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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein computerimplementiertes Verfahren zum Betreiben eines mobilen Endgeräts und eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Unterstützung des mobilen Endgeräts in diesem Verfahren.
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Herkömmlicherweise wird eine passive Messung einer Eigenschaft einer Funkverbindung durch das mobile Endgerät selbst durchgeführt und zur Vorhersage einer Eigenschaft der Funkverbindung verwendet.
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Offenbarung der Erfindung
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Das computerimplementierte Verfahren zum Betreiben eines mobilen Endgeräts, sieht vor, dass in dem mobilen Endgerät eine Größe bestimmt wird, die eine Funkverbindung zwischen dem mobilen Endgerät und einem Zugangspunkt eines Telekommunikationsnetzwerks charakterisiert, wobei im mobilen Endgerät mit einem Modell, das zur Vorhersage einer Eigenschaft der Funkverbindung und/oder einer Funkverbindung zwischen dem mobilen Endgerät und einem anderen Zugangspunkt des Telekommunikationsnetzwerks abhängig von der bestimmten Größe und abhängig von wenigstens einem Modellparameter ausgebildet ist, abhängig von der bestimmten Größe und dem wenigstens einen Modellparameter eine Vorhersage für die Eigenschaft bestimmt wird, wobei im mobilen Endgerät eine Referenzgröße bestimmt wird, die die Funkverbindung(en), für welche die Vorhersage bestimmt wurde, charakterisiert, wobei im mobilen Endgerät ein Maß für eine Güte der Vorhersage abhängig von der Vorhersage und der Referenzgröße bestimmt wird, wobei vom mobilen Endgerät das Maß an einen Empfänger außerhalb des mobilen Endgeräts gesendet wird, wobei vom mobilen Endgerät wenigstens ein Modellparameter für das Modell, der abhängig vom Maß für die Güte außerhalb des mobilen Endgeräts bestimmt wurde, von einem Sender außerhalb des mobilen Endgeräts empfangen wird, wobei im mobilen Endgerät wenigstens einer der Modellparameter des Modells durch den wenigstens einen Modellparameter für das Modell ersetzt wird. Dadurch wird das Modell verteilt, d.h. mit einem außerhalb des mobilen Endgeräts stattfindenden Lernschritt, trainiert. Das bedeutet, im Lernschritt werden die Modellparameter des lokalen Modells des mobilen Endgeräts auf einer zentralen Lerneinheit bestimmt.
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Zur Inferenz ist vorgesehen, dass im mobilen Endgerät eine weitere Größe bestimmt wird und wobei im mobilen Endgerät eine weitere Vorhersage abhängig von der weiteren Größe und dem Modell, in welchem der wenigstens eine Modellparameter für das Modell den wenigstens einen Modellparameter des Modells ersetzt, bestimmt wird, wobei die weitere Größe und die weitere Vorhersage die Funkverbindung zwischen dem mobilen Endgerät und dem Zugangspunkt und/oder die Funkverbindung zwischen dem mobilen Endgerät und dem anderen Zugangspunkt und/oder eine weitere Funkverbindung zwischen dem mobilen Endgerät und einem anderen Zugangspunkt des Telekommunikationsnetzwerks charakterisiert.
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Die Größe wird vorzugsweise zu einem ersten Zeitpunkt und an einem ersten Ort bestimmt, wobei die Vorhersage für einen zweiten Zeitpunkt und für einen zweiten Ort bestimmt wird, wobei die Referenzgröße zum zweiten Zeitpunkt und am zweiten Ort bestimmt wird, oder wobei die weitere Größe zu einem dritten Zeitpunkt und an einem dritten Ort bestimmt wird und wobei die weitere Vorhersage für einen vierten Zeitpunkt und für einen vierten Ort bestimmt wird.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass im mobilen Endgerät mit dem Modell abhängig von der Größe oder der weiteren Größe eine erste Schätzung der Eigenschaft für einen vorgegebenen Ort bestimmt wird, wobei im mobilen Endgerät eine zweite Schätzung der Eigenschaft für den vorgegebenen Ort von einem Sender außerhalb des mobilen Endgeräts empfangen wird, wobei die zweite Schätzung außerhalb des mobilen Endgeräts abhängig von einer Größe bestimmt wurde, die eine Funkverbindung zwischen einem anderen mobilen Endgerät und seinem Zugangspunkt zum Telekommunikationsnetzwerk charakterisiert, und wobei die Vorhersage abhängig von der ersten Schätzung und der zweiten Schätzung bestimmt wird. Dadurch wird die Vorhersage in Kollaboration mit einem anderen mobilen Endgerät bestimmt. Insbesondere bei einem Übertritt des ersten mobilen Endgeräts aus einer Zelle eines auf Zellen basierenden Telekommunikationsnetzwerks in der sich das erste mobile Endgerät befindet, in eine andere Zelle dieses Telekommunikationsnetzwerk, in der sich das andere mobile Endgerät befindet, wird dadurch eine robustere Vorhersage ermöglicht.
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Die erste Schätzung wird vorzugsweise mit einem ersten Teil des Modells bestimmt, wobei die Vorhersage mit einem zweiten Teil des Modells abhängig von der ersten Schätzung und der zweiten Schätzung bestimmt wird.
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Der zweite Teil des Modells ist vorzugsweise ausgebildet, die erste Schätzung abhängig von einem Gewicht zu gewichten, wobei das Gewicht abhängig von einem Alter der ersten Schätzung bestimmt wird und die Vorhersage abhängig von der mit dem Gewicht gewichteten ersten Schätzung bestimmt wird, und/oder dass der zweite Teil des Modells ausgebildet ist, die zweite Schätzung abhängig von einem Gewicht zu gewichten, wobei das Gewicht abhängig von einem Alter der zweiten Schätzung bestimmt wird und die Vorhersage abhängig von der mit dem Gewicht gewichteten zweiten Schätzung bestimmt wird. Dies erhöht eine Güte der Vorhersage zusätzlich.
