DE112020001399T5

DE112020001399T5 - Verteiltes antennensystem und c-ran-system unter verwendung intelligenter umgebungsdetektion

Info

Publication number: DE112020001399T5
Application number: DE112020001399.5T
Authority: DE
Inventors: Samuele Brighenti; Laura Macrelli; Marianna Fabbri
Original assignee: Commscope Technologies LLC
Current assignee: Commscope Technologies LLC
Priority date: 2019-03-22
Filing date: 2020-02-28
Publication date: 2022-01-05
Also published as: WO2020197696A1; US11212759B2; US20200305096A1

Abstract

In einem Beispiel umfasst ein System eine Zentraleinheit und einen Abstrahlpunkt, der entfernt von der Zentraleinheit angeordnet ist und mit der Zentraleinheit kommunikativ gekoppelt ist. Der Abstrahlpunkt ist konfiguriert, Funkfrequenzsignale über eine oder mehrere Antennen an eine Abdeckungszone bereitzustellen. Das System umfasst ferner einen Radarsensor, der mit dem Abstrahlpunkt kommunikativ gekoppelt und konfiguriert ist, Bilddaten in der Abdeckungszone des Abstrahlpunkts zu erfassen, wobei der Radarsensor mehrere Sender und Empfänger umfasst, die mit einer Antennengruppe gekoppelt sind. Eine oder mehrere Komponenten des Systems sind konfiguriert, Benutzerdetektionsdaten für Benutzer in der Abdeckungszone basierend auf den Bilddaten, die durch den Radarsensor erfasst werden, zu bestimmen und den Leistungsverbrauch des Abstrahlpunkts basierend auf den Benutzerdetektionsdaten anzupassen.

Description

VERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung mit der Serien-Nr. 62/822,459, eingereicht am 22. März 2019 mit dem Titel „DISTRIBUTED ANTENNA SYSTEM AND C-RAN SYSTEM UTILIZING SMART DETECTION OF SURROUNDING ENVIRONMENT“ die hierin durch Bezugnahme aufgenommen wird.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Typischen Funkfrequenzverteilungssystemen, wie beispielsweise verteilte Antennensysteme oder Funkzugangsnetzwerk (Cloud Radio Access Network; C-RAN)-Systeme, sind die Verteilungsmuster von Benutzern für entsprechende Abstrahlpunkte (z. B. abgesetzte Antenneneinheiten, Funkpunkte, Zugangspunkte oder dergleichen) in dem System nicht bekannt. Diese Systeme weisen eine Abdeckung mittels einer Zentraleinheit (z. B. Haupteinheit, Steuerung oder dergleichen) in einer ineffizienten Weise zu, was zu einem übermäßigen Leistungsverbrauch der Abstrahlpunkte und ineffektiven Abdeckungsplänen führt. Ein Einsatz eines solchen Systems mit mehreren aktiven Abstrahlpunkten kann aufgrund der realen Dämpfung in einem Innenraumszenario und überlappender Abdeckungsbereiche für Abstrahlpunkte zudem weitere Ineffizienzen aufweisen. Systeme ohne die Fähigkeit, diese Probleme zu lösen, verursachen einen erheblichen Zeit- und Kostenaufwand für das Installationsteam und einen höheren Betriebs- und Investitionsaufwand für den Systembetreiber.
KURZDARSTELLUNG
In einem Beispiel umfasst ein System eine Zentraleinheit und einen Abstrahlpunkt, der entfernt von der Zentraleinheit angeordnet ist und mit der Zentraleinheit kommunikativ gekoppelt ist. Der Abstrahlpunkt ist konfiguriert, Funkfrequenzsignale über eine oder mehrere Antennen an eine Abdeckungszone bereitzustellen. Das System umfasst ferner einen Radarsensor, der mit dem Abstrahlpunkt kommunikativ gekoppelt und konfiguriert ist, Bilddaten in der Abdeckungszone des Abstrahlpunkts zu erfassen, wobei der Radarsensor mehrere Sender und Empfänger umfasst, die mit einer Antennengruppe gekoppelt sind. Eine oder mehrere Komponenten des Systems sind konfiguriert, Benutzerdetektionsdaten für Benutzer in der Abdeckungszone basierend auf den Bilddaten, die durch den Radarsensor erfasst werden, zu bestimmen und den Leistungsverbrauch des Abstrahlpunkts basierend auf den Benutzerdetektionsdaten anzupassen.
Figurenliste
Es versteht sich, dass die Zeichnungen nur beispielhafte Ausführungsformen darstellen und daher nicht als einschränkend zu betrachten sind. Die beispielhaften Ausführungsformen werden durch die Verwendung der begleitenden Zeichnungen mit zusätzlicher Spezifität und Detailliertheit beschrieben, wobei:

1 ein Blockdiagramm eines beispielhaften verteilten Antennensystems ist,
2 ein Blockdiagramm eines beispielhaften C-RAN-Systems ist.
3 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Leistungsverwaltung für einen Abstrahlpunkt;
4 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Kapazitätszuweisung für einen Abstrahlpunkt; und
5 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Leistungsverwaltung für einen Abstrahlpunkt.

In Übereinstimmung mit der üblichen Praxis sind die verschiedenen beschriebenen Merkmale nicht maßstabsgetreu gezeichnet, sondern derart, dass spezifische Merkmale hervorgehoben werden, die für die beispielhaften Ausführungsformen relevant sind.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil hiervon bilden und in denen mittels Veranschaulichung spezifische veranschaulichende Ausführungsformen gezeigt sind. Es versteht sich jedoch, dass andere Ausführungsformen verwendet werden können, und dass logische, mechanische und elektrische Änderungen vorgenommen werden können. Des Weiteren ist das in den Zeichnungsfiguren und der Patentschrift dargestellte Verfahren nicht als Einschränkung der Reihenfolge, in der die einzelnen Schritte ausgeführt werden können, auszulegen. Die folgende detaillierte Beschreibung ist daher nicht als einschränkend aufzufassen.
Implementierung eines verteilten Antennensystems
1 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften verteilten Antennensystems (DAS) 100. Im Beispiel von 1 umfasst das DAS 100 eine oder mehrere Haupteinheiten 102 (auch als „Hosteinheiten“ oder „Zentralbereichsknoten“ oder „Zentraleinheiten“ bezeichnet) und eine oder mehrere abgesetzte Antenneneinheiten 104 (auch als „abgesetzte Einheiten“ oder „Abstrahlpunkte bezeichnet‟), die mit der einen oder den mehreren Haupteinheiten 102 kommunikativ gekoppelt sind. In diesem Beispiel umfasst das DAS 100 ein digitales DAS, wobei in dem DAS Verkehr zwischen den Haupteinheiten 102 und den abgesetzten Antenneneinheiten 104 in digitaler Form verteilt wird. Das DAS 100 kann an einem Standort eingesetzt werden, um eine drahtlose Abdeckung und Kapazität für einen oder mehrere Drahtlosnetzwerkbetreiber bereitzustellen. Der Standort kann z. B. ein Gebäude oder ein Campus oder eine andere Gruppierung von Gebäuden sein (die beispielsweise von einem oder mehreren Unternehmen, Regierungen oder anderen Unternehmensentitäten verwendet werden) oder ein anderer öffentlicher Ort (wie beispielsweise ein Hotel, eine Ferienanlage, ein Vergnügungspark, ein Krankenhaus, ein Einkaufszentrum, ein Flughafen, ein Universitätscampus, eine Arena oder ein Bereich im Freien wie ein Skigebiet, ein Stadion oder eine dicht besiedelte Innenstadt).
Die Haupteinheit 102 ist mit einer oder mehreren Basisstationen 106 kommunikativ gekoppelt. Eine oder mehrere der Basisstationen 106 können mit der entsprechenden Haupteinheit 102, mit der sie gekoppelt sind, gemeinsam angeordnet sein (wenn die Basisstation 106 beispielsweise dem Bereitstellen von Basisstationskapazität für das DAS fest zugeordnet ist). Auch können eine oder mehrere der Basisstationen 106 entfernt von der entsprechenden Haupteinheit 102 angeordnet sein, mit der sie gekoppelt sind (wenn die Basisstation 106 beispielsweise eine Makrobasisstation ist, die zusätzlich zum Bereitstellen von Kapazität an das DAS Basisstationskapazität an eine Makrozelle bereitstellt). In diesem letzteren Fall kann eine Haupteinheit 102 mit einer Spenderantenne gekoppelt sein, um mit der entfernt angeordneten Basisstation 106 drahtlos zu kommunizieren.
Die Basisstationen 106 können als konventionelle monolithische Basisstation implementiert sein. Die Basisstationen 106 können auch unter Verwendung einer verteilten Basisstationsarchitektur implementiert sein, in der eine Basisbandeinheit (BBU) mit einem oder mehreren Remote Radio Heads (RRHs) gekoppelt ist, wobei das Fronthaul zwischen der BBU und dem RRH Ströme digitaler IQ-Samples verwendet. Beispiele für eine solche Herangehensweise sind in den Spezifikationsfamilien Common Public Radio Interface (CPRI) und Open Base Station Architecture Initiative (OBSAI) beschrieben.
Die Haupteinheit 102 kann konfiguriert sein, Breitbandschnittstellen oder Schmalbandschnittstellen zu den Basisstationen 106 zu verwenden. Die Haupteinheit 102 kann auch konfiguriert sein, mit den Basisstationen 106 unter Verwendung analoger Funkfrequenz (RF)-Schnittstellen oder digitaler Schnittstellen (zum Beispiel unter Verwendung einer digitalen IQ-Schnittstelle CPRI oder OBSAI) zu verbinden. In einigen Beispielen verbindet die Haupteinheit 102 über einen oder mehrere drahtlose Schnittstellenknoten (nicht gezeigt) mit den Basisstationen 106. Ein drahtloser Schnittstellenknoten kann zum Beispiel in einem Basisstationshotel angeordnet sein und einen bestimmten Teil einer RF-Anlage zur Übertragung an die Haupteinheit 102 gruppieren.
Traditionell verbindet sich eine Haupteinheit 102 mit einer oder mehreren Basisstationen 106 unter Verwendung der analogen Funkfrequenzsignale, die jede Basisstation 106 zu und von einer mobilen Vorrichtung (auch als „Mobileinheiten“ oder „Teilnehmervorrichtung“ bezeichnet) eines Teilnehmers 108 unter Verwendung eines geeigneten Luftschnittstellenstandards überträgt. Das DAS arbeitet als verteilter Repeater für solche Funkfrequenzsignale. Von jeder Basisstation 106 gesendete RF-Signale (hier auch als „Downlink-RF-Signale“ bezeichnet) werden an der Haupteinheit 102 empfangen. In solchen Beispielen verwendet die Haupteinheit 102 die Downlink-RF-Signale, um ein Downlink-Transportsignal zu erzeugen, das an eine oder mehrere der abgesetzten Antenneneinheiten 104 verteilt wird. Jede solche abgesetzte Antenneneinheit 104 empfängt das Downlink-Transportsignal und rekonstruiert eine Version der Downlink-RF-Signale basierend auf dem Downlink-Transportsignal und bewirkt, dass die rekonstruierten Downlink-RF-Signale von mindestens einer Antenne 114 abgestrahlt werden, die mit dieser abgesetzten Antenneneinheit 104 gekoppelt oder darin umfasst ist.
Ein ähnlicher Prozess kann in Uplink-Richtung ausgeführt werden. Von mobilen Einheiten gesendete RF-Signale (hier auch als „Uplink-RF-Signale“ bezeichnet) werden an einer oder mehreren abgesetzten Antenneneinheiten 104 empfangen. Jede abgesetzte Antenneneinheit 104 verwendet die Uplink-RF-Signale, um ein Uplink-Transportsignal zu erzeugen, das von der abgesetzten Antenneneinheit 104 zu einer Haupteinheit 102 gesendet wird. Die Haupteinheit 102 empfängt Uplink-Transportsignale, die von einer oder mehreren abgesetzten Antenneneinheiten 104, die mit ihr gekoppelt sind, gesendet werden. Die Haupteinheit 102 kombiniert Daten oder Signale, die über die an der Haupteinheit 102 empfangenen Uplink-Transportsignale übermittelt werden, und kann eine Version der an den abgesetzten Antenneneinheiten 104 empfangenen Uplink-RF-Signale rekonstruieren. In solchen Beispielen übermittelt die Haupteinheit 102 die rekonstruierten Uplink-RF-Signale an eine oder mehrere Basisstationen 106. Auf diese Weise kann die Abdeckung der Basisstationen 106 unter Verwendung des DAS erweitert werden.
