[go: up one dir, main page]

TR2024007813A1 - A METHOD TO BE IMPLEMENTED BY A DUAL-FUNCTION BASE STATION - Google Patents

A METHOD TO BE IMPLEMENTED BY A DUAL-FUNCTION BASE STATION

Info

Publication number
TR2024007813A1
TR2024007813A1 TR2024/007813 TR2024007813A1 TR 2024007813 A1 TR2024007813 A1 TR 2024007813A1 TR 2024/007813 TR2024/007813 TR 2024/007813 TR 2024007813 A1 TR2024007813 A1 TR 2024007813A1
Authority
TR
Turkey
Prior art keywords
base station
airborne
broadcast signal
dual
core network
Prior art date
Application number
TR2024/007813
Other languages
Turkish (tr)
Inventor
N Arslan Husey
N Do An Fahrett
N Akca Husey
Original Assignee
Ulak Haberleşme Anoni̇m Şi̇rketi̇
Filing date
Publication date
Application filed by Ulak Haberleşme Anoni̇m Şi̇rketi̇ filed Critical Ulak Haberleşme Anoni̇m Şi̇rketi̇
Priority to PCT/TR2025/050606 priority Critical patent/WO2025259247A1/en
Publication of TR2024007813A1 publication Critical patent/TR2024007813A1/en

Links

Abstract

Mevcut buluş, bir huzme oluşturma aracı (11) içeren çift işlevli bir baz istasyonu (10) tarafından uygulanacak bir yöntemle ilgilidir.The present invention relates to a method to be implemented by a dual-function base station (10) comprising a beamforming means (11).

Description

TARIFNAME ÇIFT ISLEVLI BIR BAZ ISTASYONU TARAFINDAN UYGULANACAK BIR YÖNTEM TEKNIK ALAN Mevcut bulus, bir huzme olusturma araci içeren bir baz istasyonu tarafindan uygulanacak bir yöntemle ilgilidir. ÖNCEKI TEKNIK Baz istasyonlari, bir haberlesmeagi içinde sinyalleri yaymak ve bilgi alisverisini saglamak için kulelere, direklere, çatilara, bina yüzeylerine vb. monte edilen alici, verici ve güç üniteleri ile anten ünitelerinden olusan bir kabinden olusan sistemlerdir. Baz istasyonlari genellikle mobil haberlesme sistemlerinde kullanilir ve kablosuz haberlesme aglarinin merkezi olarak islev görür. Baz istasyonlari genellikle büyük aglar olusturmak için birbirleriyle iletisim kurarlar. Bu aglar, kullanicilarin genis alanlarda kesintisiz hizmet almasini saglar. Örnegin bir cep telefonu kullanicisi seyahat halindeyken bulundugu bölgedeki farkli baz istasyonlari arasinda sürekli bir baglanti saglayarak haberlesmeyi sürdürebilir. Baz istasyonlari yer ve hava cihazlari için ayri ayri kurulur. Yer cihazlari genellikle sabit konumdadir ve genis bir alan üzerinde daha düsük iitifalarda konumlandirilan karasal tabanli istasyonlardan haberlesme saglar. Bu istasyonlar sehirlerdeki, köylerdeki, otoyollardaki ve diger yerlesim alanlarindaki kullanicilarin günlük haberlesme ihtiyaçlarini karsilamak için tasarlanir. Hava cihazlari için, daha yüksek irtifalarda konumlandirilmis ve genellikle havaalanlarinda veya hava koridorlarinda bulunan istasyonlar kullanilir. Bu istasyonlar, uçaklarin veya diger hava tasitlarinin seyahat ederken iletisim kurmasina izin vererek kesintisiz haberlesme saglar. Uçaklarin yüksek irtifalarda hizli hareket etmesi nedeniyle, hava baz istasyonlari daha genis bir kapsama alanina sahip olabilir ve özel olarak tasarlanmis antenler ve haberlesme ekipmani gerektirebilir. Her iki baz istasyonu türü de kullanicilarin haberlesme ihtiyaçlarini karsilamak üzere tasarlanir, ancak farkli ortamlarda farkli gereklilikleri vardir ve bu nedenle farkli tasarimlara ve konumlandirmalara sahiptirler. Insansiz hava araçlari (IHA"lar) genellikle kara, deniz veya hava araçlarinda çalisir. IHA'lar genellikle karasal baz istasyonlarina baglanarak haberlesme ve kontrol saglarlar. Karasal baz istasyonlari sabit bir konumda bulunur ve genellikle yer operasyonlari için kullanilir. IHA'lar genellikle yüksek irtifalarda uçar ve genis alanlarda hareket edebilir. Karasal baz istasyonlari, yüksek irtifalardaki IHA'larla iletisim kurmak için yeterli sinyal gücü veya kapsama alani saglamakta zorluk çekebilir. Bu durum sinyal zayiflamasina ve haberlesme kesintilerine neden olabilir. IHA'lar genellikle mobil ve esnek operasyonlar için kullanilir. Ancak, karasal baz istasyonlari kalici olarak konumlandirilir ve hareketlilik saglamak için yeniden konumlandirma veya ek altyapi yatirimlari gerektirebilir. Bu durum, esneklik ve hiz gerektiren uygulamalarda IHA operatörleri için sorunlara neden olabilir. IHA'lar için karasal baz istasyonlarinin kullanilmasi, haberlesmede sinyal gecikmesi ve zamanlama sorunlarina yol açabilir. Uzun mesafeler ve sinyal seyahat süresi nedeniyle, IHA'lar karasal baz istasyonlarina baglandiginda gerçek zamanli kontrol ve cevap süreleri islevselligini kaybedebilir. Bu, hizli ve hassas manevralar gerektiren durumlarda ciddi bir sorun olabilir. IHA'larda hava baz istasyonlarinin kullanilmasinin bazi dezavantajlari da vardir. Ilk olarak, hava baz istasyonlarinin kurulumu ve isletilmesi genellikle karasal baz istasyonlarina göre daha pahalidir. Bu da operasyonel bütçeyi artirabilir. Ayrica, hava baz istasyonlari genellikle sabit bir yere yerlestirilir ve mobil degildir, bu da IHA'nin operasyonel alani disinda kullanilmalari durumunda haberlesme sinirlamalarina neden olabilir. Bu da güvenilirlik sorunlarina yol açabilir. Ek olarak, hava baz istasyonlarinin kapsama alani karasal baz istasyonlarina göre daha sinirli olabilir ve frekans yönetimi zorluklari ortaya çikabilir. Tüm bu dezavantajlar ve son dönemde insansiz hava araçlarinin kullanimindaki artis göz önüne alindiginda, IHA'lar için uygun bir baz istasyonuna ihtiyaç oldugu açiktir. U89980267BZ numarali basvuru, insansiz hava araci ile karasal istasyon arasindaki haberlesmeyi optimize eden bir sistem ve yöntemi açiklar. Sistemde, IHA tarafindan bir dizi huzme üretilir. Bu huzmeler gruplara ayrilir ve her bir huzme grubu belirlenen zaman dilimi içinde karasal istasyona iletilir. Böylece baglantinin güçlendirilmesi ve veri kaybinin önlenmesi saglanir. Bu sistem IHA'da kullanilan enerji miktarinin artmasina neden olur. Bu da IHA'nin uçus süresinin ve menzilinin azalmasina neden olur. Yukarida bahsedilen tüm sorunlar