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Vorzugsweise wird vom mobilen Endgerät eine dritte Schätzung der Eigenschaft für den vorgegebenen Ort vom Sender oder einem anderen Sender außerhalb des mobilen Endgeräts empfangen, wobei ein Alter der dritten Schätzung bestimmt wird, und wobei die Vorhersage abhängig von der dritten Schätzung statt der zweiten Schätzung bestimmt wird, wenn das Alter der dritten Schätzung jünger ist, als das Alter der zweiten Schätzung. Dies verbessert die Vorhersage zusätzlich.
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Die Größe charakterisiert vorzugsweise die Funkverbindung in einer ersten Zelle eines auf Zellen basierenden Telekommunikationsnetzwerks und die weitere Größe die Funkverbindung in der ersten Zelle oder einer zweiten Zelle des auf Zellen basierenden Telekommunikationsnetzwerks. Dadurch ist die Vorhersage für dieselbe Zelle bzw. eine andere Zelle bestimmt.
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Ein computerimplementierte Verfahren zur Unterstützung eines mobilen Endgeräts bei einem Verfahren zum Betreiben des mobilen Endgeräts sieht vor, dass ein Maß für eine Güte einer Vorhersage einer Eigenschaft einer Funkverbindung zwischen einem mobilen Endgerät und einem Zugangspunkt des Telekommunikationsnetzwerks empfangen wird, wobei das Maß abhängig von einer Vorhersage und einer Referenzgröße für die Eigenschaft bestimmt ist, wobei die Vorhersage im mobilen Endgerät mit einem Modell bestimmt wurde, das wenigstens einen Modellparameter aufweist, wobei abhängig vom Maß und abhängig von wenigstens einem weiteren Maß für eine Güte einer Vorhersage einer Eigenschaft einer Funkverbindung zwischen einem weiteren mobilen Endgerät und seinem Zugangspunkt zum Telekommunikationsnetzwerk außerhalb des mobilen Endgeräts wenigstens ein Modellparameter für das Modell bestimmt wird, wobei der wenigstens eine Modellparameter für das Modell von einem Sender außerhalb des mobilen Endgeräts an das mobile Endgerät gesendet wird. Im Training wird das mobile Endgerät beim verteilten Lernen durch zentrales Bestimmen der Modellparameter unterstützt.
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Vorzugsweise wird eine Größe, die die Funkverbindung zwischen einem anderen mobilen Endgerät und seinem Zugangspunkt zum Telekommunikationsnetzwerk charakterisiert, empfangen und an das mobile Endgerät gesendet. Im Training wird das mobile Endgerät durch weiterleiten dieser Größe beim Bestimmen der Referenzgröße zum Bestimmen des Maßes der Güte unterstützt, wenn die Vorhersage für einen Ort bestimmt wird, an dem das andere mobile Endgerät die Größe bestimmt.
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Vorzugsweise wird eine Schätzung der Eigenschaft, die die Funkverbindung zwischen einem anderen mobilen Endgerät und seinem Zugangspunkt zum Telekommunikationsnetzwerk an einem vorgegebenen Ort charakterisiert, empfangen und an das mobile Endgerät gesendet.
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Das mobile Endgerät ist ausgebildet, das Verfahren zum Betreiben des mobilen Endgeräts auszuführen.
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Die Vorrichtung zur Unterstützung des mobilen Endgeräts beim Verfahren zum Betreiben des mobilen Endgeräts ist ausgebildet, das Verfahren zur Unterstützung auszuführen.
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Ein Computerprogramm, das von einem Computer ausführbare Instruktionen umfasst, bei deren Ausführung durch den Computer das jeweilige Verfahren abläuft, sowie ein entsprechendes computerlesbares Medium, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist, wesen den Vorteilen dieser Verfahren entsprechende Vorteile auf.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind der folgenden Beschreibung und der Zeichnung entnehmbar. In der Zeichnung zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung eines Telekommunikationsnetzwerks,
- 2 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Systems zum Betreiben eines mobilen Endgeräts,
- 3 Schritte in einem Verfahren gemäß der ersten Ausführungsform,
- 4 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des Systems zum Betreiben des mobilen Endgeräts,
- 5 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform des Systems zum Betreiben des mobilen Endgeräts.
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In 1 ist ein Telekommunikationsnetzwerk 100 schematisch dargestellt.
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Das Telekommunikationsnetzwerk 100 umfasst eine Mehrzahl von Zugangspunkten, von denen in 3 ein erster Zugangspunkt 100-1, ein zweiter Zugangspunkt 100-2 und ein dritter Zugangspunkt 100-3 dargestellt sind.
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Das Telekommunikationsnetzwerk 100 ist ein auf Zellen basierendes Telekommunikationsnetzwerk 100, wobei im Beispiel je Zugangspunkt eine Zelle definiert ist. Der erste Zugangspunkt 100-1 stellt eine erste Zelle 101-1 bereit. Der zweite Zugangspunkt 100-2 stellt eine zweite Zelle 101-2 bereit. Der dritte Zugangspunkt 100-3 stellt eine dritte Zelle 101-3 bereit.
