Самооптимизирующиеся системы мобильной спутниковой связи
SELF-OPTIMIZING MOBILE SATELLITE COMMUNICATION SYSTEMS

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ И УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0001] Настоящее изобретение относится к системам мобильной спутниковой связи (MSS). В частности, оно относится к сетям самооптимизирующихся систем MSS мобильной спутниковой связи.
[0002] В настоящее время, когда трафик в сотах системы MSS мобильной спутниковой связи перегружен, в качестве реакции на это для назначения ресурсов сети с радиодоступом (RAN) используется принцип разомкнутого цикла. Принцип разомкнутого цикла подразумевает необходимость ручного вмешательства оператора системы, чтобы отреагировать на переходные периоды перегрузки в сети. Ручное вмешательство операторов системы является трудоемким и требует много времени и, таким образом, операторы системы не в состоянии быстро реагировать на эти переходные периоды перегрузки трафика в сети. [0003] Таким образом, существует потребность в усовершенствованном способе самооптимизации ресурсов систем MSS мобильной спутниковой связи.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0004] Настоящее изобретение относится к способу, системе и устройствам для сетей самооптимизирующихся систем MSS мобильной спутниковой связи. В одном или более вариантах реализации изобретения согласно способу самооптимизации ресурсов систем MSS мобильной спутниковой связи определяют, с помощью по меньшей мере одного процессора, запрос на осуществление связи по меньшей мере для одной соты в сети систем MSS мобильной спутниковой связи. Кроме того, согласно способу определяют, с помощью по меньшей мере одного процессора, превосходит ли запрос на осуществление связи по меньшей мере для одной соты порог пропускной способности по меньшей мере для одной соты. Кроме того, согласно способу выполняют переназначение, с помощью по меньшей мере одного процессора, когда запрос на осуществление связи превосходит по меньшей мере для одной соты порог пропускной способности по меньшей мере для одной соты, по меньшей мере части ресурсов систем MSS мобильной спутниковой связи таким образом, что по меньшей мере одна сота способна ответить на запрос на осуществление связи.
[0005] В одном или более вариантах реализации изобретения переназначение по меньшей мере части ресурсов систем MSS мобильной спутниковой связи включает назначение по меньшей мере одного ресурса связи (например, по меньшей мере одну передачу частоты несущей, по меньшей мере один прием частоты несущей) от по меньшей мере одной соты по меньшей мере одной соте.
[0006] По меньшей мере в одном варианте реализации изобретения переназначение по меньшей мере части ресурсов систем MSS мобильной спутниковой связи включает переопределение формы по меньшей мере одной соседней соты по меньшей мере одной соте. В некоторых вариантах реализации изобретения переопределение формы по меньшей мере одной соседней соты включает переопределение по меньшей мере одной вершины по меньшей мере одной соседней соты.
[0007] В одном или более вариантах реализации изобретения переназначение по меньшей мере части ресурсов систем MSS мобильной спутниковой связи включает переопределение типа соты по меньшей мере одной соты. В некоторых вариантах реализации изобретения тип соты представляет собой соту стандартного участка, микросоту или региональную соту. В одном или более вариантах реализации изобретения тип соты содержит соты одного размера и/или соты различных размеров.
[0008] По меньшей мере в одном варианте реализации изобретения переназначение по меньшей мере части ресурсов систем MSS мобильной спутниковой связи включает назначение большей эффективной изотропно излучаемой мощности (EIRP) по меньшей мере одной соте. В некоторых вариантах реализации изобретения переназначение по меньшей мере части ресурсов систем MSS мобильной спутниковой связи включает назначение большего отношения усиления антенны к ее шумовой температуре (G/T) по меньшей мере одной соте.
[0009] В одном или более вариантах реализации изобретения порог пропускной способности по меньшей мере для одной соты относится к с доступной полосе частот по меньшей мере одной соты. В некоторых вариантах реализации изобретения порог пропускной способности по меньшей мере для одной соты определен заранее. В одном или более вариантах реализации изобретения порог пропускной способности по меньшей мере для одной соты может быть изменен динамически во времени.
[0010] По меньшей мере в одном варианте реализации изобретения по меньшей мере одна сота выполнена с возможностью иметь правильную форму (например, квадрата, многоугольника, круга, треугольника и т.д.) или неправильную форму (т.е. форму, имеющую стороны различных длин и/или углы различных размеров). В некоторых вариантах реализации изобретения переназначение по меньшей мере части ресурсов систем MSS мобильной спутниковой связи происходит без события передачи управления.
[0011] По меньшей мере в одном варианте реализации изобретения система самооптимизации ресурсов систем MSS мобильной спутниковой связи содержит по меньшей мере один процессор, выполненный с возможностью определения запроса на осуществление связи по меньшей мере для одной соты в сети систем MSS мобильной спутниковой связи; определения, превосходит ли запрос на осуществление связи по меньшей мере для одной соты порог пропускной способности по меньшей мере для одной соты; и переназначения, когда запрос на осуществление связи превосходит по меньшей мере для одной соты порог пропускной способности по меньшей мере для одной соты, по меньшей мере части ресурсов систем MSS мобильной спутниковой связи таким образом, что по меньшей мере одна сота способна ответить на запрос на осуществление связи.
[0012] В одном или более вариантах реализации изобретения, когда по меньшей мере один процессор предназначен для переназначения по меньшей мере части ресурсов систем MSS мобильной спутниковой связи, по меньшей мере один процессор предназначен для назначения по меньшей мере одного ресурса связи от по меньшей мере одной соты по меньшей мере одной соте.
[0013] По меньшей мере в одном варианте реализации изобретения, когда по меньшей мере один процессор предназначен для переназначения по меньшей мере части ресурсов систем MSS мобильной спутниковой связи, по меньшей мере один процессор предназначен для переопределения формы по меньшей мере одной соседней соты по меньшей мере одной соте. В некоторых вариантах реализации изобретения, когда по меньшей мере один процессор предназначен для переопределения формы по меньшей мере одной соседней соты, по меньшей мере один процессор предназначен для переопределения по меньшей мере одной вершины по меньшей мере одной соседней соты.