sonuç olarak ilgili teknik alanda bir yenilik yapilmasini gerekli kilmistir. BULUSUN KISA AÇIKLAMASI Mevcut bulus, yukarida belirtilen dezavantajlari ortadan kaldiracak ve ilgili teknik alana yeni avantajlar getirecek bir yöntemle ilgilidir. Bulusun bir amaci da mevcut baz istasyonlarinin hem karasal modda hem de hava modunda çalismasini saglayan bir baz istasyonu saglamaktir. Yukarida belirtilen ve asagidaki ayrintili açiklamadan ortaya çikacak olan tüm amaçlara ulasmak için, mevcut bulus, bir huzme olusturma araci içeren bir baz istasyonu tarafindan uygulanacak bir yöntemle ilgilidir. Buna göre, yöntem, bir yayin sinyalinin bir algilama ünitesine saglanan bir referans anten araciligiyla dogrudan bir yayin kaynagindan alinmasi durumunda, yayin sinyaline bagli olarak karadaki en az bir karasal cihazla veri alisverisi yapmak için huzme olusturma araçlarinin karasal cihaza yönlendirilmesi; karasal cihaz ile huzme olusturma araçlari arasinda veri iletiminin baslatilmasi; algilama ünitesine saglanan bir gözlem anteni araciligiyla havada bir tanimlama bölgesi içinde bulunan en az bir hava cihazindan bir yayin sinyali alinmasi durumunda ise, yayin sinyalinden hava cihazinin algilama parametrelerinin tahmin edilmesi, algilama parametrelerine göre huzme olusturma araçlarinin hava cihazina yönlendirilmesi, yayin sinyaline göre hava cihazi için 3D uzayda bir senkronizasyon sinyal blogu (SSB) huzmesi olusturulmasi; senkronizasyon sinyallerini içeren senkronizasyon sinyal blogu (SSB) huzmesinin hava cihazina gönderilmesi; senkronizasyon sinyal blogu huzmesine karsi hava cihazindan rastgele erisim cevabinin alinmasi; rastgele erisim cevabina göre baz istasyonundan hava cihazina dogrudan huzme olusturmasi yapilmasi; hava cihazi ile huzme olusturma araçlari arasinda veri iletiminin baslatilmasi adimlarini içerir. Bulusun olasi bir düzenlemesinin özelligi, tahmini hava cihazinin algilama parametrelerinin bir algilama ünitesi içeren bir baz istasyonu araciligiyla bir çekirdek aga iletilmesi, baz istasyonunun çekirdek ag üzerinden hizmet veremedigi hava cihazlarinin belirlenmesi; çekirdek ag üzerinden hava cihazlarina hizmet verebilecek çekirdek aga bagli en az bir baz istasyonunun atanmasi adimlarini içermesi ile karakterize edilmesidir. Bulusun bir baska olasi düzenlemesinin özelligi, bir yayin kaynagindan gelen bir yayin sinyalinin dogrudan alinmasi için bir referans anten ve bir tanimlama bölgesi içinde bulunan en az bir hava cihazindan gelen bir hava yayin sinyalinin alinmasi için bir gözlem anteni içeren ve alinan sinyale göre huzme olusturma araçlarini yönlendirmek için bir yön sinyali üretmeyi saglayan bir algilama ünitesi içermesi ile karakterize edilmesidir. Bulusun bir baska olasi düzenlemesinin özelligi, bir çekirdek ag ile veri alisverisi saglayan bir haberlesme ünitesi içermesi ile karakterize edilmesidir. Bulusun bir baska olasi düzenlemesinin özelligi, hava cihazinin insansiz bir hava araci olmasiyla karakterize edilmesidir. SEKILLERIN KISA AÇIKLAMASI Sekil 1, sistemin sematik görünümünü gösteren bir çizimdir. SEKILDE VERILEN REFERANS NUMARALARI Çift islevli baz istasyonu 11 Huzme olusturma araçlari 12 Algilama ünitesi 13 Referans anten 14 Gözlem anteni Haberlesme ünitesi Yayin kaynagi Çekirdek ag 40 Tanimlama bölgesi 41 Hava cihazi BULUSUN DETAYLI AÇIKLAMASI Bu detayli açiklamada konu, herhangi bir kisitlayici etki olusturmadan sadece konunun daha anlasilir olmasi amaciyla örneklere atifta bulunularak açiklanmistir. Bulus, hava ve yer cihazlarinda kullanima uygun çift islevli bir baz istasyonu (10) ile ilgilidir. Çift islevli baz istasyonu (10) hava cihazlari ve yer cihazlari ile veri alisverisini mümkün kilar. Bulusun olasi bir düzenlemesinde, çift islevli baz istasyonu (10) bir karasal baz istasyonudur (10). Bulusun olasi bir düzenlemesinde, hava cihazi (41) bir insansiz hava aracidir. Sekil 1'de gösterildigi gibi; çift islevli baz istasyonu (10) pasif aIgiIamayi mümkün kilmak için bir algilama ünitesi (12) içerir. Algilama ünitesi (12) çesitli çevresel parametreleri ve ag parametrelerini izlemek ve analiz etmek için kullanilir. Algilama ünitesi (12) araciligiyla pasif algilama, haberlesme aglarinin yönetimini ve optimizasyonunu saglar. Böylece, düsük enerji tüketimi ile maliyetler düsürülürken gerçek zamanli veri toplama ve analizi gerçeklestirilebilir. Pasif algilama ayrica güvenlik ihlallerinin tespit edilmesine de yardimci olur. Algilama ünitesi (12), bir yayin kaynagi (20) dogrudan bir yayin sinyali almak için bir referans anten (13) içerir. Bulusun olasi bir düzenlemesinde, yayin sinyali hava cihazlarindan alinan bir hava yayin sinyali vb.; karasal cihazlardan alinan bir karasal radyo sinyali, bir televizyon sinyali, bir internet sinyali vb. olabilir. Bulusun olasi bir düzenlemesinde, yayin kaynagi (20) bir uydudur. Bulusun bir alternatif düzenlemesinde, yayin kaynagi (20) bir Yüksek Irtifa Platformudur (HAPS). Referans anteni (13) uydu sinyallerinin alinmasini ve islenebilir birformata dönüstürülmesini saglar. Referans anten (13) yüksek hassasiyete ve özel ayarlara sahiptir. Referans anten (13) belirli bir uydudan veya uydu grubundan gelen sinyalleri almak için optimize edilir. Algilama ünitesi (12), bir tanimlama bölgesi (40) içinde bulunan en az bir hava cihazindan (41) gelen yayin sinyalinin alinmasini saglayan bir gözlem anteni (14) içerir. Gözlem anteni (14), önceden belirlenmis tanimlama bölgesinde (40) bulunan hava cihazlarindan (41) yayilan sinyalleri almak ve islemek için özellestirilir. Gözlem anteni (14) zayif veya uzak sinyalleri algilayabilir ve hava cihazlari (41) tarafindan kullanilan belirli frekans bantlarinda çalisabilir. Gözlem anteni (14) birden fazla hava cihazindan (41) sinyal alinmasini ve alinan sinyallerin islenmesini saglar. Çift islevli baz istasyonu (10), algilama ünitesi (12) tarafindan üretilen bir yön sinyaline göre en az bir huzmenin yönlendirilmesini saglayan