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Die Zellen überlappen einander im Beispiel teilweise. Die erste Zelle stellt einem mobilen Endgerät, das sich in der ersten Zelle befindet, eine Funkverbindung zu einem Dienst, der im Telekommunikationsnetz 100 angeboten wird, über den ersten Zugangspunkt 100-1 bereit. Die zweite Zelle stellt einem mobilen Endgerät, das sich in der zweiten Zelle befindet, eine Funkverbindung zum Dienst über den zweiten Zugangspunkt 100-2 bereit. Die dritte Zelle stellt einem mobilen Endgerät, das sich in der dritten Zelle befindet, eine Funkverbindung zum Dienst über den dritten Zugangspunkt 100-1 bereit. Ein mobiles Endgerät befindet sich im Beispiel, abhängig von seiner jeweiligen Position in einer oder mehreren der Zellen. Ein mobiles Endgerät ist im Beispiel mit einem der Zugangspunkte verbunden.
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Im Beispiel ist ein erstes Fahrzeug 103-1 dargestellt, welches das erste mobile Endgerät 101-1 umfasst. Das erste mobile Endgerät 101-1 ist im Beispiel in das erste Fahrzeug 103-1 integriert. Im Beispiel ist ein zweites Fahrzeug 103-2 dargestellt, welches das zweite mobile Endgerät 101-2 umfasst. Das zweite mobile Endgerät 101-2 ist im Beispiel in das zweite Fahrzeug 103-2 integriert. Im Beispiel ist ein drittes Fahrzeug 103-3 dargestellt, welches das dritte mobile Endgerät 101-3 umfasst. Das dritte mobile Endgerät 101-3 ist im Beispiel in das dritte Fahrzeug 103-3 integriert.
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Eine Qualität, mit der der Dienst an einer Position eines mobilen Endgeräts in einer Zelle verfügbar ist, d.h. eine Quality of Service, QoS, wird z.B. durch eine Größe charakterisiert, die eine Funkverbindung zwischen dem mobilen Endgerät und einem Zugangspunkt eines Telekommunikationsnetzwerks 100 charakterisiert.
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Die Qualität wird z.B. durch eine Bandbreite der Übertragung über die Funkverbindung an der Position charakterisiert.
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Die Qualität wird z.B. durch einen Indikator für eine Empfangsfeldstärke an der Position charakterisiert. Beispielsweise wird die Funkverbindung mit einem Referenzsignal der Empfangsfeldstärke am mobilen Endgerät, RSRP, bereitgestellt, welche die Qualität charakterisiert.
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Die Qualität wird z.B. durch einen Indikator für eine empfangene Leistung in einem Frequenzkanal der Funkverbindung charakterisiert. Beispielsweise wird die Funkverbindung mit einer empfangenen, breitbandigen Leistung im Frequenzkanal einschließlich thermischen Rauschens, RSSI bereitgestellt, welche die Qualität charakterisiert.
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Die Qualität wird z.B. durch einen errechneten Verhältniswert, der sich aus dem Wert für RSRP und dem RSSI ergibt, charakterisiert. Beispielsweise wird die Funkverbindung mit einem aus diesen berechneten Verhältniswert RSRQ bereitgestellt, welcher die Qualität charakterisiert.
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RSRP, RSSI und RSRQ sind z.B. gemäß 3rd Generation Partnership Project, 3GPP, Release 15 definiert. RSRP und RSSI sind im mobilen Endgerät messbar. Andere, im mobilen Endgerät messbare Größen, welche die QoS charakterisieren, können ebenso verwendet werden. Andere, außerhalb vom mobilen Endgerät gemessene Größen, welche die QoS charakterisieren, und dem mobilen Endgerät über einen Dienst außerhalb des mobilen Endgeräts und eine Applikation, wie z.B. Mobilelnsight, im mobilen Endgerät bereitgestellt werden, können ebenso verwendet werden.
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Mobilelnsight ist z.B. in Mobileinsight: extracting and analyzing cellular network information on smartphones, Yuanjie Li, Chunyi Peng, Zengwen Yuan, Jiayao Li, Haotian Deng, Tao Wang, MobiCom '16: Proceedings of the 22nd Annual International Conference on Mobile Computing and NetworkingOctober 2016 Pages 202-215, https://dl.acm.org/doi/10.1145/2973750.2973751 beschrieben.
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Im Beispiel befindet sich ein erstes mobiles Endgerät 102-1 in der ersten Zelle 101-1. Im Beispiel befindet sich ein zweites mobiles Endgerät 102-2 in der zweiten Zelle 101-2. Im Beispiel befindet sich ein drittens mobiles Endgerät 102-3 in der dritten Zelle 101-3.
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Das erste mobile Endgerät 102-1 ist ausgebildet, ein Verfahren zum Betreiben des ersten mobilen Endgeräts 102-1 auszuführen.
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Das Telekommunikationsnetzwerk 100 umfasst im Beispiel eine Vorrichtung 104, die ausgebildet ist, das erste mobile Endgeräts 102-1 bei diesem Verfahren zu unterstützen. Die Vorrichtung 104 ist z.B. über eine optische oder drahtgebundene Kommunikationsverbindung 105 mit dem ersten Zugangspunkt 101-1, dem zweiten Zugangspunkt 101-2 und dem dritten Zugangspunkt 101-3 verbunden.
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Es kann vorgesehen sein, dass das zweite mobile Endgerät 102-2 ausgebildet ist, das Verfahren zum Betreiben des zweiten mobilen Endgeräts 102-2 auszuführen. Es kann vorgesehen sein, dass das zweite mobile Endgerät 102-2 ausgebildet ist, das erste mobile Endgerät 102-1 bei der Ausführung des Verfahrens zu unterstützen, ohne dass das zweite mobile Endgerät 102-2 selbst, das Verfahren ausführt. Es kann vorgesehen sein, dass das dritte mobile Endgerät 102-3 ausgebildet ist, das Verfahren zum Betreiben des dritten mobilen Endgeräts 102-3 auszuführen. Es kann vorgesehen sein, dass das dritte mobile Endgerät 102-3 ausgebildet ist, das erste mobile Endgerät 102-1 bei der Ausführung des Verfahrens zu unterstützen, ohne dass das dritte mobile Endgerät 102-3 selbst, das Verfahren ausführt.