[0014] В одном или более вариантах реализации изобретения, когда по меньшей мере один процессор предназначен для переназначения по меньшей мере части ресурсов систем MSS мобильной спутниковой связи, по меньшей мере один процессор предназначен для переопределения типа соты по меньшей мере одной соты. В некоторых вариантах реализации изобретения тип соты представляет собой соту стандартного участка, микросоту или региональную соту.
[0015] По меньшей мере в одном варианте реализации изобретения, когда по меньшей мере один процессор предназначен для переназначения по меньшей мере части ресурсов систем MSS мобильной спутниковой связи, по меньшей мере один процессор предназначен для назначения большей эффективной изотропно излучаемой мощности (EIRP) по меньшей мере одной соте. В некоторых вариантах реализации изобретения, когда по меньшей мере один процессор предназначен для переназначения по меньшей мере части ресурсов систем MSS мобильной спутниковой связи, по меньшей мере один процессор предназначен для назначения большего отношения усиления антенны к ее шумовой температуре (G/T) по меньшей мере одной соте.
[0016] В одном или более вариантах реализации изобретения порог пропускной способности по меньшей мере для одной соты относится к с доступной полосе частот по меньшей мере одной соты. В некоторых вариантах реализации изобретения порог пропускной способности по меньшей мере для одной соты определен заранее. По меньшей мере в одном варианте реализации изобретения порог пропускной способности по меньшей мере для одной соты может быть изменен динамически во времени.
[0017] Признаки, функции и преимущества могут быть реализованы независимо в различных вариантах реализации настоящего изобретения или могут быть объединены в других вариантах реализации изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0018] Эти и другие признаки, аспекты и преимущества настоящего изобретения станут более понятными в связи с последующим описанием, прилагаемой формулой изобретения и сопроводительными чертежами, на которых:
[0019] НА ФИГ. 1 приведено схематическое изображение, показывающее примерную сеть систем MSS мобильной спутниковой связи, которая может быть использована раскрытыми системой и способом самооптимизации ресурсов систем MSS мобильной спутниковой связи, в соответствии по меньшей мере с одним вариантом реализации настоящего изобретения.
[0020] На ФИГ. 2 приведено схематическое изображение, показывающее примерную сотовую сеть, поддерживаемую наземной сотовой системой, которая может быть использована раскрытыми системой и способом самооптимизирующихся сотовых ресурсов, в соответствии по меньшей мере с одним вариантом реализации настоящего изобретения.
[0021] На ФИГ. 3 показана блок-схема, изображающая раскрытый способ самооптимизации ресурсов систем MSS мобильной спутниковой связи, в соответствии по меньшей мере с одним вариантом реализации настоящего изобретения.
[0022] На ФИГ. 4 приведено схематическое изображение, иллюстрирующее формирование несущей, которая может быть использована раскрытыми системой и способом самооптимизации ресурсов систем MSS мобильной спутниковой связи, в соответствии по меньшей мере с одним вариантом реализации настоящего изобретения.
[0023] На ФИГ. 5 приведено схематическое изображение, иллюстрирующее формирование соты, которая может быть использована раскрытыми системой и способом самооптимизации ресурсов систем MSS мобильной спутниковой связи, в соответствии по меньшей мере с одним вариантом реализации настоящего изобретения.
[0024] На ФИГ. 6 приведено схематическое изображение, иллюстрирующее выбор типа соты, который может быть использован раскрытыми системой и способом самооптимизации ресурсов систем MSS мобильной спутниковой связи, в соответствии по меньшей мере с одним вариантом реализации настоящего изобретения.
[0025] На ФИГ. 7А, 7В и 7С приведены схематические изображения, показывающие различные примерные типы, которые могут быть использованы для выбора типа соты по ФИГ. 6, в соответствии по меньшей мере с одним вариантом реализации настоящего изобретения.
[0026] На ФИГ. 8А и 8В приведены схематические изображения, иллюстрирующие формирование луча, которое может быть использовано раскрытыми системой и способом самооптимизации ресурсов систем MSS мобильной спутниковой связи, в соответствии по меньшей мере с одним вариантом реализации настоящего изобретения.
[0027] На ФИГ. 9А-9F показаны данные для имитационного моделирования приводимого в качестве примера случая с использованием формирования несущей по ФИГ. 4, в соответствии по меньшей мере с одним вариантом реализации настоящего изобретения.
[0028] На ФИГ. 10А-10F показаны данные для имитационного моделирования приводимого в качестве примера случая с использованием формирования соты по ФИГ. 5, в соответствии по меньшей мере с одним вариантом реализации настоящего изобретения.
[0029] На ФИГ. 11 приведена таблица, показывающая в итоговом виде улучшение при перегрузке соты для имитационного моделирования приводимого в качестве примера случая с использованием формирования несущей по ФИГ. 9А-9F и улучшение при перегрузке соты для имитационного моделирования приводимого в качестве примера случая с использованием формирования соты по ФИГ. 10А-10F, в соответствии по меньшей мере с одним вариантом реализации настоящего изобретения.
[0030] ФИГ. 12 показывает блок-схему иллюстративной вычислительной системы, пригодной для реализации варианта реализации настоящего изобретения, в соответствии по меньшей мере с одним вариантом реализации настоящего изобретения.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0031] Способы и устройства, раскрытые в настоящем документе, обеспечивают создание рабочей системы для сетей самооптимизирующихся систем MSS мобильной спутниковой связи. Раскрытая система использует автоматизированные способы для реагирования на временные промежутки переходов перегрузки соты с помощью таких методов, как (1) формирование несущей, (2) формирование соты, (3) выбор типа соты и (4) формирование луча. На основе данных параметров производительности сети систем MSS мобильной спутниковой связи автоматически ресурсы сети RAN с радиодоступом динамически изменяют локально, чтобы более эффективно удовлетворять всплески спроса на локальном уровне.
