IT202100032972A1 - Metodo per il calcolo del sinr in un sistema di comunicazione cellulare - Google Patents

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IT202100032972A1
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cell
network
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radiation
territorial
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Francesco Epifani
Roberto Lanzo
Giuseppe Minerva
Andrea Schiavoni
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Telecom Italia Spa
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Description

TITOLO: METODO PER IL CALCOLO DEL SINR IN UN SISTEMA DI COMUNICAZIONE CELLULARE
Sfondo tecnologico dell?invenzione
Campo dell?invenzione
La presente invenzione si riferisce ad un sistema di comunicazione cellulare, come un sistema di comunicazione cellulare conforme allo standard di tecnologia di quinta generazione (5G) (o sistema di comunicazione cellulare 5G). Pi? in particolare, la presente invenzione si riferisce ad un metodo per calcolare (o determinare o stimare) un rapporto segnale su interferenza addizionata a rumore (SINR) in un sistema di comunicazione cellulare 5G, o in qualsiasi altro sistema di comunicazione cellulare che sfrutta o fa uso di antenne attive (come antenne attive beamforming).
Panoramica del relativo stato della tecnica
Lo spiegamento di sistemi di comunicazione cellulare 5G ? sempre pi? diffuso. Antenne attive beamforming sono componenti importanti dei sistemi di comunicazione cellulare 5G.
Un?antenna beamforming ? un apparato radiante comprendente una pluralit? di elementi di antenna (ciascuno corrispondente al pi? piccolo elemento radiante che ? parte dell?apparato radiante), ed una pluralit? di array di elementi di antenna (array di elementi). Ciascun array di elementi tipicamente comprende un insieme di elementi di antenna (ovvero, il pi? piccolo insieme di elementi di antenna) che pu? essere attivato per generare, singolarmente o assieme ad altri elementi di antenna dell?array di elementi, un raggio direzionale avente ampiezza angolare minima.
Ciascun array di elementi pu? generare raggi direzionali per mezzo di un opportuno sfasamento di tempo o di fase di segnali radio emessi dai rispettivi elementi di antenna.
Un?antenna attiva ? un apparato radiante che pu? essere descritto da uno o pi? diagrammi di radiazione broadcast e da uno o pi? diagrammi di radiazione di traffico, ed ? in grado di eseguire in tempo reale una riconfigurazione del diagramma di radiazione per servire, con continuit? di prestazioni, dispositivi utente che possono variare, nel tempo, posizione e/o tipologia di servizi richiesti.
Il diagramma di radiazione broadcast tipicamente identifica la dipendenza (angolare) direzionale della potenza di raggi broadcast dall?antenna, come i raggi contenenti informazioni comuni per tutti i dispositivi utente.
Il diagramma di radiazione di traffico tipicamente identifica la dipendenza (angolare) direzionale della potenza di raggi di traffico dall?antenna, come i raggi contenenti informazioni specifiche per dispositivi utente indipendenti.
Il SINR ? un importante parametro per misurare una qualit? dei sistemi di comunicazione cellulare, inclusi i sistemi di comunicazione cellulare 5G e qualsiasi altro sistema di comunicazione cellulare che sfrutta o fa uso di antenne attive beamforming.
Inoltre, il SINR pu? anche essere usato per impostare (ovvero, controllare o regolare) uno o pi? parametri di rete (ad esempio, sfruttando funzionalit? SON (?Self-Organizing Network?, ovvero rete auto-organizzante)).
Riassunto dell?invenzione
La Richiedente ha trovato che i metodi noti per calcolare il SINR non sono soddisfacenti per i sistemi di comunicazione cellulare 5G, o per qualsiasi altro sistema di comunicazione cellulare che sfrutta o fa uso di antenne attive beamforming.
La Richiedente ha compreso che le prestazioni di un array di elementi ? funzione della geometria dell?array (ad esempio, lineare, circolare o rettangolare), numero di elementi di antenna, distanza tra elementi di antenna, numero di utenti interferenti e direzione di arrivo dei segnali utili e interferenti.
In conseguenza di ci?, a causa dell?uso di antenne attive beamforming, ciascuna cella di rete sperimenta una dipendenza (angolare) direzionale dei raggi broadcast e di traffico e delle riconfigurazioni dei diagrammi di radiazione, per cui un calcolo preciso del SINR per ciascuna cella di rete ? intrinsecamente non possibile.
A tale riguardo, la Richiedente ha affrontato le problematiche sopra menzionate, ed ha escogitato un metodo per calcolare il SINR in sistemi di comunicazione cellulari 5G (o in qualsiasi altro sistema di comunicazione cellulare che sfrutta o fa uso di antenne attive beamforming).
Uno o pi? aspetti della presente invenzione sono esposti nelle rivendicazioni indipendenti, con caratteristiche vantaggiose della stessa invenzione che sono indicate nelle rivendicazioni dipendenti, la cui formulazione ? qui allegata alla lettera per riferimento (con qualsiasi caratteristica vantaggiosa fornita con riferimento ad uno specifico aspetto della presente invenzione che si applica mutatis mutandis a qualsiasi altro aspetto).
Pi? specificamente, un aspetto della presente invenzione si riferisce ad un metodo per calcolare un rapporto segnale su interferenza addizionata a rumore in una porzione territoriale di un?area geografica coperta da una rete cellulare.
In accordo con una forma di realizzazione, la rete cellulare comprende una pluralit? di celle di rete provviste di rispettive antenne attive beamforming ciascuna configurata per irradiare raggi di traffico in una pluralit? di direzioni radianti dipendenti da numero e disposizione di array di elementi dell?antenna attiva beamforming.
In accordo con una forma di realizzazione, il metodo comprende suddividere ciascuna cella di rete in una pluralit? di settori di cella ciascuno corrispondente ad una rispettiva direzione radiante tra la pluralit? di direzioni radianti in cui la corrispondente antenna attiva beamforming ? configurata irradiare.
In accordo con una forma di realizzazione, il metodo comprende determinare, per ciascun settore di cella di ciascuna cella di rete, una rispettiva probabilit? di radiazione indicativa della probabilit? che la rispettiva antenna attiva beamforming irradi raggi di traffico in quel settore di cella.
In accordo con una forma di realizzazione, ciascuna probabilit? di radiazione dipende da una propensione utente indicativa di una propensione di utenti della rete cellulare a trovarsi fisicamente e/o a generare richieste di servizio in quel settore di cella di quella cella di rete.
In accordo con una forma di realizzazione, il metodo comprende determinare, tra la pluralit? di celle di rete, una cella di rete best server ed almeno una cella di rete interferente associata alla porzione territoriale.
In accordo con una forma di realizzazione, il metodo comprende calcolare il rapporto segnale su interferenza addizionata a rumore nella porzione territoriale sulla base di una potenza di segnale utile associata alla cella di rete best server, ed almeno una potenza di segnale interferente associata ad almeno una cella di rete interferente.
In accordo con una forma di realizzazione, ciascuna potenza di segnale interferente ? pesata per una rispettiva probabilit? di radiazione associata al settore di cella della rispettiva cella di rete interferente che copre almeno parzialmente la porzione territoriale.
In accordo con una forma di realizzazione, la propensione utente ? basata su almeno uno tra:
- tracce di procedure e/o eventi di dispositivi utente all?interno della porzione territoriale;
- misure radio riportate dai dispositivi utente all?interno della porzione territoriale;
- dati territoriali relativi alla porzione territoriale.
In accordo con una forma di realizzazione, i dati territoriali comprendono almeno uno tra:
- un?indicazione di una rete stradale nella porzione territoriale;
- un?indicazione di un tasso di urbanizzazione nella porzione territoriale; - un?indicazione di tipo o uso del territorio della porzione territoriale.
In accordo con una forma di realizzazione, detto determinare, per ciascun settore di cella di ciascuna cella di rete, una rispettiva probabilit? di radiazione comprende normalizzare la propensione utente associata al settore di cella rispetto ad una propensione utente complessiva associata alla cella di rete.