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Im Verfahren zum Betreiben des ersten mobilen Endgeräts 102-1, erfasst das erste mobile Endgerät 102-1 wenigstens eine Größe, die die Qualität der Funkverbindung zu einem Zugangspunkt, der für das erste mobile Endgerät 102-1 erreichbar ist, charakterisiert. Im Verfahren bestimmt das erste mobile Endgerät 102-1 eine Vorhersage für die Qualität der Funkverbindung zwischen dem ersten mobilen Endgerät 102-1 und wenigstens einem Zugangspunkt des Telekommunikationsnetzwerks 100. Der Zugangspunkt ist z.B. der vom ersten mobilen Endgerät 102-1 momentan für seine Funkverbindung zum Telekommunikationsnetzwerk 100 verwendete Zugangspunkt oder ein anderer Zugangspunkt, der momentan oder zukünftig verwendet werden könnte.
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2 stellt ein System 200 zum Betreiben eines mobilen Endgeräts gemäß einer ersten Ausführungsform schematisch dar.
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Die erste Ausführungsform wird im Folgenden am Beispiel des im ersten Fahrzeug 103-1 integrierten ersten mobilen Endgeräts 102-1 beschrieben. Das System 200 umfasst das erste mobile Endgerät 102-1 und die Vorrichtung 104.
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Das erste mobile Endgerät 102-1 umfasst eine Schnittstelle 202 für die Funkverbindung, ein Modell 204 zur Vorhersage einer Eigenschaft der Funkverbindung, und eine Einrichtung 206 zum Parametrieren des Modells 204.
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Das Modell 204 umfasst wenigsten einen Modellparameter. Das Modell 204 ist ausgebildet, die Vorhersage abhängig von wenigstens einem Modellparameter und abhängig von der Größe und dem wenigstens einen Modellparameter zu bestimmen. Die Einrichtung 206 zum Parametrieren des Modells 204 ist ausgebildet, wenigstens einen der Modellparameter im Modell 204 zu bestimmen.
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Die Vorrichtung 104 umfasst eine Schnittstelle 208 für eine Kommunikation mit dem ersten mobilen Endgerät 102-1 über eine Kommunikationsverbindung 210 zur Schnittstelle 202 im ersten mobilen Endgerät 102-1. Die Vorrichtung 104 umfasst eine Einrichtung 212 zur Unterstützung beim Parametrieren des Modells 204.
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Das Modell 204 umfasst in der ersten Ausführungsform ein künstliches neuronales Netzwerk, dessen Gewichte durch die Modellparameter definiert ist. Die Einrichtung 206 zum Parametrieren des Modells 204 ist z.B. ausgebildet, wenigstens einen der Modellparameter im künstlichen neuronalen Netzwerk zu bestimmen.
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Die Einrichtung 212 zur Unterstützung beim Parametrieren des Modells 204 ist ausgebildet, den wenigstens einen Modellparameter in einem Optimierungsverfahren zu bestimmen, bei dem eine Verlustfunktion mit einem Gradientenabstiegsverfahren minimiert wird. Die Verlustfunktion ist im Beispiel abhängig vom Maß definiert.
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Die Einrichtung 212 zur Unterstützung beim Parametrieren des Modells 204 ist ausgebildet, von einer Mehrzahl von mobilen Endgeräten, die ausgebildet sind, ein jeweiliges Maß für die Güte ihrer Funkverbindung zum Telekommunikationsnetzwerk 100 zu bestimmen, zu empfangen. Die Einrichtung 212 zur Unterstützung beim Parametrieren des Modells 204 ist ausgebildet, die Verlustfunktion abhängig von diesen Maßen zu minimieren. Die Verlustfunktion ist z.B. ein Mittelwert der Maße. Die Einrichtung 212 zur Unterstützung beim Parametrieren des Modells 204 ist ausgebildet, Gradienten für das Gradientenabstiegsverfahren abhängig von der Verlustfunktion zu bestimmen und den wenigstens einen Modellparameter zu bestimmen, für den Gradienten kleiner als eine Schwelle ist.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Einrichtung 212 zur Unterstützung beim Parametrieren des Modells 204 ausgebildet ist, den wenigstens einen Modellparameter an die Mehrzahl von mobilen Endgeräten zu senden. Die Mehrzahl von mobilen Endgeräten umfasst z.B. das zweite mobile Endgerät 102-2 und/oder das dritte mobile Endgerät 102-3.
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Die Vorrichtung104 umfasst einen Ausgang 214 für die Vorhersage.
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In 3 sind Schritte einer ersten Ausführungsform eines computerimplementierten Verfahrens zum Betreiben des ersten mobilen Endgeräts 102-1 dargestellt.
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In einem Schritt 302 wird im ersten mobilen Endgerät 102-1 die Größe bestimmt, die die Funkverbindung zwischen dem ersten mobilen Endgerät 102-1 und einem Zugangspunkt des Telekommunikationsnetzwerks 100 charakterisiert.
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Z.B. wird als Größe RSRP oder RSSI gemessen oder RSRQ als Größe aus diesen berechnet. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Größe eine andere, im ersten mobilen Endgerät 102-1 messbare Größe ist, welche die QoS charakterisiert. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Größe eine andere, außerhalb vom ersten mobilen Endgerät 102-1 gemessene Größen ist, welche die QoS charakterisiert, und dem ersten mobilen Endgerät 102-1 über den Dienst außerhalb des mobilen Endgeräts und die Applikation, wie z.B. Mobilelnsight, im ersten mobilen Endgerät 102-1 bereitgestellt wird.