[0032] В настоящее время сетевое планирование для сетей систем MSS мобильной спутниковой связи является очень трудоемким, поскольку требует разработки сетевыми проектировщиками и оценивания множества планов ресурсов; при этом сетевые операторы устанавливают, оценивают и активируют статические конфигурации, связанные с планами ресурсов. Планы ресурсов используют для определения статических конфигурации ресурсов систем MSS мобильной спутниковой связи. Планы ресурсов содержат конфигурации для сети систем MSS мобильной спутниковой связи, определяющие, например, тип соты; идентификатор (ID) соты; вершины соты (например, определяемые широтой и долготой); частоту повторного использования сот (например, обозначенную цветами); каналы для вывода луча в расчете на соту; несущие в расчете на канал для вывода луча; частоты, ширину полосы пропускания и мощность в расчете на несущую; типы терминалов (такие как терминалы данных, портативные терминалы (например, терминалы повышенной прочности, смартфоны, ноутбуки и планшетные компьютеры), терминалы отслеживания материальных ценностей (например, незаметные терминалы), автомобильные терминалы, морские терминалы и аэронавигационные терминалы) для сот; эффективную изотропно излучаемую мощность (EIRP) для сот; отношение усиления антенны к ее шумовой температуре (G/T) для сот и/или скорости передачи данных для сот. Трудоемкое оценивания статического плана ресурсов требует дополнительных эксплуатационных затрат и усложнения.
[0033] Введение мобильных пользовательских терминалов с интенсивной обработкой данных (таких как смартфоны, планшеты и ноутбуки с модемами, присоединяемыми через универсальную последовательную шину, USB) привело к взрывному увеличению нагрузок трафика, высокой изменчивости мест расположения активных пользователей и экспоненциальному росту подписчиков мобильной широкополосной связи. Эти факторы увеличивают вероятность того, что занимающаяся обслуживанием сота станет перегруженной, а соседние с ней соты останутся недостаточно используемыми.
[0034] Настоящее изобретение предоставляет основную структуру и общий подход к проектированию, которое обеспечивают возможность перехода от используемой в настоящее время практики планирования радиоресурсов с разомкнутым циклом (т.е. планирования ресурсов в ручном режиме) к способу с замкнутым циклом (т.е. автоматизированному динамическому планированию ресурсов), который направлен на обнаружение и уменьшение недостаточного использования ресурсов систем MSS мобильной спутниковой связи с обеспечением общей стабильности сети систем MSS мобильной спутниковой связи. В дополнение к обеспечению возможности максимально полного использования пропускной способности плотно выполненной сети система и способ с замкнутым циклом, описанные в настоящем документе, обеспечивают возможность более оперативного планирования и эксплуатирования сетей систем MSS мобильной спутниковой связи.
[0035] Независящая от волнового сигнала основная структура и способы, описанные в настоящем документе, предвосхищают будущие потребности операторов мобильной связи, обеспечивая при этом ключевую конструкцию дискриминатора сетей систем MSS мобильной спутниковой связи, поддерживаемых спутниковым системами и/или наземными системами MSS мобильной спутниковой связи.
[0036] В последующем описании приведены различные подробности для того, чтобы обеспечить более детальное описание системы. Специалистам в данной области техники будет очевидно, однако, что раскрытая система может быть осуществлена без этих конкретных подробностей. В других случаях хорошо известные признаки не описываются подробно, чтобы не усложнять описание системы.
[0037] Варианты реализации настоящего изобретения могут быть описаны здесь на основе компонентов функциональных и/или логических блоков и различных этапов процесса. Следует отметить, что такие компоненты блоков могут быть реализованы посредством любого количества компонентов аппаратных средств, программного обеспечения и/или программно-аппаратных средств, выполненных для исполнения конкретных функций. Например, вариант реализации настоящего изобретения может использовать различные компоненты интегральных микросхем, например, элементы памяти, цифровые элементы обработки сигнала, логические элементы, таблицы соответствия или т.п., которые могут выполнять различные функции под управлением одного или нескольких микропроцессоров или других управляющих устройств. Кроме того, специалисты в данной области техники отметят, что варианты реализации настоящего изобретения могут быть осуществлены в сочетании и что система, описанная здесь, представляет собой только один пример варианта реализации настоящего изобретения.
[0038] В целях краткости, обычные методики и компоненты, относящиеся к сетям систем MSS мобильной спутниковой связи, и иные функциональные аспекты системы (и индивидуальные рабочие компоненты системы) могут не описываться в настоящем документе подробно. Кроме того, соединительные линии, показанные на различных фигурах чертежей, содержащихся в настоящем документе, предназначены для представления примера функциональных связей и/или физических соединений между различными элементами. Следует отметить, что могут быть выполнены многие альтернативные или дополнительные функциональные связи или физические соединения в варианте реализации настоящего изобретения.
[0039] На ФИГ. 1 приведено схематическое изображение 100, показывающее примерную сеть систем MSS мобильной спутниковой связи, которая может быть использована раскрытыми системой и способом самооптимизации ресурсов систем MSS мобильной спутниковой связи, в соответствии по меньшей мере с одним вариантом реализации настоящего изобретения. На этом чертеже показана сеть систем MSS мобильной спутниковой связи, содержащая множество сот 110. Также на этом чертеже, спутник 130, который является частью спутниковой системы, излучает с диаграммой 120 направленности антенны сети RAN с радиодоступом на Землю 140. В этом примере, диаграмма 120 направленности антенны излучается над Мексикой, Центральной Америкой и частью Южной Америки. Однако следует отметить, что в других вариантах реализации изобретения диаграмма 120 направленности антенны может излучаться над другими различными областями Земли 140, отличными от показанных на ФИГ. 1.
[0040] Спутник 130 может являться частью спутниковой системы, которая содержит группировку спутников. Спутник 130 может двигаться по орбите вокруг Земли 140, например, по низкой околоземной орбите (LEO) или средней околоземной орбите (МЕО). В одном или более вариантах реализации изобретения может быть использован более чем один спутник 130 для излучения с диаграммой 120 направленности антенны в сети RAN с радиодоступом.
