das Backhaul-Link-Clearance-Modul [206] den durch das Datensammelmodul vorgeschlagenen Standort von mindestens einer Small Cell im Freien [204] in Bezug auf Sichtlinien(LOS)-Clearance zum nächstgelegenen CSS-Standort der 1. Stufe. Das Backhaul-Link-Clearance-Modul [206] prüft auch die Fresnel-Zonen-Clearance, wie in 4B hervorgehoben. In Schritt [1008] berücksichtigt das Backhaul-Link-Clearance-Modul [206] das folgende Kriterium zur Bestimmung der LOS- und Fresnel-Clearance; erstens muss die Höhe des UBR (FT) bei mindestens einer Installation einer Small Cell im Freien auf einem Mast als 8 m vorgesehen werden, zweitens gilt die UBR FT als Gebäudehöhe + 2 m, falls mindestens eine Small Cell im Freien am Gebäude geplant ist, drittens gilt die UBR Feeder Base (FB) als der eNB-Antennenhöhe des CSS-Standorts entsprechend und viertens GIS-Daten mit der Höhe aller Gebäude zwischen mindestens einem Standort für Small Cells im Freien (FT) und einem CSS-Standort (FB).
In einem Fall, in dem die LOS- und Fresnel-Zonen-Clearance erfolgreich ist, verwirft das Backhaul-Link-Clearance-Modul [206] die Verbindung in Schritt [1010] und fährt mit Schritt [1012] fort, um die LOS-Clearance zum nächsten (zweit-)nächstgelegenen benachbarten CSS-Standort der 1. Stufe zu überprüfen. Wenn die LOS-Clearance erfolgreich ist, fährt das Backhaul-Link-Clearance-Modul [206] mit Schritt [1024] fort, andernfalls verwirft das Backhaul-Link-Clearance-Modul [206] die Verbindung in Schritt [1014] und fährt mit Schritt [1016] fort, um die LOS-Clearance zum nächsten (dritt- )nächstgelegenen benachbarten CSS-Standort der 1. Stufe zu überprüfen. Wenn die LOS-Clearance erfolgreich ist, fährt das Backhaul-Link-Clearance-Modul [206] mit Schritt [1024] fort, andernfalls verwirft das Backhaul-Link-Clearance-Modul [206] iterativ die Verbindung in Schritt [1018] und fährt mit Schritt [1020] fort, um die LOS-Clearance zum nächsten (n-ten) nächstgelegenen benachbarten CSS-Standort der 1. Stufe zu überprüfen, bis die LOS-/Fresnel-Zone frei ist oder die Verifizierung mit allen Nachbarn der 1. Stufe abgeschlossen ist. In einem Fall, in dem die LOS-Clearance erfolgreich ist, fährt das Backhaul-Link-Clearance-Modul [206] mit Schritt [1024] fort, andernfalls bestimmt das Backhaul-Link-Clearance-Modul [206], dass UBR für den Kandidaten an mindestens einem Standort für Small Cells im Freien nicht durchführbar ist.
In einem Fall, in dem die LOS- und Fresnel-Zonen-Clearance in Schritt [1006] erfolgreich ist, überprüft das Backhaul-Link-Clearance-Modul [206] die Verfügbarkeit von Backhaul am CSS-Standort in Schritt [1024]. In Schritt [1024] bestimmt das Backhaul-Link-Clearance-Modul [206], ob der CSS-Standort über Glasfaser-PoP verfügt. In einem Fall, in dem der CSS-Standort über Glasfaser-PoP verfügt, schließt das Backhaul-Link-Clearance-Modul [206] die UBR-Verbindung zwischen dem ODSC(FT)-Standort und der CSS-Glasfaser-PoP in Schritt [1026] ab, und das Verfahren wird in Schritt [1040] abgeschlossen. In einem Fall, in dem das Backhaul-Link-Clearance-Modul [206] feststellt, dass der CSS-Standort keinen Glasfaser-PoP hat, bestimmt das Backhaul-Link-Clearance-Modul [206], ob der CSS-Standort in Schritt [1028] über Mikrowellen mit 2+0 (XPIC) konfigurierbarem Funk verfügt. Für den Fall, in dem der CSS-Standort über Mikrowellen mit 2+0 (XPIC) konfigurierbarem Funk verfügt, bestimmt das Backhaul-Link-Clearance-Modul [206] die UBR(Unlicensed Band Radio)-Verbindung zwischen dem ODSC(FT)-Standort und CSS-Glasfaser (FB)/CSS-MW (FB) zurück zum Planer für Small Cells im Freien in Schritt [1036], und danach wird das Verfahren in Schritt [1040] abgeschlossen.