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Im Beispiel charakterisiert die Größe die Funkverbindung zwischen dem ersten mobilen Endgerät 102-1 und dem ersten Zugangspunkt 100-1.
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Die Größe wird im Beispiel zu einem ersten Zeitpunkt und an einem ersten Ort bestimmt. Der erste Ort ist die Position des ersten mobilen Endgeräts 102-1 zum ersten Zeitpunkt und entspricht der Position des ersten Fahrzeugs 103-1 im Zeitpunkt zu dem die Größe bestimmt wird.
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In einem Schritt 304 wird im ersten mobilen Endgerät 102-1 mit dem Modell 204 die Vorhersage bestimmt. Die Vorhersage wird im Beispiel für einen zweiten Zeitpunkt und für einen zweiten Ort bestimmt. Der zweite Ort ist die Position des ersten mobilen Endgeräts 102-1 zum zweiten Zeitpunkt und entspricht der Position des ersten Fahrzeugs zum zweiten Zeitpunkt.
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In einem Beispiel wird die Vorhersage der Eigenschaft der Funkverbindung bestimmt, über die das erste mobile Endgerät 102-1 mit dem ersten Zugangspunkt 100-1 verbunden ist.
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Stattdessen oder zusätzlich dazu kann vorgesehen sein, dass die Vorhersage der Eigenschaft einer Funkverbindung zwischen dem ersten mobilen Endgerät 102-1 und einem anderen Zugangspunkt des Telekommunikationsnetzwerks 100, z.B. dem zweiten Zugangspunkt 100-2 oder dem dritten Zugangspunkt 100-3 bestimmt wird.
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In einem Schritt 306 wird im ersten mobilen Endgerät 102-1 eine Referenzgröße bestimmt, die die Funkverbindung, für welche die Vorhersage bestimmt wurde, charakterisiert. Die Referenzgröße ist im Beispiel charakterisiert im Beispiel dieselbe Eigenschaft, wie die Größe, d.h. sowohl die Größe als auch die Referenzgröße sind z.B. Bandbreite, RSRP oder RSSI oder RSRQ oder eine der anderen Größen, die gemessen oder bereitgestellt werden.
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Die Referenzgröße wird im Beispiel zum zweiten Zeitpunkt und am zweiten Ort bestimmt. Im Beispiel ist vorgesehen sein, dass der zweite Zeitpunkt oder der zweite Ort, zu dem die Referenzgröße bestimmt wird, und der zweite Zeitpunkt oder der zweite Ort, für den die Vorhersage bestimmt wird, exakt oder zumindest im Wesentlichen übereinstimmen. Es kann vorgesehen sein, dass der zweite Zeitpunkt oder der zweite Ort, zu dem die Referenzgröße bestimmt wird, und der zweite Zeitpunkt oder der zweite Ort, für den die Vorhersage bestimmt wird, voneinander um eine gegebene Toleranz abweichen.
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Der Zeitpunkt und der Ort für die Bestimmung Referenzgröße wird z.B. abhängig von einer geplanten Route des ersten Fahrzeugs, in dem das erste mobile Endgerät 102-1 angeordnet ist, bestimmt. Der Zeitpunkt ist z.B. der exakte absolute Zeitpunkt oder eine vergleichbare Zeit, z.B. dieselbe Uhrzeit an einem anderen Tag oder derselbe Tag in einem anderen Jahr. Die Referenzgröße kann auch zu einer anderen Zeit in einer vorgegebenen Zeitspanne, die den Zeitpunkt umfasst, bestimmt werden.
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Es kann vorgesehen sein, dass eine Größe, die die Funkverbindung zwischen einem anderen mobilen Endgerät und seinem Zugangspunkt zum Telekommunikationsnetzwerk 100 charakterisiert, empfangen wird, und die Referenzgröße abhängig davon bestimmt wird.
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Es kann vorgesehen sein, dass das Telekommunikationsnetzwerk 100 insbesondere die Vorrichtung 104 diese Größe vom anderen mobilen Endgerät empfängt und an das mobile Endgerät 102-1 sendet.
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In einem Schritt 308 wird im ersten mobilen Endgerät 102-1 ein Maß für eine Güte der Vorhersage abhängig von der Vorhersage und der Referenzgröße bestimmt.
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Beispielsweise wird eine Abweichung, insbesondere eine Differenz zwischen der Vorhersage und der Referenzgröße bestimmt.
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In einem Schritt 310 wird das Maß vom ersten mobilen Endgerät 102-1 an einen Empfänger außerhalb des ersten mobilen Endgeräts 102-1 gesendet.
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Der Empfänger ist im Beispiel die Vorrichtung 104. Im Beispiel wird das Maß von der Schnittstelle 202 im ersten mobilen Endgerät 102-1 an die Schnittstelle 208 in der Vorrichtung 104 übertragen.
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Es kann vorgesehen sein, dass das Maß von einer Mehrzahl von mobilen Endgeräten, die ausgebildet sind, ein jeweiliges Maß für die Güte ihrer Funkverbindung zum Telekommunikationsnetzwerk 100 zu bestimmen, empfangen wird.
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In einem Schritt 312 wird wenigstens einer der Modellparameter außerhalb des ersten mobilen Endgeräts 102-1 bestimmt.
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Im Beispiel wird der wenigstens eine Modellparameter von der Vorrichtung 104 bestimmt.