[0041] На ФИГ. 2 приведено схематическое изображение 200, показывающее примерную сотовую сеть, поддерживаемую наземной сотовой системой, которая может быть использована раскрытыми системой и способом для самооптимизирующихся ресурсов сети RAN с радиодоступом, в соответствии по меньшей мере с одним вариантом реализации настоящего изобретения. На этом чертеже показана сотовая сеть, содержащая множество сот 210. В этом примере множество сот 210 расположено над континентальной частью США. Однако следует отметить, что в других вариантах реализации изобретения множество сот 210 может быть расположено над другими различными областями Земли 140, отличными от показанных на ФИГ. 2.
[0042] Также на этом чертеже множество подсистем базовой станции (BSS) 230, которые являются частью наземной сотовой системы, облучают Землю 240 с диаграммой 220 направленности сотовой антенны. В одном или более вариантах реализации изобретения может быть использована одна подсистема BSS 230 базовой станции для облучения одной соты 210 или более чем одной соты 210 диаграммы 220 направленности сотовой антенны.
[0043] На ФИГ. 3 показана блок-схема, изображающая раскрытый способ 300 для самооптимизирующихся ресурсов сети RAN с радиодоступом, в соответствии по меньшей мере с одним вариантом реализации настоящего изобретения. В начале 310 способа 300, по меньшей мере один процессор определяет запрос на осуществление связи по меньшей мере для одной соты в сети 320 систем MSS мобильной спутниковой связи. В одном или более вариантах реализации изобретения по меньшей мере один процессор расположен внутри по меньшей мере одного спутника, по меньшей мере одной подсистемы BSS базовой станции и/или по меньшей мере одного центра управления сетью (NOC). Затем по меньшей мере один процессор определяет, превосходит ли запрос на осуществление связи по меньшей мере для одной соты порог пропускной способности для по меньшей мере одной соты 330.
[0044] Когда запрос на осуществление связи превосходит по меньшей мере для одной соты порог пропускной способности по меньшей мере для одной соты, по меньшей мере один процессор выполняет переназначение по меньшей мере части ресурсов систем MSS мобильной спутниковой связи таким образом, что по меньшей мере одна сота способна ответить на запрос 340 на осуществление связи. В одном или более вариантах реализации изобретения по меньшей мере один процессор выполняет переназначение по меньшей мере части ресурсов систем MSS мобильной спутниковой связи посредством (1) назначения несущей от по меньшей мере одной соты (т.е. формирование несущей), (2) переопределения формы по меньшей мере одной соседней соты (т.е. формирование соты), (3) переопределение типа соты по меньшей мере одной соты (т.е. выбор типа соты) и/или (4) назначения большей эффективной изотропно излучаемой мощности (EIRP) по меньшей мере одной соте и/или назначения большего отношения усиления антенны к ее шумовой температуре (G/T) по меньшей мере одной соте (т.е. формирование луча). Затем способ 300 завершают 350.
[0045] На ФИГ. 4 приведено схематическое изображение 400, иллюстрирующее формирование несущей, которая может быть использована раскрытыми системой и способом самооптимизации ресурсов систем MSS мобильной спутниковой связи, в соответствии по меньшей мере с одним вариантом реализации настоящего изобретения. На этом чертеже диаграмма 410 направленности антенны сети RAN с радиодоступом показана содержащей семь сот 420а (т.е. N1, N2, N3, N5, N6 и N7), 430а (т.е. N4). В диаграмме 410 направленности антенны сети RAN с радиодоступом, соты 420а, окружающие соту 430а, примыкают к соте 430а.
[0046] По меньшей мере один процессор (который может быть расположен внутри по меньшей мере одного спутника, по меньшей мере одной подсистемы BSS базовой станции и/или по меньшей мере одного центра NOC управления сетью) определяет запрос на осуществление связи (например, который может относиться к доступной полосе частот, скорости передачи данных и/или мощности) для каждой из сот 420а, 430а в диаграмме 410 направленности антенны сети RAN с радиодоступом. По меньшей мере один процессор затем определяет, превосходит ли соответствующий запрос на осуществление связи для каждой из сот 420а, 430а соответствующий порог пропускной способности (например, который может относиться к доступной полосе частот, скорости передачи данных и/или мощности) для каждой из сот 420а, 430а. В одном или более вариантах реализации изобретения порог пропускной способности для каждой из сот 420а, 430а определен заранее. В некоторых вариантах реализации изобретения порог пропускной способности для каждой из сот 420а, 430а может быть изменен динамически во времени (например, изменен оператором системы и/или центром управления сетью).
[0047] В этом примере, по меньшей мере один процессор определил, что для соты 430а, размещенной в центре диаграммы 410 направленности антенны сети RAN с радиодоступом, ее запрос на осуществление связи превосходит порог ее пропускной способности и в результате соту 430а идентифицируют как перегруженную. Кроме того, для этого примера по меньшей мере один процессор определил, что для сот 420а, окружающих перегруженную соту 430а, их соответствующий запрос на осуществление связи ниже, чем порог их пропускной способности и в результате соты 420а идентифицируют как недостаточно используемые.
[0048] Для того чтобы уменьшить перегрузку соты 430а, по меньшей мере один процессор выполняет формирование 400 несущей посредством назначения нескольких несущих от примыкающих сот 420а соте 430а таким образом, что сота 430b теперь способна ответить на его запрос на осуществление связи, и таким образом, что соты 420b все еще способны ответить на их соответствующие запросы на осуществление связи. Таким образом, для этого примера, после формирования 400 несущей, соты 420b (т.е. N1, N2, N3, N5, N6 и N7) будут каждая иметь k1, k2, k3, k5, k6 и k7, соответственно, меньшее количество несущих, а сота 430b (т.е. N4) будет иметь Σki (где i=1, 2, 3, 5, 6, 7) большее количество несущих. Следует отметить, что в одном или более вариантах реализации изобретения по меньшей мере один процессор может выполнять формирование несущей посредством назначения несущих от недостаточно используемых сот, которые примыкают и/или не примыкают непосредственно к перегруженной соте.
