CN110089050B - 无人机蜂窝通信服务交付 - Google Patents

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Abstract

使用UAV网元可以使无线通信运营商能够向地理区域提供补充的蜂窝网络通信覆盖。可以确定由无人驾驶飞行器(UAV)网元服务的地理区域中的多个用户设备的地理位置。随后，可以接收影响UAV网元的UAV飞行或UAV通信信号发送或接收中的至少一个的地理区域的操作条件数据。因此，可以基于多个用户设备的地理位置和操作条件数据，来生成向地理区域中的一个或更多个特定用户设备提供网络覆盖的飞行轨迹。然后，控制命令被发送到UAV网元，以指示UAV网元根据飞行轨迹行进。

Description

无人机蜂窝通信服务交付
背景技术
无线通信设备是大多数用户日常生活中不可或缺的部分。无线通信设备用于进行语音呼叫，检查电子邮件和文本消息，更新社交媒体页面，流化媒体，浏览网站等。结果，无线通信设备的用户期望电信运营商始终提供持续且可靠的无线通信服务。
在某些情况下，无线通信服务可能由于自然或人为事件而中断。例如，自然灾害可能会击倒地理区域中的电力或至网元的通信电缆。在另一个示例中，庆祝活动或体育赛事可能导致极大数量的用户压倒网元并阻止网元提供足够的无线通信服务。在这种情况下，无线通信运营商可以将地面无线通信支持运载工具部署到受影响的地理区域以提供网络覆盖。
然而，在一些场景中，地面无线通信支持运载工具的部署可能受到自然地形特征和/或人为障碍物的阻碍。例如，陡峭的山坡或缺乏可通行的道路可能阻止地面无线通信支持运载工具到达受影响的地理区域，以提供补充的无线通信服务。缺乏补充的无线通信服务可能破坏第一响应者响应紧急事件和协调紧急服务工作的能力，以及防止公众在事件期间执行正常的无线通信。
附图说明
参考附图描述了详细描述，其中，附图标记的最左边的一个或更多个数字标识了首次出现附图标记的附图。在不同图中使用相同的附图标记表示相似或相同的项目。
图1示出了用于实现基于无人驾驶飞行器(UAV)的蜂窝通信服务交付的示例环境。
图2是示出提供网络覆盖的UAV网元的各种组件的块图。
图3是示出管理基于UAV的网元的运营商网络的UAV网元控制器的各种组件的块图。
图4是用于将UAV网元分派到地理位置以提供网络覆盖的示例过程的流程图。
图5是用于管理被分派到地理位置以提供网络覆盖的UAV网元的示例过程的流程图。
图6是用于为在地理区域中提供网络覆盖的UAV网元生成飞行轨迹的示例过程的流程图。
图7是用于管理包括至少一个UAV网元的多个网元之间的用户设备的切换的示例过程的流程图。
详细描述
本公开涉及使用无人驾驶飞行器(UAV)来提供蜂窝网络通信覆盖的技术。蜂窝网络通信覆盖范围可以由UAV交付到地理区域，否则该地理区域不具有来自地面网元的网络覆盖。在一些情况下，地理区域可以是正在经历破坏现有地面网元的功能的自然灾害或者人为事件的区域。在其他情况下，地理区域可以是通常未设置有蜂窝网络通信覆盖的远程区域。然而，由于某些事件的发生，无线通信运营商可能希望临时为远程区域提供网络通信覆盖。例如，紧急响应者可能已被分派到偏远地区，以对抗森林火灾或进行将经由蜂窝网络通信协调的救援行动。在一些场景中，可以将携带了提供网元(称为UAV网元)的通信设备的UVA分派到地理区域。
在能够提供蜂窝网络通信覆盖的地面运载工具单元不能行进到地理区域或者不能在指定的时间量内到达地理区域的情况下，可以分派UAV网元。例如，由于自然灾害或人为事件，可能使通往受影响地理区域的道路无法通行或几乎不能通行。在另一个示例中，地形特征和缺少现有道路可能阻止地面车辆单元到达地理区域。由无线通信运营商分派到特定地理区域的UAV网元可以使服务订户的用户设备能够使用由运营商的运营商网络提供的无线通信服务。
在各种实施例中，UAV网元可以由无线通信运营商的UAV网元控制器分派。在确定是否分派UAV网元时，UAV网元控制器不仅可以考虑地面运载工具单元是否能够被分派以提供相同的服务，还可以考虑多种其他因素。这些众多其他因素可能包括天气状况，地理特征，网络服务能力，政府飞行规则和限制等等。在一些实施例中，被分派到地理区域的UAV网元可以被配置为对特定高优先级用户设备的通信的处理进行优先化。在这样的实施例中，高优先级用户设备可以是由紧急响应者、执法人员和/或发送到地理区域的其他关键人员(例如，无线运营商技术人员)使用的用户设备。
UAV网元的使用可以使无线通信运营商能够向地理区域提供补充蜂窝通信覆盖(这里也称为网络覆盖)，否则使用基于地面运载工具的网元，这些地理区域在合理的时间量内不可访问或难以访问。以这种方式，当自然灾害或人为事件破坏正常的无线通信服务时，无线通信运营商的UAV网元可以向订户用户设备提供补充无线通信服务。可替代地，无线通信运营商的UAV网元可以向远程区域提供临时但必要的无线通信服务，以支持紧急响应或执法活动。这里描述的技术可以以多种方式实现。下面参考下面图1-7，在下面提供示例性实施方式。
示例环境架构
图1示出了用于实现基于无人驾驶飞行器(UAV)的蜂窝通信服务交付的示例环境100。环境100可以包括服务多个用户设备的无线运营商网络102，例如多个订户的用户设备104(1)-104(N)。由电信运营商操作的无线运营商网络102可以包括无线电接入网络106和核心网络108。无线运营商网络102可以根据一个或更多个技术标准提供电信和数据通信，例如GSM演进的增强数据速率(EDGE)，宽带码分多址(W-CDMA)，高速分组接入(HSPA)，长期演进(LTE)，CDMA-2000(码分多址2000)和/或等等。
无线电接入网络106可以包括多个基站，例如地面基站110(1)-110(N)。地面基站110(1)-110(N)负责处理用户设备104(1)-104(N)与核心网络108之间的语音和数据业务。因此，每个基站110(1)-110(N)可以提供相应的地面网元，其交付电信和数据通信覆盖。核心网络108可以使用网元来向多个用户设备104(1)-104(N)提供通信服务。例如，核心网络108可以将用户设备104(1)-104(N)连接到其他电信和数据通信网络，例如互联网112和公共交换电话网络(PSTN)114。在各种实施例中，核心网络108可以包括实现网络组件的一个或更多个计算设备116。网络组件可以包括服务GPRS支持节点(SGSN)，其语音呼叫路由至PSTN114并从PSTN 114路由语音呼叫，网关GPRS支持节点(GGSN)，其处理外部分组交换网络与核心网络108之间的数据通信的路由。网络组件还可以包括分组数据网络(PDN)网关(PGW)，其在GGSN和互联网112之间路由数据业务。另外，UAV网元控制器118可以由核心网络108的计算设备116实现。