Wie vorstehend angegeben, ist in dem in 1 gezeigten Beispiel das DAS als ein digitales DAS implementiert. In einem „digitalen“ DAS werden von den Basisstationen 106 und Mobilvorrichtungen eines Benutzers 108 empfangene und bereitgestellte Signale verwendet, um digitale Gleichtakt (I)- und Quadratur (Q)-Samples zu erzeugen, die zwischen der Haupteinheit 102 und den abgesetzten Antenneneinheiten 104 übermittelt werden. Es ist wichtig zu beachten, dass diese digitale IQ-Darstellung der ursprünglichen Signale, die von den Basisstationen 106 und von den Mobilvorrichtungen von Benutzern 108 empfangen werden, immer noch die ursprüngliche Modulation (d. h., die Änderung in der Amplitude, Phase oder Frequenz eines Trägers) aufrechterhält, die zum Übertragen von Telefonie- oder Dateninformationen gemäß dem Mobilfunkluftschnittstellenprotokoll verwendet wird, das für die drahtlose Kommunikation zwischen den Basisstationen 106 und den Mobilvorrichtungen von Benutzern 108 verwendet wird. Beispiele für solche Mobilfunkluftschnittstellenprotokolle sind beispielsweise die Luftschnittstellenprotokolle Global System for Mobile Communication (GSM), Universal Mobile Telecommunications System (UMTS), High-Speed Downlink Packet Access (HSDPA), Long-Term Evolution (LTE) und Fifth Generation (5G). Jeder Strom von digitalen IQ-Samples stellt zudem einen Teil des drahtlosen Funkfrequenzspektrums dar oder umfasst dieses. Die digitalen IQ-Samples können beispielsweise einen einzigen Funkzugangsnetzwerkträger (z. B. UMTS- oder LTE-Träger von 5 MHz) darstellen, auf den unter Verwendung einer UMTS- oder LTE-Luftschnittstelle Sprach- oder Dateninformationen aufmoduliert wurden. Es versteht sich jedoch, dass jeder solcher Strom auch mehrere Träger darstellen kann (z. B. in einem Frequenzspektrumband oder einem Teilband eines gegebenen Frequenzspektrumbandes).
In dem in 1 gezeigten Beispiel kann die Haupteinheit 102 konfiguriert sein, mit einer oder mehreren Basisstationen 106 über eine analoge RF-Schnittstelle zu verbinden (beispielsweise entweder mit einer konventionellen monolithischen Basisstation oder über die analoge RF-Schnittstelle eines RRH). Die Basisstationen 106 können mit der Haupteinheit 102 unter Verwendung eines Netzwerks von Dämpfungsgliedern, Kombinierern, Splittern, Verstärkern, Filtern, Querverbindungen usw. gekoppelt sein, was zusammen als Point-of-Interface (POI) 107 bezeichnet wird. Dies geschieht, sodass im Downstream der gewünschte Satz von RF-Trägern, der von den Basisstationen 106 ausgegeben wird, extrahiert, kombiniert und an die entsprechende Haupteinheit 102 weitergeleitet werden kann, und sodass im Upstream der gewünschte Satz von Trägern, der von der Haupteinheit 102 ausgegeben wird, extrahiert, kombiniert und an die geeignete Schnittstelle jeder Basisstation 106 weitergeleitet werden kann.
In dem in 1 gezeigten Beispiel kann die Haupteinheit 102 im Downstream digitale IQ-Samples von einem analogen drahtlosen Signal erzeugen, das bei Funkfrequenz (RF) empfangen wird, indem sie das empfangene Signal auf eine Zwischenfrequenz (IF) oder auf das Basisband abwärtswandelt, das abwärts gewandelte Signal digitalisiert, um echte digitale Samples zu erzeugen, und die echten digitalen Samples digital abwärts gewandelt, um digitale Gleichtakt (I)- und Quadratur (Q)-Samples zu erzeugen. Diese digitalen IQ-Samples können auch gefiltert, verstärkt, gedämpft und/oder erneut gesampelt oder auf eine niedrigere Samplerate dezimiert werden. Die digitalen Samples können auf andere Weisen erzeugt werden. Jeder Strom digitaler IQ-Samples stellt einen Teil eines drahtlosen Funkfrequenzspektrums dar, das von einer oder mehreren Basisstationen 106 ausgegeben wird. Jeder Teil eines drahtlosen Funkfrequenzspektrums kann z. B. ein Band eines drahtlosen Spektrums, ein Teilband eines bestimmten Bandes eines drahtlosen Spektrums oder einen einzelnen drahtlosen Träger umfassen.
Gleichermaßen kann die Haupteinheit 102 im Upstream aus einem oder mehreren Strömen von digitalen IQ-Samples, die von einer oder mehreren abgesetzten Antenneneinheiten 104 durch digitales Kombinieren von Strömen von digitalen IQ-Samples empfangen werden, welche die gleichen Träger oder Frequenzbänder oder Subbänder darstellen (zum Beispiel durch digitales Summieren solcher digitaler IQ-Samples), digitales Aufwärtswandeln der kombinierten digitalen IQ-Samples, um reale digitale Samples zu erzeugen, Ausführen eines Digital-Analog-Prozesses an den realen Samples, um ein analoges IF- oder Basisbandsignal zu erzeugen, und Aufwärtswandeln des analogen IF- oder Basisbandsignals auf die gewünschte RF-Frequenz ein analoges drahtloses Upstream-Signal erzeugen. Die digitalen IQ-Samples können auch gefiltert, verstärkt, gedämpft und/oder auf eine höhere Samplerate neu gesampelt oder interpoliert werden, bevor und/oder nachdem sie kombiniert wurden. Das analoge Signal kann auf andere Weise erzeugt werden (beispielsweise dort, wo die digitalen IQ-Samples an einen Quadratur-Digital-AnalogWandler bereitgestellt werden, der das analoge IF- oder Basisbandsignal direkt erzeugt).
In dem in 1 gezeigten Beispiel kann die Haupteinheit 102 konfiguriert sein, mit einer oder mehreren Basisstationen 106 unter Verwendung einer digitalen Schnittstelle (zusätzlich zu oder anstelle von) verbinden, die mit einer oder mehreren Basisstationen 106 über eine analoge RF-Schnittstelle verbindet. Die Haupteinheit 102 kann beispielsweise konfiguriert sein, direkt mit einer oder mehreren BBUs unter Verwendung der digitalen IQ-Schnittstelle zu interagieren, die für die Kommunikation zwischen den BBUs und RRHs verwendet wird (zum Beispiel unter Verwendung der seriellen digitalen IQ-Schnittstelle CPRI).
Im Downstream beendet die Haupteinheit 102 einen oder mehrere Downstream-Ströme digitaler IQ-Samples, die ihr von einer oder mehreren BBUs bereitgestellt werden, und wandelt sie gegebenenfalls in Downstream-Ströme digitaler IQ-Samples um (durch Neusampeln, Synchronisieren, Kombinieren, Trennen, Anpassen der Verstärkung usw.), die mit den in dem DAS verwendeten abgesetzten Antenneneinheiten 104 kompatibel sind. Im Upstream empfängt die Haupteinheit 102 Upstream-Ströme digitaler IQ-Samples von einer oder mehreren abgesetzten Antenneneinheiten 104, die Ströme digitaler IQ-Samples digital kombinieren, welche die gleichen Träger oder Frequenzbänder oder Subbänder darstellen (zum Beispiel durch digitales Summieren solcher digitaler IQ-Samples), und wandelt sie (durch erneutes Sampeln, Synchronisieren Kombinieren, Trennen, Anpassen der Verstärkung usw.) falls erforderlich in Upstream-Ströme digitaler IQ-Samples um, die mit der einen oder den mehreren BBUs kompatibel sind, die mit dieser Haupteinheit 102 gekoppelt sind.
Im Downstream empfängt jede abgesetzte Antenneneinheit 104 Ströme von digitalen IQ-Samples von der Haupteinheit 102, wobei jeder Strom von digitalen IQ-Samples einen Teil des drahtlosen Funkfrequenzspektrums darstellt, das von einer oder mehreren Basisstationen 106 ausgegeben wird.
Bei einigen Aspekten ist die Haupteinheit 102 mit den abgesetzten Antenneneinheiten 104 direkt gekoppelt. Bei solchen Aspekten ist die Haupteinheit 102 mit den abgesetzten Antenneneinheiten 104 unter Verwendung eines Kommunikationsmediums 121 gekoppelt. Das Kommunikationsmedium 121 kann beispielsweise Glasfaser- oder Ethernet-Kabel umfassen, die den Spezifikationen der Kategorie 5, Kategorie 5e, Kategorie 6, Kategorie 6A oder Kategorie 7 entsprechen. Künftige Kommunikationsmedienspezifikationen, die für Ethernet-Signale verwendet werden, fallen ebenfalls in den Umfang der vorliegenden Offenbarung.
Bei einigen Aspekten können eine oder mehrere Zwischeneinheiten 116 (auch als „Erweiterungseinheiten“ oder „Transporterweiterungsknoten“ bezeichnet) zwischen der Haupteinheit 102 und einer oder mehreren der abgesetzten Antenneneinheiten 104 platziert sein. Dies kann beispielsweise erfolgen, um die Anzahl der abgesetzten Antenneneinheiten 104, die eine einzelne Haupteinheit 102 einspeisen kann, zu erhöhen und den Abstand zwischen Haupteinheit und abgesetzter Antenneneinheit zu vergrößern und/oder den Verkabelungsaufwand zu reduzieren, der erforderlich ist, um eine Haupteinheit 102 mit ihren zugehörigen abgesetzten Antenneneinheiten 104 zu koppeln. Die Erweiterungseinheiten 116 sind über eine oder mehrere Kommunikationsverbindungen 121 mit der Haupteinheit 102 gekoppelt. In einigen Beispielen umfassen die Kommunikationsverbindungen optische Kommunikationsverbindungen oder ein anderes drahtgebundenes Kommunikationsmedium.
In dem in 1 gezeigten Beispiel umfasst das DAS 100 ferner Radarsensoren 122 in den abgesetzten Antenneneinheiten 104, um Echtzeitbenutzerdetektionsdaten bereitzustellen, welche die Anzahl der Benutzer und den Ort der Benutzer 108 in dem Abdeckungsbereich der abgesetzten Antenneneinheiten 104 umfassen können. Das DAS 100 ist konfiguriert, den Leistungsverbrauch der abgesetzten Antenneneinheiten 104 anzupassen und/oder basierend auf den Benutzerdetektionsdaten den abgesetzten Antenneneinheiten 104 Kapazität zuzuweisen. In einigen Beispielen sind eine oder mehrere Komponenten des DAS 100 konfiguriert, den Leistungsverbrauch durch Aktivieren oder Deaktivieren von Leistungsverstärkern der abgesetzten Antenneneinheiten 104 basierend auf den Benutzerdetektionsdaten anzupassen. In einigen Beispielen bleiben Internet of Things (IoT)-Bänder und digitale Komponenten/RF-Komponenten in den abgesetzten Antenneneinheiten 104, die eine lange Einschaltzykluszeit erfordern, aktiv, was vorteilhaft sein kann, um schnell auf die Präsenzanforderungen zu reagieren. In einigen Beispielen sind eine oder mehrere Komponenten des DAS 100 ferner konfiguriert, den Leistungsverbrauch durch Anpassen der Geschwindigkeit von internen Lüftern der abgesetzten Antenneneinheiten 104 und/oder des Sendeleistungspegels der abgesetzten Antenneneinheiten 104 anzupassen. In einigen Beispielen umfasst die Haupteinheit 102 eine Datenbank zum Speichern der Benutzerdetektionsdaten, auf die von Notfallpersonal oder dem Systembetreiber für andere Zwecke als die Leistungsverwaltung oder Kapazitätszuweisung zugegriffen werden kann.