[0049] На ФИГ. 5 приведено схематическое изображение 500, иллюстрирующее формирование соты, которое может быть использовано раскрытыми системой и способом самооптимизации ресурсов систем MSS мобильной спутниковой связи, в соответствии по меньшей мере с одним вариантом реализации настоящего изобретения. На этом чертеже, диаграмма 510 направленности антенны сети RAN с радиодоступом показана содержащей семь сот 520а, 530а (т.е. соты с N1 по N7). В диаграмме 510 направленности антенны сети RAN с радиодоступом, соты 520а (т.е. соты N1-N3 и N5-N7), окружающие соту 530а (т.е. соту N4), примыкают к соте 530а. Для этого примера, каждая сота 520а, 530а в диаграмме 510 направленности антенны сети RAN с радиодоступом представляет собой тот же тип соты, и в результате каждая сота 520а, 530а является одинаковой по размеру и форме.
[0050] По меньшей мере один процессор (который может быть расположен внутри по меньшей мере одного спутника, по меньшей мере одной подсистемы BSS базовой станции и/или по меньшей мере одного центра NOC управления сетью) определяет запрос на осуществление связи (например, который может относиться к доступной полосе частот, скорости передачи данных и/или мощности) для каждой из сот 520а, 530а в диаграмме 510 направленности антенны сети RAN с радиодоступом. Далее по меньшей мере один процессор определяет, превосходит ли соответствующий запрос на осуществление связи для каждой из сот 520а, 530а соответствующий порог пропускной способности (например, который может относиться к доступной полосе частот, скорости передачи данных и/или мощности) для каждой из сот 520а, 530а. В одном или более вариантах реализации изобретения порог пропускной способности для каждой из сот 520а, 530а определен заранее. В некоторых вариантах реализации изобретения порог пропускной способности для каждой из сот 520а, 530а может быть изменен динамически во времени (например, изменен оператором системы и/или центром управления сетью).
[0051] В этом примере по меньшей мере один процессор определил, что для соты 530а, размещенной в центре диаграммы 510 направленности антенны сети RAN с радиодоступом, ее запрос на осуществление связи превышает порог ее пропускной способности, и в результате соту 530а идентифицируют как перегруженную. Кроме того, для этого примера, по меньшей мере один процессор определил, что для сот 520а, окружающих перегруженную соту 530а, их соответствующий запрос на осуществление связи ниже, чем порог их пропускной способности, и в результате соты 520а идентифицируют как недостаточно используемые.
[0052] Для того чтобы уменьшить перегрузку соты 530а, по меньшей мере один процессор выполняет формирование соты 540 посредством увеличения сот 520а, чтобы покрыть по меньшей мере части площади соты 530а посредством переопределения вершин сот 520а, таким образом, что сота 530b теперь способна ответить на его запрос на осуществление связи и таким образом, что соты 520b все еще способны соответственно ответить на их соответствующие запросы на осуществление связи.
[0053] Следует отметить, что в этом примере, как показано на ФИГ. 5, соты 520а (т.е. соты N1-N3 и N5-N7) все были увеличены, чтобы покрыть части площади соты 530а (т.е. соты N4) таким образом, что увеличенные соты 520b (т.е. соты N1-N3 и N5-N7) симметрично покрывают части соты 530b (т.е. соту N4). Однако следует отметить, что в некоторых вариантах реализации изобретения для формирования соты не все из сот 520а (т.е. соты N1-N3 и N5-N7) нуждаются в увеличении на одну и ту же размерную величину (т.е. не все из сот 520а нуждаются в изменении своих вершин на одно и то же расстояние) таким образом, что увеличенные соты 520b покрывают части соты 530b симметрично. В одном примере, для этих вариантов реализации формирования соты, одна окружающая сота (например, 520а (сота N1)) может иметь свои вершины увеличенными, чтобы покрыть первую часть перегруженной соты (например, соты 530а), и еще одна окружающая сота (например, 520а (сота N2)) может иметь свои вершины увеличенными, чтобы покрыть вторую часть перегруженной соты (например, соты 530а), где первая часть больше, чем вторая часть, и в результате, покрытие частей перегруженной соты (например, соты 530а) оказывается несимметричным.
[0054] Кроме того, следует отметить, что в некоторых вариантах реализации изобретения для формирования соты не все из окружающих сот (например, сот 520а) перегруженной соты (например, соты 530а) нуждаются в увеличении, чтобы покрыть часть перегруженной соты (например, соты 530а). В одном примере для этих вариантов реализации для формирования соты, одна окружающая сота (например, 520а (сота N1)) может быть увеличена, чтобы покрывать часть перегруженной соты (например, 530а). Еще в одном примере для этих вариантов реализации формирования соты, две окружающих соты (например, 520а (соты N1 и N2)) могут быть увеличены, чтобы покрывать часть перегруженной соты (например, 530а).
[0055] На ФИГ. 6 приведено схематическое изображение 600, иллюстрирующее выбор типа соты, который может быть использован раскрытыми системой и способом самооптимизации ресурсов систем MSS мобильной спутниковой связи, в соответствии по меньшей мере с одним вариантом реализации настоящего изобретения. На этом чертеже диаграмма 610 направленности антенны сети RAN с радиодоступом показана содержащей семь сот 620а, 630а (т.е. соты с N1 по N7). В диаграмме 610 направленности антенны сети RAN с радиодоступом, соты 620а (т.е. соты N1-N3 и N5-N7), окружающие соту 630а (т.е. сота N4), примыкают к соте 630а. Для этого примера каждая сота 620а, 630а в диаграмме 610 направленности антенны сети RAN с радиодоступом представляет собой тот же тип соты. Тип соты для сот 620а, 630а, для этого примера, представляет собой тип соты стандартного участка.
[0056] По меньшей мере один процессор (который может быть расположен внутри по меньшей мере одного спутника, по меньшей мере одной подсистемы BSS базовой станции и/или по меньшей мере одного центра NOC управления сетью) определяет запрос на осуществление связи (например, который может относиться к доступной полосе частот, скорости передачи данных и/или мощности) для каждой из сот 620а, 630а в диаграмме 610 направленности антенны сети RAN с радиодоступом. По меньшей мере один процессор затем определяет, превосходит ли соответствующий запрос на осуществление связи для каждой из сот 620а, 630а соответствующий порог пропускной способности (например, который может относиться к доступной полосе частот, скорости передачи данных и/или мощности) для каждой из сот 620а, 630а. В одном или более вариантах реализации изобретения порог пропускной способности для каждой из сот 620а, 630а определен заранее. В некоторых вариантах реализации изобретения порог пропускной способности для каждой из сот 620а, 630а может быть изменен динамически во времени (например, изменен оператором системы и/или центром управления сетью).