In accordo con una forma di realizzazione, detto determinare, per ciascun settore di cella di ciascuna cella di rete, una rispettiva probabilit? di radiazione ulteriormente comprende, se, per ciascuna cella di rete, esiste almeno un primo settore di cella la cui probabilit? di radiazione ? inferiore o uguale ad una probabilit? di radiazione di soglia:
- impostare la probabilit? di radiazione di ciascun primo settore di cella alla probabilit? di radiazione di soglia; e
- per ciascun secondo settore di cella la cui probabilit? di radiazione ? maggiore della probabilit? di radiazione di soglia, impostare la rispettiva probabilit? di radiazione alla probabilit? di radiazione sottratta di una quantit? di compensazione indicativa di uno scarto complessivo tra la probabilit? di radiazione di soglia e la probabilit? di radiazione dell?almeno un primo settore di cella.
In accordo con una forma di realizzazione, per ciascun secondo settore di cella, la quantit? di compensazione ? proporzionale ad uno scarto tra la probabilit? di radiazione associata al secondo settore di cella e la probabilit? di radiazione di soglia, rispetto ad uno scarto complessivo tra la probabilit? di radiazione associata ai secondi settori di cella e la probabilit? di radiazione di soglia.
In accordo con una forma di realizzazione, detto suddividere ciascuna cella di rete in una pluralit? di settori di cella comprende suddividere ciascuna cella di rete in una pluralit? di settori di cella frontali e posteriori associati a lobi principali e posteriori, rispettivamente, di un diagramma di radiazione della rispettiva antenna attiva beamforming.
In accordo con una forma di realizzazione, ciascun settore di cella posteriore ? opposto ad un rispettivo settore di cella frontale rispetto alla rispettiva antenna attiva beamforming.
In accordo con una forma di realizzazione, detto determinare, per ciascun settore di cella di ciascuna cella di rete, una rispettiva probabilit? di radiazione comprende determinare la probabilit? di radiazione per ciascun settore di cella frontale ed assegnare a ciascun settore di cella posteriore la probabilit? di radiazione associata al rispettivo settore di cella frontale opposto.
In accordo con una forma di realizzazione, il metodo comprende gestire la rete cellulare sulla base del rapporto segnale su interferenza addizionata a rumore calcolato.
In accordo con una forma di realizzazione, detto gestire la rete cellulare sulla base del rapporto segnale su interferenza addizionata a rumore calcolato comprende almeno uno tra:
fornire in uscita il rapporto segnale su interferenza addizionata a rumore calcolato, e
impostare uno o pi? parametri della rete cellulare sulla base del rapporto segnale su interferenza addizionata a rumore calcolato.
Un altro aspetto della presente invenzione si riferisce ad un sistema configurato per implementare il metodo di cui sopra.
In accordo con una forma di realizzazione, il sistema ? configurato per calcolare un rapporto segnale su interferenza addizionata a rumore in una porzione territoriale di un?area geografica coperta da una rete cellulare, in cui la rete cellulare comprende una pluralit? di celle di rete provviste di rispettive antenne attive beamforming ciascuna configurata per irradiare raggi di traffico in una pluralit? di direzioni radianti dipendenti da numero e disposizione di array di elementi dell?antenna attiva beamforming.
In accordo con una forma di realizzazione, il sistema comprende un modulo di calcolo configurato per:
suddividere ciascuna cella di rete in una pluralit? di settori di cella ciascuno corrispondente ad una rispettiva direzione radiante tra la pluralit? di direzioni radianti in cui la corrispondente antenna attiva beamforming ? configurata irradiare;
determinare, per ciascun settore di cella di ciascuna cella di rete, una rispettiva probabilit? di radiazione indicativa della probabilit? che la rispettiva antenna attiva beamforming irradi raggi di traffico in quel settore di cella, ciascuna probabilit? di radiazione dipendendo da una propensione utente indicativa di una propensione di utenti della rete cellulare a trovarsi fisicamente e/o a generare richieste di servizio in quel settore di cella di quella cella di rete;
determinare, tra la pluralit? di celle di rete, una cella di rete best server ed almeno una cella di rete interferente associata alla porzione territoriale, e calcolare il rapporto segnale su interferenza addizionata a rumore nella porzione territoriale sulla base di una potenza di segnale utile associata alla cella di rete best server, ed almeno una potenza di segnale interferente associata all?almeno una cella di rete interferente, in cui ciascuna potenza di segnale interferente ? pesata per una rispettiva probabilit? di radiazione associata al settore di cella della rispettiva cella di rete interferente che copre almeno parzialmente la porzione territoriale.
Breve descrizione dei disegni allegati
Queste ed altre caratteristiche e vantaggi dell?invenzione risulteranno evidenti dalla seguente descrizione di alcune sue forme di realizzazione esemplificative e non limitative. Per una sua migliore intelligibilit?, la seguente descrizione dovrebbe essere letta facendo riferimento ai disegni allegati, in cui:
la Figura 1 mostra schematicamente un sistema di comunicazione cellulare in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione;
le Figure 2A e 2B mostrano schematicamente esempi di array di elementi che implementano configurazioni di un?antenna beamforming, e corrispondenti distribuzioni di raggi, rispettivamente;
la Figura 3 mostra un diagramma di attivit? di un metodo in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione;
la Figura 4 mostra schematicamente settori di cella per un?antenna beamforming 4x1, un?antenna beamforming 8x1 ed un?antenna beamforming 8x2, in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione;
la Figura 5A mostra un esemplificativo diagramma di radiazione di traffico inviluppo (disegno a sinistra), ed un esemplificativo diagramma di radiazione di traffico inviluppo ?modulato? (disegno a destra) per un?antenna beamforming 8x1, in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, e
la Figura 5B mostra esemplificative coppie di settori di cella frontali e posteriori opposti per un diagramma di radiazione di traffico inviluppo di un?antenna beamforming 8x1, in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione.
Descrizione dettagliata di forme di realizzazione preferite dell?invenzione Con riferimento ai disegni, un sistema di comunicazione cellulare 100 (ovvero, una sua porzione) in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione ? schematicamente illustrato nella Figura 1.
Nel seguito, quando una o pi? caratteristiche del sistema di comunicazione cellulare 100 (e di un metodo da esso implementato) sono introdotte dalla dicitura ?in accordo con una forma di realizzazione?, esse devono essere interpretate come caratteristiche aggiuntive o alternative a qualsiasi caratteristica precedentemente introdotta, salvo indicazione contraria e/o a meno che non vi sia un?evidente incompatibilit? tra combinazioni di caratteristiche che risulti immediatamente evidente alla persona esperta del ramo.
Nel seguito, saranno discusse solo caratteristiche rilevanti del sistema di comunicazione cellulare 100 che sono ritenute rilevanti per la comprensione della presente invenzione, con varianti ben note e/o ovvie delle caratteristiche rilevanti che sono omesse per brevit?.
In accordo con una forma di realizzazione, il sistema di comunicazione cellulare 100 ? conforme allo standard di tecnologia di quinta generazione (5G) per i sistemi di comunicazione cellulari a banda larga (broadband).
In accordo con una forma di realizzazione, il sistema di comunicazione cellulare 100 comprende una rete cellulare (ad esempio, una rete cellulare 5G).
In accordo con una forma di realizzazione, la rete cellulare comprende una pluralit? di apparati di comunicazione cellulare o stazioni base 105 che forniscono copertura radio su un?area geografica (solitamente indicata come area geografica coperta dalla rete cellulare).
In accordo con una forma di realizzazione, le stazioni base 105 (o almeno un loro sottoinsieme) comprendono stazioni base 5G (solitamente indicate come gNodeB). Solo come esempio, ciascuna stazione base 5G pu? avere una architettura stand alone o un?architettura CU (?Central Unit?) - DU (?Distributed Unit?).