Der Radarsensor 122 kann in die abgesetzte Antenneneinheit 104 integriert sein, was beispielsweise das Anbringen des Radarsensors 122 innerhalb des Gehäuses der abgesetzten Antenneneinheit 104 umfassen könnte. Bei anderen Beispielen ist der Radarsensor 122 in der Nähe der abgesetzten Antenneneinheit 104, aber nicht innerhalb des gleichen Gehäuses, angebracht. Es versteht sich, dass das DAS 100 eine Untergruppe von abgesetzten Antenneneinheiten 104 mit einem integrierten Radarsensor 122 und eine andere Untergruppe von abgesetzten Antenneneinheiten 104 umfassen kann, bei denen der Radarsensor 122 in der Nähe der entsprechenden abgesetzten Antenneneinheit 104 angebracht ist. Die Radarsensoren 122 können durch die abgesetzten Antenneneinheiten 104 oder eine andere Stromquelle intern oder extern mit Strom versorgt werden.
Die Radarsensoren 122 sind konfiguriert, Funkfrequenzsignale bei mehreren Frequenzen über eine Antennengruppe zu senden. In einigen Beispielen umfasst der Radarsensor 122 mehrere Sender und Empfänger, die mit der Antennengruppe gekoppelt sind. Der Radarsensor 122 verarbeitet die über die Antennengruppe empfangenen Signale und ist konfiguriert, dreidimensionale (3D) Bilddaten bezüglich der Umgebung des Radarsensors 122 zu erzeugen. In einigen Beispielen umfasst der Radarsensor 122 einen Digitalsignalprozessor, der konfiguriert ist, die Bilddaten zu verarbeiten, um eine Anzahl an Benutzern 108 und/oder einen Ort von Benutzern 108 in dem Abdeckungsbereich zu bestimmen. In diesem Zusammenhang bezieht sich der Begriff „Benutzer“ auf eine Einzelperson (beispielsweise einen Menschen) und nicht speziell auf Drahtlosbenutzer. Ein Beispiel für solche Radarsensoren 122 umfasst die Familie der 3D-Bildsensoren, die von Vayyar Imaging Ltd. im Handel erhältlich sind. In einigen Beispielen ist der Radarsensor 122 konfiguriert, andere Betriebsfrequenzbänder als die Betriebsfrequenzbänder der abgesetzten Antenneneinheit zu verwenden. In einigen Beispielen reichen die Betriebsfrequenzbänder für die abgesetzte Antenneneinheit von ungefähr 380 MHz bis 3,8 GHz. In solchen Beispielen kann der Radarsensor 122 konfiguriert sein, in Frequenzbändern zu arbeiten, die über 4 GHz liegen. Der Radarsensor 122 kann beispielsweise konfiguriert sein, in Frequenzbändern im Bereich von ungefähr 4 GHz bis 81 GHz zu arbeiten. Es versteht sich, dass der Radarsensor 122 konfiguriert sein kann, die Betriebsfrequenzbänder zu modifizieren, um eine Beeinträchtigung der abgesetzten Antenneneinheit 104 zu vermeiden. Die Betriebsfrequenzbänder des Radarsensors 122 sind beispielsweise auswählbar und es werden nur nicht beeinträchtigende Frequenzbänder für den Radarsensor 122 ausgewählt.
In einigen Beispielen ist der Radarsensor 122 derart konfiguriert, dass er ungefähr den gleichen Abdeckungsbereich wie die zugehörige abgesetzte Antenneneinheit 104 aufweist. Dies kann wichtig sein, wenn der Betrieb der abgesetzten Antenneneinheit 104 basierend auf den Daten, die durch den entsprechenden Radarsensor 122 erfasst werden, gesteuert wird. Wenn der Abdeckungsbereich des Radarsensors 122 größer ist als der Abdeckungsbereich der abgesetzten Antenneneinheit 104, können die Leistungsverstärker der abgesetzten Antenneneinheit 104 beispielsweise eingeschaltet werden, wenn sich ein Benutzer nicht tatsächlich in dem Abdeckungsbereich der abgesetzten Antenneneinheit 104 befindet, was die Effizienz und den mittleren Ausfallabstand (MTBF) der abgesetzten Antenneneinheit 104 verschlechtert. Wenn der Abdeckungsbereich des Radarsensors 122 kleiner ist als der Abdeckungsbereich der abgesetzten Antenneneinheit 104, können die Leistungsverstärker der abgesetzten Antenneneinheit 104 in ähnlicher Weise nicht eingeschaltet sein, wenn sich ein Benutzer in dem Abdeckungsbereich befindet, und die Abdeckungserfahrung für den Benutzer kann sich verschlechtern.
In einigen Beispielen ist der Radarsensor 122 konfiguriert, das Vorhandensein von Benutzern 108 (zum Beispiel Menschen) in der Nähe des entsprechenden Radarsensors 122 basierend auf den 3D-Bilddaten zu detektieren. In einigen Beispielen ist der Radarsensor 122 konfiguriert, die 3D-Bilddaten zu verarbeiten und anstelle der von dem Radarsensor 122 erfassten Rohdaten verarbeitete Benutzerdetektionsdaten aus dem Radarsensor 122 auszugeben. Der Radarsensor 122 kann beispielsweise konfiguriert sein, die 3D-Bilddaten zu verarbeiten und die Anzahl an Benutzern 108 in der Nähe des Radarsensors 122 in Echtzeit auszugeben. In anderen Beispielen kann der Radarsensor 122 konfiguriert sein, rohe 3D-Bilddaten an die abgesetzte Antenneneinheit 104 auszugeben, und die Verarbeitung der Bilddaten erfolgt in der abgesetzten Antenneneinheit 104 und/oder der Haupteinheit 102. Die verteilte Verarbeitung bei den abgesetzten Antenneneinheiten 104 ist aus Sicht der Datenkommunikation effizienter als das Senden der 3D-Rohdaten an die Haupteinheit 102 zur zentralen Verarbeitung.
In dem in 1 gezeigten Beispiel ist der Radarsensor 122 mit der abgesetzten Antenneneinheit 104 über eine Schnittstelle (zum Beispiel unter Verwendung einer USB-Schnittstelle) kommunikativ gekoppelt und die abgesetzte Antenneneinheit 104 ist konfiguriert, Benutzerdetektionsdaten von dem Radarsensor 122 zu erhalten. Der Radarsensor 122 und die abgesetzte Antenneneinheit 104 können konfiguriert sein, unter Verwendung eines Kommunikationsprotokolls zu kommunizieren, das ein proprietäres Protokoll oder ein auf dem Fachgebiet bekanntes Protokoll sein kann. Eine oder mehrere Komponenten des DAS 100 sind konfiguriert, den Leistungsverbrauch der abgesetzten Antenneneinheit basierend auf den Benutzerdetektionsdaten anzupassen, die von den Radarsensoren 122 bereitgestellt werden, wie es nachstehend in Bezug auf die 3 und 5 beschrieben wird.
In einigen Beispielen ist das DAS 100 konfiguriert, die Kapazität zwischen den abgesetzten Antenneneinheiten 104 basierend auf den Benutzerdetektionsdaten von den Radarsensoren 122 dynamisch zuzuweisen. In einigen Beispielen ist das DAS 100 konfiguriert, anzunehmen, dass jeder in dem Abdeckungsbereich detektierte Benutzer eine Mobilvorrichtung aufweist. Daher weist das DAS 100 für jeden detektierten Benutzer diesem Abdeckungsbereich genügend Kapazität zu, um der entsprechenden Anzahl an Benutzern/Mobilvorrichtungen Kapazität bereitzustellen. In einigen Beispielen übermittelt der Radarsensor 122 die Anzahl der Benutzer 108 in dem Abdeckungsbereich an die abgesetzte Antenneneinheit 104 und die abgesetzte Antenneneinheit 104 leitet die Anzahl der Benutzer 108 an die Haupteinheit 102 weiter. In solchen Beispielen kann die Haupteinheit 102, die Daten von den abgesetzten Antenneneinheiten 104 in dem DAS 100 aufweist, die Funkfrequenzsignale basierend auf einem Bedarf dynamisch an Abdeckungsbereiche weiterleiten. In einigen Beispielen werden die umzuleitenden Funkfrequenzsignale vom Eigentümer des Systems vordefiniert. Ein Systemeigentümer/-betreiber kann beispielsweise ein Prioritätsschema für den Fall festlegen, dass mehrere überfüllte Bereiche zu bedienen sind, sodass die Priorität durch die Anzahl der in dem Bereich detektierten Benutzer 108 bestimmt wird: In den am dichtesten bevölkerten Bereich werden zuerst mehr Funkfrequenzsignale weitergeleitet. In anderen Beispielen kann der Eigentümer/Betreiber des Systems Prioritätsschemata vordefinieren, die basierend auf anderen Faktoren (z. B. Umgebung, Tageszeit usw.) bestimmte Abdeckungsbereiche priorisieren.
In einigen Beispielen sind die Haupteinheit 102 und die abgesetzten Antenneneinheiten 104 konfiguriert, Daten im Zusammenhang mit der Leistungsverwaltung oder Kapazitätszuweisung für die abgesetzten Antenneneinheiten 104 unter Verwendung von Kommunikationsverbindungen zu kommunizieren, die von denjenigen getrennt sind, die zum Kommunizieren der drahtlosen Signale verwendet werden. In anderen Beispielen wird ein Teil der Bandbreite von Kommunikationen über Kommunikationsverbindungen 121 zum Kommunizieren von Daten in Verbindung mit der Leistungsverwaltung oder der Kapazitätszuweisung für die abgesetzten Antenneneinheiten 104 verwendet. Ein Teil des Kommunikationsrahmens kann beispielsweise verwendet werden, um unter Verwendung der Kommunikationsverbindungen 121 eine 1-Gigabit-Verbindung zwischen der Haupteinheit 102 und den abgesetzten Antenneneinheiten 104 zu erzeugen. Die abgesetzten Antenneneinheiten 104 können einen Switch umfassen, um die Benutzerdetektionsdaten zu Uplink-Datenströmen hinzuzufügen, und die Haupteinheit 102 kann einen Switch umfassen, um Steuersignale zu den Downlink-Datenströmen hinzuzufügen. Es versteht sich, dass auch andere Protokolle für das Begrenzen der zwischen der Haupteinheit 102 und den abgesetzten Antenneneinheiten 104 übertragenen Daten verwendet werden könnten.
In einigen Beispielen sind die Radarsensoren 122 auch konfiguriert, die Position der detektierten Benutzer 108 in Bezug auf den Radarsensor 122 zu bestimmen und die Position der detektierten Benutzer 108 (z. B. die Koordinaten (x, y, z) des Benutzers) in Echtzeit auszugeben. In einigen Beispielen ist der Radarsensor 122 konfiguriert, die Position der Benutzer 108 und eine Benutzer-ID in einem vorbestimmten Zeitintervall auszugeben, das vom Betreiber des DAS 100 ausgewählt werden kann. In einigen Beispielen kann das von dem Systembetreiber festgelegte vorbestimmte Zeitintervall in der Größenordnung von Sekunden liegen.