用户设备104(1)-104(N)中的每一个可以是智能电话，平板电脑、嵌入式计算机***、或能够使用由无线运营商网络102提供的无线通信服务的任何其他设备。在各种实施例中，用户可以使用用户设备进行语音呼叫，发送和接收文本消息，以及从互联网112下载内容。
UAV网元控制器118可以分派UAV网元，以向地理区域提供补充网络通信覆盖。例如，可以分派UAV网元120以提供覆盖地理区域的网元124。地理区域可以包括正常地面蜂窝通信覆盖已经被破坏的区域或者否则没有配备地面蜂窝通信覆盖的远程区域。由于自然灾害或人为事件，正常的地面蜂窝通信覆盖可能会中断。
每个UAV网元可以是固定翼飞机、旋翼飞机、刚性浮力气体飞艇、非刚性浮力气体飞艇等形式的无人驾驶飞行器。无人机飞行器可以配备有微eNodeB，用于向用户设备提供上行链路和下行链路的蜂窝通信。无人驾驶飞行器可以进一步配备有通信中继组件，该通信中继组件将用户设备的通信业务中继到附近的地面基站。例如，UAV网元120可以向用户设备104(1)-104(N)提供蜂窝通信上行链路和下行链路，同时将来自用户设备104(1)-104(N)的任何通信业务中继到基站110(2)。以这种方式，UAV网元120可以最终使用基站110(2)的回程122，来在其自身和核心网络108之间路由用户设备104(1)-104(N)的通信业务。换句话说，基站110(2)可以充当关于UAV网元120的供体站点，用于将通信业务路由到核心网络108。
UAV网元(诸如UAV网元120之类)可以使用无线带内中继回程来将用户设备的通信业务中继到基站。在这种情况下，无线带内中继回程意味着UAV网元可以使用相同的通信频带，来向用户设备提供通信链路并将用户设备的通信业务中继到基站。UAV网元可以通过使用通信频带的一些物理资源块用于与用户设备的上行链路/下行链路，来实现无线带内中继回程，同时使用通信频带的其他物理资源块，来将用户设备的通信业务中继到基站。
在其他情况下，UAV网元可以以多输入、多输出(MIMO)方式使用多个通信频带，其中，一组通信频带被保留用于与用户设备的上行链路/下行链路通信，而另一组通信频带被保留用于将用户设备的通信业务中继到基站。在其他情况下，UAV频带网元可以使用多种通信技术来实现与用户设备的上行链路/下行链路通信，以及与基站的中继通信。例如，UAV网元可以将LTE通信频带用于与用户设备的上行链路/下行链路，同时使用微波频带或光信号来将用户设备的通信业务中继到基站。
UAV网元控制器118可以通过控制命令控制UAV网元的飞行。可以经由基站和/或卫星将控制命令发送到UAV网元。在一些实施例中，基站可以经由专用飞行控制通信频带将控制命令发送到UAV网元。专用飞行控制通信可以进一步用于从UAV网元接收操作信息。在其他实施例中，基站可以通过带内控制通信将控制命令发送到UAV网元。在这样的实施例中，用于将用户设备通信业务中继到UAV网元和从UAV网元中继用户设备通信业务的通信频带的一些物理资源块可以适用于控制命令使用。具体地，物理资源块可以用于向UAV网元发送控制命令并从UAV网元接收操作信息。
使用卫星将控制命令发送到UAV网元可以涉及UAV网元控制器118经由卫星通信信道将控制命令发送到卫星。反过来，卫星可以经由卫星下行链路信道将控制命令发送到UAV网元。相反，UAV网元可以使用卫星上行链路信道将操作信息发送到卫星，使得卫星可以使用卫星通信信道将UAV网元的操作信息中继到UAV网元控制器118。一般而言，UAV网元与基站之间的通信可能在范围上受到限制，并且UAV网元与卫星之间的通信可能很远并且很少受地形障碍的影响。因此，在一些情况下，UAV网元控制器118可以默认使用基站来尽可能地与UAV网元通信控制命令和操作信息。然而，当基站与UAV网元的通信丢失时，UAV网元控制器118可以切换到使用卫星通信来发送UAV网元的控制命令并从UAV网元接收操作信息。
由UAV网元控制器118发送到UAV网元的控制命令可以指导UAV网元的飞行路径。控制命令还可以命令UAV网元执行自动操作，例如从出发点自动起飞，飞到特定地理位置，在特定地理位置悬停在预设高度，相对于特定地理位置保持模式飞行，返回和降落在预定目的地点，和/或等等。由UAV网元提供的操作信息可以包括飞行遥测信息，地理位置信息，UAV健康信息(例如，发动机状态，燃料/动力状态，飞行控制表面状态，通信设备状态，警告信息，自诊断信息等等)和/或等等。
在各种实施例中，UAV网元控制器118可以使用控制命令分派UAV网元，以在地理区域提供网络覆盖。在确定是否分派UAV网元时，UAV网元控制器118不仅可以考虑是否可以分派地面车辆单元以提供相同的服务，还可以考虑多种其他因素。这些因素可以包括天气条件，地理特征，网络服务能力，政府飞行规则和限制等等。在一些情况下，UAV网元的任务可以是提供覆盖地理区域的最大部分的网元。
在其他情况下，UAV网元的任务可以是向地理区域中的最大数量的用户交付蜂窝通信覆盖。例如，UAV网元120可以被定位成向用户设备集群104(1)-104(4)提供蜂窝通信服务，而用户设备104(4)-104(N)可以没有蜂窝通信覆盖。在另外的实例中，被分派到地理区域的UAV网元可以被配置为对特定高优先级用户设备的通信的处理进行优先化。在这样的实施例中，高优先级用户设备可以是由紧急响应者和/或发送到地理区域的其他关键人员使用的用户设备。
示例UAV网元组件
图2是示出提供网络覆盖的UAV网元200的各种组件的块图。UAV网元200可以包括电源202、推进硬件204、飞行控制硬件206、通信硬件208、传感器210、一个或更多个处理器212和存储器214。电源202可以包括电池、可燃液体燃料、可燃气体燃料、固体推进剂燃料、太阳能电池板、压缩气体和/或其他能源。推进硬件204可以包括能够将由电源202提供的能量转换成UAV网元200的移动的机械装置。例如，推进硬件可以包括内燃机、电动机、喷射发动机、涡轮式旋桨发动机、火箭发动机、螺旋桨、转子等，其安装在UAV网元200的机翼和/或主体上。
飞行控制硬件206可以包括能够操纵UAV网元200的致动器和控制表面。例如，致动器可以包括液压致动器、气动致动器、电致动器等。致动器可以移动或偏转控制表面，以控制UAV网元200的移动。控制表面可以包括倾斜翼、方向舵、板条、副翼、升降舵、装饰翼片、翅片、鸭翼和/或等等。在一些实施例中，飞行控制硬件206可以与推进硬件204集成。例如，这种集成硬件可以包括倾斜转子、可变桨距转子、具有可移动推力喷嘴的喷气发动机，等等。