In Schritt [108] misst das Backhaul-Link-Clearance-Modul [206] in einem Fall, in dem weder Glasfaser-PoP noch Mikrowellen mit 2+0 (XPIC) am CSS-Standort verfügbar sind, den Abstand zwischen mindestens einem Standort einer Small Cell im Freien und dem nächstgelegenen Schachtstandort in Schritt [1030]. Wenn in Schritt [1032] der gemessene Abstand innerhalb von d_m Metern liegt, wobei d_m der maximale Abstand ist, der zwischen einer geplanten Small Cell im Freien und einem Schacht eingehalten werden muss, schlägt das Backhaul-Link-Clearance-Modul [206] vor, einen Schacht zur Bereitstellung einer Backhaul-Lösung für mindestens eine Small Cell im Freien zu verwenden; andernfalls verwirft das Backhaul-Link-Clearance-Modul [206] die Verbindung und meldet, dass ein Backhaul bei einer Entfernung von mehr als d_m Metern in Schritt [1038] nicht möglich ist. Das Verfahren wird in Schritt [1040] abgeschlossen.
Bezugnehmend auf 11 wird eine beispielhafte Implementierung des Verfahrens zum Bestimmen des Azimuts für die mindestens eine Small Cell im Freien basierend auf der bestimmten Verbindung dargestellt, gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren beginnt in Schritt [1102]. In Schritt [1104] empfängt das Azimutplanungsmodul [208] als Eingaben die Liste der stark ausgelasteten Zellen zusammen mit ihren Details zu Überlastungsklasse, Morphologie- und Gebäudedatenbank, den Orientierungspunkten und ihrer Priorität sowie mindestens einer Kandidaten-/Standortliste für Small Cells im Freien (C1, C2 und C3) aus dem Datenerfassungsmodul [204]. In Schritt [1106] erhält das Azimutplanungsmodul [208] eine Liste von mindestens einem Kandidatenstandort für Small Cells im Freien gemäß Machbarkeitsbericht. In Schritt [1108] bestimmt das Azimutplanungsmodul [208] die stark ausgelasteten Zellen der 1. Stufe für OSDC-Kandidatenstandorte.
In Schritt [1108] wählt das Azimutplanungsmodul [208] die stark ausgelasteten Zellen aus, die zum mindestens einen Standort einer Small Cell im Freien hin weisen, beispielsweise mit einem Azimut innerhalb von ± 45 Grad des Richtwinkels. In Schritt [1108] ordnet das Azimutplanungsmodul [208] diese stark ausgelasteten Zellen in der Reihenfolge ihrer Überlastung von hoch nach niedrig an. Angenommen, dass „n“ die Anzahl der stark ausgelasteten Zellen ist und beginnend mit einer Variablen „m“ gleich 1 und einer „ODSC-Anzahl“ gleich null, findet das Azimutplanungsmodul [208] in den Schritten [1116-1120] den Azimut (Richtwinkel) von mindestens einem Standort einer Small Cell im Freien hin zu der ersten stark ausgelasteten Zelle in der Liste. In Schritt [1122] prüft das Azimutplanungsmodul [208], ob andere stark ausgelastete Zellen innerhalb von ± 75 Grad Azimut vorliegen, und berechnet in Schritt [1124] einen zentralen Azimut aller dieser Zellen. In Schritt [1126] entfernt das Azimutplanungsmodul [208] die zusätzlichen Zellen aus der ausgewählten Liste der stark ausgelasteten Zellen für diesen mindestens einen Standort einer Small Cell im Freien und berechnet in Schritt [1128] n als n minus (-) der Anzahl von zusätzlichen Zellen innerhalb von ± 75 Grad Azimut. In Schritt [1160] prüft das Azimutplanungsmodul [208] die durchschnittliche Gebäudehöhe in einem Winkelbereich von ± 30 Grad des Azimuts in einem Abstand von 60 m von mindestens einem Standort einer Small Cell im Freien. In Schritt [1162] bestimmt das Azimutplanungsmodul [208], ob die durchschnittliche Höhe mindestens eine Gebäudehöhe einer für Small Cells im Freien beträgt. Falls die durchschnittliche Höhe höchstens der Mindestgebäudehöhe für Small Cells im Freien entspricht, plant das Azimutplanungsmodul [208] in Schritt [1164] mindestens eine Small Cell im Freien mit dem bestimmten Azimut.