In accordo con una forma di realizzazione, ciascuna stazione base 105 ? configurata per fornire copertura radio su (o, equivalentemente, ? associata a) una o pi? regioni dell?area geografica, o cella di rete, 110.
Nell?esemplificativa forma di realizzazione considerata, la rete cellulare comprende una pluralit? di celle di rete 110.
Nell?esemplificativo e semplificato scenario qui considerato, ciascuna stazione base 105 ? associata ad una rispettiva cella di rete 110. In scenari pratici, ciascuna stazione base 105 pu? essere associata ad una pluralit? di celle di rete (come tre celle di rete). Senza perdere di generalit?, ciascuna stazione base 105 pu? essere associata ad un numero di celle di rete dipendente dall?architettura della stazione base 105.
In accordo con una forma di realizzazione, come esemplificativamente illustrato, ciascuna cella di rete 110 ? di forma esagonale. In pratica, tuttavia, la forma della cella pu? differire in modo significativo da una forma esagonale ideale, ad esempio a causa di caratteristiche o vincoli geografici e/o di propagazione nella regione (dell?area geografica) identificata dalla cella di rete.
In accordo con una forma di realizzazione, la stazione base 105 consente a dispositivi utente UD all?interno delle rispettive celle di rete 110 (e che si connettono / sono connessi al sistema di comunicazione cellulare 100) di scambiare traffico dati (ad esempio, navigazione web, posta elettronica, voce o traffico dati multimediale).
I dispositivi utente UD possono ad esempio comprendere dispositivi personali di propriet? degli utenti del sistema di comunicazione cellulare 100 (gli utenti essendo ad esempio abbonati a servizi offerti dal sistema di comunicazione cellulare 100). Esempi di dispositivi utente UD comprendono, ma non sono limitati a, telefoni cellulari, smartphone, tablet, assistenti digitali personali e computer.
In accordo con una forma di realizzazione, la rete cellulare forma la rete di accesso radio.
In accordo con una forma di realizzazione, la rete di accesso radio (e, pi? in generale, il sistema di comunicazione cellulare 100) si basa sulla tecnologia di accesso radio NR (?New Radio?), ovvero la tecnologia di accesso radio sviluppata dal 3GPP (3<rd >Generation Partnership Project) per la rete cellulare di quinta generazione (5G).
In accordo con una forma di realizzazione, il sistema di comunicazione cellulare 100 pu? supportare una o pi? ulteriori tecnologie di accesso radio tra le tecnologie di accesso radio UTRA (?UMTS Terrestrial Radio Access?), WCDMA (?Wideband Code Division Multiple Access?), CDMA2000, LTE (?Long Term Evolution?) e LTE-Advanced.
In accordo con una forma di realizzazione, la rete di accesso radio ? accoppiata in modo comunicativo (ad esempio, mediante un accoppiamento cablato e/o un accoppiamento senza fili) con una o pi? core network, come la core network 115. La core network 115 pu? essere qualsiasi tipo di rete configurata per fornire funzionalit? di aggregazione, autenticazione, controllo/commutazione delle chiamate, addebito, invocazione di servizi, gateway e database degli abbonati, o almeno un sottoinsieme (ovvero, una o pi?) di esse.
In accordo con una forma di realizzazione, la core network 115 comprende una core network 5G.
In accordo con una forma di realizzazione, la core network 115 ? accoppiata in modo comunicativo con altre reti, come Internet e/o reti telefoniche pubbliche commutate (non mostrate).
In accordo con una forma di realizzazione, il sistema di comunicazione cellulare 100 ? configurato per raccogliere tracce di procedure e/o eventi da rispettivi apparati di rete (come le stazioni base 105).
In accordo con le tracce di procedure e/o eventi, per ciascun dispositivo utente UD connesso al sistema di comunicazione cellulare 100, procedure e/o eventi (incluse, ma non limitate a, chiamate vocali, chiamate dati, e relative procedure di segnalazione) sono tracciate, ad esempio al fine di consentire di rilevare periodicamente le potenze di segnale associate ad una rispettiva cella di rete servente (e, preferibilmente, le potenze di segnale associate a celle di rete adiacenti alla cella di rete servente).
In accordo con una forma di realizzazione, le procedure e/o eventi tracciati sono procedure e/o eventi tracciati geo-localizzati.
In accordo con una forma di realizzazione, la geo-localizzazione delle procedure e/o degli eventi tracciati pu? essere ottenuta mediante informazioni di ?Angle of Arrival?, informazioni ?Global Navigation Satellite System? (GNSS) / ?Assisted Global Navigation Satellite System? (A-GNSS), e tecniche di triangolazione.
In accordo con una forma di realizzazione, il sistema di comunicazione cellulare 100 ? configurato per raccogliere misure radio riportate dai dispositivi utente UD connessi alla rete cellulare. In accordo con una forma di realizzazione, la reportistica delle misure radio ? eseguita dai dispositivi utente UD attraverso la funzionalit? MDT (?Minimization of Drive Test?).
In accordo con una forma di realizzazione, le misure radio riportate dai dispositivi utente UD sono combinate con informazioni di posizione. Le informazioni di posizione possono ad esempio essere fornite dai dispositivi utente UD (ad esempio, sfruttando le relative funzionalit? GPS e/o GNSS/A-GNSS) e/o calcolate dal sistema di comunicazione cellulare 100 (ad esempio, dalla core network 115) in base alle misure radio. Esempi di informazioni di posizione calcolate dal sistema di comunicazione cellulare 100 comprendono, ma non sono limitate a, misure di portata basate su segnali di localizzazione emessi da qualsiasi apparecchiatura di comunicazione cellulare adeguatamente configurata, e/o triangolazioni su segnali della rete cellulare.
Nel seguito, le tracce di procedure e/o eventi, e/o le misure radio riportate dai dispositivi utente UD (ad esempio, tramite funzionalit? MDT) saranno sinteticamente indicate come dati di tracciamento/reportistica.
In accordo con una forma di realizzazione, i dati di tracciamento/reportistica comprendono dati di tracciamento/reportistica geo-localizzati per ciascuna di una pluralit? di porzioni territoriali dell?area geografica (da qui in avanti, pixel territoriali). In questa forma di realizzazione, per ciascun pixel territoriale, le tracce di procedure e/o eventi comprendono tracce di procedure e/o eventi di dispositivi utente all?interno del pixel territoriale, e le misure radio comprendono misure radio riportate dai dispositivi utente all?interno del pixel territoriale.
In accordo con una forma di realizzazione, ciascuna pixel territoriale rappresenta una porzione ridotta o relativamente ridotta dell?area geografica. Solo come esempio, ciascun pixel territoriale pu? avere una dimensione di circa 50 m x 50 m in scenari extra-urbani e di circa 10 m x 10 m in scenari urbani.
In accordo con una forma di realizzazione, ciascuna pixel territoriale ? identificato da coordinate di latitudine i e longitudine j - da qui in avanti, coordinate (i, j).
In accordo con una forma di realizzazione, ciascuna cella di rete copre almeno parzialmente, o si sovrappone almeno parzialmente a, una pluralit? di (ovvero, due o pi?) pixel territoriali.
In accordo con una forma di realizzazione, ciascun pixel territoriale pu? essere coperto da una o pi? celle di rete. Nel seguito, per brevit?, ciascuna cella di rete che copre almeno parzialmente, o che si sovrappone almeno parzialmente a, un pixel territoriale sar? indicata come cella di rete sovrapposta.
In accordo con una forma di realizzazione, il sistema di comunicazione cellulare 100 comprende uno o pi? database (da qui in avanti, database di rete) 120 per memorizzare i dati di tracciamento/reportistica (ad esempio, geo-localizzati) associati a ciascun pixel territoriale.
In accordo con una forma di realizzazione, il database di rete 120 ? configurato per memorizzare, per ciascun pixel territoriale, i dati di tracciamento/reportistica risultanti da una campagna di misure eseguite in un periodo di tempo (da qui in avanti, periodo di tempo di campagna) in quel pixel territoriale. Solo come esempio, il periodo di tempo di campagna pu? essere dell?ordine di uno o pi? giorni.