通信硬件208可以包括硬件组件，使得UAV网元200能够向用户设备104(1)-104(N)提供补充蜂窝通信覆盖，以及与UAV网元控制器118通信。在各种实施例中，通信硬件208可以包括数字信号处理器(DSP)，其包括单核或多核处理器。处理器可以并行执行操作，以处理连续的数据流。通信硬件208还可以包括管理高速通信接口的网络处理器，包括与***组件交互的通信接口。网络处理器和***组件可以通过交换结构链接。通信硬件208还可以包括硬件解码器和编码器、天线控制器、存储器缓冲器、网络接口控制器、信号收发器、用户识别模块(SIM)卡槽、通用串行总线(USB)控制器、和/或其他信号处理和通信组件。可以将SIM卡***SIM卡槽中以使UAV网元200能够与地面基站通信。可替代地，SIM卡可以是嵌入式SIM卡，其与其他组件硬连线。因此，通信硬件208可以支持用于蜂窝通信、微波通信和/或其他形式的基于电磁能量的通信的发送和接收数据。
通信硬件208还可以包括支持数据信号的发送和接收的一个或更多个天线。天线可以包括八木天线，喇叭天线、碟形反射器天线、缝隙天线、波导天线、维瓦尔第天线、螺旋天线、平面天线、偶极阵列天线、折纸天线和/或其他天线类型。在一些情况下，天线可以被定向成通过电子波束形成和/或通过天线控制器的天线的一个或更多个元件的机械移动指向特定方向。例如，被配置为向用户设备104(1)-104(N)提供蜂窝上行链路/下行链路的天线可以被定向为在面向下的半球形中、在UAV网元200的主体下方广播和接收无线电信号，因为UAV网元200通常在用户设备104(1)-104(N)上方飞行。在另一示例中，当UAV网元200沿着飞行路径行进时，被配置为与基站或卫星通信的天线可以在基站或卫星的方向上连续地重定向。
传感器210可包括相机、雷达、罗盘、空气速度传感器、高度传感器、全球定位***(GPS)传感器、控制设置传感器、推进设置传感器、车辆***健康传感器、应答器询问器和/或其他传感器。各种传感器可以提供关于UAV网元200的操作信息，该操作信息由通信硬件208发送到UAV网元控制器118。在一些情况下，UAV网元200可以进一步配备有应答器，其响应射频询问而提供运载工具识别和航班状态信息。
每个处理器212可以是单核处理器、多核处理器、复杂指令集计算(CISC)处理器或其他类型的处理器。存储器214可以使用计算机可读介质实现，例如计算机存储介质。计算机可读介质包括至少两种类型的计算机可读介质，即计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质包括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据之类的信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储技术、CD-ROM、数字存储盘或其他光存储器、磁带盒、磁带、磁盘存储器或其他磁存储设备，或者可以用于存储以供计算设备访问的信息的任何其他非传输介质。相反，通信介质可以体现为计算机可读指令、数据结构程序模块、或调制数据信号中的其他数据，例如载波或其他传输机制。
一个或更多个处理器212和存储器214可以实现飞行控制软件216和通信软件218。飞行控制软件216可以从UAV网元控制器118接收控制命令。反过来，飞行控制软件216可以根据控制命令操纵推进硬件204和飞行控制硬件206。此外，飞行控制软件216可以聚合由传感器210收集的操作信息，以传输到UAV网元控制器118。在一些实施例中，飞行控制软件216可以包括执行自动飞行操作的算法，例如从出发点飞行到特定位置或在特定位置着陆。
在其他情况下，飞行控制软件216可以包括机载防撞***(ACAS)，其响应于经由由传感器210获得的雷达信息、图像信息和/应答器信息感测到的另一个机载车辆的接近度，或者响应于存储在UAV网元200的内部地图数据库中的地形障碍物的接近度，自动地使UAV网元200从飞行路径转向。
通信软件218可以与通信硬件208协同工作，以为用户设备提供蜂窝通信覆盖，以及维持与UAV网元控制器118的通信。在各种实施例中，通信软件218可以包括与开放***互连模型(OSI)模型中的层相关联的软件组件。这些层可以包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、呈现层和应用层。例如，软件组件可以包括无线电驱动器、数据分组调度器、数据编码器、数据解码器、控制带内数据聚合的天线控制软件、数据路由、数据传输和数据接收功能。
示例UAV网元控制器组件
图3是示出管理基于UAV的网元的UAV网元控制器118的各种组件的块图。UAV网元控制器118可以在一个或更多个计算设备116上实现。计算设备116可以是无线电接入网络106或核心网络108的一部分。计算设备116可以包括通信接口302、一个或更多个处理器304、存储器306、和设备硬件308。通信接口302可以包括无线和/或有线通信组件，其使得计算设备能够经由无线运营商网络102向其他联网设备发送数据和从其他联网设备接收数据。设备硬件308可以包括执行用户界面、数据显示、数据通信、数据存储和/或其他服务器功能的附加硬件。
可以使用诸如计算机存储介质之类的计算机可读介质来实现存储器306。计算机可读介质包括至少两种类型的计算机可读介质，即计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质包括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据之类的信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储技术、CD-ROM、数字存储盘或其他光存储器、磁带盒、磁带、磁盘存储器或其他磁存储设备，或者可以用于存储以供计算设备访问的信息的任何其他非传输介质。相反，通信介质可以体现计算机可读指令、数据结构程序模块、或调制数据信号中的其他数据，例如载波或其他传输机制。
计算设备116的处理器304和存储器306可以实现操作***310、UAV网元控制器118和切换控制器312。操作***310可以包括启用计算设备116的组件，以通过各种接口(例如，用户控制、通信接口和/或存储器输入/输出设备)接收和发送数据，以及使用处理器304处理数据以生成输出。操作***310可以包括呈现组件，其呈现输出(例如，在电子显示器上显示数据，将数据存储在存储器中，将数据发送到另一电子设备等)。另外，操作***310可以包括执行通常与操作***相关联的各种附加功能的其他组件。
UAV网元控制器118可以包括分派模块314、轨迹计算模块316、飞行控制模块318和用户界面模块320。这些模块可以包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序指令、对象和/或数据结构。