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Der wenigstens eine Modellparameter wird abhängig vom Maß bestimmt, das vom ersten mobilen Endgerät 102- empfangen wird.
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Der wenigstens eine Modellparameter wird im Beispiel im Optimierungsverfahren bestimmt, bei dem die Verlustfunktion mit dem Gradientenabstiegsverfahren minimiert wird. Die Verlustfunktion ist im Beispiel abhängig vom Maß, welches vom ersten mobilen Endgerät 102-1 empfangen wurde definiert.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Verlustfunktion abhängig von der Mehrzahl der Maße definiert ist. Die Verlustfunktion ist z.B. der Mittelwert dieser Maße. Die Gradienten für das Gradientenabstiegsverfahren werden z.B. abhängig von der Verlustfunktion bestimmt. Im Beispiel wird wenigstens ein Modellparameter bestimmt, für den der Gradient kleiner als die Schwelle ist.
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In einem Schritt 314 wird vom ersten mobilen Endgerät 102-1 wenigstens ein Modellparameter für das Modell 204 empfangen. Das bedeutet, das erste mobile Endgerät 102-1 empfängt den Modellparameter von einem Sender außerhalb des ersten mobilen Endgeräts 102-1.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Einrichtung 212 zur Unterstützung beim Parametrieren des Modells 204 ausgebildet ist, den wenigstens einen Modellparameter zu bestimmen und an die Mehrzahl von mobilen Endgeräten, einschließlich des ersten mobilen Endgeräts 102-1 zu senden.
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Im Beispiel ist der Sender die Vorrichtung 104. Im Beispiel wird wenigstens ein Modellparameter von der Schnittstelle 208 in der Vorrichtung 104 an die Schnittstelle 202 im ersten mobilen Endgerät 102-1 übertragen.
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In einem Schritt 316 wird im ersten mobilen Endgerät 102-1 wenigstens einer der Modellparameter des Modells 204 durch den wenigstens einen Modellparameter für das Modell 204 ersetzt.
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Durch die Schritte 302 bis 316 wird das Modell 204 trainiert. Diese Schritte können wiederholt ausgeführt werden, um das Modell 204 weiter zu trainieren.
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Es kann vorgesehen sein, dass das Verfahren anschließend endet.
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Im Beispiel ist vorgesehen, das Modell 204 zu verwenden.
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In einem Schritt 318 wird im ersten mobilen Endgerät 102-1 eine weitere Größe bestimmt. Die weitere Größe charakterisiert in einem Beispiel die Funkverbindung zwischen dem ersten mobilen Endgerät 102-1 und dem ersten Zugangspunkt 100-1. Es kann vorgesehen sein, dass die weitere Größe stattdessen die Funkverbindung zwischen dem ersten mobilen Endgerät 102-1 und dem anderen Zugangspunkt, z.B. dem zweiten Zugangspunkt 100-2 oder dem dritten Zugangspunkt 100-3, charakterisiert.
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In einem Schritt 320 wird im ersten mobilen Endgerät 102-2 eine weitere Vorhersage abhängig von der weiteren Größe und dem Modell 204 bestimmt.
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Im Modell 204 ersetzt der wenigstens eine Modellparameter für das Modell 204 den wenigstens einen Modellparameter des Modells 204.
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Die weitere Vorhersage charakterisiert im Beispiel die Funkverbindung zwischen dem ersten mobilen Endgerät 102-1 und dem ersten Zugangspunkt 100-1. Es kann vorgesehen sein, dass die weitere Größe die Funkverbindung zwischen dem ersten mobilen Endgerät 102-1 und dem anderen Zugangspunkt, z.B. dem zweiten Zugangspunkt 100-2 oder dem dritten Zugangspunkt 100-3, charakterisiert.
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Die weitere Größe wird im Beispiel zu einem dritten Zeitpunkt und an einem dritten Ort bestimmt. Die weitere Vorhersage wird im Beispiel für einen vierten Zeitpunkt und für einen vierten Ort bestimmt.
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Die Größe charakterisiert im Beispiel die Funkverbindung in der ersten Zelle 101-1. Die weitere Größe charakterisiert im Beispiel die Funkverbindung in der ersten Zelle 101-1. Es kann auch vorgesehen sein, dass die weitere Größe die Funkverbindung in der zweiten Zelle 101-2 oder der dritten Zelle 101-3 charakterisiert.
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Die Vorrichtung 104 ist z.B. ein zentraler Server. Es kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung 104 ausgebildet ist, je Zelle einen Teil des Servers vorzusehen.
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4 stellt das System 200 zum Betreiben eines mobilen Endgeräts gemäß einer zweiten Ausführungsform schematisch dar. Die Elemente, die in beiden Ausführungsformen enthalten sind, sind in 4 mit demselben Bezugszeichen bezeichnet, wie in 2.
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Die zweite Ausführungsform ist insbesondere dafür geeignet, Information über eine Funkverbindung zu einem Zugangspunkt des Telekommunikationsnetzwerks 100 zu verwenden, der vom ersten mobilen Endgerät 102-1 im Zeitpunkt bzw. am Ort der Bestimmung der Vorhersage nicht direkt erreichbar ist. Das entsprechende Verfahren ist dementsprechend ausgebildet.
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Beispielsweise befindet sich das erste mobile Endgerät 102-1 in der ersten Zelle 101-1 außerhalb der zweiten Zelle 101-2. Beispielsweise befindet sich das zweite mobile Endgerät 102-2 in der zweiten Zelle 101-2 und ist in der Lage, die Funkverbindung an seinem momentanen Ort zum zweiten Zugangspunkt 100-2 zu bewerten.