In einigen Beispielen ist eine Komponente des DAS 100 konfiguriert, die Sendeleistung der abgesetzten Antenneneinheit 104 basierend auf der Anzahl der Benutzer 108, die durch den Radarsensor 122 detektiert werden, und dem Abstand jedes Benutzers von der abgesetzten Antenneneinheit 104 anzupassen. In einigen Beispielen ist die abgesetzte Antenneneinheit 104 konfiguriert, die Daten von dem Radarsensor 122 zu verarbeiten und ihre eigene Sendeleistung basierend auf den Daten von dem Radarsensor 122 anzupassen. In anderen Beispielen übermittelt die abgesetzte Antenneneinheit 104 die Benutzerpositionen und Benutzer-IDs an die Haupteinheit 102 und die Haupteinheit 102 löst eine Anforderung an die abgesetzte Antenneneinheit 104 aus, die Strahlungsleistungspegel basierend auf den Benutzerpositionen in dem Abdeckungsbereich anzupassen. In einigen Beispielen wird die Sendeleistung der abgesetzten Antenneneinheit 104 basierend auf dem entferntesten Benutzer von der abgesetzten Antenneneinheit 104 bestimmt. Die Sendeleistung wird zum Beispiel auf einen solchen Pegel angepasst, dass die abgesetzte Antenneneinheit 104 dem Benutzer, der sich am weitesten entfernt von der abgesetzten Antenneneinheit 104 in dem Abdeckungsbereich der abgesetzten Antenneneinheit 104 befindet, die Abdeckung bereitstellen kann.
C-RAN-Implementierung
2 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel eines Funkzugangsnetzwerk (RAN)-Systems 200 veranschaulicht, das mit den hierin beschriebenen Benutzerdetektionstechniken verbessert werden kann. Das System 200 wird an einem Standort eingesetzt, um drahtlose Abdeckung und Kapazität für einen oder mehrere Drahtlosnetzwerkbetreiber bereitzustellen. Der Standort kann z. B. ein Gebäude oder ein Campus oder eine andere Gruppierung von Gebäuden sein (die beispielsweise von einem oder mehreren Unternehmen, Regierungen oder anderen Unternehmensentitäten verwendet werden) oder ein anderer öffentlicher Ort (wie beispielsweise ein Hotel, eine Ferienanlage, ein Vergnügungspark, ein Krankenhaus, ein Einkaufszentrum, ein Flughafen, ein Universitätscampus, eine Arena oder ein Bereich im Freien wie ein Skigebiet, ein Stadion oder eine dicht besiedelte Innenstadt).
In dem in 2 gezeigten Beispiel ist das System 200 mindestens teilweise unter Verwendung einer C-RAN-Architektur implementiert, die mindestens eine Basisbandeinheit 204 und mehrere Funkpunkte 206 verwendet. Das System 200 wird hierin auch als „C-RAN-System“ 200 bezeichnet. Jeder Funkpunkt 206 ist entfernt von der Basisbandeinheit 204 angeordnet. In diesem Beispiel ist auch mindestens einer der Funkpunkte 206 entfernt von mindestens einem anderen Funkpunkt 206 angeordnet. Die Basisbandeinheiten 204 werden hierin auch als „Basisbandsteuerungen“ 204 oder nur als „Steuerungen“ 204 bezeichnet.
Jeder Funkpunkt 206 umfasst eine Antennengruppe 209 oder ist damit gekoppelt, die mehrere Antennen 210 umfasst, über die Downlink-RF-Signale an Teilnehmervorrichtungen (UE) abgestrahlt werden und über die Uplink-RF-Signale empfangen werden, die von UEs gesendet werden. Es können verschiedene Anzahlen an Antennen 210 verwendet werden (beispielsweise zweiunddreißig Antennen 210). Die Funkpunkte 206 werden auch als „Abstrahlpunkte“ oder „Zugangspunkte“ bezeichnet.
Das System 200 ist mit dem Kernnetzwerk 214 jedes Drahtlosnetzwerkbetreibers über ein geeignetes Backhaul gekoppelt. In dem in 2 gezeigten Beispiel wird das Internet 216 als Backhaul zwischen dem System 200 und jedem Kernnetzwerk 214 verwendet. Es versteht sich jedoch, dass das Backhaul auf andere Arten implementiert sein kann.
Das in 2 gezeigte Beispiel des Systems 200 ist zur Verwendung jeder Luftschnittstelle (einschließlich beispielsweise, und ohne Einschränkung, der Luftschnittstellen Long Term Evolution (LTE) und Fifth Generation (5G) geeignet.
In diesem Beispiel werden die Steuerung 204 und die Funkpunkte 206 zusammen verwendet, um einen Evolved Node B (hier auch als „eNodeB“ oder „eNB“ bezeichnet) zu implementieren, der verwendet wird, um Teilnehmervorrichtungen einen mobilen Zugang zu dem Kernnetzwerk 214 des Mobilfunknetzbetreibers zu ermöglichen, damit die Teilnehmervorrichtungen Daten und Sprache drahtlos übermitteln können. Dieser eNodeB kann ein Makro-eNodeB oder ein Home eNodeB (HeNB) sein.
Die Steuerungen 204 und die Funkpunkte 206 können derart implementiert sein, dass sie eine Luftschnittstelle verwenden, die eines oder mehrere von Frequenzduplexbetrieb (FDD) und/oder Zeitduplexbetrieb (TDD) unterstützt. Außerdem können die Steuerungen 204 und/oder die Funkpunkte 206 konfiguriert sein, mehrere Luftschnittstellen zu unterstützen und/oder mehrere Drahtlosbetreiber zu unterstützen.
Jede Steuerung 204 ist unter Verwendung eines Fronthaul-Netzwerks 218 mit den Funkpunkten 206 kommunikativ gekoppelt. In dem in 2 gezeigten Beispiel ist das Fronthaul 218, das jede Steuerung 204 mit einem oder mehreren Funkpunkten 206 kommunikativ koppelt, unter Verwendung eines standardmäßigen geschalteten Ethernet-Netzwerks 220 implementiert. Es versteht sich jedoch, dass das Fronthaul zwischen den Steuerungen 204 und Funkpunkten 206 auf andere Weise implementiert sein kann.
Das geschaltete Ethernet-Netzwerk 220 umfasst einen oder mehrere Ethernet-Switches. Jede Steuerung 204 ist mit einem oder mehreren der Switches im Ethernet-Netzwerk 220 über entsprechende ein oder mehrere Ethernet-Verbindungen gekoppelt (von denen nur eine davon zur besseren Veranschaulichung gezeigt ist). Jeder Funkpunkt 206 ist mit einem oder mehreren der Switches im Ethernet-Netzwerk 220 über entsprechende ein oder mehrere Ethernet-Verbindungen gekoppelt (von denen nur eine davon zur besseren Veranschaulichung gezeigt ist).
Im Allgemeinen führen ein oder mehrere Knoten in einem C-RAN-System analoge Funkfrequenz (RF)-Funktionen für die Luftschnittstelle sowie Funktionen der digitalen Schicht 1, Schicht 2 und Schicht 3 (des Open Systems Interconnection (OSI)-Modells) für die Luftschnittstelle aus.
In dem in 2 gezeigten Beispiel umfasst jede Basisbandsteuerung 204 Schicht-1 (L1)-Funktionalität, Schicht 2 (L2)-Funktionalität und Schicht 3 (L3)-Funktionalität, die konfiguriert ist, entsprechend mindestens einige der Schicht-1-Verarbeitung, Schicht-2-Verarbeitung und Schicht-3-Verarbeitung für die Luftschnittstelle, die durch das C-RAN-System 200 implementiert ist, auszuführen. Jeder Funkpunkt 206 umfasst Schicht-1-Funktionalität, die jegliche Schicht-1-Verarbeitung für die Luftschnittstelle implementiert, die nicht in den Steuerungen 204 ausgeführt wird, und eine oder mehrere Funkfrequenz (RF)-Schaltungen (nicht gezeigt), welche die RF-Frontend-Funktionen für die Luftschnittstelle und die eine oder die mehreren Antennen 210, die mit diesem Funkpunkt 206 verknüpft sind, implementieren.
Es können unterschiedliche Aufteilungen in der Luftschnittstellenverarbeitung zwischen der Steuerung 204 und den Funkpunkten 206 verwendet werden. In einem Beispiel kann jede Basisbandsteuerung 204 konfiguriert sein, die gesamte Verarbeitung der digitalen Schicht-1, Schicht-2 und Schicht-3 für die Luftschnittstelle auszuführen, während die Funkpunkte 206 (speziell die RF-Schaltungen) nur die RF-Funktionen für die Luftschnittstelle und die Antennen 208 implementieren, die mit jedem Funkpunkt 206 verknüpft sind. In diesem Fall werden zwischen der Steuerung 204 und den Funkpunkten 206 Gleichtakt- und Quadratur (IQ)-Daten übermittelt, die für jede Antenne Zeitbereichssymbole darstellen. Es können andere Aufteilungen verwendet werden und Daten zwischen den Steuerungen 204 und den Funkpunkten 206 in anderen Formaten übermittelt werden. In der folgenden Beschreibung werden die zwischen den Steuerungen 204 und den Funkpunkten 206 für die Luftschnittstelle übermittelten Fronthaul-Daten allgemein als „IQ-Daten“ bezeichnet, obwohl solche Fronthaul-Daten viele Formen annehmen können, einschließlich Formen, die keine IQ-Daten sind.
Auch kann sich die Form, in der IQ-Daten in der Downlink-Richtung (d. h., der Richtung von der Steuerung 204 zu den Funkpunkten 206) übermittelt werden, von der Form unterscheiden, in der IQ-Daten in der Uplink-Richtung (d. h. der Richtung von den Funkpunkten 206 zu der Steuerung 204) übermittelt werden. Für eine gegebene Richtung (Downlink oder Uplink) müssen auch nicht alle Fronthaul-Daten in der gleichen Form übermittelt werden (d. h., die Fronthaul-Daten für verschiedene Kanäle oder für verschiedene Ressourcenblöcke können auf verschiedene Weise übermittelt werden).
Daten können im Fronthaul zwischen den Steuerungen 204 und den Funkpunkten 206 auf andere Weise übermittelt werden.
Jedes Steuerung 204 und jeder Funkpunkt 206 (und die Funktionalität, die als darin umfasst beschrieben wird) sowie das System 200 allgemeiner und jedes der hier beschriebenen spezifischen Merkmale, die durch jedes der vorstehend genannten Merkmale implementiert sind, kann in Hardware, Software oder Kombinationen von Hardware und Software implementiert werden und die verschiedenen Implementierungen (ob Hardware, Software oder Kombinationen von Hardware und Software) können allgemein auch als „Schaltungen“ oder eine „Schaltung“ bezeichnet werden, die konfiguriert ist/sind, mindestens einen Teil der zugehörigen Funktionalität zu implementieren. Bei Implementierung in Software kann eine solche Software in Software oder Firmware implementiert sein, die auf einem oder mehreren geeigneten programmierbaren Prozessoren ausgeführt wird. Eine solche Hardware oder Software (oder Teile davon) kann auf andere Weise implementiert sein (z. B. in einem feldprogrammierbaren Gate Array (FPGA), einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC) usw.). Die RF-Funktionalität kann unter Verwendung von einer oder mehreren integrierten RF-Schaltungen (RFICs) und/oder diskreten Komponenten realisiert sein. Jede Steuerung 204 und jeder Funkpunkt 206 und das System 200 allgemeiner können auf andere Weise implementiert sein.
In dem in 2 gezeigten Beispiel ist ein Verwaltungssystem 222 mit den Steuerungen 204 und Funkpunkten 206 beispielsweise über das Internet 216 und das Ethernet-Netzwerk 220 (im Fall der Funkpunkte 206) kommunikativ gekoppelt.
In dem in 2 gezeigten Beispiel kommuniziert das Verwaltungssystem 222 mit den verschiedenen Elementen des Systems 200 unter Verwendung des Internets 216 und des Ethernet-Netzwerks 220. In einigen Implementierungen sendet und empfängt das Verwaltungssystem 222 auch Verwaltungskommunikationen zu und von den Steuerungen 204, von denen jeder wiederum relevante Verwaltungskommunikationen zu und von den Funkpunkten 206 weiterleitet. Das Verwaltungssystem 222 kann ein proprietäres Verwaltungssystem umfassen, das von dem Anbieter des C-RAN-Systems 200 bereitgestellt wird, oder ein Home eNodeB-Verwaltungssystem (HeNB MS) (oder ein anderes eNodeB-Verwaltungssystem), das von einem Betreiber verwendet wird, um Home eNodeBs (oder andere eNodeBs), die in seinem Netzwerk eingesetzt werden, zu verwalten.