分派模块314可以基于多个因素确定是否分派UAV网元。这些因素可以包括是否可以分派地面运载工具地面运载工具单元，以在期望的时间量内提供补充蜂窝网络通信覆盖。例如，缺乏道路、不通的地形、或困难的道路状况可能使得部署地面车辆单元变得不切实际或不可能。天气条件也可能是影响分派UAV网元的决定的因素。例如，高风条件或暴雨可能使UAV网元接地，直到风速或降水水位低于最大阈值。
因素还可以包括适用于部署参数的可用UAV网元。部署的参数可以包括地理区域的大小、预期在地理区域中的多个用户设备、要服务的用户设备的预期地面移动速度、地理区域中的地理特征的提升、最近地面基站与地理区域的接近度，和/或其他因素。
可用UAV网元的适用性可取决于UAV网元的规格。UAV网元的规格可以包括UAV网元中eNodeB的传输功率、用于与基站通信的UAV网元的中继收发器的传输功率、UAV网元的最大航高上限、UAV网元的最大高空持续时间、UAV网元的巡航速度、UAV网元的静止悬停能力、和/或UAV网元的其他飞行或通信特性。例如，非刚性浮力气体飞艇形式的UAV网元可具有高的高空持续时间但是低空速。因此，这种UAV网元对于长时间服务小的远程地理区域可能是理想的。另一方面，旋翼UAV网元可以具有悬停在固定位置但是可以具有相对短的高空持续的能力。因此，这样的UAV网元对于快速移动到小地理区域上的位置可能是理想的，以提供短期补充网络覆盖，直到地面基站重新上线为止。
可能影响UAV网元是否被分派的其他因素可以包括政府法规和对UAV飞越的限制。在一个示例中，政府机构可以要求UAV不超过每小时100英里的最大地面速度，并且不超过地平面(AGL)以上400英尺的最大高度。在UAV是浮力气体飞艇的情况下，政府飞行规则可能要求飞艇不得在任何机场的五英里半径内运行，并且可能仅在距离任何云底部不少于500英尺的情况下运行。在另一个示例中，政府机构可以在禁止某些类型的机载车辆在某位置操作的位置周围建立永久或临时禁飞区，限制空载车辆可以在该位置上操作的日期和/或时间等。
在各种实施例中，分派模块314可以基于存储在飞行操作数据源326中的操作条件数据324，来获得用于确定是否分派UAV网元的因素。飞行操作数据源326可以是数据源，其由无线运营商网络102和/或一个或更多个第三方维护。飞行操作数据源326可包括气象数据库、飞行信息数据库、UAV数据库、地图数据库、和网络操作数据库。气象数据库可以提供多个地理区域的天气数据和天气预报。飞行信息数据库可以提供政府飞行管制信息、政府飞行限制信息、航班时刻表和飞机飞行计划、飞机识别信息和/或等等。UAV数据库可以提供可用于由蜂窝通信运营商部署的UAV网元的规范和状态。地图数据库可以提供地理信息、地形信息、道路基础设施信息、自然或人造结构信息等。网络操作数据库可以提供无线运营商网络102的地面基站和其他网络组件的位置和规范，以及不同地理区域的订户用户设备的历史使用模式和趋势。在一些实施例中，分派模块314可以使用机器学习来基于来自飞行操作数据源326的数据，来确定是否分派特定的UAV网元。各种分类方案(显式地和/或隐式地训练的)和/或***(例如，支持向量机、神经网络、专家***、贝叶斯信念网络、模糊逻辑、数据融合引擎和/或类似物)可以与执行调度决策一起使用。
分类器是将输入属性向量x＝(x1，x2，x3，x4，xn)映射到输入属于类的置信度的函数，即f(x)＝置信度(类)。这种分类可以采用基于概率和/或统计的分析(例如，分解到分析效用(utilities)和成本中)，来预测或推断用户期望自动执行的动作。支持向量机(SVM)是可以由分派模块314使用的分类器的示例。SVM通过在可能输入的空间中找到超曲面来操作，超曲面尝试将触发标准与非触发事件分开。其他有向和无向模型分类方法包括例如朴素贝叶斯、贝叶斯网络、决策树、神经网络、模糊逻辑模型，并且也可以使用提供不同独立模式的概率分类模型。
分派模块314可以进一步分派UAV网元，以在各种情况下替换或补充另一个UAV网元。在一种场景中，分派模块314可以响应于从当前操作的UAV网元接收指示故障状态(例如机械故障或低燃料)的通知，来分派替换UAV网元。在另一种场景中，分派模块314可以响应于当前操作的UAV网元分派具有更大通信带宽或吞吐量的替换UAV网元，UAV网元指示其通信能力不足以维持用于音频通信质量的体验质量(QoE)度量和/或视频通信质量。在至少一个实施例中，QoE度量可以由在地理区域中活动的用户设备提供。
在相关场景中，分派模块314可以通过将当前操作的UAV网元服务的现有地理区域划分为多个部分，来补充当前操作的UAV网元与一个或更多个另外的UAV网元。以这种方式，地理区域的每个部分可以由UAV网元服务。例如，分派模块314可以从轨迹计算模块316接收其指示无法为UAV网元计算飞行轨迹的信号，使得由于结构或地形特征形式的障碍，UAV单元能够到达地理区域的特定部分中的一组用户设备。作为响应，分派模块314可以将地理区域划分为两个部分，并且从另一个方向分派另一个UAV网元，以到达先前不可到达的部分中的用户设备组。当不再需要UAV网元的存在时，分派模块314可以进一步从地理区域调用UAV网元。在各种情况下，当地理区域中的多个订户用户设备降低到预定阈值以下，当最初服务于地理区域的地面基站恢复功能时，或者当召回请求由用户通过用户界面模块320手动输入时，分派模块314可以调用UAV网元。
轨迹计算模块316可以基于地理区域中的用户设备的地理位置，来确定分派的UAV网元的飞行轨迹。分派的UAV网元可以主动向用户设备提供补充网络通信覆盖。在一些实施例中，具有全球定位***(GPS)能力或辅助GPS(A-GPS)能力的用户设备可以将其GPS位置发送到UAV网元。反过来，UAV网元可以将GPS位置转发到UAV网元控制器118。因此，轨迹计算模块316可以获得正在广播其GPS位置的每个用户设备的地理位置。
在其他实施例中，当UAV网元沿着飞行路径行进时，用户设备可以测量用户设备正从UAV网元接收的通信信号的信号稳健性。然后，测量的信号稳健性值由用户设备发送到UAV网元。反过来，UAV网元可以将测量结果转发到UAV网元控制器118。信号稳健性可以由用户设备以多种方式测量，例如通过信号强度或信号质量。可以通过接收信号强度指示符(RSSI)、参考信号接收功率(RSRP)、接收信道功率指示符(RCPI)或其他测量方式来测量信号强度。可以通过能量与接口比(ECIO)、参考信号接收质量(RSRQ)、信号与干扰加噪声比(SINR)、或其他测量方式来测量信号质量。以这种方式，轨迹计算模块316可以使用由每个用户设备提供的多个信号稳健性值，来对地理区域中的每个用户设备的地理位置进行三角测量。