In accordo con una forma di realizzazione, il database di rete 120 pu? essere aggiornato periodicamente.
In accordo con una forma di realizzazione, il database di rete 120 pu? essere aggiornato aperiodicamente.
Come meglio discusso nel seguito, in forme di realizzazione della presente invenzione i dati di tracciamento/reportistica memorizzati nel database di rete 120 possono essere usati per stimare un?importanza relativa di ciascun pixel territoriale in termini di quantit? di traffico dati (o, equivalentemente, di richieste di servizio) che sono attese essere generate in quel pixel territoriale.
In accordo con una forma di realizzazione, il database di rete 120 ? collocato all?interno della rete cellulare (come illustrato). In accordo con una forma di realizzazione alternativa, non mostrata, il database di rete 120 ? collocato all?interno della core network 115 (ad esempio, in uno o pi? moduli della stessa). Senza perdere di generalit?, il database di rete 120 pu? essere collocato in qualsiasi altra entit? della rete cellulare o del sistema di comunicazione cellulare 100.
In accordo con una forma di realizzazione, il sistema di comunicazione cellulare 100 comprende uno o pi? database (da qui in avanti, database territoriale) 125 per memorizzare dati territoriali relativi a ciascun pixel territoriale.
In accordo con una forma di realizzazione, i dati territoriali comprendono, per ciascun pixel territoriale, un?indicazione di una rete stradale in quel pixel territoriale, come tipo di strade (ad esempio, autostrade, tangenziali, strade municipali e/o strade provinciali) e lunghezze delle strade.
In accordo con una forma di realizzazione, in aggiunta o in alternativa all?indicazione della rete stradale, i dati territoriali comprendono, per ciascun pixel territoriale, un?indicazione del tasso di urbanizzazione in quel pixel territoriale. Per tasso di urbanizzazione si intende qui un livello di sviluppo urbano rispetto alla popolazione complessiva.
In accordo con una forma di realizzazione, in aggiunta o in alternativa all?indicazione della rete stradale e/o all?indicazione del tasso di urbanizzazione, i dati territoriali comprendono, per ciascun pixel territoriale, un?indicazione di tipo o uso del rispettivo territorio (ad esempio, territorio urbano, territorio suburbano, territorio rurale e/o territorio coltivato).
In accordo con una forma di realizzazione, il database territoriale 125 pu? essere aggiornato periodicamente.
In accordo con una forma di realizzazione, il database territoriale 125 pu? essere aggiornato aperiodicamente.
Come meglio discusso nel seguito, in forme di realizzazione della presente invenzione i dati territoriali memorizzati nel database territoriale 125 possono essere utilizzati per stimare un?importanza relativa di ciascun pixel territoriale in termini di quantit? di traffico dati (o, equivalentemente, di richieste di servizio) che ? attesa essere generata in quel pixel territoriale.
In accordo con una forma di realizzazione, il database territoriale 125 ? collocato all?interno della rete cellulare (come illustrato). In accordo con una forma di realizzazione alternativa, non mostrata, il database territoriale 125 ? collocato all?interno della core network 115 (ad esempio, in uno o pi? moduli della stessa). Senza perdere di generalit?, il database territoriale 125 pu? essere collocato in qualsiasi altra entit? della rete cellulare o del sistema di comunicazione cellulare 100.
In accordo con una forma di realizzazione, il sistema di comunicazione cellulare 100 comprende uno o pi? moduli di calcolo 130 per calcolare un rapporto segnale su interferenza addizionata a rumore (SINR, ?Rapporto segnale su interferenza addizionata a rumore?) associato a ciascun pixel territoriale.
Come meglio discusso nel seguito, in accordo con una forma di realizzazione il modulo di calcolo 130 ? configurato per calcolare il SINR sulla base di almeno uno tra i dati di tracciamento/reportistica memorizzati nel database di rete 115 e i dati territoriali memorizzati nel database territoriale 125 (ci? ? schematicamente illustrato in figura mediante connessione a freccia tra il modulo di calcolo 130 e la rete cellulare). Ad ogni modo, come meglio discusso nel seguito, possono essere previste forme di realizzazione della presente invenzione in cui nessuno tra i dati di tracciamento/reportistica ed i dati territoriali ? preso in considerazione per calcolare il SINR.
Come meglio discusso nel seguito, in accordo con una forma di realizzazione il sistema di comunicazione cellulare 100 ? configurato per elaborare opportunamente il SINR calcolato.
In accordo con una forma di realizzazione, il sistema di comunicazione cellulare 100 pu? essere configurato per fornire in uscita (ad esempio, a richiesta) il SINR calcolato (ad esempio, per scopi statistici).
In accordo con una forma di realizzazione, il sistema di comunicazione cellulare 100 pu? essere configurato per impostare (ovvero, controllare o regolare) uno o pi? parametri della rete cellulare (da qui in avanti, parametri di rete), come paramteri di antenna, sulla base del SINR calcolato. Senza perdere di generalit?, il sistema di comunicazione cellulare 100 pu? essere configurato per impostare, sulla base del SINR calcolato, il parametro o i parametri di rete sfruttando funzionalit? di uno o pi? tra la core network 115, il modulo di calcolo 130 ed un modulo ?Self-Organizing Network? (SON) (non mostrato).
In accordo con una forma di realizzazione, ciascuna stazione base 105 comprende uno o pi? apparati elettronici (non mostrati). Esempi di apparati elettronici includono, ma non sono limitati a, ricetrasmettitori e processori di segnale digitali.
In accordo con una forma di realizzazione, ciascuna stazione base 105 comprende uno o pi? apparati radianti o antenne.
In accordo con una forma di realizzazione, le stazioni base 105, o almeno un loro sottoinsieme, comprendono antenne attive beamforming.
Per antenna beamforming, si intende qui un apparato radiante comprendente una pluralit? di elementi di antenna (ciascuno corrispondente al pi? piccolo elemento radiante che ? parte dell?apparato radiante), ed una pluralit? di array di elementi di antenna (da qui in avanti concisamente indicati come array di elementi), ciascuno comprendente un insieme di elementi di antenna (ovvero, il pi? piccolo insieme di elementi di antenna) che possono essere singolarmente attivati per generare, assieme ad altri elementi di antenna dell?array di elementi, un raggio direzionale avente un?ampiezza angolare minima. Solo come esempio, ciascun array di elementi pu? generare raggi direzionale per mezzo di opportuni sfasamenti di tempo o di fase dei segnali radio emessi dai rispettivi elementi di antenna.
Una antenna beamforming pu? essere solitamente indicata mediante un ?prodotto? tra un numero di array di elementi disposti in direzione radiante orizzontale H (da qui in avanti, array di elementi orizzontali) ed un numero di array di elementi disposti in direzione radiante verticale V (da qui in avanti, array di elementi verticali)
Esempi di array di elementi che implementano una antenna beamforming 4x1 (ovvero, una antenna beamforming 8x1 (ovvero
ed una antenna beamforming 8x2 (ovvero, sono schematicamente illustrati in Figura 2A, e le corrispondenti distribuzioni di raggi sono illustrate in Figura 2B.
Per antenna attiva, si intende qui un apparato radiante che:
- pu? essere descritto da uno o pi? diagrammi di radiazione broadcast e da uno o pi? diagrammi di radiazione di traffico, e
- ? in grado di eseguire in tempo reale una riconfigurazione del diagramma di radiazione per servire, con continuit? di prestazioni, dispositivi utente UD che possono cambiare, nel tempo, posizione e/o tipologia di servizi richiesti.
Per gli scopi della presente descrizione, un diagramma di radiazione broadcast identifica la dipendenza (angolare) direzionale della potenza dei raggi broadcast dall?antenna. Per raggi broadcast generati da una stazione base 105 si intendono qui i raggi contenenti informazioni comuni per tutti i dispositivi utente, e che determinano una dimensione della rispettiva cella di rete 110. I raggi broadcast possono riferirsi ad uno o pi? canali logici, come il canale broadcast.