Jede Steuerung 204 kann auch eine Verwaltungsschnittstelle implementieren, mit der ein Benutzer direkt mit der Steuerung 204 interagieren kann. Diese Verwaltungsschnittstelle kann auf verschiedene Arten einschließlich beispielsweise durch Implementieren eines Webservers implementiert sein, der Webseiten liefert, die eine webbasierte grafische Benutzerschnittstelle für einen Benutzer implementieren, um mit der Steuerung 204 unter Verwendung eines Webbrowsers zu interagieren, und/oder durch Implementieren einer Befehlszeilenschnittstelle, mit der ein Benutzer mit der Steuerung 204 beispielsweise unter Verwendung einer Secure-Shell (SSH)-Software interagieren kann.
In dem in 2 gezeigten Beispiel umfasst das C-RAN-System 200 ferner Radarsensoren 224 in den Funkpunkten 206, um Echtzeitbenutzerdetektionsdaten bereitzustellen, welche die Anzahl der Benutzer und den Ort der Benutzer 212 in dem Abdeckungsbereich der Funkpunkte 206 umfassen können. Die Radarsensoren 224 sind konfiguriert, in ähnlicher Weise wie die vorstehend in Bezug auf 1 beschriebenen Radarsensoren 122 zu arbeiten. Das C-RAN-System 200 ist konfiguriert, den Leistungsverbrauch der Funkpunkte 206 anzupassen und/oder den Funkpunkten 206 basierend auf den Benutzerdetektionsdaten Kapazität zuzuweisen. In einigen Beispielen sind eine oder mehrere Komponenten des C-RAN-Systems 200 konfiguriert, den Leistungsverbrauch durch Aktivieren oder Deaktivieren von Leistungsverstärkern der Funkpunkte 206 basierend auf den Benutzerdetektionsdaten anzupassen. In einigen Beispielen bleiben Internet of Things (IoT)-Bänder und digitale Komponenten/RF-Komponenten in den Funkpunkten 206, die eine lange Einschaltzykluszeit erfordern, aktiv, was vorteilhaft sein kann, um schnell auf die Präsenzanforderungen zu reagieren. In einigen Beispielen sind eine oder mehrere Komponenten des C-RAN-Systems 200 ferner konfiguriert, den Leistungsverbrauch durch Anpassen der Geschwindigkeit von internen Lüftern der Funkpunkte 206 und/oder des Sendeleistungspegels der Funkpunkte 206 anzupassen. In einigen Beispielen umfasst die Steuerung 204 eine Datenbank zum Speichern der Benutzerdetektionsdaten, auf die von Notfallpersonal oder dem Systembetreiber für andere Zwecke als die Leistungsverwaltung oder Kapazitätszuweisung zugegriffen werden kann.
Der Radarsensor 224 kann in den Funkpunkt 206 integriert sein, was beispielsweise das Anbringen des Radarsensors 224 innerhalb des Gehäuses des Funkpunkts 206 umfassen könnte. In anderen Beispielen ist der Radarsensor 224 nahe dem Funkpunkt 206 angebracht. Es versteht sich, dass das C-RAN-System 200 eine Untergruppe von Funkpunkten 206 mit einem integrierten Radarsensor 224 und eine andere Untergruppe von Funkpunkten 206 umfassen kann, bei denen der Radarsensor 224 in der Nähe der entsprechenden Funkpunkte 206 angebracht ist. Der Radarsensor 224 kann durch den Funkpunkt 206 oder eine andere Stromquelle intern oder extern mit Strom versorgt werden.
In einigen Beispielen ist der Radarsensor 224 derart konfiguriert, dass er ungefähr den gleichen Abdeckungsbereich wie der zugehörige Funkpunkt 206 aufweist. Dies kann wichtig sein, wenn der Betrieb des Funkpunkts 206 basierend auf den Daten gesteuert wird, die durch den entsprechenden Radarsensor 224 erfasst werden. Wenn der Abdeckungsbereich des Radarsensors 224 größer ist als der Abdeckungsbereich des Funkpunkts 206, können die Leistungsverstärker des Funkpunkts 206 beispielsweise eingeschaltet werden, wenn sich ein Benutzer nicht tatsächlich in dem Abdeckungsbereich des Funkpunkts 206 befindet, was die Effizienz und den mittleren Ausfallabstand (MTBF) des Funkpunkts 206 verschlechtert. Wenn der Abdeckungsbereich des Radarsensors 224 kleiner ist als der Abdeckungsbereich des Funkpunkts 206, können die Leistungsverstärker des Funkpunkts 206 in ähnlicher Weise nicht eingeschaltet sein, wenn sich ein Benutzer in dem Abdeckungsbereich befindet, und die Abdeckungserfahrung für den Benutzer kann sich verschlechtern.
Ähnlich wie bei den vorstehend in Bezug auf 1 beschriebenen Radarsensoren 122 ist in einigen Beispielen der Radarsensor 224 konfiguriert, das Vorhandensein von Benutzern (z. B. Menschen) in der Nähe des entsprechenden Radarsensors 224 basierend auf erfassten 3D-Bilddaten zu erkennen. In einigen Beispielen ist der Radarsensor 224 konfiguriert, die 3D-Bilddaten zu verarbeiten und anstelle der von dem Radarsensor 224 erfassten Rohdaten verarbeitete Benutzerdetektionsdaten aus dem Radarsensor 224 auszugeben. Der Radarsensor 224 kann beispielsweise konfiguriert sein, die 3D-Bilddaten zu verarbeiten und die Anzahl an Benutzern in der Nähe des Radarsensors 224 in Echtzeit auszugeben. In anderen Beispielen kann der Radarsensor 224 konfiguriert sein, rohe 3D-Bilddaten an den Funkpunkt 206 auszugeben, und die Verarbeitung der Bilddaten erfolgt in dem Funkpunkt 206 und/oder der Steuerung 204. Die verteilte Verarbeitung bei den Funkpunkten 206 ist aus Sicht der Datenkommunikation effizienter als das Senden der rohen 3D-Bilddaten an die Steuerung 204 zur zentralen Verarbeitung.
In dem in 2 gezeigten Beispiel ist der Radarsensor 224 mit dem Funkpunkt 206 über eine Schnittstelle (zum Beispiel unter Verwendung einer USB-Schnittstelle) kommunikativ gekoppelt und der Funkpunkt 206 ist konfiguriert, Benutzerdetektionsdaten von dem Radarsensor 224 zu erhalten. Der Radarsensor 224 und der Funkpunkt 206 können konfiguriert sein, unter Verwendung eines Kommunikationsprotokolls zu kommunizieren, das ein proprietäres Protokoll oder ein auf dem Fachgebiet bekanntes Protokoll sein kann. Eine oder mehrere Komponenten des C-RAN-Systems 200 sind konfiguriert, den Leistungsverbrauch der Funkpunkte 206 basierend auf den Benutzerdetektionsdaten, die von den Radarsensoren bereitgestellt werden, in einer ähnlichen Weise anzupassen, wie es vorstehend unter Bezugnahme auf 1 beschrieben ist und nachstehend unter Bezugnahme auf die 3 und 5 beschrieben wird.
In einigen Beispielen ist das C-RAN-System 200 konfiguriert, die Kapazität zwischen den Funkpunkten 206 basierend auf den Benutzerdetektionsdaten von den Radarsensoren 224 dynamisch zuzuweisen. In einigen Beispielen ist das C-RAN-System 200 konfiguriert, anzunehmen, dass jeder in dem Abdeckungsbereich detektierte Benutzer eine Mobilvorrichtung aufweist. Daher weist das C-RAN-System 200 diesem Abdeckungsbereich für jeden detektierten Benutzer genügend Kapazität zu, um der entsprechenden Anzahl an Benutzern/Mobilvorrichtungen Kapazität bereitzustellen. In einigen Beispielen übermittelt der Radarsensor 224 die Anzahl der Benutzer 212 in dem Abdeckungsbereich an den Funkpunkt 206 und der Funkpunkt 206 leitet die Anzahl der Benutzer 212 an die Steuerung 204 weiter. In solchen Beispielen kann die Steuerung 204, die Daten von den Funkpunkten 206 in dem C-RAN-System 200 aufweist, die Funkfrequenzsignale basierend auf dem Bedarf an Abdeckungsbereiche weiterleiten. In einigen Beispielen werden die umzuleitenden Funkfrequenzsignale vom Eigentümer des Systems vordefiniert. Ein Systemeigentümer/-betreiber kann beispielsweise ein Prioritätsschema für den Fall festlegen, dass mehrere überfüllte Bereiche zu bedienen sind, sodass die Priorität durch die Anzahl der in dem Bereich detektierten Benutzer 212 bestimmt wird: In den am dichtesten bevölkerten Bereich werden zuerst mehr Funkfrequenzsignale weitergeleitet. In anderen Beispielen kann der Eigentümer/Betreiber des Systems Prioritätsschemata vordefinieren, die basierend auf anderen Faktoren (z. B. Umgebung, Tageszeit usw.) bestimmte Abdeckungsbereiche priorisieren.
In einigen Beispielen sind die Steuerung 204 und die Funkpunkte 206 konfiguriert, Daten im Zusammenhang mit der Leistungsverwaltung oder Kapazitätszuweisung für die Funkpunkte 206 unter Verwendung von Kommunikationsverbindungen zu übermitteln, die von denjenigen getrennt sind, die zum Übermitteln der drahtlosen Signale verwendet werden. In anderen Beispielen wird ein Teil der Bandbreite von Kommunikationen über das geschaltete Ethernet-Netzwerk 220 für die Kommunikation von Daten im Zusammenhang mit der Leistungsverwaltung oder Kapazitätszuweisung für die Funkpunkte 206 verwendet. Ein Teil des Kommunikationsrahmens kann beispielsweise verwendet werden, um unter Verwendung des geschalteten Ethernet-Netzwerks 220 eine 1-Gigabit-Verbindung zwischen der Steuerung 204 und den Funkpunkten 206 zu erzeugen. Die Funkpunkte 206 können einen Switch umfassen, um die Benutzerdetektionsdaten zu Uplink-Datenströmen hinzuzufügen, und die Steuerung 204 kann einen Switch umfassen, um Steuersignale zu den Downlink-Datenströmen hinzuzufügen. Es versteht sich, dass auch andere Protokolle zum Begrenzen der zwischen der Steuerung 204 und den Funkpunkten 206 übermittelten Daten verwendet werden könnten.
In einigen Beispielen sind die Radarsensoren 224 zudem konfiguriert, die Position der detektierten Benutzer 212 in Bezug auf den Radarsensor 224 zu bestimmen und den Ort der detektierten Benutzer 212 (zum Beispiel die Koordinaten (x, y, z) der Benutzer) in Echtzeit auszugeben. In einigen Beispielen ist der Radarsensor 224 konfiguriert, die Position der Benutzer 212 und eine Benutzer-ID in einem vorbestimmten Zeitintervall auszugeben, das vom Betreiber des C-RAN-Systems 200 ausgewählt werden kann. In einigen Beispielen kann das von dem Systembetreiber festgelegte vorbestimmte Zeitintervall in der Größenordnung von Sekunden liegen.
In einigen Beispielen ist eine Komponente des C-RAN-Systems 200 konfiguriert, die Sendeleistung des Funkpunkts 206 basierend auf der Anzahl der Benutzer 212, die durch den Radarsensor 224 detektiert werden, und dem Abstand jedes Benutzers von dem Funkpunkt 206 anzupassen. In einigen Beispielen ist der Funkpunkt 206 konfiguriert, die Daten von dem Radarsensor 224 zu verarbeiten und seine eigene Sendeleistung basierend auf den Daten von dem Radarsensor 224 anzupassen. In anderen Beispielen übermittelt der Funkpunkt 206 die Benutzerpositionen und die Benutzer-IDs an die Steuerung 204 und die Steuerung 204 löst eine Anforderung an den Funkpunkt 206 aus, die Strahlungsleistungspegel basierend auf den Benutzerpositionen in dem Abdeckungsbereich anzupassen. In einigen Beispielen wird die Sendeleistung des Funkpunkts 206 basierend auf dem von dem Funkpunkt am weitesten entfernten Benutzer 206 bestimmt. Die Sendeleistung wird beispielsweise derart angepasst, dass der Funkpunkt 206 dem Benutzer, der sich am weitesten von dem Funkpunkt 206 im Abdeckungsbereich des Funkpunkts 206 entfernt befindet, die Abdeckung bereitstellen kann.