In einem Fall bestimmt das Azimutplanungsmodul [208], dass die durchschnittliche Höhe größer ist als die mindestens eine Gebäudehöhe für Small Cells im Freien; in Schritt [1170] ändert das Azimutplanungsmodul [208] den ursprünglichen Azimut um +15 und bestimmt weiter, ob die durchschnittliche Höhe in Schritt [1172] höchstens einer Gebäudehöhe für Small Cells im Freien entspricht. In einem Fall stellt das Azimutplanungsmodul [208] in Schritt [1172] fest, dass die durchschnittliche Höhe höchstens einer Gebäudehöhe für Small Cells im Freien entspricht; das Verfahren fährt mit Schritt [1164] fort, in dem das Azimutplanungsmodul [208] mindestens eine Small Cell im Freien am bestimmten Azimut einplant. In einem Fall stellt das Azimutplanungsmodul [208] fest, dass die durchschnittliche Höhe größer ist als die mindestens eine Gebäudehöhe für Small Cells im Freien; in Schritt [1172] ändert das Azimutplanungsmodul [208] den ursprünglichen Azimut um -15 in Schritt [1174] und bestimmt weiter, ob die durchschnittliche Höhe in Schritt [1176] höchstens einer Gebäudehöhe für Small Cells im Freien entspricht. Dementsprechend fährt das Verfahren, falls die durchschnittliche Höhe kleiner oder gleich mindestens einer Gebäudehöhe für Small Cells im Freien ist, mit Schritt [1164] fort, und das Azimutplanungsmodul [208] plant mindestens eine Small Cell im Freien am bestimmten Azimut ein, ansonsten legt das Azimutplanungsmodul [208] den Status für mindestens einen Kandidatenstandort für Small Cells im Freien im Bericht als „Feldprüfung erforderlich“ fest und inkrementiert „m“ und „ODSC-Anzahl“ in den Schritten [1180 und 1182] um eins, und das Verfahren fährt danach mit Schritt [1116] fort. Dementsprechend erhöht nach Schritt [1164] das Azimutplanungsmodul [208] „m“ und die „ODSC-Anzahl“ um eins, und das Verfahren fährt danach mit Schritt [1116] fort.
In Schritt [1116] prüft das Azimutplanungsmodul [208] auf die Bedingung „m < n“. Ist diese erfüllt, prüft in Schritt [1118] das Azimutplanungsmodul [208] auf die Bedingung „ODSC-Anzahl < 3“. Das Azimutplanungsmodul [208] findet dann den Azimut von mindestens einem Standort einer Small Cell im Freien zur nächsten stark ausgelasteten Zelle in der Liste und wiederholt dasselbe Verfahren ab Schritt [1112], falls „wahr“ wie oben, und fährt direkt mit Schritt [1160] fort, falls „falsch“. Ist jedoch die Bedingung „m < n“ in Schritt [1116] nicht erfüllt ist, prüft das Azimutplanungsmodul [208] in Schritt [1130] auf die Bedingung „ODSC-Anzahl < 3“. Das Azimutplanungsmodul [208] prüft dann in Schritt [1132] auf die Bedingung „ODSC-Anzahl = 2“. Ist die Bedingung „ODSC-Anzahl = 2“ erfüllt, fährt das Verfahren mit Schritt [1134] fort, um die Differenz (D) im Uhrzeigersinn zwischen zwei geplanten Azimuten (A1 und A2) zu berechnen.
In Schritt [1136] berechnet das Azimutplanungsmodul [208] einen Wert von D und bestimmt, ob eine der Bedingungen 160 < D ≤ 200 Grad oder D > 200 Grad oder D ≤ 160 Grad vorliegt. Ist 160 < D ≤ 200 Grad, fährt das Verfahren mit Schritt [1146] fort, um den mittleren Azimut (CA) zwischen A1 und A2 zu finden. Ferner umfasst das Verfahren das Berechnen von A3_1 = CA ± 20° basierend auf der Orientierungspunktpriorität (für Orientierungspunkte innerhalb von 60 m) und A3_2 = CA ± 180° basierend auf der Orientierungspunktpriorität (für Orientierungspunkte innerhalb von 60 m) in Schritt [1148]. In Schritt [1150] bestimmt das Azimutplanungsmodul [208] den dritten mindestens einen Azimut für Small Cells im Freien (A3) = bester aus A3_1 und A3_2 (basierend auf der Orientierungspunktpriorität für Orientierungspunkte innerhalb von 60 m). Das Verfahren fährt danach mit Schritt [1184] fort, wobei der Azimut für die OSDC-Zelle in der konsolidierten Liste aktualisiert wird.