Per gli scopi della presente descrizione, un diagramma di radiazione di traffico identifica la dipendenza (angolare) direzionale della potenza dei raggi di traffico dall?antenna. Per raggi di traffico generati da una stazione base 105 si intendono qui i raggi contenenti specifiche informazioni per dispositivi utente indipendenti, e che determinano le prestazioni che la stazione base 105 pu? offrire nella rispettiva cella di rete 110. I raggi di traffico possono riferirsi ad uno o pi? canali logici, come il canale di traffico.
In accordo con una forma di realizzazione, l?antenna attiva beamforming del sistema di comunicazione cellulare 100 ? descritta da un singolo diagramma di radiazione di traffico (da qui in avanti indicato come diagramma di radiazione di traffico inviluppo) ottenuto dall?inviluppo di una pluralit? di diagrammi di radiazione di traffico ciascuno indicativo di ampiezza e guadagno di rispettivi raggi di traffico elementari aventi ampiezza angolare minima (ovvero, guadagno di antenna massimo) in ciascuna rispettiva direzione radiante.
Per gli scopi della presente descrizione, per ciascun pixel territoriale, una tra le celle di rete sovrapposte identifica una rispettiva cella di rete migliore servente (best server) (non mostrata), ovvero l?area servita dalla rispettiva stazione base agente da best server in quel pixel territoriale.
In accordo con una forma di realizzazione, una stazione base agisce da best server in un pixel territoriale se:
- la rispettiva cella di rete copre almeno parzialmente, o si sovrappone almeno parzialmente a, quel pixel territoriale, ovvero se la rispettiva cella di rete ? una cella di rete sovrapposta per quel pixel territoriale; in accordo con una forma di realizzazione, una cella di rete ? una cella di rete sovrapposta per un pixel territoriale se una potenza o livello di segnale associata al canale broadcast (da qui in avanti, potenza di segnale broadcast) stimata per la rispettiva stazione base ? maggiore, in quel pixel territoriale, di una potenza di segnale broadcast minima (ad esempio, una potenza di segnale minima che ? richiesta ad un dispositivo utente per connettersi alla stazione base), e - la potenza o livello di segnale associata al canale di traffico (da qui in avanti, potenza di segnale di traffico) stimata per quella stazione base ?, in quel pixel territoriale, la pi? alta tra le potenze di segnale di traffico associate a qualsiasi altra stazione base la cui cella di rete ? una cella di rete sovrapposta per quel pixel territoriale, e maggiore di una potenza di segnale di traffico minima (dovesse la potenza di segnale di traffico essere inferiore alla potenza di segnale di traffico minima, allora il pixel territoriale sarebbe scoperto, ovvero non ci sarebbe alcuna stazione base che serve quel pixel territoriale).
In accordo con una forma di realizzazione, la potenza di segnale broadcast minima ? diversa dalla potenza di segnale di traffico minima.
In accordo con una forma di realizzazione, la potenza di segnale broadcast ? stimata, per ciascuna stazione base 105, sulla base del diagramma di radiazione broadcast del rispettivo apparato radiante.
In accordo con una forma di realizzazione, la potenza di segnale di traffico ? stimata, per ciascuna stazione base 105, sulla base del diagramma di radiazione di traffico inviluppo del rispettivo apparato radiante. Poich?, come discusso sopra, il diagramma di radiazione di traffico inviluppo ? ottenuto dall?inviluppo dei diagrammi di radiazione di traffico ciascuno corrispondente ad un raggio di traffico elementare con ampiezza angolare minima (e, quindi, guadagno di antenna massimo) in ciascuna direzione radiante, la potenza di segnale di traffico stimata in un pixel territoriale corrisponde ad una potenza di segnale di traffico migliore o massima che pu? essere garantita dalla stazione base in quel pixel territoriale, ottenuta puntando idealmente il raggio di traffico elementare avente ampiezza angolare minima verso un utente posizionato in quel pixel territoriale (come meglio discusso nel seguito, questo consente di stimare in ciascun pixel territoriale il throughput che pu? essere sperimentato da un utente se questo utente fosse l?unico utente connesso alla stazione base best server per quel pixel territoriale, da qui in avanti throughput utente).
Nel seguito, per ciascun pixel territoriale, la rispettiva cella di rete sovrapposta identificata da una stazione base agente da best server in quel pixel territoriale sar? anche indicata come cella di rete best server, e le rispettive celle di rete sovrapposte rimanenti saranno anche indicate come celle di rete interferenti. Pertanto, nell?esemplificativo scenario considerato, ciascun pixel territoriale ? almeno parzialmente coperto da una cella di rete best server e da una o pi? celle di rete interferenti.
Per gli scopi della presente descrizione, le celle di rete 110, o almeno un loro sottoinsieme, sono provviste (ovvero, generate o ottenute) da una antenna attiva beamforming configurata per irradiare raggi di traffico in una pluralit? di direzioni radianti dipendenti da numero e disposizione degli array di elementi.
Con riferimento alla Figura 3, essa mostra un diagramma di attivit? di un metodo 300 in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione.
In accordo con una forma di realizzazione, il metodo 300 ? implementato dal modulo di calcolo 130. Ad ogni modo, ci? non dovrebbe essere inteso in maniera limitativa: infatti, in accordo con una forma di realizzazione, almeno un sottoinsieme dei passi del metodo pu? essere implementato dalla core network 115, e/o da una o pi? altre entit? o moduli del sistema di comunicazione cellulare 100 (come un modulo SON, non mostrato).
In accordo con una forma di realizzazione, il metodo 300 comprende suddividere ciascuna cella di rete in un numero (ad esempio, una pluralit?) di settori di cella ciascuno corrispondente ad una rispettiva direzione radiante tra la pluralit? di direzioni radianti in cui la corrispondente antenna attiva beamforming ? configurata per irradiare (nodo di azione 305). Per settore di cella corrispondente ad una rispettiva direzione radiante, si intende qui un settore o porzione angolare/spaziale della cella di rete nella direzione radiante (con la direzione radiante che pu? identificare un asse centrale o sostanzialmente centrale del settore o porzione angolare/spaziale, o un suo lato).
In accordo con una forma di realizzazione, come atteso in uno scenario pratico, il numero ???? di settori di cella in cui ciascuna cella di rete ? suddivisa pu? differire tra le celle di rete (o tra gruppi di celle di rete), ad esempio a seconda degli apparati radianti (come discusso qui di seguito).
In accordo con una forma di realizzazione, numero e disposizione dei settori di cella dipendono da una risoluzione con cui l?apparato radiante ? in grado di generare raggi di traffico elementari nelle direzioni radianti orizzontale H e/o verticale V.
In accordo con una forma di realizzazione, la risoluzione con cui l?apparato radiante ? in grado di generare raggi di traffico elementari nelle direzioni radianti orizzontale H e/o verticale V dipende da una geometria dell?apparato radiante.
In accordo con una forma di realizzazione, la risoluzione con cui l?apparato radiante ? in grado di generare raggi di traffico elementari nelle direzioni radianti orizzontale H e/o verticale V dipende dal numero di array di elementi orizzontali
e dal numero di array di elementi verticali In questa forma di realizzazione, il numero di settori di cella corrisponde al prodotto Ci? ? schematicamente illustrato in Figura 4 per l?antenna beamforming 4x1 (disegno in alto), per l?antenna beamforming 8x1 (disegno di mezzo), e per l?antenna beamforming 8x2 (disegno in basso): come visibile in questa figura, settori di cella I-
IV sono ottenuti nella direzione radiante orizzontale per l?antenna
beamforming 4x1, settori di cella I-VIII sono ottenuti nella direzione radiante orizzontale per l?antenna beamforming 8x1, e settori di cella I-VIII sono ottenuti nelle direzioni radianti orizzontale e verticale per l?antenna beamforming 8x2.