轨迹计算模块316可以基于地理区域中的用户设备的地理位置来生成UAV网元的飞行轨迹。在各种实施例中，可以计算飞行轨迹，使得UAV网元向地理区域中的不同用户设备组提供补充网络覆盖。轨迹计算模块316可以使用最佳拟合算法(例如，最小二乘函数、卡方函数等)来生成拟合用户设备在该组中的地理位置内的UAV网元的飞行轨迹。然而，可以约束飞行轨迹的计算，使得UAV网元始终保持在为UAV网元提供中继回程的地面基站的预定范围内。不同的用户设备组可以包括地理区域中的所有用户设备、地理区域中的最大用户设备集群、一个或更多个用户设备的选定组、或者一个或更多个高优先级用户设备的特定组。例如，特定组可以包括已经由无线通信运营商保证具有符合特定SLA的通信服务的一个或更多个用户设备。
每个高优先级用户设备可以由设备发送的唯一设备标识码来标识。可替代地，轨迹计算模块316可以将用户设备的设备标识符(例如，国际移动订户识别码(DVISI)、移动台国际用户目录号码(MSISDN))与存储高优先级用户设备的设备标识符的数据库表进行比较，以便确定地理位置中是否存在高优先级用户设备，并且然后计算UAV网元的适当飞行轨迹，以向这种高优先级用户设备提供网络覆盖。随着用户设备的地理位置的改变，轨迹计算模块316可以连续地或周期性地重新计算飞行轨迹。
SLA可以规定网络覆盖提供满足某些QoE度量的音频和/或视频通信。在一些情况下，QoE度量可以指定对于特定服务时间段，用于每个通信的音频质量或视频质量的最低平均意见得分(MOS)，允许的无意的音频静音事件的最大数量，语音掉话事件的最大数量，冻结视频下载事件的最大数量，网页加载故障事件的最大数量和/或等等。在其他情况下，QoE度量可以指定特定服务时间段的可允许音频/视频同步故障事件的最大数量，最大可允许网页加载响应等待时间，特定服务时间段的可允许自适应比特率变化的最大数量。
在一些实施例中，轨迹计算模块316可以在计算UAV网元的飞行轨迹期间，进一步分析与地理区域相关的操作条件数据324。例如，操作条件数据324可以示出地理区域中的自然和/或人造结构，其影响UAV网元的飞行轨迹的计算，例如，必须由UAV网元规避的结构、可以阻止信号传输的地形特征、UAV网元必须避免的天气现象、和/或新实施的政府飞行规则或飞行限制，其可以迫使轨迹计算模块316改变计算的飞行轨迹。飞行轨迹可以由轨迹计算模块316配置，以通过使UAV在结构或地形特征周围或上方飞行，来规避结构或地形特征。在一些情况下，轨迹计算模块316可以确定其不能生成使得UAV网元能够飞越或绕过地形特征或结构的飞行轨迹，以便向位于地理区域的一部分的一组用户设备提供网络覆盖。在这样的实例中，轨迹计算模块316可以向分派模块314发信号，以分派另一个UAV网元以从不同方向到达该组用户设备。
飞行控制模块318可以将针对UAV网元计算的飞行轨迹转换为用于UAV网元的控制命令。在一些情况下，飞行控制模块318还可以将用户经由用户界面输入的手动控制命令中继到UAV网元。在另一实施例中，飞行控制模块318还可以将自动操作命令传递给UAV网元。例如，这些命令可以使UAV网元执行自动操作，例如从出发点自动起飞，飞到特定地理位置，悬停在预设高度的特定地理位置，以相对于特定的地理位置保持某种模式，返回并降落在预定的目的地点，和/或等等。
用户界面模块320可以使用户能够经由用户界面控件与UAV网元控制器118交互。用户界面控件可以包括数据输出设备(例如，可视显示器、音频扬声器)和一个或更多个数据输入设备。数据输入设备可以包括但不限于键盘、键盘、鼠标设备、接受手势的触摸屏、麦克风、语音或语音识别设备以及任何其他合适的设备或其他电子/软件选择方法中的一个或更多个的组合。因此，用户可以监控UAV网元相对于地理区域中的用户设备的位置和操作，手动输入超越UAV网元控制器118对UAV网元的控制的飞行控制命令，修改由UAV网元服务的地理区域，和/或等等。
切换控制器322可以控制用户设备在地面网元之间的切换，例如在基站110(1)和110(2)之间，以及在UAV网元和地面网元之间。当用户的用户设备在地理区域上漫游时，可能发生网元之间的用户设备的切换。在切换期间，可以从无线运营商网络102的一个网元或另一个网元传送参与正在进行的与无线运营商网络102的语音呼叫或数据会话的用户设备。换句话说，切换控制器322可以指示用户设备终止与第一网元的现有无线通信连接，并与第二网元建立新的无线通信连接，而不中断语音呼叫或数据会话。无线通信设备在由网元提供的多个无线电单元之间的这种转移可以被称为切换。然而，UAV网元最终必须使用附近地面网元的有线回程来将用户设备通信业务中继到无线运营商网络102的核心网络108。因此，在一些情况下，切换控制器322可被配置成，即使当用户设备指示用户设备从UAV网元获得更健壮的通信信号时，也禁止将用户设备从地面网元切换到UAV网元。
在各种实施例中，切换控制器322可以从用户设备接收用于与用户设备通信的地面网元的第一信号稳健性值。地面网元可以与用户设备通信，以便在用户设备和无线运营商网络102的核心网络108之间路由语音或数据通信业务。切换控制器322还可以从用户设备接收与第一网元相邻的特定网元的第二信号稳健性值。用户设备从多个网元接收的信号的信号稳健性可以由用户设备上的连接管理器测量。在各种实施例中，连接管理器可以在芯片组级别、操作***级别或应用级别上实现。
在第二信号稳健性值比第一信号稳健性值大最小差值的情况下，切换控制器322可以确定特定网元是否是正在使用地面网元的回程来将用户设备通信路由到核心网络108的UAV网元。在一些实施例中，最小差值可以被配置为防止两个网元之间的、由于地面网元和特定网元的信号稳健性值的细微差别造成的过度切换。在各种实施例中，切换控制器322可以基于网元的单元标识符来识别网元的类型(例如，地面对UAV)。例如，网元的单元标识符可以包括切换控制器322可读的嵌入式单元类型信息。可替代地，切换控制器322可以使用交叉引用单元标识符与单元类型的运营商网络数据库来确定网元的类型。运营商网络数据库还可以识别其回程由UAV网元使用的地面网元。
因此，如果特定网元是不使用地面网元的回程的另一个地面网元或UAV网元，则切换控制器322可以指示用户设备从与地面网元的通信切换到与特定网元通信。作为响应，用户设备上的连接管理器可以指示用户设备的通信管理器与特定网元建立新的通信连接，并终止与地面网元的现有通信连接。然而，如果特定网元实际上是使用地面网元的回程的UAV网元，则切换控制器322可以避免指示用户设备从地面网元切换到特定网元，除非第二信号稳健性值与第一信号稳健性值之间的差值超过最大差值。最大差值可以大于最小差值，并且被建立以确保：仅当用户设备从地面网元真正无法接收到足够的服务时，用户设备才切换到正在使用地面网元的回程的UAV网元。因此，当这种差异超过最大差值时，切换控制器322可以指示用户设备从与地面网元的通信切换到与特定网元的通信。