Ist in Schritt [1136] D>200 Grad, fährt das Verfahren mit Schritt [1142] fort, um den mittleren Azimut (CA) zwischen A1 und A2 zu finden und einen dritten mindestens einen Azimut von Small Cells im Freien (A3) = CA ± 20 Grad (basierend auf der Orientierungspunktpriorität für Orientierungspunkte innerhalb von 60 m) in Schritt [1144] zu berechnen. Das Verfahren fährt danach mit Schritt [1184] fort, in dem der Azimut für die OSDC-Zelle in der konsolidierten Liste aktualisiert wird, und wird in Schritt [1186] abgeschlossen.
Ist in Schritt [1136] D ≤ 160 Grad, fährt das Verfahren mit Schritt [1138] fort, um den mittleren Azimut (CA) zwischen A1 und A2 zu finden und einen dritten mindestens einen Azimut von Small Cells im Freien (A3) = (CA + 180) ± 20 Grad (basierend auf der Orientierungspunktpriorität für Orientierungspunkte innerhalb von 60 m) in Schritt [1140] zu berechnen. Das Verfahren fährt danach mit Schritt [1184] fort, in dem der Azimut für die OSDC-Zelle in der konsolidierten Liste aktualisiert wird, und wird in Schritt [1186] abgeschlossen.
Ist jedoch die Bedingung „ODSC-Anzahl = 2“ in Schritt [1132] nicht erfüllt ist, prüft das Azimutplanungsmodul [208] in Schritt [1152] auf die Bedingung „ODSC-Anzahl = 1“. Ist die Bedingung erfüllt ist, findet das Azimutplanungsmodul [208] in Schritt [1156] neue mögliche Azimute und berechnet A2 = (A1 + 120) ± 30 Grad basierend auf der Orientierungspunktpriorität (für Orientierungspunkte innerhalb von 60 m) und A3 = (A1) - 120) ± 30 Grad basierend auf der Orientierungspunktpriorität (für Orientierungspunkte innerhalb von 60 m) in Schritt [1158] und bestimmt einen zweiten ODSC-Azimut = bester aus A2 und A3 (basierend auf der Orientierungspunktpriorität für Orientierungspunkte innerhalb von 60 m). Das Verfahren fährt danach mit Schritt [1184] fort, in dem der Azimut für die OSDC-Zelle in der konsolidierten Liste aktualisiert wird, und wird in Schritt [1186] abgeschlossen. Ist in Schritt [1152] die Bedingung falsch, fährt das Azimutplanungsmodul [208] mit Schritt [1154] fort, um einen Azimut für den nächsten mindestens einen Kandidatenort für Small Cells im Freien zu finden, und das Verfahren läuft wie oben beschrieben ab.
Die neue Lösung der vorliegenden Erfindung stellt ein System und ein Verfahren zum automatischen Positionieren von Small Cells im Freien an einem geografischen Standort bereit, um das Problem des Positionierens in stark überlasteten und schlecht abgedeckten Gebieten auf effiziente und kostengünstige Weise zu lösen, ohne dass ein Durchführen von manuellen Drivetests in einem heterogenen Netzwerk erforderlich ist. Somit sieht die vorliegende Erfindung das Positionieren von Small Cells im Freien vor, um das Benutzererlebnis dramatisch zu verbessern, indem sie von weit entfernten Makrozellen umverlegt werden, und erleichtert es Mobilfunknetzen, große Zahlen von Anrufe gleichzeitig zu verarbeiten.
Während hierin ein erheblicher Schwerpunkt auf die bevorzugten Ausführungsformen gelegt wurde, versteht es sich, dass viele Ausführungsformen erstellt und viele Änderungen an den bevorzugten Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne von den Prinzipien der Erfindung abzuweichen. Diese und andere Änderungen an den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden für Fachleute aus der Erfindung hierin offensichtlich sein, wobei es klar zu verstehen ist, dass die vorstehende Beschreibung nur zur Veranschaulichung der Erfindung und nicht als Einschränkung verstanden werden soll.