In accordo con una forma di realizzazione, il metodo 300 comprende determinare, per ciascun k-esimo settore di cella (k=1, 2, ?, ????) di ciascuna cella di rete, un?indicazione di una probabilit? che la rispettiva stazione base (ovvero, la rispettiva antenna attiva beamforming) irradi raggi di traffico in quel k-esimo settore di cella (nodo di azione 310). Nel seguito, l?indicazione della probabilit? che una stazione base (o, equivalentemente, la rispettiva antenna attiva beamforming) irradi in un k-esimo settore di cella sar? concisamente indicata come probabilit? di radiazione
o probabilit? di radiazione associata al k-esimo settore di cella.
In accordo con una forma di realizzazione, la probabilit? di radiazione
associata al k-esimo settore di cella di una cella di rete dipende da una propensione degli utenti (o, equivalentemente, dei dispositivi utente) ad essere fisicamente collocati in quel k-esimo settore di cella e/o a generare richieste di servizio in quel k-esimo settore di cella di quella cella di rete (da qui in avanti, propensione utente).
In accordo con una forma di realizzazione, la propensione utente (e, quindi, la probabilit? di radiazione pu? essere basata sui dati di tracciamento/reportistica (ad esempio, i dati di tracciamento/reportistica memorizzati nel database di rete 120). Solo come esempio, maggiori sono le procedure e/o eventi tracciati riportati da dispositivi utente in un pixel territoriale (o una sua parte), maggiore ? la propensione utente in quel pixel territoriale.
In accordo con una forma di realizzazione, la propensione utente (e, quindi, la probabilit? di radiazione pu? essere basata sui dati territoriali (ad esempio, i dati territoriali memorizzati nel database territoriale 125). Solo come esempio, pi? ? strutturata e/o lunga la rete stradale in un pixel territoriale, maggiore ? la propensione utente in quel pixel territoriale. Solo come altro esempio, maggiore ? il tasso di urbanizzazione in un pixel territoriale, maggiore ? la propensione utente in quel pixel territoriale. Solo come ulteriore esempio, pi? ? urbano il tipo o uso del territorio in un pixel territoriale, maggiore ? la propensione utente in quel pixel territoriale.
In accordo con una forma di realizzazione, la probabilit? di radiazione
associata al k-esimo settore di cella pu? essere determinata come segue:
in cui:
? la propensione utente associata al pixel territoriale identificato dalle coordinate
? l?insieme di pixel territoriali appartenenti al k-esimo settore di cella. Per pixel territoriale appartenente al k-esimo settore di cella si intende qui il pixel territoriale che, sulla base di considerazioni geometriche (come forma e dimensione del pixel territoriale e/o numero di array di elementi orizzontali e numero di array di elementi verticali ricade all?interno del k-esimo settore di cella; e
? la propensione utente associata a ciascun k-esimo settore di cella.
In altre parole, la probabilit? di radiazione associata al k-esimo settore di cella di ciascuna cella di rete pu? essere determinata normalizzando la propensione utente associata al k-esimo settore di cella rispetto ad una propensione utente complessiva associata a quella cella di rete (ovvero, le propensioni utente associate agli settori di cella di quella cella di rete).
Come meglio discusso nella descrizione che segue, le probabilit? di radiazione
associate ai k-esimi settori di cella di una cella di rete determinano una
riduzione di interferenza (quando quella cella di rete agisce da cella di rete interferente) e, quindi, un aumento del SINR.
In forme di realizzazione in cui la rete cellulare comprende, in aggiunta alle antenne attive beamforming, una o pi? antenne convenzionali (ovvero, una o pi? antenne non-beamforming):
e quindi un singolo settore di cella ed una singola probabilit? di radiazione sarebbero ottenuti per queste antenne. In queste forme di realizzazione, la probabilit? di radiazione ? uguale a 1, in quanto:
che significa che il corrispondente apparato radiante irradia sempre sull?intera cella di rete.
In forme di realizzazione in cui non ? determinata alcuna propensione utente associata a ciascun k-esimo settore di cella sulla base dei dati di tracciamento/reportistica o dei dati territoriali, una medesima propensione utente pu? essere assunta in tutte le direzioni radianti, e quindi ciascun k-esimo settore di cella presenterebbe medesima probabilit? di radiazione
In forme di realizzazione in cui si richiede che la riduzione dell?interferenza indotta dalla probabilit? di radiazione non ricada al di sotto di una predeterminata probabilit? di radiazione di soglia (in modo da non considerare il contributo di interferenza come praticamente trascurabile), se, per ciascuna cella di rete (ovvero, per ciascuna cella di rete considerata), esiste almeno un settore di cella la cui probabilit? di radiazione ? inferiore o uguale alla probabilit? di radiazione di soglia (da qui in avanti indicato come settore di cella a bassa probabilit? di radiazione, in contrasto con un settore di cella ad alta probabilit? di radiazione la cui probabilit? di radiazione ? maggiore della probabilit? di radiazione di soglia , la probabilit? di radiazione
pu? essere posta a:
con
in cui rappresenta una quantit? di compensazione da aggiungere alla probabilit? di radiazione associata al k-esimo settore di cella a bassa probabilit? di radiazione affinch? una cella di rete raggiunga la predeterminata probabilit? di radiazione di soglia e rappresenta una quantit? di compensazione sui settori di cella di quella cella di rete (ovvero, la quantit? di compensazione da aggiungere, nel complesso, ai settori di cella a bassa probabilit? di radiazione di quella cella di rete). In altre parole, per ciascuna cella di rete,
rappresenta una quantit? di compensazione indicativa di uno scarto tra la probabilit? di radiazione di soglia e la probabilit? di radiazione associata al kesimo settore di cella di quella cella di rete, e rappresenta una quantit? di compensazione indicativa di uno scarto complessivo tra la probabilit? di radiazione di soglia e la probabilit? di radiazione associata ai settori di cella a bassa probabilit? di radiazione di quella cella di rete.
Pertanto, in queste forme di realizzazione, per ciascuna cella di rete, se esiste <almeno un settore di cella a bassa probabilit? di radiazione, la probabilit? di radiazione >
pu? essere posta, per ciascun k-esimo settore di cella della cella di rete
considerata:
- se la probabilit? di radiazione ? inferiore o uguale alla probabilit? di radiazione di soglia alla probabilit? di radiazione di soglia
(questo assicura che ciascuna probabilit? di radiazione sia almeno uguale o maggiore di una probabilit? di radiazione minima rappresentata dalla probabilit? di radiazione di soglia e
- se la probabilit? di radiazione ? maggiore della probabilit? di radiazione di soglia alla probabilit? di radiazione sottratta la quantit? di compensazione indicativa dello scarto complessivo tra la probabilit? di radiazione di soglia (??????????) e la probabilit? di radiazione dei settori di cella a bassa probabilit? di radiazione. In accordo con una forma di realizzazione, se la probabilit? di radiazione ? maggiore della probabilit? di radiazione di soglia obabilit? di radiazione pu? essere posta alla probabilit? di rad sottratta di una frazione della quantit? di compensazione
In accordo con l?esemplificativa forma di realizzazione considerata, la frazione della quantit? di compensazione ? proporzionale ad uno scarto tra la probabilit? di radiazione associata al k-esimo settore di cella ad alta probabilit? di <radiazione e la probabilit? di radiazione di soglia> <- ovvero,>
<? rispetto ad uno scarto complessivo tra la probabilit? di radiazione >
associata ai settori di cella ad alta probabilit? di radiazione e la probabilit? di
radiazione di soglia ? ovvero,
Ritornando al diagramma di attivit?, in accordo con una forma di realizzazione il metodo 300 comprende, per ciascun pixel territoriale (o per ciascun pixel territoriale per cui ? stato calcolato il SINR), determinare, tra la pluralit? di celle di rete, una rispettiva cella di rete best server (ovvero, la cella di rete sovrapposta a quel pixel territoriale ed identificata da una stazione base agente da best server in quel pixel territoriale) ed almeno una rispettiva cella di rete interferente (ovvero, ciascuna cella di rete, diversa dalla cella di rete best server, sovrapposta a quel pixel territoriale) (nodo di azione 320).