在替代实施例中，替代使用第二信号稳健性值和第一信号稳健性值之间的差异，切换控制器322可以改为确定地面网元的第一信号稳健性值是否下降到最小值阈值以下。当发生这种情况时，切换控制器322可以指示用户设备在第一信号稳健性值下降到低于最小值阈值时切换。最小值阈值可以是信号稳健性水平，低于该信号稳健性水平，地面网元不再能够充分地向满足一个或更多个QoE度量的用户设备提供足够的通信服务。可替代地，最小值阈值可以是信号稳健性级别，低于该信号稳健性级别，用户设备可以考虑与待丢失的地面网元的通信。关于切换控制器322的操作的附加细节在图7中示出。
示例性流程
图4-7示出了实现基于UAV的蜂窝通信服务交付的说明性过程400-700。过程400-700中的每一个被示为逻辑流程图中的块的集合，其表示可以以硬件、软件或其组合实现的操作顺序。在软件的背景中，块表示计算机可执行指令，当可执行指令由一个或更多个处理器执行时，执行所述操作。通常，计算机可执行指令可以包括执行特定功能或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。描述操作的顺序不旨在被解释为限制性的，并且可以以任何顺序和/或并行地组合任何数量的所描述的块以实现该过程。出于讨论目的，参考图1的环境100描述过程400-700。
图4是用于将UAV网元分派到地理位置以提供网络覆盖的示例过程400的流程图。在块402处，UAV网元控制器118可以接收为地理区域提供网络覆盖的请求。在一些实施例中，该请求可以由无线运营商网络102的管理员手动输入。例如，管理员可以使用交互式地图，来选择特定地理区域。在其他实施例中，该请求可以由检测到无线运营商网络102的基站中的故障的故障检测软件自动发起。
在块404处，UAV网元控制器118可以确定用于提供网络覆盖的地面车辆是否可部署到该地理区域。在各种实施例中，UAV网元控制器118可以基于地理区域的地形和道路基础设施数据做出这样的确定。因此，在决策块406处，如果UAV网元控制器118确定地面车辆不可部署，则过程400可以进行到块408。
在块408处，UAV网元控制器118可以确定飞行操作数据是否指示其适合于部署UAV网元。在各种实施例中，飞行操作数据可包括气象数据、UAV网元规范数据、飞机飞行时间表和飞行计划数据、政府飞行规则数据、政府飞行限制数据等。因此，在决策块410处，如果UAV网元控制器118确定其适合部署UAV网元，则过程400可以进行到块412。在块412，UAV网元控制器118可以调度UAV网元为地理区域提供网络覆盖。
返回到决策块410，如果UAV网元控制器118根据飞行操作数据确定其不适合部署UAV网元，则过程400可以进行到块414。在块414，如果UAV网元控制器118可以监控影响UAV网元的部署的飞行操作数据，以提供网络覆盖，使得过程400可以循环回来，使得UAV网元控制器118可以在块408进行另一个确定。返回到决策框406，如果UAV网元控制器118确定地面车辆是可部署的，则过程400可以进行到块416。在块416，UAV网元控制器118可以分派地面车辆以提供网络覆盖。
图5是用于管理被分派到地理位置以提供网络覆盖的UAV网元的示例性过程500的流程图。在框502处，UAV网元控制器118可以从由提供网络覆盖的UAV网元服务的、地理区域中的多个用户设备的一个或更多个第一用户设备接收地理位置数据。在各种实施例中，每个第一用户设备的GPS坐标形式的地理位置可以由设备上的GPS或A-GPS传感器提供。地理位置数据由每个用户设备发送到UAV网元，然后UAV网元将地理位置数据转发到UAV网元控制器118。在块504，UAV网元控制器118可以基于相应的地理位置数据，为每个第一用户设备确定地理位置。
在块506处，UAV网元控制器118可以从由UAV网络节点服务的、地理区域中的多个用户设备的一个或更多个第二用户设备接收信号稳健性值。在各种实施例中，由用户设备提供的信号稳健性值可以是由用户设备获得的信号强度或信号质量测量值。
在块508，UAV网元控制器118可以基于用户设备的对应信号稳健性值，来确定每个第二用户设备的地理位置。在各种实施例中，UAV网元控制器118可以使用由每个用户设备提供的多个信号稳健性值，来对地理区域中的每个用户设备的地理位置进行三角测量。
在块510处，UAV网元控制器118可以接收影响UAV飞行或UAV通信信号发送和接收的地理区域的操作条件数据。在各种实施例中，操作条件数据可以示出地理区域中的、影响UAV网元的飞行轨迹的计算的自然和/或人造结构，例如，必须由UAV网元避开的结构、可能阻止信号传输的地形特征、UAV网元必须躲避的天气现象、或可能迫使UAV网元控制器118改变飞行轨迹的政府飞行规则或限制。
在块512处，UAV网元控制器118可以至少基于指定用户设备的地理位置，生成UAV网元的飞行轨迹，该UAV网元服务于该地理区域中的一个或更多个特定用户设备。在各种实施例中，UAV网元控制器118可以使用最佳拟合算法(例如，最小二乘函数、卡方函数等)，来生成拟合于一个或更多个特定用户设备的地理位置内的UAV网元的飞行轨迹。然而，可以约束飞行轨迹的计算，使得UAV网元始终保持在与地面基站的预定通信范围内，其为UAV网元提供中继回程。在一些实施例中，由UAV网元控制器118执行的计算还可以考虑操作条件数据。在块514处，UAV网元控制器118可以指示UAV网元根据飞行轨迹行进。在各种实施例中，UAV网元控制器118可将计算的飞行轨迹转换为发送到UAV网元的控制命令。
在决策块516处，UAV网元控制器118可以确定是否修改了地理区域。在一些情况下，可以通过来自用户的用户输入来修改地理区域。在其他情况下，当UAV网元控制器118确定地理区域中的订户用户设备的数量超过预定的最大阈值时，UAV网元控制器118可以自动修改地理区域(例如，减少区域)。相反，当UAV网元控制器118确定地理区域中的订户用户设备的数量已经下降到预定的最小阈值以下时，UAV网元控制器118可以自动修改地理区域(例如，增加区域)。因此，在决策块516，如果UAV网元控制器118确定地理区域被修改，则过程500可以进行到块518。
在块518处，UAV网元控制器118可以指示UAV网元在修改的地理区域中操作。在各种实施例中，修改的地理区域可以包括原始地理区域的一部分，可以与原始地理区域重叠，或者可以与原始地理区域完全不同。然而，如果UAV网元控制器118确定地理区域未被修改，则过程500可以进行到决策块520。