bir huzme olusturma araci (11) içerir. Algilama ünitesi (12), referans anten (13) ve gözlem anteninden (14) alinan sinyale göre bir yön sinyali üreterek huzme olusturma araçlarinin (11) yönlendirilmesini saglar. Çift islevli baz istasyonu (10), çekirdek ag (30) ile veri alisverisini saglamak için bir haberlesme ünitesi (15) içerir. Haberlesme ünitesi (15) kablolu ve/veya kablosuz haberlesmeyi mümkün kilacak sekilde tasarlanir. Çekirdek aga (30) bagli birden fazla baz istasyonu vardir. Çekirdek ag (30) baz istasyonlari arasinda veri alisverisine izin verir. Huzme olusturma araçlari (11) verilerin çekirdek aga (30) iletilmesini saglar. Böylece çekirdek aga (30) bagli diger baz istasyonlarina veri aktarimi yapilabilir. Bir yayin sinyalinin referans anten (13) araciligiyla dogrudan bir yayin kaynagindan (20) alinmasi durumunda, baz istasyonu (10), yayin sinyaline bagli olarak karadaki en az bir karasal cihazla veri alisverisi yapmak için huzme olusturma aracinin (11) söz konusu karasal cihaza yönlendirilmesini saglar. Baz istasyonu (10) karasal cihaz ile veri aktarimini saglar. Yukarida belirtilen durum gerçeklestiginde, baz istasyonu karasal modda çalisir. Baska bir deyisle, karasal baz istasyonu (10) normal operasyon islemlerinin yürütülmesini saglar. Bununla birlikte, çift islevli baz istasyonu (10), algilama ünitesine (12) saglanan bir gözlem anteni (14) araciligiyla havadaki bir tanimlama bölgesi (40) içindeki en az bir hava cihazindan (41) bir yayin sinyali alinmasi durumunda asagidaki adimlarin gerçeklestirilmesini saglar. Bu durumda, çift islevli baz istasyonu (10) hava modunda çalisir. Çift islevli baz istasyonu (10) ilk olarak hava cihazinin (41) algilama parametrelerinin yayin sinyalinden tahmin edilmesini saglar. Bulusun olasi bir düzenlemesinde, algilama parametreleri hava cihazinin (41) menzil, hiz, açi, miktar, hedefin boyutu, yükseklik vb. bilgilerini içerir. Bu bilgiler burada yazilanlarla sinirli degildir. Kestirim islemi için öncelikle referans ve gözlem antenleri ile yayinlar toplanir. Daha sonra tespit ve kestirim için bir dizi ön isleme algoritmasi uygulanir. Bunlar genel olarak donanim kabiliyetlerine bagli olarak veri seyreltme fonksiyonu, referans sinyal bastirma fonksiyonu, parazit eko filtreleme, 2DCCF (iki boyutlu çapraz korelasyon fonksiyonu) olarak degerlendirilebilir. Daha sonra, hedefler bir veya daha fazla dogrusal veya dogrusal olmayan dedektör (örnegin CA (Hücre Ortalama)-CFAR (Sabit Sahte Alarm Hizi), OS (sira istatistigi)) kullanilarak tespit edilir. Hedef menzili ve doppler bilgisi 2DCCF'den elde edilebilir. Vans açisi parametrelerini elde etmek için DF (yön bulma) teknikleri uygulanir. Sonrasinda karsilastirmalar yapilarak yükseklik bilgisi elde edilebilir. Sonrasinda radar etki alanindan islemin dönüstürülecegi etki alanina (örnegin menzil-doppler'den kartezyen'e) dönüsüm yapilir. Gözlem anteni (14), tanimlama bölgesindeki (40) tüm hava cihazlarinin algilama parametrelerinin ayri ayri tahmin edilmesini saglar. Çift islevli baz istasyonu (10) karasal moddan hava moduna geçisi saglar. Bu mod degisikligi ile normal sartlarda karasal modda çalisan çift islevli baz istasyonunun (10) hava modunda çalismasi saglanabilir. Bu, halihazirda kullanilan baz istasyonlarinin kullanim verimliligini artirmaya yardimci olur. Çift islevli baz istasyonu (10), huzme olusturma araçlarinin (11) algilama parametrelerine göre hava cihazina (41) yönlendirilmesini saglar. Yönlendirme, hava cihazinin (41) konumuna bagli olarak huzme olusturma aracinin hava cihazlarina yönlendirilmesini ifade eder. Bu islem uygulanirken, teknikte iyi bilindigi üzere, konuma bagli olarak çikis gücü, yan lob bastirma orani gibi parametreler ve analog/sayisal veya hibrit huzme olusturma teknikleri kullanilarak huzme olusturma araçlarinin genligi ve fazi ayarlanir. Çift islevli baz istasyonu (10), algilama ünitesi (12) araciligiyla olusturulan senkronizasyon sinyalini içeren bir 888 huzmesinin hava cihazina (41) iletilmesini saglar. Çift islevli baz istasyonu (10), hava cihazindan (41) alinan rastgele erisim cevabina göre dogrudan huzme olusturma saglar. Böylece hava cihazi (41) ile baz istasyonu (10) arasinda veri aktarimi saglanir. SSB huzmesi tek bir huzme olarak iletilir. Böylece klasik bir yaklasim olan 888 huzme süpürme gibi bir teknik kullanilmamis olur. Bu, hava cihazlarina baglanti talebini gösterir. Hava cihazi (41), veri aktariminin bir sonraki adimini baslatmak için rastgele erisim cevabini gönderir. Rastgele erisim cevabi alindiktan sonra, hava cihazlarinin konumlari bilindiginden dolayi, huzme olusturma dogrudan o konuma dogru gerçeklestirilir. Bunun için literatürde farkli huzme olusturma teknikleri vardir. Veri aktariminin sona ermesi durumunda, algilama ünitesi (12) uydudan alinan yayin sinyaline bagli olarak huzme olusturma aracini (11) yeniden yönlendirir. Burada, hava cihazi (41) baz istasyonunun (10) tanimlama bölgesinden (40) ayrilirsa, baz istasyonu (10) hava modundan karasal moda geçer. Bu durumda baz istasyonu (10) karasal modda çalismaya devam eder. Burada, gözlem anteninden (14) tekrar bir sinyal alinirsa, baz istasyonu (10) hava modunda çalismaya devam eder. Bulusun olasi bir düzenlemesinde, tahmin edilen hava cihazlarinin (41) algilama parametreleri, bir algilama ünitesi (12) içeren çift islevli bir baz istasyonu araciligiyla bir çekirdek aga iletilir. Çekirdek ag, baz istasyonunun hizmet veremedigi hava cihazlarinin (41 ) tespit edilmesini saglar. Buna göre, çekirdek ag, çekirdek aga bagli baz istasyonuna hizmet verebilecek en az bir baz istasyonunun atanmasini saglar. Bu, hava cihazinin (41) rotasi üzerindeki baz istasyonlariyla hizli bir sekilde iletisim kurmasini saglar. Yukarida belirtilen ve yukaridaki ayrintili açiklamadan kaynaklanan tüm amaçlara ulasmak için mevcut bulus, bir huzme olusturma araci (11) içeren çift islevli bir baz istasyonu (10) tarafindan uygulanacak bir