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Im Unterschied zur ersten Ausführungsform umfasst das Modell 204 gemäß der zweiten Ausführungsform einen ersten Teil 216 zum Bestimmen einer ersten Schätzung 218 der Eigenschaft für einen vorgegebenen Ort abhängig einer Größe, die die Funkverbindung zwischen dem ersten mobilen Endgerät 102-1 und einem Zugangspunkt des Telekommunikationsnetzwerks 100 charakterisiert.
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Im Unterschied zur ersten Ausführungsform umfasst das Modell 204 gemäß der zweiten Ausführungsform einen zweiten Teil 220 zum Bestimmen der Vorhersage abhängig von der ersten Schätzung 218 und abhängig von einer zweiten Schätzung 222 der Eigenschaft für den vorgegebenen Ort, die von einem Sender außerhalb des ersten mobilen Endgeräts 102-1 z.B. über die Schnittstelle 202 empfangen wird.
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Das zweite mobile Endgerät 102-2 ist z.B. ausgebildet, die zweite Schätzung 222 zu bestimmen. Das zweite mobile Endgerät 102-2 ist z.B. ausgebildet, die zweite Schätzung 222 im Telekommunikationsnetzwerk 100 anderen mobilen Endgeräten bereitzustellen. Das Telekommunikationsnetzwerk 100 ist z.B. ausgebildet, die zweite Schätzung 222 vom zweiten mobilen Endgerät 102-2 zu empfangen und an das erste mobile Endgerät 102-1 weiterzuleiten. Beispielsweise ist die Vorrichtung 104 ausgebildet, die zweite Schätzung 222 für den vorgegebenen Ort zu empfangen und weiterzuleiten. Das Telekommunikationsnetzwerk 100 ist z.B. ausgebildet, die zweite Schätzung 222 zu senden, die für die Vorhersage für diesen Ort benötigt wird. Z.B. ist die Schnittstelle 202 ausgebildet, eine Anfrage nach der zweiten Schätzung für den vorgegebenen Ort an das Telekommunikationsnetzwerk 100 zu senden.
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Der zweite Teil 220 des Modells 204 ist beispielsweise ausgebildet, die erste Schätzung 218 abhängig von einem Gewicht zu gewichten. In einer Ausführung ist das Modell 204 ausgebildet, das Gewicht abhängig von einem Alter der ersten Schätzung zu bestimmen. Der zweite Teil 220 ist z.B. ausgebildet, die Vorhersage abhängig von der mit dem Gewicht gewichteten ersten Schätzung 218 zu bestimmen.
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Der zweite Teil 220 des Modells 204 ist beispielsweise ausgebildet, die zweite Schätzung 222 abhängig von einem Gewicht zu gewichten. In einer Ausführung ist das Modell 204 ausgebildet, das Gewicht abhängig von einem Alter der zweiten Schätzung 222 zu bestimmen. Der zweite Teil 220 ist z.B. ausgebildet, die Vorhersage abhängig von der mit dem Gewicht gewichteten zweiten Schätzung 222 zu bestimmen.
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Der erste Teil 216 umfasst z.B. ein künstliches neuronales Netzwerk, das ausgebildet ist, die erste Schätzung 218 zu bestimmen.
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Der zweite Teil 220 umfasst z.B. ein künstliches neuronales Netzwerk, das ausgebildet ist, die erste Schätzung 218 und die zweite Schätzung 220 auf die Vorhersage abzubilden.
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Die Einrichtung 206 zum Parametrieren des Modells 204 ist z.B. ausgebildet, wenigstens einen der Modellparameter im ersten und/oder im zweiten künstlichen neuronalen Netzwerk zu bestimmen.
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Das Verfahren zum Betreiben des ersten mobilen Endgeräts 102-1 gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich im Beispiel von dem Verfahren gemäß der ersten Ausführungsform dadurch, dass im Schritt 304 die erste Schätzung 218 im ersten mobilen Endgerät 102-1 für einen vorgegebenen Ort bestimmt wird, die zweite Schätzung 222 für den vorgegebenen Ort von außerhalb des ersten mobilen Endgeräts 102-1 empfangen wird, und im ersten mobilen Endgerät 102-1 die Vorhersage abhängig von den beiden Schätzungen für den vorgegebenen Ort bestimmt wird.
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Der Schritt 306 gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich vom Schritt 306 gemäß der ersten Ausführungsform dadurch, dass die Referenzgröße am vorgegebenen Ort oder im Wesentlichen dort bestimmt wird.
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Der Schritt 320 gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich vom Schritt 320 gemäß der ersten Ausführungsform dadurch, dass die erste Schätzung 218 im ersten mobilen Endgerät 102-1 für einen vorgegebenen Ort bestimmt wird, die zweite Schätzung 222 für den vorgegebenen Ort von außerhalb des ersten mobilen Endgeräts 102-1 empfangen wird, und im ersten mobilen Endgerät 102-1 die Vorhersage abhängig von den beiden Schätzungen für den vorgegebenen Ort bestimmt wird.
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Beispielsweise gewichtet der zweite Teil 220 des Modells 204 die erste Schätzung 218 abhängig vom Gewicht für die zweite Schätzung 218. Beispielsweise bestimmt der zweite Teil 220 dieses Gewicht abhängig vom Alter der ersten Schätzung 218. Das bedeutet, die Vorhersage wird abhängig von der mit diesem Gewicht gewichteten ersten Schätzung 218 bestimmt.
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Beispielsweise gewichtet der zweite Teil 220 des Modells 204 die zweite Schätzung 222 abhängig vom Gewicht für die zweite Schätzung 218. Beispielsweise bestimmt der zweite Teil 220 dieses Gewicht abhängig von einem Alter der zweiten Schätzung 222. Das bedeutet, die Vorhersage wird abhängig von der mit diesem Gewicht gewichteten zweiten Schätzung 222 bestimmt.