Claims

Verfahren zum automatischen Positionieren mindestens einer Small Cell im Freien an einem geografischen Standort, wobei das Verfahren umfasst: - dynamisches Sammeln, durch ein Datenerfassungsmodul [202], von Verkehrsdaten, die einem geografischen Standort entsprechen, der einem Mobilfunknetz zugeordnet ist, das aus einer oder mehreren Zellen besteht; - Identifizieren, durch ein Datenerfassungsmodul [204], einer Gruppe von räumlichen Rastern aus einer oder mehreren Zellen innerhalb des geografischen Standorts basierend auf den Verkehrsdaten; - Bestimmen, durch das Datenerfassungsmodul [204], eines oder mehrerer Standorte innerhalb der geografischen Standorte, um die mindestens eine Small Cell im Freien basierend auf der identifizierten Gruppe von räumlichen Rastern zu positionieren; - Bestimmen, durch ein Backhaul-Link-Clearance-Modul [206], einer Backhaul-Verbindung zwischen dem einen oder den mehreren bestimmten Standorten mit dem Mobilfunknetz; - Bestimmen, durch ein Azimutplanungsmodul [208], eines Azimuts für die mindestens eine Small Cell im Freien basierend auf der bestimmten Verbindung; und - Positionieren, durch eine Positionierungseinheit [210], der mindestens einen Small Cell im Freien basierend auf dem einen oder den mehreren bestimmten Standorten, dem bestimmten Azimut und/oder der bestimmten Backhaul-Verbindung.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das automatische Identifizieren, durch das Datenerfassungsmodul [204], der Gruppe von räumlichen Rastern aus der einer oder den mehreren Zellen ferner umfasst: - Extrahieren eines oder mehrerer Parameter für die eine oder die mehreren Zellen des Mobilfunknetzes basierend auf den im Datenerfassungsmodul [202] empfangenen Verkehrsdaten, wobei der eine oder die mehreren Parameter mindestens RSRP umfassen; - Bestimmen der Zellauslastung für jede der einen oder der mehreren Zellen; - Identifizieren eines oder mehrerer erster Sätze von räumlichen Rastern aus der einen oder den mehreren Zellen basierend auf einem Vergleich der bestimmten Zellauslastung der einen oder der mehreren Zellen mit einer Schwellenzellauslastung; - Bestimmen eines Schweregradwerts für jeden des einen oder der mehreren ersten Sätze von räumlichen Rastern basierend auf einer Anzahl von Sitzungen; - Identifizieren eines oder mehrerer zweiter Sätze von räumlichen Rastern, die den einen oder die mehreren ersten Sätze von räumlichen Rastern umfassen, basierend auf dem bestimmten Schweregrad und einem Schwerpunktabstand des einen oder der mehreren ersten Sätze von räumlichen Rastern; - Bestimmen eines Schweregradwerts für jeden des einen oder der mehreren zweiten Sätze von räumlichen Rastern basierend auf einer Anzahl von Sitzungen; - Auswählen des einen oder der mehreren ersten Sätze von räumlichen Rastern, die den einen oder die mehreren zweiten Sätze von räumlichen Rastern umfassen, basierend auf dem Schweregradwert und dem Schwerpunktabstand des einen oder der mehreren ersten Sätze von räumlichen Rastern; - Berechnen einer Prioritätsbewertung für jeden des einen oder der mehreren ausgewählten ersten Sätze von räumlichen Rastern des einen oder der mehreren zweiten Sätze von räumlichen Rastern, wobei die Prioritätsbewertung basierend auf mindestens einer HF-Prioritätsbewertung und einer Übertragungsprioritätsbewertung berechnet wird; und - Identifizieren eines oder mehrerer dritter Sätze von Zellen als die Gruppe von räumlichen Rastern basierend auf der berechneten Prioritätsbewertung.