yöntemle ilgilidir. Bu yöntemin özelligi asagidaki adimlari içermesi ile karakterize edilmesidir; bir yayin sinyalinin bir algilama ünitesine (12) saglanan bir referans anten (13) araciligiyla dogrudan bir yayin kaynagindan (20) alinmasi durumunda, - yayin sinyaline bagli olarak karadaki en az bir karasal cihazla veri alisverisi yapmak için huzme olusturma aracinin (11) karasal cihaza yönlendirilmesi; - karasal cihaz ile huzme olusturma araci (11) arasinda veri iletiminin baslatilmasi; bir yayin sinyalinin havada bir tanimlama bölgesi (40) içinde bulunan en az bir hava cihazindan (41) algilama ünitesine (12) saglanan bir gözlem anteni (14) araciligiyla alinmasi durumunda, - yayin sinyalinden hava cihazinin (41) algilama parametrelerinin tahmin edilmesi, - huzme olusturma aracinin algilama parametrelerine göre hava cihazina (41) yönlendirilmesi, - yayin sinyaline göre 3D uzayda hava cihazi (41) için bir senkronizasyon sinyal blogu (SSB) huzmesinin olusturulmasi; - senkronizasyon sinyallerini içeren senkronizasyon sinyal blogu (SSB) huzmesinin hava cihazina (41) gönderilmesi; - hava cihazindan (41) senkronizasyon sinyal blogu huzmesine karsi rastgele erisim cevabinin alinmasi; - rastgele erisim cevabina göre baz istasyonundan hava cihazina (41) dogrudan huzme olusturmanin gerçeklestirilmesi; - hava cihazi (41) ve huzme olusturma araci (11) arasinda veri iletiminin baslatilmasi. Bulusun olasi bir düzenlemesi, bu yöntemin asagidaki adimlari içermesidir - tahmin edilen hava cihazinin (41) algilama parametrelerinin, bir algilama ünitesi (12) içeren bir baz istasyonu araciligiyla bir çekirdek aga iletilmesi, - baz istasyonunun çekirdek ag üzerinden hizmet veremedigi hava cihazlarinin (41) belirlenmesi - çekirdek ag üzerinden hava cihazlarina (41) hizmet verebilecek çekirdek aga bagli en az bir baz istasyonunun atanmasi. Bulusun koruma kapsami ekteki istemlerde belirtilmistir ve bu detayli açiklamada örnekleme amaciyla açiklananlarla sinirlandirilamaz. Teknikte uzman bir kisinin, bulusun ana fikrinden uzaklasmadan yukarida belirtilen gerçekler isiginda benzer düzenlemeler sergileyebilecegi açiktir. TR TR DESCRIPTION A METHOD TO BE IMPLEMENTED BY A DUAL-FUNCTION BASE STATION TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method to be implemented by a base station including a beamforming device. PRIOR ART Base stations are systems consisting of a cabinet consisting of receivers, transmitters, power units, and antenna units, mounted on towers, poles, roofs, building surfaces, etc., to radiate signals and enable information exchange within a communication network. Base stations are generally used in mobile communication systems and serve as the hub of wireless communication networks. Base stations generally communicate with each other to form large networks. These networks provide users with uninterrupted service over wide areas. For example, a mobile phone user can maintain communication while traveling by maintaining a constant connection between different base stations in their area. Separate base stations are installed for ground and airborne devices. Ground devices are generally stationary and provide communication from land-based stations located at lower altitudes over a wide area. These stations are designed to meet the daily communication needs of users in cities, villages, highways, and other populated areas. For airborne devices, stations are located at higher altitudes, typically located at airports or along air corridors. These stations allow aircraft or other aircraft to communicate while traveling, providing uninterrupted communication. Because aircraft move quickly at high altitudes, airborne base stations can have broader coverage and require specially designed antennas and communications equipment. Both types of base stations are designed to meet users' communication needs, but they have different requirements in different environments and therefore require different designs and placements. Unmanned aerial vehicles (UAVs) generally operate from land, sea, or airborne vehicles. UAVs generally provide communication and control by connecting to terrestrial base stations. Terrestrial base stations are located in a fixed location and are generally used for ground operations. UAVs generally fly at high altitudes and can move over wide areas. Terrestrial base stations may have difficulty providing sufficient signal strength or coverage to communicate with UAVs at high altitudes. This can cause signal attenuation and communication interruptions. UAVs are generally used for mobile and flexible operations. However, terrestrial base stations are permanently located and may require repositioning or additional infrastructure investments to ensure mobility. This can cause problems for UAV operators in applications requiring flexibility and speed. The use of terrestrial base stations for UAVs can lead to signal delay and timing issues in communication. Due to long distances and signal travel time, UAVs may lose real-time control and response functionality when connected to terrestrial base stations. This can be a serious problem in situations requiring fast and precise maneuvers. The use of airborne base stations in UAVs also has some disadvantages. First, airborne base stations are generally more expensive to install and operate than terrestrial base stations, which can increase operational budgets. Furthermore, airborne base stations are typically located at a fixed location and are not mobile, which can cause communication limitations if used outside the UAV's operational area. This can lead to reliability issues. Additionally, the coverage area of airborne base stations can be more limited than terrestrial base stations, and frequency management difficulties can arise. Considering all these disadvantages and the recent increase in the use of unmanned aerial vehicles, the need for a suitable base