[发明专利]减少飞行器引起的干扰

说明书

本发明提供了一种减少由飞行器在移动通信系统中引起的干扰的方法，所述方法包括：将飞行器布置为当飞行器在空中时操控无线电传输，以将传输方向调整为垂直向下。

技术领域

本发明涉及用于减少由飞行器、特别是通常称为“无人机”的无人飞行器在移动通信系统中引起的干扰的技术。

背景技术

在2017年3月举行的3GPP RAN第75次全体会议上，RAN工作组讨论并批准了关于“加强对飞行器的支持”的新研究项目。将这个研究项目纳入3GPP的动机是基于配备(或可配备)移动通信装置(用户设备，UE)的无人机(或无人飞行器，UAV)的数量的增长。这个趋势是由两种类型的无人机、即允许人们将普通手机附接于其上的无人机、以及配备有嵌入式蜂窝调制解调器的商用无人机引起的。

特别是用于包裹递送、搜索和救援、关键基础设施监控、野生动物保护、飞行相机和监控的无人机用例预计将迅速增长。类似的用例可能在未来几年出现。前面提到的许多用例可以受益于将无人机作为UE连接到蜂窝通信系统(例如，LTE网络)。这导致未来具有蜂窝调制解调器的大量无人机将补充地面上(或近地)的遗留UE。因此，一些移动网络运营商认为需要更好地准备它们当前的蜂窝通信网络，以应对配备有蜂窝调制解调器的无人机造成的即将来临的数据流量增长。

例如，配备有UE的无人机在低空的行为通常像是常规UE，但是在高空无线电传播特性改变，并且无人机的上行链路(UL)信号由于视线传播条件而变得对多个蜂窝更可见，所以可能会出现问题。

如图1所示，从这样的飞行中的无人机发送的UL信号显著地增加了对从相邻蜂窝接收的UL信号的干扰。因此，无人机的UL信号对驻留/部署在地面上的其他UE(例如，智能手机、loT装置等)具有负面影响。

从飞行中的无人机到常规的零高度UE的UL信号的主要区别在于辐射模式有很大的不同，因此在网络规划阶段假设的辐射模式是不正确的。这主要是因为在较高的位置，在(无人机)UE和相邻蜂窝之间的衰减障碍物较少。由一个蜂窝服务的飞行中的无人机很可能干扰到对于零高度UE被认为不可能干扰到的挨着的第二或第三蜂窝。换言之，对于飞行中的UE和零高度的UE，对哪个蜂窝受到其他蜂窝服务的UE的干扰的预测截然不同，所以蜂窝规划不能是最优的，因此上行链路连接将强烈地受到在高空操作的UE的影响。这些事实已经过研究，并且是参考3GPP文献的原因，因此本文所描述的影响将被网络运营商严肃看待。

此外，无人机的广泛可见的UL信号对于侧链(SL)通信(例如，在D2D或V2V的范围内)也可能有问题，因为所有PC5(UE到UE接口)业务被限定为在UL资源上发生、即在LTE-FDD的情况下在为上行链路传输指定的相同的上行链路载波频率上发生，并且在LTE-TDD的情况下在为上行链路传输指定的相同的上行链路子帧上发生。图2示出了由无人机的UL信号在相邻蜂窝中的涉及D2D(或V2V)操作的两个UE之间建立的SL信道上引起的干扰。

目前，LTE基站(eNB)有两种措施来限制或避免由相邻蜂窝服务的UE引起的上行链路干扰：过载指示符OI和高干扰指示HII。

检测任何上行链路资源上的高干扰电平的eNB可以向相邻蜂窝发送“过载指示符”OI。该消息包括受干扰的无线电资源的指示。然后相邻的蜂窝将尝试将不同的资源分配给当前使用该资源的UE。

即将分配将以高功率发送的上行链路资源的eNB可以向具有受影响的无线电资源的ID的相邻蜂窝发送高干扰指示HII。然后接收的相邻蜂窝将尝试避免分配这些资源。

使用目前最先进方法的防止干扰的另一个措施是应用波束形成方法、即将附接到无人机的UE的发射波束转向服务蜂窝的eNB的方向。这是一种更复杂的方法，其需要自适应天线的频繁的调整，因为波束方向必须在无人机移动时一直调整。此外，UE和eNB之间需要定期交换控制信息。以下定义用于波束形成的上下文中：

eNB-Tx波束：eNB处的定向下行链路传输配置，用于将信号从塔台发送到具有改进的天线增益的手持设备。