3 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 300 der Leistungsverwaltung für einen Abstrahlpunkt. Die vorstehend in Bezug auf das DAS 100 und C-RAN-System 200 in den 1 bis 2 beschriebenen gemeinsamen Merkmale können ähnliche Eigenschaften umfassen, wie die in Bezug auf das Verfahren 300 beschriebenen und umgekehrt. In einigen Beispielen kann das Verfahren 300 in verteilter Weise an den Abstrahlpunkten (z. B. den abgesetzten Antenneneinheiten 104 oder Funkpunkten 206) oder in einer zentraleren Weise ausgeführt werden, bei der eine oder mehrere Funktionen von einer Zentraleinheit (z. B. die Haupteinheit 102 oder die Steuerung 204) ausgeführt werden.
Das Verfahren 300 umfasst das Bestimmen der Anzahl an Benutzern in einem Abdeckungsbereich eines Abstrahlpunkts basierend auf von einem Radarsensor erfassten Bilddaten (Block 302). In einigen Beispielen umfasst der Radarsensor einen Digitalsignalprozessor, der konfiguriert ist, die Bilddaten zu verarbeiten und eine Anzahl an Benutzern in dem Abdeckungsbereich auszugeben. In anderen Beispielen stellt der Radarsensor die erfassten Bilddaten an den Abstrahlpunkt bereit, der entweder die Anzahl der Benutzer in dem Abdeckungsbereich selbst bestimmt oder die Bilddaten für diese Bestimmung an die Zentraleinheit bereitstellt.
Das Verfahren 300 umfasst ferner das Bestimmen, ob die Anzahl der Benutzer in dem Abdeckungsbereich des Abstrahlpunkts größer als Null ist (Block 304). In einigen Beispielen bestimmt der Abstrahlpunkt oder die Zentraleinheit des DAS, ob irgendwelche Benutzer in der Abdeckung detektiert wurden.
Wenn die Anzahl der Benutzer im Abdeckungsbereich des Abstrahlpunkts größer als Null ist, fährt das Verfahren 300 mit dem Aktivieren eines oder mehrerer Leistungsverstärker des Abstrahlpunkts fort (Block 306). In einigen Beispielen werden alle Leistungsverstärker des Abstrahlpunkts aktiviert, wenn sich ein einzelner Benutzer in dem Abdeckungsbereich des Abstrahlpunkts befindet. In anderen Beispielen werden weniger als alle Leistungsverstärker des Abstrahlpunkts in einer von dem Systembetreiber wählbaren Weise aktiviert. Die Anzahl der aktivierten Leistungsverstärker kann anhand der Anzahl an Benutzern in dem Abdeckungsbereich des Abstrahlpunkts bestimmt werden. Beispielsweise können für eine bestimmte Anzahl an Benutzern und Leistungsverstärkern basierend auf Abdeckung und Kapazitätsanforderungen für bestimmte Anzahlen an Benutzern Schwellenwerte vorgegeben werden.
Das Verfahren 300 umfasst optional das Auswählen eines Betriebsmodus für den Abstrahlpunkt (Block 308). In einigen Beispielen bestimmt die Zentraleinheit basierend auf der Anzahl an Benutzern in dem Abdeckungsbereich und der dem Abdeckungsbereich zugewiesenen Kapazitätsmenge, ob ein Single-Input-Single-Output (SISO)- oder Multiple-Input-Multiple-Output (MIMO)-Kommunikationsmodus verwendet werden soll. Wenn ausreichend Kapazität zur Kommunikation mit einer Mobilvorrichtung aller Benutzer in dem Abdeckungsbereich unter Verwendung mehrerer Kanäle zur Verfügung steht, kann die Zentraleinheit auswählen, unter Verwendung von MIMO zu arbeiten, um den Datendurchsatz zu erhöhen.
Wenn die Anzahl an Benutzern in dem Abdeckungsbereich des Abstrahlpunkts nicht größer als Null ist, umfasst das Verfahren 300 das Bestimmen, ob eine Verzögerungszeit abgelaufen ist (Block 310). In einigen Beispielen wird die Verzögerungszeit von dem Eigentümer/Betreiber des Systems bestimmt und kann in der Größenordnung von Sekunden bis Minuten liegen. Es kann vorteilhaft sein, die Verzögerungszeit für Bereiche hohen Verkehrs mit einzuschließen, um eine verschlechterte Abdeckung zu vermeiden, wenn sich die Anzahl der Benutzer schnell ändert. Wenn die Verzögerungszeit abgelaufen ist, fährt das Verfahren 300 mit dem Deaktivieren der Leistungsverstärker des Abstrahlpunkts fort (Block 312).
Das Verfahren 300 umfasst optional das Anpassen einer Geschwindigkeit von internen Lüftern des Abstrahlpunkts (Block 314). In einigen Beispielen wird die Drehzahl der internen Ventilatoren basierend auf der Anzahl an aktiven Leistungsverstärkern in dem Abstrahlpunkt angepasst. Wenn keine Leistungsverstärker in dem Abstrahlpunkt aktiv sind, dann wird die Drehzahl der internen Lüfter derart reduziert, dass für die anderen aktiven Komponenten immer noch eine Kühlung bereitgestellt werden kann. Wenn einer oder mehrere Leistungsverstärker aktiviert sind, wird die Drehzahl der internen Lüfter erhöht, sodass für die von den aktivierten Leistungsverstärkern erzeugte Wärme eine ausreichende Kühlung bereitgestellt wird.
4 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 400 zur Kapazitätszuweisung für einen Abstrahlpunkt. Die vorstehend in Bezug auf das DAS 100 und C-RAN-System 200 in den 1 bis 3 beschriebenen gemeinsamen Merkmale können ähnliche Eigenschaften umfassen, wie die in Bezug auf das Verfahren 400 beschriebenen und umgekehrt.
Das Verfahren 400 umfasst das Bestimmen der Anzahl an Benutzern in entsprechenden Abdeckungsbereichen jedes Abstrahlpunkts eines DAS basierend auf Bilddaten, die von Radarsensoren erfasst wurden (Block 402). In einigen Beispielen umfasst der Radarsensor einen Digitalsignalprozessor, der konfiguriert ist, die Bilddaten zu verarbeiten und eine Anzahl an Benutzern in dem Abdeckungsbereich auszugeben. In anderen Beispielen stellt der Radarsensor die erfassten Bilddaten an den Abstrahlpunkt bereit, der entweder die Anzahl der Benutzer in dem Abdeckungsbereich selbst bestimmt oder die Bilddaten für diese Bestimmung an die Zentraleinheit bereitstellt.
In einigen Beispielen umfasst das Verfahren 400 ferner das Bereitstellen der Anzahl an Benutzern in dem Abdeckungsbereich für jeden Abstrahlpunkt des Systems an die Zentraleinheit (Block 404). In einigen Beispielen stellt jeder entsprechende Abstrahlpunkt die Anzahl an Benutzern in dem Abdeckungsbereich für den entsprechenden Abstrahlpunkt an die Zentraleinheit bereit. In Beispielen, in denen die Zentraleinheit die Bilddaten von den Abstrahlpunkten anstatt der Anzahl an Benutzern empfängt, wird Block 404 ausgelassen, da die Zentraleinheit die Anzahl an Benutzern bestimmt.
Das Verfahren 400 umfasst ferner das dynamische Zuweisen von Kapazität zu jedem Abstrahlpunkt basierend auf der Anzahl an Benutzern in jedem Abdeckungsbereich (Block 406). In einigen Beispielen nimmt das System an, dass jeder in dem Abdeckungsbereich erkannte Benutzer eine mobile Vorrichtung aufweist, und weist diesem Abdeckungsbereich genügend Kapazität zu, um an die entsprechende Anzahl an Benutzern/Mobilvorrichtungen Kapazität bereitzustellen. Die Zentraleinheit leitet die Funkfrequenzsignale basierend auf der Anzahl an Benutzern dynamisch an Abdeckungsbereiche weiter und kann die Funkfrequenzsignale basierend auf vordefinierten Prioritätsschemata weiterleiten. Ein Systemeigentümer/-betreiber kann beispielsweise ein Prioritätsschema für den Fall festlegen, dass mehrere überfüllte Bereiche zu bedienen sind, sodass die Priorität durch die Anzahl der in dem Bereich detektierten Benutzer bestimmt wird: In den am dichtesten bevölkerten Bereich werden zuerst mehr Funkfrequenzsignale weitergeleitet. In anderen Beispielen kann der Eigentümer/Betreiber des Systems Prioritätsschemata vordefinieren, die basierend auf anderen Faktoren (z. B. Umgebung, Tageszeit usw.) bestimmte Abdeckungsbereiche priorisieren.
5 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 500 der Leistungsverwaltung für einen Abstrahlpunkt. Die vorstehend in Bezug auf das DAS 100 und C-RAN-System 200 in den 1 bis 4 beschriebenen gemeinsamen Merkmale können ähnliche Eigenschaften umfassen, wie die in Bezug auf das Verfahren 500 beschriebenen und umgekehrt.
Das Verfahren 500 umfasst das Bestimmen der Anzahl an Benutzern in entsprechenden Abdeckungsbereichen jedes Abstrahlpunkts eines DAS basierend auf Bilddaten, die von Radarsensoren erfasst wurden (Block 502). In einigen Beispielen umfasst der Radarsensor einen Digitalsignalprozessor, der konfiguriert ist, die Bilddaten zu verarbeiten und eine Anzahl an Benutzern in dem Abdeckungsbereich auszugeben. In anderen Beispielen stellt der Radarsensor die erfassten Bilddaten an den Abstrahlpunkt bereit, der entweder die Anzahl der Benutzer in dem Abdeckungsbereich selbst bestimmt oder die Bilddaten für diese Bestimmung an die Zentraleinheit bereitstellt.
Das Verfahren 500 umfasst das Bestimmen der Position von Benutzern in einem Abdeckungsbereich eines Abstrahlpunkts basierend auf von einem Radarsensor erfassten Bilddaten (Block 504). In einigen Beispielen bestimmen die Radarsensoren die Position der detektierten Benutzer in Bezug auf den Radarsensor und geben die Position der detektierten Benutzer (z. B. die Koordinaten der Benutzer (x, y, z) in Bezug auf den Radarsensor) in Echtzeit aus. In einigen Beispielen geben die Radarsensoren die Position der Benutzer und eine Benutzer-ID in einem vorbestimmten Zeitintervall aus, das vom Betreiber des Systems ausgewählt werden kann. In einigen Beispielen kann das von dem Systembetreiber festgelegte vorbestimmte Zeitintervall in der Größenordnung von Sekunden liegen. In anderen Beispielen kann der Abstrahlpunkt oder die Zentraleinheit diese Bestimmung basierend auf den von dem Radarsensor erfassten 3D-Bilddaten ausführen.
Das Verfahren 500 fährt mit dem Bestimmen eines Abstands zwischen jedem detektierten Benutzer in dem Abdeckungsbereich und dem Abstrahlpunkt fort (Block 506). Die Abstrahlpunkte sind während des Betriebs des Systems feststehend, sodass die Position des Abstrahlpunkts bekannt ist. Der Abstand zwischen Benutzern und dem Abstrahlpunkt kann bestimmt werden, indem die Quadratwurzel von der Summe der Quadrate der Differenz zwischen den Koordinaten eines Benutzers und den Koordinaten des Abstrahlpunkts gebildet wird. In einigen Beispielen kann der Abstrahlpunkt derart eingestellt werden, dass er die Koordinaten (0, 0, 0) aufweist, und der Abstand zwischen Benutzern und dem Abstrahlpunkt kann bestimmt werden, indem die Quadratwurzel aus der Summe der Quadrate von Koordinaten des Benutzers genommen wird. Diese Bestimmung kann in Abhängigkeit davon, welche Komponente des Systems die anderen Bestimmungen des Verfahrens 500 ausführt, durch den Radarsensor, den Abstrahlpunkt oder die Zentraleinheit erfolgen.