station for UAVs is open. Application number U89980267BZ discloses a system and method for optimizing communication between an unmanned aerial vehicle and a terrestrial station. In the system, a series of beams are generated by the UAV. These beams are divided into groups, and each beam group is transmitted to the terrestrial station within a predetermined time period. This strengthens the connection and prevents data loss. This system results in an increase in the amount of energy used by the UAV. This, in turn, results in a decrease in the UAV's flight time and range. All of the above-mentioned problems have consequently necessitated an innovation in the relevant technical field. BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method that will eliminate the above-mentioned disadvantages and bring new advantages to the relevant technical field. One aim of the invention is to provide a base station that enables existing base stations to operate in both terrestrial and airborne modes. In order to achieve all the purposes mentioned above and which will emerge from the detailed description below, the present invention relates to a method to be implemented by a base station including a beamforming means. Accordingly, the method includes, in the case of receiving a broadcast signal directly from a broadcast source via a reference antenna provided to a detection unit, directing the beamforming means to the terrestrial device to exchange data with at least one terrestrial device on the ground based on the broadcast signal; initiating data transmission between the terrestrial device and the beamforming means; in the case of receiving a broadcast signal from at least one airborne device located within an identification region in the air via an observation antenna provided to the detection unit, estimating the detection parameters of the airborne device from the broadcast signal, directing the beamforming means to the airborne device based on the detection parameters, The invention includes the steps of: generating a synchronization signal block (SSB) beam in 3D space for the airborne device according to the signal; sending the synchronization signal block (SSB) beam containing the synchronization signals to the airborne device; receiving a random access response from the airborne device in response to the synchronization signal block beam; performing direct beam formation from the base station to the airborne device according to the random access response; initiating data transmission between the airborne device and the beamforming means. A possible embodiment of the invention is characterized by the steps of transmitting the sensing parameters of the estimated airborne device to a core network via a base station including a sensing unit, determining the airborne devices that the base station cannot provide service to through the core network, and assigning at least one base station connected to the core network that can provide service to the airborne devices through the core network. Another embodiment of the invention is characterized by the steps of A possible embodiment of the invention is characterized in that it comprises a detection unit that includes a reference antenna for direct reception of a broadcast signal from a broadcast source and an observation antenna for reception of an airborne broadcast signal from at least one airborne device located within an identification region, and that generates a directional signal to direct the beamforming means according to the received signal. Another possible embodiment of the invention is characterized in that it comprises a communication unit that provides data exchange with a core network. Another possible embodiment of the invention is characterized in that the airborne device is an unmanned aerial vehicle. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a drawing showing the schematic view of the system. REFERENCE NUMBERS GIVEN IN THE DRAWINGS Dual-function base station 11 Beamforming means 12 Detection unit 13 Reference antenna 14 Observation antenna Communication unit Broadcast source Core network 40 Identification area 41 Airborne device DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In this detailed description, the subject is explained by referring to examples only for the purpose of making the subject more understandable without creating any limiting effect. The invention relates to a dual-function base station (10) suitable for use in airborne and ground devices. The dual-function base station (10) enables data exchange with airborne devices and ground devices. In one possible embodiment of the invention, the dual-function base station (10) is a terrestrial base station (10). In one possible embodiment of the invention, the airborne device (41) is an unmanned aerial vehicle. As shown in Figure 1, the dual-function base station (10) includes a detection unit (12) to enable passive detection. The detection unit (12) is used to monitor and analyze various environmental parameters and network parameters. Passive detection via the detection unit (12) enables the management and optimization of communication networks. Thus, real-time data collection and analysis can be performed while reducing costs through low energy consumption. Passive detection also helps detect security breaches. The detection unit (12) includes a reference antenna (13) for receiving a broadcast signal directly from a broadcast source (20). In one possible embodiment of the invention, the broadcast signal can be an air broadcast signal received from airborne devices, etc.; a terrestrial radio signal received from terrestrial devices, a television signal, an internet signal, etc. In one possible embodiment of the invention, the broadcast source (20) is a satellite. In an alternative embodiment of the invention, the broadcast source (20) is a High Altitude Platform (HAPS). The reference antenna (13) is the satellite. It provides reception of signals and conversion into a processable format. The reference antenna (13) has high sensitivity and special settings. The reference antenna (13) is optimized to receive signals from a specific satellite or satellite group. The detection unit (12) includes an observation antenna (14) that allows reception of the broadcast signal from at least one airborne device (41) located within an identification region (40). The observation antenna (14) is specialized to receive and process signals emitted from airborne devices (41) located within a predetermined identification region (40). The observation antenna (14) can detect weak or distant signals and operate in specific frequency bands used by airborne devices (41). The observation antenna (14) provides reception of signals from more than one airborne device (41) and processing of the received signals. The dual-function base station (10) provides the signals generated by the detection unit (12) The detection unit (12) provides the guidance of the beam forming means (11) by generating a direction signal according to the signal received from the reference antenna (13) and the observation antenna (14). The dual-function base station (10) includes a communication unit (15) for data exchange with the core network (30). The communication unit (15) is designed to enable wired and/or wireless communication. There is more than one base station connected to the core network (30). The core network (30) allows data exchange between the base stations. The beam forming means (11) ensure the transmission of data to the core network (30). Thus, data can be transferred to other base stations connected to the core network (30). A broadcast signal can be transmitted to the reference antenna In case of receiving a broadcast signal directly from a broadcast source (20) via (13), the base station (10) ensures that the beamforming means (11) is directed to the terrestrial device in question in order to exchange data with at least one terrestrial device on land, depending on the broadcast signal. The base station (10) ensures data transmission with the terrestrial device. When the above-mentioned situation occurs, the base station operates in terrestrial mode. In other words, the terrestrial base station (10) ensures the execution of normal operation processes. However, the dual-function base station (10) ensures that the following steps are performed in case of receiving a broadcast signal from at least one airborne device (41) within an airborne identification region (40) via an observation antenna (14) provided to the detection unit (12). In this case, the dual-function base station (10) operates in airborne mode. The dual-function base station (10) first enables the detection parameters of the airborne device (41) to be estimated from the broadcast signal. In a possible embodiment of the invention, the detection parameters include the range, speed, angle, amount, size of the target, height, etc. of the airborne device (41). This information is not limited to those written here. For the estimation process, firstly, the transmissions are collected with the reference and observation antennas. Then, a series of pre-processing algorithms are applied for detection and estimation. These can be generally evaluated as data dilution function, reference signal suppression function, noise echo filtering, 2DCCF (two-dimensional cross-correlation function) depending on the hardware capabilities. Then, the targets are detected using one or more linear or non-linear detectors (e.g. CA (Cell Average)-CFAR (Constant False Alarm Rate), OS (rank statistics)). The target range and Doppler information can be obtained from 2DCCF. DF (direction finding) techniques are applied to obtain the vanes angle parameters. Afterwards, comparisons can be made and height information can be obtained. Then, the transformation from the radar domain to the domain to which the process will be converted (e.g., from range-Doppler to Cartesian) is made. The observation antenna (14) allows the detection parameters of all airborne devices in the identification region (40) to be estimated separately. The dual-function base station (10) enables the transition from terrestrial mode to airborne mode. This mode change can enable the dual-function base station (10), which normally operates in terrestrial mode, to operate in airborne mode. This helps to increase the efficiency of the use of currently used base stations. The dual-function base station (10) is connected to the airborne device according to the detection parameters of the beamforming devices (11). (41) provides the steering. Steering refers to the steering of the beamforming means to the airborne devices depending on the location of the airborne device (41). While performing this process, as is well known in the art, parameters such as output power, side lobe suppression ratio and the amplitude and phase of the beamforming means are adjusted depending on the location using analog/digital or hybrid beamforming techniques. The dual-function base station (10) ensures that an 888 beam containing the synchronization signal created by the detection unit (12) is transmitted to the airborne device (41). The dual-function base station (10) provides direct beamforming according to the random access response received from the airborne device (41). Thus, data transfer between the airborne device (41) and the base station (10) is provided. The SSB beam is a single It is transmitted as a beam. Thus, a technique such as the classical approach of 888 beam sweeping is not used. This indicates a connection request to the airborne devices. The airborne device (41) sends a random access response to initiate the next step of the data transfer. After the random access response is received, since the locations