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen der Backhaul-Verbindung zwischen dem einen oder den mehreren bestimmten Standorten mit dem Mobilfunknetz durch das Backhaul-Link-Clearance-Modul [206] ferner umfasst: - Empfangen eines oder mehrerer bestimmter Standorte vom Datenerfassungsmodul [204], einer Glasfaser-Schachtkarte von einem Standort- und Schachtstandort-Server [402], einer CSS-Standortkarte und einer GIS-Karte mit 3D-Gebäudedaten von einem GIS-Kartenserver [406]; - Bestimmen einer LOS(Line-of-Sight)-Clearance und einer Fresnel-Zonen-Clearance zwischen der mindestens einen Small Cell im Freien und einem benachbarten CSS-Standort; - Berechnen eines Abstands zwischen dem einen oder den mehreren bestimmten Standorten und mindestens einem benachbarten Schacht; und - Bestimmen eines Typs für die Backhaul-Verbindung zwischen dem einen oder den mehreren bestimmten Standorten und dem Mobilfunknetz, basierend auf der bestimmten LOS-Clearance, der bestimmten Fresnel-Zonen-Clearance und der berechneten Entfernung, wobei der Typ der Verbindung eine Glasfaserverbindung, eine Mikrowellenverbindung oder eine Schachtverbindung ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen des Azimuts für die mindestens eine Small Cell im Freien basierend auf der bestimmten Verbindung durch das Azimutplanungsmodul [208] ferner umfasst: - Empfangen der einen oder der mehreren bestimmten Standorte für die mindestens eine Small Cell im Freien von dem Datenerfassungsmodul [204]; - Auswählen eines Satzes von Zellen, die sich in der Nähe der mindestens einen Small Cell im Freien befinden, basierend auf einem Vergleich der Zellauslastung des Satzes von Zellen mit einer Schwellenzellauslastung, wobei der Satz von Zellen zu mindestens einer Small Cell im Freien hin weist; - Berechnen eines Richtwinkels zwischen dem Satz von Zellen und der mindestens einen Small Cell im Freien; - Bestimmen eines voreingestellten Wertes des Azimuts der mindestens einen Small Cell im Freien als Richtwinkel; und - iteratives Anpassen eines Azimuts der mindestens einen Small Cell im Freien, basierend auf einem Vergleich mit einem berechneten Azimutwert und einer Gebäudehöhe des einen oder der mehreren Standorte.
System zum automatischen Positionieren mindestens einer Small Cell im Freien an einem geografischen Standort, wobei das System umfasst: - ein Datenerfassungsmodul [202], konfiguriert zum dynamischen Sammeln von Verkehrsdaten, die einem geografischen Standort entsprechen, der einem Mobilfunknetz zugeordnet ist, das aus einer oder mehreren Zellen besteht; - ein Datenerfassungsmodul [204], das mit dem Datenerfassungsmodul [202] verbunden ist, wobei das Datenerfassungsmodul [204] konfiguriert ist zum: - automatischen Identifizieren einer Gruppe von räumlichen Rastern aus einer oder mehreren Zellen innerhalb des geografischen Standorts basierend auf den Verkehrsdaten, und - automatischen Bestimmen eines oder mehrerer Standorte innerhalb der geografischen Standorte, um die mindestens eine Small Cell im Freien basierend auf der identifizierten Gruppe von räumlichen Rastern zu positionieren; - ein Backhaul-Link-Clearance-Modul [206], das mit dem Datenerfassungsmodul [204] und dem Datenerfassungsmodul [202] verbunden ist, wobei das Backhaul-Link-Clearance-Modul [206] konfiguriert ist, automatisch eine Backhaul-Verbindung zwischen dem einen oder den mehreren bestimmten Standorten mit dem Mobilfunknetz zu bestimmen; und - ein Azimutplanungsmodul [208], das mit dem Backhaul-Link-Clearance-Modul [206], dem Datenerfassungsmodul [204] und dem Datenerfassungsmodul [202] verbunden ist, wobei das Azimutplanungsmodul [208] konfiguriert ist, automatisch einen Azimut für die mindestens eine Small Cell im Freien basierend auf der bestimmten Verbindung zu bestimmen; und - eine Positionierungseinheit [210], die mit dem Azimutplanungsmodul [208], dem Backhaul-Link-Clearance-Modul [206], dem Datenerfassungsmodul [204] und dem Datenerfassungsmodul [202] verbunden ist, wobei die Positionierungseinheit [210] konfiguriert ist, die mindestens eine Small Cell im Freien basierend auf dem einen oder den mehreren bestimmten Standorten, dem bestimmten Azimut und/oder der bestimmten Backhaul-Verbindung zu positionieren.