Das Verfahren 500 fährt mit dem Anpassen des Sendeleistungspegels des Abstrahlpunkts basierend auf dem größten Abstand zwischen einem detektierten Benutzer und dem Abstrahlpunkt fort (Block 508). In einigen Beispielen stellt der Abstrahlpunkt seine eigene Sendeleistung basierend auf den Daten von dem Radarsensor autonom ein. In anderen Beispielen übermittelt der Abstrahlpunkt die Benutzerpositionen und Benutzer-IDs an die Zentraleinheit, und die Zentraleinheit löst eine Anforderung an den Abstrahlpunkt aus, um die Abstrahlleistungspegel basierend auf dem Abstand zwischen Benutzern in dem Abdeckungsbereich und dem Abstrahlpunkt anzupassen. In einigen Beispielen wird der Sendeleistungspegel des Abstrahlpunkts basierend auf dem von dem Abstrahlpunkt am weitesten entfernten Benutzer bestimmt. Beispielsweise wird die Sendeleistung derart angepasst, dass der Abstrahlpunkt eine Abdeckung an den Benutzer bereitstellen kann, der sich in dem Abdeckungsbereich des Abstrahlpunkts am weitesten von dem Abstrahlpunkt entfernt befindet.
Die hierin beschriebenen Beispiele stellen Systeme und Verfahren bereit, welche die Leistung eines DAS oder C-RAN-Systems verbessern. Durch dynamisches Verwalten des Leistungsverbrauchs der Abstrahlpunkte reduzieren die vorstehend beschriebenen Systeme und Verfahren den Betriebsaufwand zum Betreiben der Abstrahlpunkte und erhöhen gleichzeitig den mittleren Ausfallabstand, da der Gesamtleistungsverbrauch der Abstrahlpunkte verringert wird. Durch dynamisches Zuweisen von Kapazität in Echtzeit können ferner die Investitionskosten für ein DAS oder C-RAN-System reduziert werden, da weniger Basisstationen für das Bereitstellen von Diensten in den Abdeckungszonen benötigt werden.
Für beide Implementierungen des DAS- als auch des C-RAN-Systems ermöglicht das Verwenden eines Radarsensors das Erfassen der Informationen bezüglich der Benutzer in dem Abdeckungsbereich, ohne den Datenschutz für Benutzer zu verletzen, was der Fall wäre, wenn Bilder mit einer Kamera aufgenommen werden oder Telefonaktivität überwacht werden würde, um die Anzahl an Benutzern in einem Abdeckungsbereich zu bestimmen. Ferner ermöglicht das Verwenden eines Radarsensors im Vergleich zum Verwenden von Kameras eine erweiterte Funktionalität des DAS oder C-RAN für Sicherheitsanwendungen. Insbesondere ist der Radarsensor in der Lage, Benutzer im Dunkeln oder bei vorhandenem Rauch zu detektieren und zu lokalisieren, sodass Notfallpersonal in Notfallsituationen auf Informationen von dem DAS oder C-RAN über die Anzahl der Benutzer im Gebäude und die Position der Benutzer im Gebäude zugreifen kann.
In einigen Beispielen kann das DAS oder C-RAN-System eine statische oder dynamische Karte der Umgebung und der Benutzer basierend auf Kooperationen zwischen benachbarten Abstrahlpunkten erzeugen. Der Systembetreiber kann beispielsweise auf zentral gespeicherte Benutzerdetektionsdaten zugreifen und diese verwenden, um eine Karte zu erzeugen, die den Ort von Benutzern, Abstrahlpunkten und/oder Zentraleinheiten zeigt, die über den gesamten Standort verteilt sind, der von dem DAS oder C-RAN-System bedient wird.
Bei verschiedenen Aspekten können Systemelemente, Verfahrensschritte oder Beispiele, die in dieser Offenbarung beschrieben werden (wie beispielsweise die Abstrahlpunkte, Zentraleinheiten oder Komponenten davon), auf einem oder mehreren Computersystemen, einem feldprogrammierbaren Gate Array (FPGA), einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC) oder ähnlichen Vorrichtungen implementiert werden, die Hardwareausführungscode zum Realisieren dieser Elemente, Prozesse oder Beispiele umfassen, wobei der Code auf einer nichtflüchtigen Datenspeichervorrichtung gespeichert ist. Diese Vorrichtungen umfassen oder funktionieren mit Softwareprogrammen, Firmware oder anderen computerlesbaren Befehlen zum Ausführen verschiedener Verfahren, Prozessaufgaben, Berechnungen und Steuerfunktionen, die zur Synchronisation und zum Fehlermanagement in einem verteilten Antennensystem verwendet werden.
Diese Befehle werden typischerweise auf einem geeigneten computerlesbaren Medium gespeichert, das zum Speichern von computerlesbaren Befehlen oder Datenstrukturen verwendet wird. Das computerlesbare Medium kann als jedes verfügbare Medium implementiert sein, auf das ein Mehrzweck- oder Spezialcomputer oder -prozessor oder jede programmierbare Logikvorrichtung zugreifen kann. Geeignete prozessorlesbare Medien können Speicher- oder Arbeitsspeichermedien wie magnetische oder optische Medien umfassen. Speicher- oder Arbeitsspeichermedien können beispielsweise konventionelle Festplatten, Compact Disk-Read Only Memory (CD-ROM), flüchtige oder nichtflüchtige Medien wie Random Access Memory (RAM) (einschließlich, aber nicht beschränkt auf, Synchronous Dynamic Random Access Memory (SDRAM), Double Data Rate (DDR)-RAM, RAMBUS Dynamic RAM (RDRAM), statischer RAM (SRAM) usw.), Read Only Memory (ROM), elektrisch lösch- und programmierbarer ROM (EEPROM) und Flash-Speicher usw. umfassen. Geeignete prozessorlesbare Medien können auch Übertragungsmedien wie elektrische, elektromagnetische oder digitale Signale umfassen, die über ein Kommunikationsmedium, wie z. B. ein Netzwerk und/oder eine drahtlose Verbindung, übertragen werden.
Die hier beschriebenen Verfahren und Techniken können in digitalen elektronischen Schaltungen oder mit einem programmierbaren Prozessor (beispielsweise einem Spezial- oder Mehrzweckprozessor wie einem Computer), Firmware, Software oder in Kombinationen davon implementiert werden. Vorrichtungen, die diese Techniken verkörpern, können geeignete Ein- und Ausgabevorrichtungen, einen programmierbaren Prozessor und ein Speichermedium umfassen, das Programmbefehle zur Ausführung durch den programmierbaren Prozessor greifbar verkörpert. Ein Prozess, der diese Techniken verkörpert, kann von einem programmierbaren Prozessor ausgeführt werden, der ein Programm von Befehlen ausführt, um gewünschte Funktionen auszuführen, indem er an Eingabedaten arbeitet und eine geeignete Ausgabe erzeugt. Die Techniken können in einem oder mehreren Programmen vorteilhaft implementiert werden, die auf einem programmierbaren System ausführbar sind, das mindestens einen programmierbaren Prozessor, der derart gekoppelt ist, dass er Daten und Befehle von einem Datenspeichersystem empfängt und Daten und Befehle an ein Datenspeichersystem sendet, mindestens eine Eingabevorrichtung und mindestens eine Ausgabevorrichtung umfasst. Im Allgemeinen empfängt ein Prozessor Befehle und Daten von einem Festwertspeicher und/oder einem Direktzugriffsspeicher. Speichervorrichtungen, die geeignet sind, Computerprogrammbefehle und -daten greifbar zu verkörpern, umfassen alle Formen nichtflüchtiger Speicher, einschließlich beispielsweise Halbleiterspeichervorrichtungen wie EPROM, EEPROM und Flash-Speichervorrichtungen; Magnetplatten wie interne Festplatten und Wechseldatenträger; magnetooptische Platten und DVD-Platten. Alles von Vorstehendem kann durch speziell ausgelegte anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs) ergänzt oder darin integriert werden.
BEISPIELHAFTE AUSFÜHRUNGSFORMEN
Beispiel 1 umfasst ein System, das umfasst: eine Zentraleinheit; einen Abstrahlpunkt, der entfernt von der Zentraleinheit angeordnet ist und mit der Zentraleinheit kommunikativ gekoppelt ist, wobei der Abstrahlpunkt konfiguriert ist, Funkfrequenzsignale über eine oder mehrere Antennen an eine Abdeckungszone bereitzustellen; einen Radarsensor, der mit dem Abstrahlpunkt kommunikativ gekoppelt und konfiguriert ist, Bilddaten in der Abdeckungszone des Abstrahlpunkts zu erfassen, wobei der Radarsensor mehrere Sender und Empfänger umfasst, die mit einer Antennengruppe gekoppelt sind; wobei eine oder mehrere Komponenten des Systems konfiguriert sind zum: Bestimmen von Benutzerdetektionsdaten für Benutzer in der Abdeckungszone basierend auf den Bilddaten, die durch den Radarsensor erfasst werden; und Anpassen des Leistungsverbrauchs des Abstrahlpunkts basierend auf den Benutzerdetektionsdaten.
Beispiel 2 umfasst das System von Beispiel 1, wobei der Abstrahlpunkt konfiguriert ist, basierend auf den Benutzerdetektionsdaten den Leistungsverbrauch des Abstrahlpunkts autonom anzupassen.
Beispiel 3 umfasst das System nach einem der Beispiele 1 bis 2, wobei die Zentraleinheit konfiguriert ist, die Bilddaten oder die Benutzerdetektionsdaten von dem Abstrahlpunkt zu empfangen und ein Steuersignal an den Abstrahlpunkt bereitzustellen, um den Leistungsverbrauch des Abstrahlpunkts anzupassen.
Beispiel 4 umfasst das System von einem der Beispiele 1 bis 3, wobei die eine oder die mehreren Komponenten des Systems konfiguriert sind, den Leistungsverbrauch des Abstrahlpunkts durch Aktivieren oder Deaktivieren von mindestens einem Leistungsverstärker des Abstrahlpunkts anzupassen.
Beispiel 5 umfasst das System von Beispiel 4, wobei die eine oder die mehreren Komponenten des Systems ferner konfiguriert sind, eine Geschwindigkeit von internen Lüftern des Abstrahlpunkts basierend auf einer Anzahl an aktiven Leistungsverstärkern des Abstrahlpunkts zu modifizieren.
Beispiel 6 umfasst das System nach einem der Beispiele 1 bis 5, wobei der Radarsensor konfiguriert ist, sodass er ungefähr den gleichen Abdeckungsbereich wie der Abstrahlpunkt aufweist.
Beispiel 7 umfasst das System nach einem der Beispiele 1 bis 6, wobei der Radarsensor konfiguriert ist, verglichen mit einem Betriebsfrequenzbereich des Abstrahlpunkts in einem nicht störenden Frequenzbereich zu arbeiten.
Beispiel 8 umfasst das System von Beispiel 7, wobei der Betriebsfrequenzbereich des Abstrahlpunkts ungefähr zwischen 380 MHz und 3,8 GHz liegt.
Beispiel 9 umfasst das System nach einem der Beispiele 1 bis 8, wobei die Benutzerdetektionsdaten einen Ort jedes detektierten Benutzers in dem Abdeckungsbereich des Abstrahlpunkts umfassen.
Beispiel 10 umfasst das System von Beispiel 9, wobei das System konfiguriert ist, die Sendeleistung des Abstrahlpunkts basierend auf dem Ort der detektierten Benutzer in dem Abdeckungsbereich des Abstrahlpunkts zu modifizieren.
Beispiel 11 umfasst das System nach einem der Beispiele 1 bis 10, wobei die Zentraleinheit ferner konfiguriert ist, dem Abstrahlpunkt basierend auf den Benutzerdetektionsdaten und anderen Benutzerdetektionsdaten, die von Bilddaten abgeleitet sind, die von anderen Radarsensoren in Abdeckungsbereichen verschiedener Abstrahlpunkte des Systems erfasst wurden, dynamisch Kapazität zuzuweisen.