[0057] В этом примере, по меньшей мере один процессор определил, что для соты 630а, размещенной в центре диаграммы 610 направленности антенны сети RAN с радиодоступом, ее запрос на осуществление связи превышает порог ее пропускной способности, и в результате соту 630а идентифицируют как перегруженную.
[0058] Для того чтобы уменьшить перегрузку соты 630а, по меньшей мере один процессор выполняет выбор 640 типа соты посредством передачи управления частью терминалов в соте 630а перекрывающей соте 650 большего типа (например, соте регионального тип), таким образом, что сота 630b теперь способна ответить на его запрос на осуществление связи.
[0059] На ФИГ. 7А, 7В и 7С приведены схематические изображения, показывающие различные примерные типы, которые могут быть использованы для выбора типа соты по ФИГ. 6, в соответствии по меньшей мере с одним вариантом реализации настоящего изобретения. В частности, ФИГ. 7А иллюстрирует приведенный в качестве примера тип сот 710 стандартного участка, ФИГ. 7В иллюстрирует приведенный в качестве примера тип микросот 720, и ФИГ. 7С иллюстрирует приведенный в качестве примера тип региональных сот 730.
[0060] На ФИГ. 8А и 8В приведены схематические изображения, иллюстрирующие формирование луча, которое может быть использовано раскрытыми системой и способом самооптимизации ресурсов систем MSS мобильной спутниковой связи, в соответствии по меньшей мере с одним вариантом реализации настоящего изобретения. В частности, на ФИГ. 8А показан генератор 800 веса луча, а на ФИГ. 8В показан пример диаграммы 810 направленности антенны сети RAN с радиодоступом, содержащей множество сот 820. Для этого пример соты 820 показан имеющими различную эффективную изотропно излучаемую мощность (EIRP) в дБи, как показано на лучевой характеристике 830. Также для этого примера соты 820 используют семь (7) цветовых схем 840 повторного использования частот. Каждый "цвет" представляет конкретную заданную полосу частот.
[0061] По меньшей мере один процессор (который может быть расположен внутри по меньшей мере одного спутника, по меньшей мере одной подсистемы BSS базовой станции и/или по меньшей мере одного центра NOC управления сетью) определяет запрос на осуществление связи (например, который может относиться к доступной полосе частот, скорости передачи данных и/или мощности) для каждой из сот 820 в диаграмме 810 направленности антенны сети RAN с радиодоступом. По меньшей мере один процессор затем определяет, превосходит ли соответствующий запрос на осуществление связи для каждой из сот 820 соответствующий порог пропускной способности (например, который может относиться к доступной полосе частот, скорости передачи данных и/или мощности) для каждой из сот 820. В одном или более вариантах реализации изобретения порог пропускной способности для каждой из сот 820 определен заранее. В некоторых вариантах реализации изобретения порог пропускной способности для каждой из сот 820 может быть изменен динамически во времени (например, изменен оператором системы и/или центром управления сетью).
[0062] В этом примере, если по меньшей мере один процессор определил, что сота 820, расположенная в диаграмме 810 направленности антенны сети RAN с радиодоступом, имеет запрос на осуществление связи, который превышает порог ее пропускной способности, то эту соту 820 идентифицируют как перегруженную. Кроме того, если по меньшей мере один процессор определил, что другие соты 820, окружающие перегруженную соту 820, имеют соответствующий запрос на осуществление связи, который ниже, чем относительный порог их пропускной способности, то соты 820 идентифицируют как недостаточно используемые.
[0063] Если соту (или луч) 820 находят перегруженной (или перегруженным) и достаточная мощность доступна в системе (т.е. по меньшей мере одна сота 820 является недостаточно используемой), может быть модифицирован ввод 850 отношения целевой (совокупной) несущей к помехе (отношения мощности сигнала на несущей к помехе, С/I) в функциональные средства 800 генератора веса луча в сети формирования луча (Beam Forming Network, BFN), чтобы увеличить спектральную эффективность перегруженного луча 820. Это приведет к увеличению коэффициента усиления луча для пользователей в перегруженной соте 820 с небольшими деградациями, налагаемыми для пользователей на краю зоны покрытия сотовой схемы (cell pattern) 810. Генератор 800 веса луча с помощью приспособления 880 генератора веса луча и/или системного инженера 890 выполнен с возможностью получения новых коэффициентов 895 веса луча путем использования диаграммы 810 направленности облучателя антенны, коэффициента усиления (mainlobe gain) 860 главного лепестка диаграммы направленности, отношения 850 целевой несущей к помехе (С/I), сотовой схемы 870 и панорамирования 840 повторного использования частот.
[0064] В альтернативном варианте реализации, если считают, что сота (или луч) 820 является перегруженной (или перегруженным), повторное использование расстояния 897 может быть увеличено, например, с четырех (4) цветовых схем повторного использования до семи (7) цветовых схем повторного использования или с 7 цветовых схем повторного использования до двадцати восьми (28) цветовых схем повторного использования. Это приведет к общему увеличению коэффициента усиления луча 820 за счет уменьшения помех, которые пользователи испытывают на краю покрытия 810 соты или луча.
[0065] Следует отметить, что в одном или более вариантах реализации изобретения по меньшей мере один процессор может выполнять формирование луча посредством назначения эффективной изотропно излучаемой мощности EIRP от недостаточно используемых сот, которые примыкают и/или не примыкают непосредственно к перегруженной соте. В дополнение следует также отметить, что в других вариантах реализации изобретения по меньшей мере один процессор может выполнять формирование луча посредством назначения отношения усиления антенны к ее шумовой температуре (G/T) dB/W от недостаточно используемых сот, которые примыкают и/или не примыкают непосредственно к перегруженной соте.