在决策块520处，UAV网元控制器118可以确定是否要用一个或更多个另外的UAV网元替换或补充UAV网元。例如，UAV网元控制器118可以由于机械故障或低燃料而用另一个UAV网元替换UAV网元，或者用一个或更多个另外的UAV网元补充UAV网元，以提供更大的通信带宽、吞吐量、或地理区域的覆盖范围。因此，如果UAV网元控制器118确定要替换或补充UAV网元，则过程500可以继续到块522。
在块522处，UAV网元控制器118可以用一个或更多个另外的可用UAV网元替换或补充UAV。UAV网元控制器118可以向UAV网元发送控制命令，以从地理区域移除UAV网元。替代地或同时地，UAV网元控制器118可以向一个或更多个另外的可用UAV网元发送控制命令，以将这些单元导向(vector)地理区域。然而，如果UAV网元控制器118确定不要替换或补充UAV网元，则过程500可以循环回到块502。
图6是用于生成正在地理区域中提供网络覆盖的UAV网元的飞行轨迹的示例过程600的流程图。过程600可以进一步示出过程500的块512。在块602，UAV网元控制器118可以生成UAV网元的飞行轨迹，以服务于地理区域中的最大数量的用户设备。在块604处，UAV网元控制器118可以确定是否接收到根据针对一个或更多个用户设备的高优先级组的SLA提供有保证服务的请求。例如，高优先级组中的一个或更多个用户设备可以属于紧急响应者，例如紧急医疗技术人员、执法人员、消防员等。因此，在决策块606，如果UAV网元控制器118确定在接收到请求时，过程600可以进行到块608。
在块608，UAV网元控制器118可以生成UAV网元的飞行轨迹，以便为一个或更多个用户设备的高优先级组提供保证服务。在块610处，UAV网元控制器118可以确定是否终止提供保证服务的请求。例如，可以在来自用户的输入时手动终止请求，或者当为SLA指定的服务持续时间到期时自动终止该请求。因此，在决策块612处，如果UAV网元控制器118确定请求被终止，则过程600可以循环回到块602。
返回到决策块606，如果UAV网元控制器118确定没有接收到提供保证服务的请求，则过程600还可以循环回到块602。返回到决策块612，如果UAV网元控制器118确定请求未被终止，则过程600可以循环回到块608。
图7是用于管理包括至少一个UAV网元的多个网元之间的用户设备的切换的示例过程700的流程图。在块702处，切换控制器322可以接收由用户设备针对当前与用户设备通信的地面网元收集的第一信号稳健性值。地面网元可以与用户设备通信，以便在用户设备和无线运营商网络102的核心网络108之间路由语音或数据通信业务。在各种实施例中，信号稳健性值可以由用户设备以多种方式测量，例如通过信号强度或信号质量。在各种实施例中，切换控制器322可以在无线电接入网络106或无线运营商网络102的核心网络108处实现。在块704，切换控制器322可以接收由用户设备收集的第二信号稳健性值，因为特定网元靠近第一网元。
在块706处，切换控制器322可以确定第二信号稳健性值是否比第一信号稳健性值大至少最小差值。在一些实施例中，最小差值可以被配置为防止由于地面网元和特定网元的信号稳健性值的微小差异而导致的两个网元之间的过度切换。因此，在决策块708处，如果切换控制器322确定第二信号稳健性值比第一信号稳健性值大至少预定值差，则过程700可以进行到块710。
在块710处，切换控制器322可以确定特定网元是UAV网元还是地面网元。在各种实施例中，特定网元的类型可以由切换控制器322基于特定网元的单元标识信息来确定。因此，在决策块712处，如果切换控制器322确定特定网元是地面网元，则过程700可以进行到块714。在块714，切换控制器322可以命令用户设备从与地面网元进行通信切换到与特定网元进行通信。在各种实施例中，从地面网元到特定网元的切换可以由用户设备上的连接管理器执行。
然而，在决策块712处，如果切换控制器322确定特定网元是UAV单元，则过程700可以进行到决策块716。在决策块716，切换控制器322可以确定特定网元正在使用地面网元的回程，来将用户设备通信路由到无线运营商网络102的核心网络108。在一些情况下，特定网元可以是使用地面网元的回程来将用户设备通信路由到核心网络108的UAV网元。在备选实例中，特定网元可以是使用不同地面网元的回程来将用户设备通信路由到核心网络108的UAV网元。因此，在决策块718，如果切换控制器322确定特定网元是正在使用地面网元的回程的UAV网元，则过程700可以进行到决策块720。
在决策块720处，切换控制器322可以确定第二信号稳健性值与第一信号稳健性值之间的差是否超过最大差值。在各种实施例中，最大差值可以大于最小差值，并且被建立以确保仅当用户设备是真正无法从地面网元接收足够的服务时，才将用户设备切换到正在使用地面网元的回程的UAV网元。因此，如果切换控制器322确定差异未超过最大差异值，则过程700可以进行到块722。
在块722，切换控制器322可以通过阻止指示用户设备执行任何切换来将用户设备保持在第一网元，即使通常会发生切换。切换控制器322的这种保持动作有效地防止用户设备为了获得略高的信号稳健性而不必要地从地面网元切换到UAV网元，其仅使得用户设备通信业务由与切换之前相同的回程处理。然而，如果切换控制器322确定第二信号稳健性值与第一信号稳健性值之间的差超过最大差值，则过程700可以返回到块714。再次，在块714，切换控制器322可以命令用户设备从与地面网元的通信切换到与特定网元通信。
返回到决策块718，如果切换控制器322确定特定网元未使用地面网元的回程，则过程700还可以循环回到块714。再次，在块714，切换控制器322可以命令用户设备从与地面网元的通信切换到与特定网元的通信。返回到决策块708，如果切换控制器322确定第二信号稳健性值不比第一信号稳健性值大至少最小差值，则过程700可以直接进行到块722。再次，在块722，切换控制器322可以通过阻止指示用户设备执行任何切换来将用户设备保持在地面网元。
UAV网元的使用可以使无线通信运营商能够使用基于地面运载工具的网元，为以合理的量无法访问或难以访问的地理区域提供补充的蜂窝网络通信覆盖。以这种方式，当自然灾害或人为事件破坏正常的无线通信服务时，无线通信运营商的UAV网元可以向订户用户设备提供补充无线通信服务。可替代地，无线通信运营商的UAV网元可以向远程区域提供临时但必要的无线通信服务，以支持紧急响应或执法活动。
结论
尽管用结构特征和/或方法动作专用的语言描述了本主题，但应理解，所附权利要求书中定义的主题不必限于所描述的具体特征或动作。而是，具体特征和动作被公开为实现权利要求的示例性形式。

Claims (11)

1.一种用于实现基于无人驾驶飞行器的蜂窝通信服务的***，包括：
一个或更多个处理器；和
