KR20230027967A - Method and apparatus for supporting unmanned aerial vehicle communications - Google Patents

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KR20230027967A
KR20230027967A KR1020210110327A KR20210110327A KR20230027967A KR 20230027967 A KR20230027967 A KR 20230027967A KR 1020210110327 A KR1020210110327 A KR 1020210110327A KR 20210110327 A KR20210110327 A KR 20210110327A KR 20230027967 A KR20230027967 A KR 20230027967A
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Abstract

A communication method performed by a first communication node in a communication system is disclosed. A communication method performed by a terrestrial radio station comprises the following steps of: transmitting an uplink channel including a medium access control (MAC) protocol data unit (PDU) to an uplink slot; allocating one or more downlink slots to one or more unmanned aerial vehicles receiving the uplink channel; and receiving a downlink channel including information generated based on information included in the uplink channel through the one or more downlink slots.

Description

무인기 통신을 지원하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SUPPORTING UNMANNED AERIAL VEHICLE COMMUNICATIONS}Method and apparatus for supporting UAV communication {METHOD AND APPARATUS FOR SUPPORTING UNMANNED AERIAL VEHICLE COMMUNICATIONS}

본 발명은 무인기 통신 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무인기 통신을 지원하기 위한 프레임 구조 및 통신 방법에 관한 것이다.The present invention relates to UAV communication technology, and more particularly, to a frame structure and communication method for supporting UAV communication.

셀룰러(cellular) 통신 네트워크에서 단말(user equipment)은 일반적으로 기지국(base station)을 통해 데이터 유닛(data unit)을 송수신할 수 있다. 예를 들어, 제2 단말로 전송될 데이터 유닛이 존재하는 경우, 제1 단말은 제2 단말로 전송될 데이터 유닛을 포함하는 메시지를 생성할 수 있고, 생성된 메시지를 자신이 속한 제1 기지국에 전송할 수 있다. 제1 기지국은 제1 단말로부터 메시지를 수신할 수 있고, 수신된 메시지의 목적지가 제2 단말인 것을 확인할 수 있다. 제1 기지국은 확인된 목적지인 제2 단말이 속한 제2 기지국에 메시지를 전송할 수 있다. 제2 기지국은 제1 기지국으로부터 메시지를 수신할 수 있고, 수신된 메시지의 목적지가 제2 단말인 것을 확인할 수 있다. 제2 기지국은 확인된 목적지인 제2 단말에 메시지를 전송할 수 있다. 제2 단말은 제2 기지국으로부터 메시지를 수신할 수 있고, 수신된 메시지에 포함된 데이터 유닛을 획득할 수 있다.In a cellular communication network, a user equipment may generally transmit and receive a data unit through a base station. For example, when there is a data unit to be transmitted to the second terminal, the first terminal may generate a message including the data unit to be transmitted to the second terminal, and send the generated message to the first base station to which it belongs. can transmit The first base station can receive a message from the first terminal and can confirm that the destination of the received message is the second terminal. The first base station may transmit the message to the second base station to which the second terminal, which is the confirmed destination, belongs. The second base station may receive a message from the first base station and may confirm that the destination of the received message is the second terminal. The second base station may transmit a message to the second terminal, which is the confirmed destination. The second terminal may receive a message from the second base station and obtain a data unit included in the received message.

한편, 무인기와 지상 또는 무인기간 앞서 설명된 데이터 유닛의 송수신 절차를 수행하기 위해, 고신뢰성을 요구하는 무인기의 제어 데이터와 광대역성을 요구하는 임무용 데이터 통신을 모두 지원하는 통신 방식이 필요할 수 있다.On the other hand, in order to perform the transmission and reception procedure of the data unit described above between the UAV and the ground or UAV, a communication method supporting both control data of the UAV requiring high reliability and data communication for missions requiring broadband may be required. .

무인기를 활용한 재난 치안 예방 및 대응으로 국민안전을 제고하기 위한 재난 치안 무인기의 안정적 운용 및 임무 수행을 위한 무인기 제어와 임무용 데이터 전달하기 위한 주 통신 링크로써 이동통신 기술이 고려될 수 있다. 그러나 이동통신 기술 또한 산악, 해상 등 기존 이동통신망의 커버리지 밖에서는 통신이 두절되는 문제점이 있을 수 있다. 국내 언제 어디서나 재난 치안 상황에서 무인기 운용이 가능해야 하다는 점을 고려할 때, 주 통신링크의 이동통신을 이용할 수 없는 지역에서도 무인기의 안정적 제어 및 임무 수행을 위한 보조 통신링크가 필수적으로 요구될 수 있다.Mobile communication technology can be considered as a main communication link to control UAVs for stable operation and mission performance of disaster policing UAVs to improve public safety through disaster public safety prevention and response using UAVs and to transmit mission data. However, mobile communication technology may also have a problem in that communication is disconnected outside the coverage of the existing mobile communication network, such as in the mountains and the sea. Considering that UAVs should be able to be operated in a disaster and public order situation anytime and anywhere in Korea, a secondary communication link for stable control and mission performance of UAVs may be essential even in areas where mobile communication of the main communication link is unavailable.