[0066] На ФИГ. 9А-9F показаны данные для имитационного моделирования приводимого в качестве примера случая с использованием формирования несущей по ФИГ. 4, в соответствии по меньшей мере с одним вариантом реализации настоящего изобретения. В частности, на ФИГ. 9С показана приведенная в качестве примера диаграмма 900 направленности антенны сети RAN с радиодоступом, используемая для имитационного моделирования. Диаграмма 900 направленности антенны сети RAN с радиодоступом показана содержащей семь сот 920а, 930а. В диаграмме 900 направленности антенны сети RAN с радиодоступом соты 920а, окружающие соту 930а, примыкают к соте 930а. Определяют, что сота 930а является перегруженной, и определяют, что соты 920а являются недостаточно используемыми. Для имитационного моделирования нормальное распределение из пяти (5) несущих было назначено каждой соте 920а, 930а в диаграмме 900 направленности антенны сети RAN с радиодоступом. Кроме того, каждая несущая имела 20 подписчиков. Для того чтобы уменьшить перегрузку соты 930а, во время формирования несущей, четыре (4) несущих были назначены от каждой примыкающей соты 920а соте 930а. И, на ФИГ. 9F показано распределение несущих для каждой из сот 920b, 930b после формирования несущей (т.е. соты 920b каждая имеют одну (1) несущую, а сота 930b имеет двадцать девять (29) несущих).
[0067] Кроме того, на ФИГ. 9А показаны схематические графики, содержащие данные моделирования для неперегруженной соты 930а перед формированием несущей, на ФИГ. 9В показаны схематические графики, содержащие данные моделирования для перегруженной соты 920а перед формированием несущей, на ФИГ. 9D показаны схематические графики, содержащие данные моделирования для неперегруженной соты 920b после формирования несущей, и на ФИГ. 9Е показаны схематические графики, содержащие данные моделирования для перегруженной соты 930b после формирования несущей. Результаты имитационного моделирования показывают, что после формирования несущей блокировки вызова уменьшились с 42,6% до 3,68%, общее количество сеансов увеличились с 112 до 335, и общее использование увеличилось с 16% до 47,89%.
[0068] На ФИГ. 10А-10F показаны данные для имитационного моделирования примера случая с использованием формирования соты по ФИГ. 5, в соответствии по меньшей мере с одним вариантом реализации настоящего изобретения. В частности, на ФИГ. 10С показан пример диаграммы 1000 направленности антенны сети RAN с радиодоступом, используемой для имитационного моделирования. Диаграмма 1000 направленности антенны сети RAN с радиодоступом показана содержащей семь сот 1020а, 1030а. В диаграмме 1000 направленности антенны сети RAN с радиодоступом, соты 1020а, окружающие соту 1030а, примыкают к соте 1030а. Определяют, что сота 1030а является перегруженной, и определяют, что соты 1020а являются недостаточно используемыми. Для имитационного моделирования, нормальное распределение из пяти (5) несущих было назначено каждой соте 1020а, 1030а в диаграмме 1000 направленности антенны сети RAN с радиодоступом. Кроме того, каждая несущая имела 20 подписчиков. Для того чтобы уменьшить перегрузку соты 1030а, во время формирования соты, соты 1020а увеличивают, чтобы покрыть площадь соты 1030а посредством переопределения вершин сот 1020а. На ФИГ. 10F показано, что соты 1020b покрывают площадь соты 1030b.
[0069] Кроме того, на ФИГ. 10А показаны схематические графики, содержащие данные моделирования для неперегруженной соты 1030а перед формированием соты, на ФИГ. 10В показаны схематические графики, содержащие данные моделирования для перегруженной соты 1020а перед формированием соты, на ФИГ. 10D показаны схематические графики, содержащие данные моделирования для неперегруженной соты 1020b после формирования соты, и на ФИГ. 10Е показаны схематические графики, содержащие данные моделирования для перегруженной соты 1030b после формирования соты. Результаты имитационного моделирования показывают, что после формирования соты блокировки вызова уменьшились с 42,6% до 1,38%, общее количество сеансов увеличились с 112 до 349, а общее использование увеличилось с 16% до 49,86%.
[0070] На ФИГ. 11 приведена таблица 1100, показывающая в итоговом виде улучшение при перегрузке соты для имитационного моделирования приводимого в качестве примера случая с использованием формирования несущей по ФИГ. 9А-9F и улучшение при перегрузке соты для имитационного моделирования приводимого в качестве примера случая с использованием формирования соты по ФИГ. 10А-10F, в соответствии по меньшей мере с одним вариантом реализации настоящего изобретения. На этом чертеже, таблица 1100 показывает, что первоначальное процентное отношение блокировки вызова в 42,60% уменьшилось до 3,68%, когда было выполнено формирование несущей, и до 1,38%, когда было выполнено формирование соты. Таблица 1100 также показывает, что первоначальная пропускная способность всех сеансов в 112 увеличилась до 335 сеансов, когда было выполнено формирование несущей, и до 349 сеансов, когда было выполнено формирование сот. Также, таблица 1100 показывает, что величина первоначального общего использования в 16,00% увеличилась до 47,89%, когда было выполнено формирование несущей, и до 49,86%, когда было выполнено формирование соты.
[0071] Следует отметить, что, в одном или более вариантах реализации изобретения раскрытые система и способ самооптимизации ресурсов систем MSS мобильной спутниковой связи могут использовать одну или более из раскрытых четырех технологий (т.е. (1) формирование несущей, (2) формирование соты, (3) выбор типа соты и (4) формирование луча), для того чтобы уменьшить перегрузку перегруженной соты. Например, в некоторых вариантах реализации изобретения раскрытые система и способ могут использовать технологии формирования несущей и формирования соты в сочетании друг с другом, чтобы уменьшить перегрузку перегруженной соты. Еще в одном примере, в некоторых вариантах реализации изобретения раскрытые система и способ могут использовать технологии формирования соты и формирования луча в сочетании друг с другом, чтобы уменьшить перегрузку перегруженной соты.