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Es kann vorgesehen sein, dass der zweite Teil 220 des Modells 204, insbesondere das diesen Teil darstellende künstliche neuronale Netzwerk, ausgebildet ist, eine Mehrzahl von Schätzungen, die von außerhalb des ersten mobilen Endgeräts 102-1 z.B. über die Schnittstelle 202 empfangen werden, wie für die zweite Schätzung 222 beschrieben gewichtet oder ungewichtet mit der ersten Schätzung 218 und der zweiten Schätzung 222 zusammen auf die Vorhersage abzubilden.
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In einer Ausführung ist das Telekommunikationsnetzwerk 100 insbesondere die Vorrichtung 104 dazu ausgebildet, die Vorhersage eines mobilen Endgeräts zusammen mit dem Ort, an dem diese Vorhersage bestimmt wurde, zu erfassen und einem anderen mobilen Endgerät als zweite Schätzung 222 bereitzustellen. In einer Ausführung ist vorgesehen, diese Vorhersagen mit einer Identifikation der Zelle, für die Vorhersage bestimmt wurde, in einer insbesondere zentralen Datenbank zu speichern, und die Vorhersage auf Anfrage durch ein mobiles Endgerät, die die Identifikation enthält, als zweite Schätzung 222 bereitzustellen.
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Eine Vorhersage, d.h. die zweite Schätzung 222, ist einem jeweiligen vorgegebenen Ort oder der jeweiligen Zelle zugeordnet. Die Vorhersage, d.h. die zweite Schätzung 222, kann in der zweiten Ausführungsform zeitunabhängig sein.
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In 5 ist das System 200 gemäß einer dritten Ausführungsform schematisch dargestellt.
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In der dritten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Vorhersage, d.h. die zweite Schätzung 222 einem Zeitpunkt zugeordnet ist, zu dem die Vorhersage bestimmt wurde. Die Elemente, die in der zweiten und der dritten Ausführungsformen enthalten sind, sind in 5 mit demselben Bezugszeichen bezeichnet, wie in 4.
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Die dritte Ausführungsform ist insbesondere dafür geeignet, möglichst aktuelle Information über eine Funkverbindung zu einem Zugangspunkt des Telekommunikationsnetzwerks 100 zu verwenden. Das entsprechende Verfahren ist dementsprechend ausgebildet.
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Gemäß der dritten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung 104 eine Einrichtung 224 zur Auswahl einer Schätzung für die Bestimmung der Vorhersage. Die Einrichtung 224 zur Auswahl der Schätzung ist ausgebildet, einen Zeitpunkt zu bestimmen, der der zweiten Schätzung 222 zugeordnet ist. Im Beispiel ist die Schnittstelle 202 ausgebildet, die zweite Schätzung 222 und den Zeitpunkt zu empfangen. Das Telekommunikationsnetzwerk 100 ist z.B. ausgebildet, die zweite Schätzung 222 und deren Zeitpunkt zu senden. Z.B. ist die Schnittstelle 202 ausgebildet, eine Anfrage nach der zweiten Schätzung samt ihrem Zeitpunkt an das Telekommunikationsnetzwerk 100 zu senden.
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Die Einrichtung 224 zur Auswahl der Schätzung ist ausgebildet, einen aktuellen Zeitpunkt oder einen Zeitpunkt, zu dem die erste Schätzung 216 gilt, mit dem empfangenen Zeitpunkt zu vergleichen, und die zweite Schätzung 222 für die Bestimmung der Vorhersage auszuwählen, wenn die zweite Schätzung 222 gleich alt oder jünger ist, als die erste Schätzung 216. Die Einrichtung 224 zur Auswahl der Schätzung ist ausgebildet, die zweite Schätzung 222 anderenfalls nicht zur Bestimmung der Vorhersage auszuwählen.
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In einem Beispiel, in dem mehrere Schätzungen von außerhalb des ersten mobilen Endgeräts 102-1 empfangen werden, kann vorgesehen sein, dass die Einrichtung 224 zur Auswahl der Schätzung oder mehrerer Schätzungen ausgebildet ist, die zum Bestimmen der Vorhersage verwendet werden. Z.B. wird die jüngste der Schätzungen ausgewählt oder es werden die Schätzungen ausgewählt, die jünger sind, als die erste Schätzung 216.
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Wenn beispielsweise als Schätzung zu einem Zeitpunkt t0 vom zweiten mobilen Endgerät 102-2 an einem Ort X eine Bandbreite von 10 MBit bestimmt wird, und als Schätzung zu einem Zeitpunkt t0 + x ms vom dritten mobilen Endgerät 102-3 am Ort X eine Bandbreite von 17 MBit bestimmt wird, und dann das erste mobile Endgerät 102-1 den Ort X erreicht, wird vom ersten mobilen Endgerät 102-1 die Schätzung vom dritten mobilen Endgerät 102-3 als jüngste Schätzung verwendet.
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Es kann auch vorgesehen sein, dann, wenn die Zeitspanne zwischen den beiden Schätzungen kleiner als eine Schwelle ist, beide dieser Schätzungen zu verwenden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Mobileinsight: extracting and analyzing cellular network information on smartphones, Yuanjie Li, Chunyi Peng, Zengwen Yuan, Jiayao Li, Haotian Deng, Tao Wang, MobiCom '16: Proceedings of the 22nd Annual International Conference on Mobile Computing and NetworkingOctober 2016 Pages 202-215, https://dl.acm.org/doi/10.1145/2973750.2973751 [0029]