of the airborne devices are known, beam formation is performed directly to that location. Different beam formation techniques exist in the literature for this purpose. If the data transmission ends, the detection unit (12) reorients the beam formation device (11) depending on the broadcast signal received from the satellite. Here, if the airborne device (41) leaves the identification region (40) of the base station (10), the base station (10) switches from airborne mode to terrestrial mode. In this case, the base station (10) continues to operate in terrestrial mode. Here, if a signal is received again from the observation antenna 14, the base station 10 continues to operate in air mode. In one possible embodiment of the invention, the detection parameters of the estimated air devices 41 are transmitted to a core network via a dual-function base station comprising a detection unit 12. The core network enables the detection of air devices (41) that cannot be served by the base station. Accordingly, the core network ensures the assignment of at least one base station that can serve the base station connected to the core network. This enables the air device (41) to quickly communicate with the base stations on its route. In order to achieve all the purposes mentioned above and arising from the detailed description above, the present invention relates to a method to be implemented by a dual-function base station (10) including a beamforming means (11). This method is characterized by comprising the following steps; in case a broadcast signal is received directly from a broadcast source (20) via a reference antenna (13) provided to a detection unit (12), - directing the beamforming means (11) to the terrestrial device to exchange data with at least one terrestrial device on land based on the broadcast signal; - starting data transmission between the terrestrial device and the beamforming means (11); in the case of receiving a broadcast signal from at least one airborne device (41) located within an identification zone (40) in the air by means of an observation antenna (14) provided to the detection unit (12), - estimating the detection parameters of the airborne device (41) from the broadcast signal, - directing the beamforming means to the airborne device (41) according to the detection parameters, - forming a synchronization signal block (SSB) beam for the airborne device (41) in 3D space according to the broadcast signal; - sending the synchronization signal block (SSB) beam containing synchronization signals to the airborne device (41); - receiving the random access response to the synchronization signal block beam from the airborne device (41); - performing direct beamforming from the base station to the airborne device (41) according to the random access response; - initiating data transmission between the airborne device 41 and the beamforming means 11. A possible embodiment of the invention is that this method comprises the following steps: - transmitting the detection parameters of the estimated airborne device 41 to a core network via a base station comprising a detection unit 12, - determining the airborne devices 41 that the base station cannot serve via the core network, - assigning at least one base station connected to the core network that can serve the airborne devices 41 via the core network. The scope of protection of the invention is specified in the appended claims and cannot be limited to what is explained in this detailed description for the purpose of example. It is clear that a person skilled in the art can devise similar embodiments in the light of the above-mentioned facts without departing from the main idea of the invention.TR TR

Claims (2)

ISTEMLERREQUESTS 1. Bir huzme olusturma araci (11) içeren çift islevli bir baz istasyonu (10) tarafindan uygulanacak bir yöntem olup, özelligi asagidaki adimlari içermesi ile karakterize edilmesidir bir yayin sinyalinin bir algilama ünitesine (12) saglanan bir referans anten (13) araciligiyla dogrudan bir yayin kaynagindan (20) alinmasi durumunda, yayin sinyaline bagli olarak karadaki en az bir karasal cihazla veri alisverisi yapmak için huzme olusturma aracinin (11) karasal cihaza yönlendirilmesi; karasal cihaz ile huzme olusturma araci (11) arasinda veri iletiminin baslatilmasi; bir yayin sinyalinin havada bir tanimlama bölgesi (40) içinde bulunan en az bir hava cihazindan (41) algilama ünitesine (12) saglanan bir gözlem anteni (14) araciligiyla alinmasi durumunda, yayin sinyalinden hava cihazinin (41) algilama parametrelerinin tahmin edilmesi, huzme olusturma araçlarinin algilama parametrelerine göre hava yayin sinyaline göre 3D uzayda hava cihazi (41) için bir senkronizasyon sinyal blogu (SSB) huzmesinin olusturulmasi; senkronizasyon sinyallerini içeren senkronizasyon sinyal blogu (SSB) huzmesinin hava cihazina (41) gönderilmesi; senkronizasyon sinyal blogu huzmesine karsi hava cihazindan (41) rastgele erisim cevabinin alinmasi; rastgele erisim cevabina göre baz istasyonundan hava cihazina (41) dogrudan huzme olusturmanin gerçeklestirilmesi; hava cihazi (41) ve huzme olusturma araci (11) arasinda veri iletiminin baslatilmasi.1. A method to be implemented by a dual-function base station (10) comprising a beamforming means (11), characterized by comprising the following steps: in the case where a broadcast signal is received directly from a broadcast source (20) via a reference antenna (13) provided to a detection unit (12), directing the beamforming means (11) to the terrestrial device to exchange data with at least one terrestrial device on land based on the broadcast signal; initiating data transmission between the terrestrial device and the beamforming means (11); in case a broadcast signal is received from at least one airborne device (41) located within an identification region (40) in the air via an observation antenna (14) provided to the detection unit (12), estimating the detection parameters of the airborne device (41) from the broadcast signal, forming a synchronization signal block (SSB) beam for the airborne device (41) in 3D space according to the airborne broadcast signal according to the detection parameters of the beamforming means; sending the synchronization signal block (SSB) beam including synchronization signals to the airborne device (41); receiving the random access response from the airborne device (41) against the synchronization signal block beam; performing direct beamforming from the base station to the airborne device (41) according to the random access response; initiating data transmission between the air device (41) and the beamforming means (11). 