存储器，其中，存储有指令，当所述指令由所述一个或更多个处理器执行时，使得所述一个或更多个处理器执行动作，所述动作包括：
确定由无人驾驶飞行器网元服务的地理区域中的多个用户设备的地理位置，所述无人驾驶飞行器网元将无线运营商网络的网络覆盖范围扩展到所述地理区域的至少一部分；
基于所述多个用户设备的所述地理位置，将控制命令发送至所述无人驾驶飞行器网元，所述无人驾驶飞行器网元根据飞行轨迹来分派所述无人驾驶飞行器网元以行进，所述飞行轨迹向所述地理区域中的所述多个用户设备的一个或更多个特定用户设备提供网络覆盖，所述无人驾驶飞行器网元利用地面网元的回程以将所述一个或更多个特定用户设备的通信路由到所述无线运营商网络的核心网络；
从与所述地面网元通信的用户设备接收所述地面网元的第一信号稳健性值和接近所述地面网元的特定网元的第二信号稳健性值，所述第二信号稳健性值比所述第一信号稳健性值更大；
响应于确定所述特定网元是不使用所述地面网元的所述回程来将任意设备的通信路由到所述核心网络的附加网元，发送指示所述用户设备从与所述地面网元通信切换到与所述特定网元通信的命令；和
响应于确定所述特定网元是正在使用所述地面网元的所述回程以将通信路由到所述核心网络的所述无人驾驶飞行器网元，并响应于确定所述第二信号稳健性值与所述第一信号稳健性值之间的差值不超过最大差值，阻止发送指示所述用户设备从与所述地面网元通信切换到与所述特定网元通信的命令。
2.根据权利要求1所述的***，其中，所述动作还包括：
接收为所述地理区域提供网络覆盖的请求，所述请求由用户手动输入或由检测到所述无线运营商网络的基站中的故障的故障检测软件发起；和
响应于至少确定用于提供所述网络覆盖的地面运载工具不可部署到所述地理区域或者在预定时间量内不可部署到所述地理区域，发送将所述无人驾驶飞行器网元分派到所述地理区域的附加控制命令。
3.根据权利要求1所述的***，其中，所述动作还包括：响应于来自所述无人驾驶飞行器网元的故障指示，或响应于所述无人驾驶飞行器网元的通信能力不足以维持关于所述一个或更多个特定用户设备的音频通信质量或视频通信质量的一个或更多个服务质量的度量，用附加无人驾驶飞行器网元对所述无人驾驶飞行器网元进行替换或补充中的至少一个。
4.根据权利要求3所述的***，其中，所述一个或更多个特定用户设备位于所述地理区域的特定部分中，还包括：响应于所述飞行轨迹由于地形特征或结构不能使所述无人驾驶飞行器网元到达所述地理区域的所述特定部分，分派附加无人驾驶飞行器网元以向所述一个或更多个特定用户设备提供所述网络覆盖。
5.根据权利要求1所述的***，其中，所述一个或更多个特定用户设备包括用户设备的最大集群，所选择的用户设备组，或者属于紧急响应者的一个或更多个高优先级用户设备的特定组。
6.根据权利要求1所述的***，其中，生成包括部分地基于指示以下中的一个或更多个的操作条件数据生成所述飞行轨迹：所述地理区域中影响所述飞行轨迹的自然或人造结构，阻挡信号传输的地形特征，所述无人驾驶飞行器网元必须避免的天气现象，或强制改变所述飞行轨迹的政府飞行管制或飞行限制。
7.根据权利要求1所述的***，其中，所述多个用户设备中的用户设备的地理位置由所述用户设备的全球定位***组件提供，或者由所述用户设备从所述用户提供的多个信号稳健性测量值进行三角测量，由所述用户设备获得由所述无人驾驶飞行器网元发送的通信信号的所述多信号稳健性测量。
8.一种或更多种非暂时性计算机可读介质，存储计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在执行时使得一个或更多个处理器执行动作，包括：
响应于至少确定用于提供无线运营商网络的网络覆盖的地面运载工具不能部署到地理区域或者不能在预定的时间量内部署到所述地理区域，将无人驾驶飞行器网元分派到所述地理区域；
确定由所述网元服务的所述地理区域中的多个用户设备的地理位置，所述无人驾驶飞行器网元将所述无线运营商网络的所述网络覆盖范围扩展到所述地理区域的至少一部分；
基于所述多个用户设备的所述地理位置，将控制命令发送至所述无人驾驶飞行器网元，所述无人驾驶飞行器网元根据飞行轨迹来分派所述无人驾驶飞行器网元以行进，所述飞行轨迹向所述地理区域中的所述多个用户设备的一个或更多个特定用户设备提供网络覆盖，所述无人驾驶飞行器网元利用地面网元的回程将所述一个或更多个特定用户设备的通信路由到所述无线运营商网络的核心网络；
从与所述地面网元通信的用户设备接收所述地面网元的第一信号稳健性值和接近所述地面网元的特定网元的第二信号稳健性值，所述第二信号稳健性值比所述第一信号稳健性值更大；
响应于确定所述特定网元是不使用所述地面网元的所述回程来将任意设备的通信路由到所述核心网络的附加网元，发送指示所述用户设备从与所述地面网元通信切换到与所述特定网元通信的命令；和
响应于确定所述特定网元是正在使用所述地面网元的所述回程以将通信路由到所述核心网络的所述无人驾驶飞行器网元，并响应于确定所述第二信号稳健性值与所述第一信号稳健性值之间的差值不超过最大差值，阻止发送指示所述用户设备从与所述地面网元通信切换到与所述特定网元通信的命令。
9.一种用于实现基于无人驾驶飞行器的蜂窝通信服务的计算机实现的方法，包括：
从正在与地面网元通信的用户设备接收无线运营商网络的所述地面网元的第一信号稳健性值，所述地面网元包括将用户设备的用户设备通信路由到所述无线运营商网络的核心网络的回程；
从所述用户设备接收接近所述地面网元的所述无线运营商网络的特定网元的第二信号稳健性值，所述第二信号稳健性值大于所述第一信号稳健性值；
响应于确定所述特定网元是所述无线运营商网络的地面网元或者是不使用所述地面网元的回程来将所述用户设备的通信路由到所述无线运营商网络的所述核心网络的无人驾驶飞行器网元，发送指示所述用户设备从与所述地面网元通信切换到与所述特定网元通信的命令；和
响应于确定所述特定网元是正在使用所述地面网元的所述回程以将所述用户设备的通信路由到所述无线运营商网络的所述核心网络的无人驾驶飞行器网元，并响应于所述第二信号稳健性值与所述第一信号稳健性值之间的差值不超过最大差值，阻止发送指示所述用户设备从与所述地面网元通信切换到与所述特定网元通信的命令。
10.根据权利要求9所述的计算机实现的方法，其中，所述第二信号稳健性值与所述第一信号稳健性值之间的差值超过最小差值，所述最小差值小于所述最大差值。
11.根据权利要求9所述的计算机实现的方法，还包括：响应于确定所述第二信号稳健性值和所述第一信号稳健性值之间的所述差值超过所述最大差值，并且响应于确定所述特定网元是正在使用所述地面网元的所述回程的所述无人驾驶飞行器网元，发送指示所述用户设备从与所述地面网元通信切换到与所述特定网元通信的命令。
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