System nach Anspruch 5, wobei das Datenerfassungsmodul [204] ferner konfiguriert ist zum: - Extrahieren eines oder mehrerer Parameter für die eine oder die mehreren Zellen des Mobilfunknetzes basierend auf den im Datenerfassungsmodul [202] empfangenen Verkehrsdaten, wobei der eine oder die mehreren Parameter mindestens eine RSRP umfassen; - Bestimmen der Zellauslastung für jede der einen oder der mehreren Zellen; - Identifizieren eines oder mehrerer erster Sätze von räumlichen Rastern aus der einen oder den mehreren Zellen basierend auf einem Vergleich der bestimmten Zellauslastung der einen oder der mehreren Zellen mit einer Schwellenzellauslastung; - Bestimmen eines Schweregradwerts für jeden des einen oder der mehreren ersten Sätze von räumlichen Rastern basierend auf einer Anzahl von Sitzungen; - Identifizieren eines oder mehrerer zweiter Sätze von Rastern, die den einen oder die mehreren ersten Sätze von räumlichen Rastern umfassen, basierend auf dem bestimmten Schweregrad und einem Schwerpunktabstand des einen oder der mehreren ersten Sätze von räumlichen Rastern; - Bestimmen eines Schweregradwerts für jeden des einen oder der mehreren zweiten Sätze von räumlichen Rastern basierend auf einer Anzahl von Sitzungen; - Auswählen des einen oder der mehreren ersten Sätze von Rastern, die den einen oder die mehreren zweiten Sätze von räumlichen Rastern umfassen, basierend auf dem Schweregradwert und dem Schwerpunktabstand des einen oder der mehreren ersten Sätze von räumlichen Rastern; - Berechnen einer Prioritätsbewertung für jeden des einen oder der mehreren ausgewählten ersten Sätze von räumlichen Rastern des einen oder der mehreren zweiten Sätze von räumlichen Rastern, wobei die Prioritätsbewertung basierend auf mindestens einer HF-Prioritätsbewertung und einer Übertragungsprioritätsbewertung berechnet wird; und - Identifizieren eines oder mehrerer dritter Sätze von Zellen als die Gruppe von räumlichen Rastern basierend auf der berechneten Prioritätsbewertung.
System nach Anspruch 5, wobei das Backhaul-Link-Clearance-Modul [206] ferner konfiguriert ist zum: - Empfangen eines oder mehrerer bestimmter Standorte vom Datenerfassungsmodul [204], einer Glasfaser-Schachtkarte von einem Standort- und Schachtstandort-Server [402], einer CSS-Standortkarte und einer GIS-Karte mit 3D-Gebäudedaten von einem GIS-Kartenserver [406]; - Bestimmen einer LOS(Line-of-Sight)-Clearance und einer Fresnel-Zonen-Clearance zwischen der mindestens einen Small Cell im Freien und einem benachbarten CSS-Standort; - Berechnen eines Abstands zwischen dem einen oder den mehreren bestimmten Standorten und mindestens einem benachbarten Schacht; und - Bestimmen eines Typs für die Backhaul-Verbindung zwischen dem einen oder den mehreren bestimmten Standorten und dem Mobilfunknetz, basierend auf der bestimmten LOS-Clearance, der bestimmten Fresnel-Zonen-Clearance und der berechneten Entfernung, wobei der Typ der Verbindung eine Glasfaserverbindung, eine Mikrowellenverbindung oder eine Schachtverbindung ist.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Azimutplanungsmodul [208] ferner konfiguriert ist zum: - Empfangen der einen oder der mehreren bestimmten Standorte für die mindestens eine Small Cell im Freien von dem Datenerfassungsmodul [204]; - Auswählen eines Satzes von Zellen, die sich in der Nähe der mindestens einen Small Cell im Freien befinden, basierend auf einem Vergleich der Zellauslastung des Satzes von Zellen mit einer Schwellenzellauslastung, wobei der Satz von Zellen zu mindestens einer Small Cell im Freien hin weist; - Berechnen eines Richtwinkels zwischen dem Satz von Zellen und der mindestens einen Small Cell im Freien; - Bestimmen eines voreingestellten Wertes des Azimuts der mindestens einen Small Cell im Freien als Richtwinkel; und - iterativen Anpassen eines Azimuts der mindestens einen Small Cell im Freien, basierend auf einem Vergleich mit einem berechneten Azimutwert und einer Gebäudehöhe des einen oder der mehreren Standorte.