In accordo con una forma di realizzazione, come discusso sopra, una stazione base agisce da best server in un pixel territoriale se la rispettiva potenza di segnale broadcast ? maggiore, in quel pixel territoriale, della potenza di segnale broadcast minima, e la rispettiva potenza di segnale di traffico ?, in quel pixel territoriale, la pi? alta (e maggiore della potenza di segnale di traffico minima).
Ritornando al diagramma di attivit?, in accordo con una forma di realizzazione il metodo 300 comprende calcolare il SINR per ciascun pixel territoriale (nodo di azione 325).
In accordo con una forma di realizzazione, il SINR nel pixel territoriale identificato dalle coordinate ? calcolato come:
in cui:
? la potenza di segnale (utile) relativa alla cella di rete best server associata al pixel territoriale;
? la potenza di segnale (interferente) relativa alla p-esima cella interferente;
? la distanza tra sottoportanti (in kHz) per la cella di rete best server;
? la distanza tra sottoportanti (in kHz) per la p-esima cella interferente;
? il numero totale di blocchi di risorse fisiche disponibili nella cella di rete best server;
? il numero totale di blocchi di risorse fisiche disponibili nella pesima cella interferente;
? un fattore di attivit? temporale associato alla p-esima cella interferente, ovvero un fattore indicativo di uno stato di carico di cella della p-esima cella interferente, ed in particolare un fattore indicativo della frazione di tempo (media) durante la quale la p-esima cella interferente sta scambiando dati con uno o pi? dispositivi utente ad essa connessi;
? la probabilit? di radiazione associata al k-esimo settore di cella della p-esima cella interferente che copre almeno parzialmente il pixel territoriale, e ? il rumore termico.
In altre parole, il SINR in ciascun pixel territoriale ? calcolato sulla base della potenza di segnale utile associata alla cella di rete best server, e le (la somma delle) potenze di segnali interferenti associate alle celle di rete interferenti, in cui ciascuna potenza di segnale interferente ? pesata per una rispettiva probabilit? di radiazione
associata al k-esimo settore di cella della rispettiva p-esima cella di rete
interferente che copre almeno parzialmente il pixel territoriale.
Pertanto, l?uso di un?antenna attiva beamforming in una rete cellulare 5G determina un SINR maggiore, e quindi un maggiore throughput utente (si veda, ad esempio, la curva di livello di collegamento throughput-SINR per stimare o calcolare il throughput utente dal SINR), a causa dell?attenuazione dei contributi interferenziali che ? indotta dalla probabilit? di radiazione delle celle di rete interferenti.
In particolare, la probabilit? di radiazione associata agli settori di cella generano un diagramma di radiazione di traffico inviluppo ?modulato?, ovvero un diagramma di radiazione di traffico inviluppo modulato in funzione della propensione degli utenti (o, equivalentemente, dei dispositivi utente) a trovarsi fisicamente e/o a generare richieste di servizio nei k-imi settori di cella. Un esemplificativo diagramma di radiazione di traffico inviluppo, ed un esemplificativo diagramma di radiazione di traffico inviluppo ?modulato? sono rappresentati in Figura 5A per un?antenna beamforming 8x1.
Anche se in quanto precede i settori di cella sono stati ottenuti prendendo in considerazione il lobo principale del diagramma di radiazione di traffico inviluppo (che d? luogo ad una suddivisione della cella di rete best server in settori di cella frontali), i principi della presente invenzione si applicano equivalentemente a forme di realizzazione in cui (come illustrato in Figura 5A) lobi posteriori del diagramma di radiazione di traffico inviluppo (ovvero, i lobi centrali direttamente alle spalle del lobo principale) si attivano contestualmente all?attivazione del lobo principale nella direzione di una richiesta di servizio.
In questa forma di realizzazione, il metodo 300 pu? ulteriormente comprendere suddividere la cella di rete in settori di cella posteriori (ovvero, settori di cella posizionati alle spalle dei settori di cella frontali) ciascuno opposto ad un rispettivo settore di cella frontale rispetto all?apparato radiante (ovvero, l?antenna attiva beamforming).
Un esempio di coppie di settori di cella frontali e posteriori opposti per il diagramma di radiazione di traffico inviluppo di un?antenna beamforming 8x1 ? illustrato in Figura 5B (in cui il cerchio nero rappresenta l?apparato radiante).
In accordo con una forma di realizzazione, il metodo 300 pu? comprendere, alla determinazione della probabilit? di radiazione associata ai settori di cella frontali (come discusso sopra), assegnare a ciascun settore di cella posteriore la probabilit? di radiazione associata al rispettivo settore di cella frontale opposto.
Ritornando al diagramma di attivit?, in accordo con una forma di realizzazione il metodo 300 comprende gestire la rete cellulare (o, pi? in generale, il sistema di comunicazione cellulare 100) sulla base del SINR calcolato (nodo di azione 330).
In accordo con una forma di realizzazione, il metodo 300 pu? comprendere, al nodo di azione 330, fornire in uscita (ad esempio, su richiesta) il SINR calcolato (ad esempio, per scopi statistici).
In accordo con una forma di realizzazione, il metodo 300 pu? comprendere, al nodo di azione 330, impostare (ovvero, controllare o regolare) uno o pi? parametri di rete sulla base del SINR calcolato (ad esempio, sfruttando funzionalit? di uno o pi? tra la core network 115, il modulo di calcolo 130 ed un modulo SON).
In accordo con una forma di realizzazione, i nodi di azione 320-330 (o almeno i nodi 320 e 325) sono ripetuti per ciascun pixel territoriale. Ci? ? concettualmente mostrato nella figura mediante il nodo di decisione 315.
Naturalmente, al fine di soddisfare requisiti locali e specifici, un tecnico del ramo pu? applicare alla soluzione sopra descritta molte modifiche ed alterazioni logiche e/o fisiche. Pi? specificatamente, sebbene la presente invenzione sia stata descritta con un certo grado di particolarit? con riferimento a sue forme di realizzazione preferite, si dovrebbe comprendere che sono possibili varie omissioni, sostituzioni e cambiamenti nella forma e nei dettagli, nonch? altre forme di realizzazione. In particolare, differenti forme di realizzazione dell?invenzione possono anche essere messe in pratica senza i dettagli specifici esposti nella descrizione precedente per fornire una loro pi? completa comprensione; al contrario, caratteristiche ben note possono essere state omesse o semplificate per non appesantire la descrizione con dettagli non necessari. Inoltre, ? espressamente inteso che specifici elementi e/o passi del metodo descritti in relazione a qualsiasi forma di realizzazione divulgata dell?invenzione possono essere incorporati in qualsiasi altra forma di realizzazione.
Ad esempio, il sistema di comunicazione cellulare pu? avere una struttura diversa o comprende componenti equivalenti. Inoltre, qualsiasi componente del sistema di comunicazione cellulare pu? essere separato in pi? elementi, oppure due o pi? componenti possono essere combinati in un unico elemento; inoltre, ogni componente pu? essere replicato per supportare l?esecuzione delle corrispondenti operazioni in parallelo. Va inoltre notato che (se non diversamente indicato) qualsiasi interazione tra le diverse componenti generalmente non deve essere continua, e pu? essere sia diretta che indiretta attraverso uno o pi? intermediari.
In aggiunta, la presente invenzione si presta ad essere implementata attraverso un metodo equivalente (utilizzando passi simili, eliminando alcuni passi non essenziali, o aggiungendo ulteriori passi opzionali); inoltre, i passi possono essere eseguiti in ordine diverso, contemporaneamente o in modo intervallato (almeno in parte).