2. Istem 1'e göre yöntem olup, özelligi yöntemin ayrica asagidaki adimlari içermesi ile karakterize edilmesidir; tahmin edilen hava cihazinin (41) algilama parametrelerinin, bir algilama ünitesi (12) içeren bir baz istasyonu araciligiyla bir çekirdek aga iletilmesi, - baz istasyonunun çekirdek ag üzerinden hizmet veremedigi hava - çekirdek ag üzerinden hava cihazlarina (41) hizmet verebilecek çekirdek aga bagli en az bir baz istasyonunun atanmasi. Bir huzme olusturma araci (11) içeren çift islevli bir baz istasyonu (10) olup, özelligi bir yayin kaynagindan (20) bir yayin sinyalinin dogrudan alinmasi için bir referans anteni (13) ve bir tanimlama bölgesi (40) içinde bulunan en az bir hava cihazindan bir hava yayin sinyalinin alinmasi ve alinan sinyale göre huzme olusturma aracini (1 1 ) yönlendirmek için bir yön sinyali üreten bir gözlem antenini (14) içeren bir algilama ünitesi (12) içermesi ile karakterize edilmesidir. Istem 3'e göre çift islevli bir baz istasyonu (10) olup, özelligi baz istasyonunun (10) bir çekirdek ag (30) ile veri alisverisi saglayan bir haberlesme ünitesi (15) içermesi ile karakterize edilmesidir. Istem 3'e göre çift islevli bir baz istasyonu (10) olup, özelligi hava cihazinin (41) bir insansiz hava araci olmasi ile karakterize edilmesidir.Method according to claim 1, characterised in that the method further comprises the following steps: - transmitting the detection parameters of the estimated air device (41) to a core network via a base station comprising a detection unit (12), - assigning at least one base station connected to the core network that can serve air devices (41) over the core network - air that the base station cannot serve over the core network. It is a dual-function base station (10) comprising a beamforming means (11), characterized in that it comprises a reference antenna (13) for directly receiving a broadcast signal from a broadcast source (20) and a detection unit (12) comprising an observation antenna (14) for receiving an airborne broadcast signal from at least one airborne device located within an identification region (40) and generating a direction signal for directing the beamforming means (11) according to the received signal. It is a dual-function base station (10) according to claim 3, characterized in that the base station (10) comprises a communication unit (15) that provides data exchange with a core network (30). It is a dual-function base station (10) according to claim 3, characterized in that the aerial device (41) is an unmanned aerial vehicle.
TR2024/007813 2024-06-14 2024-06-14 A METHOD TO BE IMPLEMENTED BY A DUAL-FUNCTION BASE STATION TR2024007813A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/TR2025/050606 WO2025259247A1 (en) 2024-06-14 2025-06-11 A method to be implemented by a dual-functional base station

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TR2024007813A1 true TR2024007813A1 (en) 2025-08-21

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Güvenç et al. Detection, localization, and tracking of unauthorized UAS and jammers
US8570211B1 (en) Aircraft bird strike avoidance method and apparatus
US20240168489A1 (en) Positioning of Unmanned Aerial Vehicles using Millimeter-Wave Beam Infrastructure
CN111856450B (en) MIMO three-dimensional radar detection method based on 5G base station
US11022672B1 (en) Mobile emergency perimeter system and method
US20240310556A1 (en) Weather Sensing Method and Communication Device
Song et al. An overview of cellular ISAC for low-altitude UAV: New opportunities and challenges
WO2023194013A1 (en) Apparatuses and methods for optimization of interference avoidance and mitigation from ground network to uav
KR20080024119A (en) Aircraft wireless system
Zhang et al. Perceptive mobile networks for unmanned aerial vehicle surveillance: From the perspective of cooperative sensing
Kanhere et al. Performance impact analysis of beam switching in millimeter wave vehicular communications
Khawaja et al. A survey on detection, classification, and tracking of UAVs using radar and communications systems
Samczynski et al. Passive radar as a part of critical infrastructure protection system
US10573182B2 (en) Collision avoidance apparatus and method for vehicle
Abdullah et al. Lte‐based passive bistatic radar system for detection of ground‐moving targets
Inggs Passive coherent location as cognitive radar
Sinha et al. Wireless connectivity and localization for advanced air mobility services
Cao Cellular base station imaging for uav detection
Aievola et al. Ground-based radar networks for urban air mobility: Design considerations and performance analysis
CN108718465B (en) Method for configuring TDD wireless frame for unmanned aerial vehicle positioning application
Militaru et al. 4G/LTE Issues of Low Altitude UAV Flying Systems
TR2024007813A1 (en) A METHOD TO BE IMPLEMENTED BY A DUAL-FUNCTION BASE STATION
WO2025259247A1 (en) A method to be implemented by a dual-functional base station
Ghosh et al. A Unified Future: Integrated Sensing and Communication (ISAC) in 6G
CN109001673A (en) A kind of method and base station equipment of unmanned plane detection