[發明專利]監控蜂窩無線網絡的頻譜異常并訓練頻譜異常神經網絡

在審

• 申請號: 202011040173.8
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112752288A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 梅克·庫特坎普;安德雷斯·羅斯勒;賴納·斯圖爾法特;霍爾格·羅齊爾
• 申請（專利權）人: 羅德施瓦茲兩合股份有限公司
• 主分類號: H04W24/06
• 分類號: H04W24/06;H04W24/08;G06N20/00
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華;何月華

本發明涉及監控蜂窩無線網絡的頻譜異常并訓練頻譜異常神經網絡。一種檢測蜂窩無線網絡、尤其是5G專用uRLLC網絡中的頻譜異常的監控系統和方法，其中，RF接收器監控網絡的頻譜并推導頻譜和/或頻譜的物理測量值，監控系統的處理單元執行通過機器學習算法在訓練系統中訓練的頻譜異常神經網絡，獲得頻譜和/或頻譜的物理測量值并進行處理，以檢測頻譜異常信息。另外，一種訓練頻譜異常神經網絡的訓練系統和方法，該訓練系統/方法用在蜂窩無線網絡、尤其是5G專用uRLLC網絡中，且該訓練系統的RF接收器監控網絡的頻譜并推導頻譜和/或頻譜的物理測量值，該訓練系統的處理器基于推導出的頻譜和/或頻譜的物理測量值執行機器學習算法以訓練頻譜異常神經網絡。

技術領域

本發明涉及一種用于檢測蜂窩無線網絡、尤其是5G專用超可靠和低延遲通信(ultra Reliable and Low Latency Communication，uRLLC)網絡中的頻譜異常的監控系統和監控方法，該監控系統和監控方法包括射頻(Radio Frequency，RF)接收器和處理單元。進一步地，本發明還涉及一種用于訓練頻譜異常神經網絡的訓練系統和訓練方法，其中，該訓練系統和訓練方法用在蜂窩無線網絡、尤其是5G專用uRLLC網絡中，并包括RF接收器和處理器。

背景技術

當前，使用5G NR開發了一種新的蜂窩無線網絡技術，該技術允許超可靠和低延遲通信。這些條件對于工業4.0環境中的自動化至關重要。

除了5G NR的總體開發之外，也有來自不同方面(例如一些公司)的開發5G專用蜂窩/移動無線網絡的興趣，該網絡可用在受約束/受限區域(例如，公司的廠房)中，其中，5G專用網絡在邏輯上和/或物理上與5G公用網絡分離。

更詳細地，在德國和一些其它國家，可以/將可以在廠房的受限區域內獲取專用頻譜(例如3.7GHz-3.8GHz)以安裝和操作自己的5G專用網絡。

然而，5G專用網絡的安裝和操作與法規要求相關，比如符合屬性邊界的最大發送方輸出功率、預先對基站及其天線技術的規劃和技術表征、以及容量規劃/計算(頻譜)。

然而，自己的5G專用網絡利用專用頻譜進行操作提供了以低延遲實現高度可靠/超可靠的數據通信的可能性，該數據通信可用于控制機器和模塊化生產單元，也可用于控制自動移動的機器人和/或車輛。這允許高度靈活和模塊化的生產線。

通常在無線技術的廣泛領域中以及也在5G網絡中，可能會在例如基站和終端設備之間出現干擾/中斷/擾動或出現在空中路徑上的任一種一般故障。在5G公用網絡中，存在可容忍一定干擾敏感性的不同應用領域。

然而，當在公司廠房的受限區域的生產環境的應用領域中使用5G專用網絡時，此類干擾可能會潛在地造成巨大損害，因此導致高額成本，對此必須避免，或至少非常快速地識別以便采取適當的對策。

在過去和現在，工業4.0環境中的無線通信基本上僅用于與安全無關的情況，并且大多數通過WIFI/WLAN來實現。迄今為止，尚未使用移動無線電技術或蜂窩無線網絡(諸如UMTS(通用移動通信系統)和LTE(長期演進))，因為它們通常無法私下操作，原因是UMTS或LTE沒有可用的專用頻譜(到目前為止，只有很少的示例是已知的，在這些示例中，公共運營商已實現了針對工業4.0客戶的專用網絡)。

因此，在公司廠房的受限區域內安裝和運行5G專用網絡的基本目標是避免干擾，并且在無法完全避免干擾的情況下盡快識別干擾以便采取適當的對策。

發明內容

因此，本發明的目的是非常快速地識別出在蜂窩無線網絡中、尤其是在5G專用網絡中出現的任何干擾/頻譜異常。

該目的通過獨立權利要求的特征來實現。從屬權利要求進一步發展了本發明的中心思想。