[0072] ФИГ. 12 показывает блок-схему иллюстративной вычислительной системы 1200, пригодной для реализации варианта реализации настоящего изобретения, в соответствии по меньшей мере с одним вариантом реализации настоящего изобретения. Например, по меньшей мере один процессор (который может быть расположен внутри по меньшей мере одного спутника, по меньшей мере одной подсистемы BSS базовой станции и/или по меньшей мере одного центра NOC управления сетью) раскрытой системы самооптимизации ресурсов систем MSS мобильной спутниковой связи может включать в себя и/или использовать по меньшей мере части раскрытой компьютерной системы 1200. Вычислительная система 1200 включает в себя шину 1206 или другой механизм связи для передачи информации, который соединяет между собой подсистемы и устройства, такой как процессор 1207, системная память 1208 (например, ОЗУ), статическое устройство 1209 хранения данных (например, ПЗУ), дисковод 1210 (например, магнитный или оптический), интерфейс 1214 связи (например, модем или карту Ethernet), дисплей 1211 (например, с электронно-лучевая трубкой или жидкокристаллический), устройство 1212 ввода (например, клавиатуру) и средства управления курсором (не показано).
[0073] Согласно одному варианту реализации настоящего изобретения, компьютерная система 1200 выполняет конкретные операции процессором 1207, выполняющим одну или более последовательностей из одной или более команд, содержащихся в системной памяти 1208. Такие команды могут быть считаны в системную память 1208 из другого компьютерочитаемого/используемого компьютером носителя, такого как статическое устройство 1209 хранения данных или дисковод 1210. В альтернативных вариантах реализации изобретения вместо команд программного обеспечения или в сочетании с командами программного обеспечения для реализации настоящего изобретения может быть использована проводная схема. Таким образом, варианты реализации настоящего изобретения не ограничены какой-либо конкретной комбинацией схем аппаратных средств и/или программного обеспечения. В одном варианте реализации термин "логическая схема" означает любую комбинацию программного обеспечения или аппаратных средств, которую используют для реализации настоящего изобретения в целом или частично.
[0074] Термин "компьютерочитаемый носитель" или " используемый компьютером носитель", используемый в настоящем документе, относится к любому носителю, который принимает участие в обеспечении команд процессору 1207 для исполнения. Такой носитель может иметь множество форм, включая, но без ограничения, энергонезависимые носители, энергонезависимые носители, и средства передачи. Энергонезависимый носитель включает в себя, например, оптические или магнитные диски, такие как дисковод 1210. Энергозависимый носитель включает в себя устройство динамической памяти, такое как системная память 1208.
[0075] Общепринятые формы компьютерочитаемых носителей включают в себя, например, дискету, гибкий диск, жесткий диск, магнитную ленту, любой другой магнитный носитель, CD-ROM, любой другой оптический носитель, перфокарты, бумажную ленту, любой другой физический носитель с функциональными узорами из отверстий, оперативное запоминающее устройство RAM, программируемое постоянное запоминающее устройство PROM, стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство EPROM, стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство FLASH-EPROM типа флэш-памяти, любой другой чип памяти или картридж или любой другой носитель, который может быть прочитан компьютером.
[0076] В варианте реализации настоящего изобретения исполнение последовательностей команд для реализации настоящего изобретения осуществляют с помощью одной компьютерной системы 1200. Согласно еще одним вариантам реализации настоящего изобретения, две или более компьютерных систем 1200, соединенные линиями связи 1215 (например, локальной сетью LAN, телефонной сетью общего пользования PTSN или беспроводной сетью), могут выполнять последовательность команд, необходимых для реализации настоящего изобретения в координации друг с другом.
[0077] Компьютерная система 1200 может передавать или принимать сообщения, данные и команды, включая программу, т.е. код приложения, через линию связи 1215 и интерфейс 1214 связи. Принятый программный код может быть выполнен процессором 1207 при его принятии и/или сохранен на дисководе 1210 или ином энергонезависимом устройстве хранения для более позднего исполнения. Компьютерная система 1200 может также взаимодействовать с базой данных 1232 внутри системной базы данных 1231 через интерфейс 1233 передачи данных, где компьютерная система 1200 может сохранять информацию или данные электронного проектирования в системной базе данных 1231 и извлекать информацию или данные электронного проектирования из системной базы данных 1231.
[0078] Хотя был показан и описан конкретный вариант реализации изобретения, следует понимать, что приведенное выше описание не предназначено для ограничения объема этих вариантов реализации изобретения. Хотя в настоящем документе были раскрыты варианты реализации изобретения и варианты множества аспектов настоящего изобретения, такое раскрытие предназначено только для целей объяснения и иллюстрации. Таким образом, различные изменения и модификации могут быть выполнены без отступления от объема формулы изобретения.
[0079] Там, где способы, описанные выше, иллюстрируют конкретные события, происходящие в определенном порядке, специалистам в данной области техники, оценившим преимущества благодаря этому раскрытию, будет понятно, что порядок может быть изменен и что такие модификации находятся в соответствии с вариантами настоящего изобретения. В дополнение, части способов могут быть выполнены одновременно в параллельном процессе, там, где возможно, а также могут быть выполнены последовательно. Кроме того, может быть выполнено больше частей или меньше частей способов.
[0080] Соответственно, варианты реализации изобретения предназначены для иллюстрации альтернативных вариантов, модификаций и эквивалентов, которые могут подпадать под объем формулы изобретения.
[0081] Хотя в настоящем документе были раскрыты некоторые иллюстративные варианты реализации изобретения и способы, из предшествующего описания специалистам в данной области техники может быть очевидно, что изменения и модификации таких вариантов реализации изобретения и способов могут быть выполнены без отступления от сущности и объема настоящего раскрытия. Существуют многие другие примеры раскрытого технического решения изобретения, каждое из которых отличается от других только некоторыми деталями. Соответственно, предполагается, что раскрытое техническое решение ограничено только в объеме, требуемом прилагаемой формулой изобретения и нормами и принципами применимого законодательства.