TRADUZIONE DEI TESTI NELLE FIGURE
Figura 1
Computation Calcolo
Core Network Core Network
Figura 2A
Antenna Element Elemento di Antenna
Array Element Array di Elementi
Figura 3
Cell Sectors Settori di Cella Tracing/Reporting Data Dati di Tracciamento/Reportistica Territorial Data Dati Territoriali
Best Server network cell Cella di rete best server Interfering network cell(s) Cella(celle) di rete interferente(interferenti) Manage Cellular Communication Gestisci sistema di comunicazione System based on SINR(i, j) cellulare sulla base del SINR (i, j)
Figura 5A
Envelope traffic radiation pattern Diagramma di radiazione di traffico inviluppo
?modulated? envelope traffic radiation Diagramma di radiazione di traffico pattern inviluppo ?modulato?
Figura 5B
Front best server sector Settore best server frontale Rear best server sector Settore best server posteriore

Claims (10)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo (300) per calcolare un rapporto segnale su interferenza addizionata a rumore in una porzione territoriale di un?area geografica coperta da una rete cellulare, in cui la rete cellulare comprende una pluralit? di celle di rete (110) provviste di rispettive antenne attive beamforming ciascuna configurata per irradiare raggi di traffico in una pluralit? di direzioni radianti dipendenti da numero e disposizione di array di elementi dell?antenna attiva beamforming, il metodo comprendendo: suddividere (305) ciascuna cella di rete in una pluralit? di settori di cella ciascuno corrispondente ad una rispettiva direzione radiante tra la pluralit? di direzioni radianti in cui la corrispondente antenna attiva beamforming ? configurata irradiare; determinare (310), per ciascun settore di cella di ciascuna cella di rete, una rispettiva probabilit? di radiazione indicativa della probabilit? che la rispettiva antenna attiva beamforming irradi raggi di traffico in quel settore di cella, ciascuna probabilit? di radiazione dipendendo da una propensione utente indicativa di una propensione di utenti della rete cellulare a trovarsi fisicamente e/o a generare richieste di servizio in quel settore di cella di quella cella di rete; determinare (320), tra la pluralit? di celle di rete, una cella di rete best server ed almeno una cella di rete interferente associata alla porzione territoriale, e calcolare (325) il rapporto segnale su interferenza addizionata a rumore nella porzione territoriale sulla base di una potenza di segnale utile associata alla cella di rete best server, ed almeno una potenza di segnale interferente associata all?almeno una cella di rete interferente, in cui ciascuna potenza di segnale interferente ? pesata per un rispettiva probabilit? di radiazione associata al settore di cella della rispettiva cella di rete interferente che copre almeno parzialmente la porzione territoriale.
  2. 2. Metodo (300) in accordo con la rivendicazione 1, in cui la propensione utente ? basata su almeno una tra: - tracce di procedure e/o eventi di dispositivi utente all?interno della porzione territoriale; - misure radio riportate dai dispositivi utente all?interno della porzione territoriale; - dati territoriali relativi alla porzione territoriale.
  3. 3. Metodo (300) in accordo con la rivendicazione 2, in cui i dati territoriali comprendono almeno uno tra: - un?indicazione di una rete stradale nella porzione territoriale; - un?indicazione di un tasso di urbanizzazione nella porzione territoriale; - un?indicazione di tipo o uso del territorio della porzione territoriale.
  4. 4. Metodo (300) in accordo con una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detto determinare (310), per ciascun settore di cella di ciascuna cella di rete, una rispettiva probabilit? di radiazione comprende normalizzare la propensione utente associata al settore di cella rispetto ad una propensione utente complessiva associata alla cella di rete.
  5. 5. Metodo (300) in accordo con una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detto determinare (310), per ciascun settore di cella di ciascuna cella di rete, una rispettiva probabilit? di radiazione ulteriormente comprende, se, per ciascuna cella di rete, esiste almeno un primo settore di cella la cui probabilit? di radiazione ? inferiore o uguale ad una probabilit? di radiazione di soglia
    - impostare la probabilit? di radiazione di ciascun primo settore di cella alla probabilit? di radiazione di soglia e - per ciascun secondo settore di cella la cui probabilit? di radiazione
    ? maggiore della probabilit? di radiazione di soglia ostare la rispettiva probabilit? di radiazione alla probabilit? di radia sottratta per una quantit? di compensazione indicativa di uno scarto complessivo tra la probabilit? di radiazione di soglia e la probabilit? di radiazione dell?almeno un primo settore di cella.
  6. 6. Metodo (300) in accordo con la rivendicazione 5, in cui, per ciascun secondo settore di cella, la quantit? di compensazione ? proporzionale ad uno scarto tra la probabilit? di radiazione associata al secondo settore di cella e la probabilit? di radiazione di soglia rispetto ad uno scarto complessivo tra la probabilit? di radiazione associata ai secondi settori di cella e la probabilit? di radiazione di soglia
  7. 7. Metodo (300) in accordo con una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detto suddividere (305) ciascuna cella di rete in una pluralit? di settori di cella comprende suddividere (305) ciascuna cella di rete in una pluralit? di settori di cella frontali e posteriori associati a lobi principali e posteriori, rispettivamente, di un diagramma di radiazione della rispettiva antenna attiva beamforming, ciascun settore di cella posteriore essendo opposto ad un rispettivo settore di cella frontale rispetto alla rispettiva antenna attiva beamforming, ed in cui detto determinare (310), per ciascun settore di cella di ciascuna cella di rete, una rispettiva probabilit? di radiazione comprende determinare la probabilit? di radiazione per ciascun settore di cella frontale ed assegnare a ciascun settore di cella posteriore la probabilit? di radiazione associata al rispettivo settore di cella frontale opposto.
  8. 8. Metodo (300) in accordo con una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, ulteriormente comprendente gestire (330) la rete cellulare sulla base del rapporto segnale su interferenza addizionata a rumore calcolato.
  9. 9. Metodo (300) in accordo con la rivendicazione 8, in cui detto gestire (330) la rete cellulare sulla base del rapporto segnale su interferenza addizionata a rumore calcolato comprende almeno uno tra: fornire in uscita il rapporto segnale su interferenza addizionata a rumore calcolato, e impostare uno o pi? parametri della rete cellulare sulla base del rapporto segnale su interferenza addizionata a rumore calcolato.
  10. 10. Sistema (100) per calcolare un rapporto segnale su interferenza addizionata a rumore in una porzione territoriale di un?area geografica coperta da una rete cellulare, in cui la rete cellulare comprende a pluralit? di celle di rete (110) provviste di rispettive antenne attive beamforming ciascuna configurata per irradiate raggi di traffico in una pluralit? di direzioni radianti dipendenti da numero e disposizione di array di elementi dell?antenna attiva beamforming, il sistema comprendendo un modulo di calcolo (130) configurato per: suddividere ciascuna cella di rete in una pluralit? di settori di cella ciascuna corrispondente ad una rispettiva direzione radiante tra la pluralit? di direzioni radianti in cui la corrispondente antenna attiva beamforming ? configurata irradiare; determinare, per ciascun settore di cella di ciascuna cella di rete, una rispettiva probabilit? di radiazione indicativa della probabilit? che la rispettiva antenna attiva beamforming irradi raggi di traffico in quel settore di cella, ciascuna probabilit? di radiazione dipendendo da una propensione utente indicativa di una propensione di utenti della rete cellulare a trovarsi fisicamente e/o a generare richieste di servizio in quel settore di cella di quella cella di rete; determinare, tra la pluralit? di celle di rete, una cella di rete best server ed almeno una cella di rete interferente associata alla porzione territoriale, e calcolare il rapporto segnale su interferenza addizionata a rumore nella porzione territoriale sulla base di una potenza di segnale utile associata alla cella di rete best server, ed almeno uno potenza di segnale interferente associata all?almeno una cella di rete interferente, in cui ciascuna potenza di segnale interferente ? pesata per una rispettiva probabilit? di radiazione associata al settore di cella della rispettiva cella di rete interferente che copre almeno parzialmente la porzione territoriale.
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