Beispiel 12 umfasst das System von Beispiel 11, wobei die Zentraleinheit konfiguriert ist, Verteilungskapazität auf den Abstrahlpunkt zu priorisieren, wenn die Benutzerdetektionsdaten angeben, dass die Anzahl an Benutzern in der Abdeckungszone des Abstrahlpunkts höher ist als eine Anzahl an Benutzern in einer zweiten Abdeckungszone.
Beispiel 13 umfasst das System nach einem der Beispiele 1 bis 12, wobei der Radarsensor in ein Gehäuse des Abstrahlpunkts integriert ist.
Beispiel 14 umfasst das System nach einem der Beispiele 1 bis 13, wobei der Radarsensor nahe dem Abstrahlpunkt angebracht und mit dem Abstrahlpunkt kommunikativ gekoppelt ist.
Beispiel 15 umfasst das System nach einem der Beispiele 1 bis 14, wobei das System ein verteiltes Antennensystem umfasst, wobei die Zentraleinheit eine Haupteinheit ist, wobei der Abstrahlpunkt eine abgesetzte Antenneneinheit ist.
Beispiel 16 umfasst das System nach einem der Beispiele 1 bis 15, wobei das System ein Cloud-Funkzugangsnetzwerksystem umfasst, wobei die Zentraleinheit eine Steuerung ist, wobei der Abstrahlpunkt ein Funkpunkt ist.
Beispiel 17 umfasst ein Verfahren, das umfasst: Bestimmen einer Anzahl an Benutzern in einem Abdeckungsbereich eines Abstrahlpunkts eines Systems basierend auf Bilddaten, die von einem Radarsensor erfasst wurden, wobei der Abstrahlpunkt entfernt von einer Zentraleinheit des Systems angeordnet und mit der Zentraleinheit kommunikativ gekoppelt ist, wobei der Abstrahlpunkt konfiguriert ist, Funkfrequenzsignale über eine oder mehrere Antennen an eine Abdeckungszone bereitzustellen, wobei der Radarsensor mehrere Sender und Empfänger umfasst, die mit einer Antennengruppe gekoppelt sind; und Anpassen des Leistungsverbrauchs des Abstrahlpunkts basierend auf der Anzahl an Benutzern in dem Abdeckungsbereich des Abstrahlpunkts.
Beispiel 18 umfasst das Verfahren von Beispiel 17, wobei das Anpassen des Leistungsverbrauchs des Abstrahlpunkts basierend auf der Anzahl an Benutzern in dem Abdeckungsbereich des Abstrahlpunkts mindestens eines umfasst von: Aktivieren mindestens eines Leistungsverstärkers des Abstrahlpunkts, wenn sich ein Benutzer in dem Abdeckungsbereich des Abstrahlpunkts befindet, Deaktivieren der Leistungsverstärker des Abstrahlpunkts, wenn sich keine Benutzer in dem Abdeckungsbereich des Abstrahlpunkts befinden; und Anpassen einer Geschwindigkeit von internen Lüftern des Abstrahlpunkts basierend auf einer Anzahl an Leistungsverstärkern des Abstrahlpunkts, die aktiviert sind.
Beispiel 19 umfasst das Verfahren von Beispiel 18 und umfasst ferner das Warten für eine vorbestimmte Verzögerungszeit vor dem Deaktivieren der Leistungsverstärker des Abstrahlpunkts, wenn sich keine Benutzer in dem Abdeckungsbereich des Abstrahlpunkts befinden.
Beispiel 20 umfasst das Verfahren nach einem der Beispiele 17 bis 19 und umfasst ferner das dynamische Zuweisen von Kapazität zu dem Abstrahlpunkt basierend auf der Anzahl an Benutzern in dem Abdeckungsbereich des Ab strahl punkts.
Beispiel 21 umfasst das Verfahren nach einem der Beispiele 17 bis 20 und umfasst ferner: Bestimmen einer Position von detektierten Benutzern in dem Abdeckungsbereich des Abstrahlpunkts basierend auf den Bilddaten, die durch den Radarsensor erfasst werden; Bestimmen eines Abstands zwischen den detektierten Benutzern in dem Abdeckungsbereich und dem Abstrahlpunkt; und Anpassen des Leistungsverbrauchs des Abstrahlpunkts basierend auf einem größten Abstand zwischen einem detektierten Benutzer und dem Abstrahlpunkt.
Es wurde eine Anzahl an Ausführungsformen der Erfindung, die durch die folgenden Ansprüche definiert sind, beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass verschiedene Modifikationen an den beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der beanspruchten Erfindung abzurücken. Dementsprechend befinden sich andere Ausführungsformen innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche.

Claims

System, umfassend: eine Zentraleinheit; einen Abstrahlpunkt, der entfernt von der Zentraleinheit angeordnet ist und mit der Zentraleinheit kommunikativ gekoppelt ist, wobei der Abstrahlpunkt konfiguriert ist, Funkfrequenzsignale über eine oder mehrere Antennen an eine Abdeckungszone bereitzustellen; einen Radarsensor, der mit dem Abstrahlpunkt kommunikativ gekoppelt und konfiguriert ist, Bilddaten in der Abdeckungszone des Abstrahlpunkts zu erfassen, wobei der Radarsensor mehrere Sender und Empfänger umfasst, die mit einer Antennengruppe gekoppelt sind; wobei eine oder mehrere Komponenten des Systems konfiguriert sind zum: Bestimmen von Benutzerdetektionsdaten für Benutzer in der Abdeckungszone basierend auf den Bilddaten, die durch den Radarsensor erfasst werden; und Anpassen des Leistungsverbrauchs des Abstrahlpunkts basierend auf den Benutzerdetektionsdaten.
System nach Anspruch 1, wobei der Abstrahlpunkt konfiguriert ist, den Leistungsverbrauch des Abstrahlpunkts basierend auf den Benutzerdetektionsdaten autonom anzupassen.
System nach Anspruch 1, wobei die Zentraleinheit konfiguriert ist, die Bilddaten oder die Benutzerdetektionsdaten von dem Abstrahlpunkt zu empfangen und ein Steuersignal an den Abstrahlpunkt bereitzustellen, um den Leistungsverbrauch des Abstrahlpunkts anzupassen.
System nach Anspruch 1, wobei die eine oder die mehreren Komponenten des Systems konfiguriert sind, den Leistungsverbrauch des Abstrahlpunkts durch Aktivieren oder Deaktivieren von mindestens einem Leistungsverstärker des Abstrahlpunkts anzupassen.
System nach Anspruch 4, wobei die eine oder die mehreren Komponenten des Systems ferner konfiguriert sind, eine Geschwindigkeit von internen Ventilatoren des Abstrahlpunkts basierend auf einer Anzahl an aktiven Leistungsverstärkern des Abstrahlpunkts zu modifizieren.
System nach Anspruch 1, wobei der Radarsensor derart konfiguriert ist, dass er ungefähr den gleichen Abdeckungsbereich wie der Abstrahlpunkt aufweist.
System nach Anspruch 1, wobei der Radarsensor konfiguriert ist, verglichen mit einem Betriebsfrequenzbereich des Abstrahlpunkts in einem nicht störenden Frequenzbereich zu arbeiten.
System nach Anspruch 7, wobei der Betriebsfrequenzbereich des Abstrahlpunkts ungefähr zwischen 380 MHz und 3,8 GHz liegt.
System nach Anspruch 1, wobei die Benutzerdetektionsdaten einen Ort jedes detektierten Benutzers in dem Abdeckungsbereich des Abstrahlpunkts umfassen.
System nach Anspruch 9, wobei das System konfiguriert ist, die Sendeleistung des Abstrahlpunkts basierend auf dem Ort der detektierten Benutzer in dem Abdeckungsbereich des Abstrahlpunkts zu modifizieren.
System nach Anspruch 1, wobei die Zentraleinheit ferner konfiguriert ist, dem Abstrahlpunkt basierend auf den Benutzerdetektionsdaten und anderen Benutzerdetektionsdaten, die von Bilddaten abgeleitet sind, die von anderen Radarsensoren in Abdeckungsbereichen verschiedener Abstrahlpunkte des Systems erfasst wurden, dynamisch Kapazität zuzuweisen.
System nach Anspruch 11, wobei die Zentraleinheit konfiguriert ist, die Verteilungskapazität auf den Abstrahlpunkt zu priorisieren, wenn die Benutzerdetektionsdaten angeben, dass die Anzahl an Benutzern in der Abdeckungszone des Abstrahlpunkts höher ist als eine Anzahl an Benutzern in einer zweiten Abdeckungszone.
System nach Anspruch 1, wobei der Radarsensor in ein Gehäuse des Abstrahlpunkts integriert ist.
System nach Anspruch 1, wobei der Radarsensor in der Nähe des Abstrahlpunkts angebracht und mit dem Abstrahlpunkt kommunikativ gekoppelt ist.
System nach Anspruch 1, wobei das System ein verteiltes Antennensystem umfasst, wobei die Zentraleinheit eine Haupteinheit ist, wobei der Abstrahlpunkt eine abgesetzte Antenneneinheit ist.
System nach Anspruch 1, wobei das System ein Cloud-Funkzugangsnetzwerksystem umfasst, wobei die Zentraleinheit eine Steuerung ist, wobei der Abstrahlpunkt ein Funkpunkt ist.
Verfahren, umfassend: Bestimmen einer Anzahl an Benutzern in einem Abdeckungsbereich eines Abstrahlpunkts eines Systems basierend auf Bilddaten, die durch einen Radarsensor erfasst werden, wobei der Abstrahlpunkt entfernt von einer Zentraleinheit des Systems angeordnet ist und kommunikativ mit der Zentraleinheit gekoppelt ist, wobei der Abstrahlpunkt konfiguriert ist, Funkfrequenzsignale über eine oder mehrere Antennen an eine Abdeckungszone bereitzustellen, wobei der Radarsensor mehrere Sender und Empfänger umfasst, die mit einer Antennengruppe gekoppelt sind; Anpassen des Leistungsverbrauchs des Abstrahlpunkts basierend auf der Anzahl an Benutzern in dem Abdeckungsbereich des Abstrahlpunkts.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Anpassen des Leistungsverbrauchs des Abstrahlpunkts basierend auf der Anzahl an Benutzern in dem Abdeckungsbereich des Abstrahlpunkts mindestens eines umfasst von: Aktivieren von mindestens einem Leistungsverstärker des Abstrahlpunkts, wenn sich ein Benutzer in dem Abdeckungsbereich des Abstrahlpunkts befindet; Deaktivieren der Leistungsverstärker des Abstrahlpunkts, wenn sich keine Benutzer in dem Abdeckungsbereich des Abstrahlpunkts befinden; und Anpassen einer Geschwindigkeit von internen Lüftern des Abstrahlpunkts basierend auf einer Anzahl an Leistungsverstärkern des Abstrahlpunkts, die aktiviert sind.
Verfahren nach Anspruch 18, ferner umfassend das Warten für eine vorbestimmte Verzögerungszeit vor dem Deaktivieren der Leistungsverstärker des Abstrahlpunkts, wenn sich keine Benutzer in dem Abdeckungsbereich des Abstrahlpunkts befinden.
Verfahren nach Anspruch 17, ferner umfassend das dynamische Zuweisen von Kapazität zu dem Abstrahlpunkt basierend auf der Anzahl an Benutzern in dem Abdeckungsbereich des Abstrahlpunkts.
Verfahren nach Anspruch 17, ferner umfassend: Bestimmen einer Position von erfassten Benutzern in dem Abdeckungsbereich des Abstrahlpunkts basierend auf den Bilddaten, die durch den Radarsensor erfasst werden; Bestimmen eines Abstands zwischen den detektierten Benutzern in dem Abdeckungsbereich und dem Abstrahlpunkt; und Anpassen des Leistungsverbrauchs des Abstrahlpunkts basierend auf einem größten Abstand zwischen einem detektierten Benutzer und dem Abstrahlpunkt.