이에 따라 국내에서는 무인기의 안정적 운용 및 무인기 운용 확대를 위해 무인기 제어 및 임무용 면허 주파수 대역이 C 대역 주파수를 분배한 바 있다. 반면 임무용 통신 C 대역 주파수는 국내용으로 5091-5150 MHz 대역이 분배되었다.Accordingly, in Korea, the C-band frequency has been distributed to the licensed frequency band for UAV control and missions for stable operation and expansion of UAV operation. On the other hand, the 5091-5150 MHz band was allocated for domestic use in the C band for mission communication.

C 대역에서, 제어용 통신과 달리 임무용 통신의 경우, 최적화된 기술 개발 및 표준화가 진행된 바 없다. 따라서 무인기 운용 시나리오를 고려하여 C 대역에서의 임무용 통신을 위한 최적의 통신 방식 도출이 필요하다.In the C band, unlike control communication, in the case of mission communication, optimized technology development and standardization have not been carried out. Therefore, it is necessary to derive the optimal communication method for mission communication in the C band considering the UAV operation scenario.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 무인기와 지상 또는 무인기간 제어용 및 임무용 데이터의 통신 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention to solve the above problems is to provide a communication method and apparatus for control and mission data between an UAV and a ground or UAV.

목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 지상 무선국에 의해 수행되는 통신 방법은, MAC(medium access control) PDU(protocol data unit)를 포함하는 상향링크 채널을 상향링크 슬롯에서 전송하는 단계, 상기 상향링크 채널을 수신한 하나 이상의 무인기들에 하나 이상의 하향링크 슬롯들을 할당하는 단계 및 상기 상향링크 채널에 포함된 정보에 기초하여 생성된 정보를 포함하는 하향링크 채널을 상기 하나 이상의 하향링크 슬롯들을 통해 수신하는 단계를 포함한다. A communication method performed by a terrestrial radio station according to a first embodiment of the present invention for achieving the object includes transmitting an uplink channel including a medium access control (MAC) protocol data unit (PDU) in an uplink slot. Allocating one or more downlink slots to one or more UAVs receiving the uplink channel, and assigning a downlink channel including information generated based on information included in the uplink channel to the one or more downlink slots It includes the step of receiving through the.

여기서, 상기 MAC PDU를 포함하는 상향링크 채널을 상향링크 슬롯에서 전송하는 단계는, 제1 무인기 및 제2 무인기를 포함하는 복수의 무인기들이 상기 지상 무선국과 통신을 수행하는 경우, 제1 MAC PDU와 제2 MAC PDU를 다중화하는 단계를 포함하며, 상기 제1 MAC PDU 및 상기 제2 MAC PDU는 상기 MAC PDU에 속하고, 상기 제1 MAC PDU는 제1 무인기를 위한 제어 정보를 포함하며, 상기 제2 MAC PDU는 제2 무인기를 위한 제어 정보를 포함할 수 있다.Here, in the step of transmitting the uplink channel including the MAC PDU in the uplink slot, when a plurality of UAVs including a first UAV and a second UAV communicate with the terrestrial radio station, the first MAC PDU and Multiplexing a second MAC PDU, wherein the first MAC PDU and the second MAC PDU belong to the MAC PDU, the first MAC PDU includes control information for a first UAV, and wherein the first MAC PDU includes control information for a first UAV; The 2 MAC PDU may include control information for the second UAV.

여기서, 상기 하나 이상의 하향링크 슬롯들을 할당하는 단계는, 제1 무인기를 포함하는 복수의 무인기들이 상기 지상 무선국과 통신을 수행하는 경우, 상기 제1 무인기를 위한 하향링크 슬롯 A를 할당하는 단계를 포함하고, 상기 하향링크 슬롯 A는 상기 하나 이상의 하향링크 슬롯들에 속하고, 상기 제1 무인기로부터 상기 하향링크 채널을 수신하기 위해 사용될 수 있다.Here, the allocating one or more downlink slots includes allocating a downlink slot A for the first UAV when a plurality of UAVs including a first UAV communicate with the terrestrial radio station. And, the downlink slot A belongs to the one or more downlink slots and can be used to receive the downlink channel from the first UAV.

여기서, 상기 복수의 무인기들 중 제2 무인기를 위한 하향링크 슬롯 B를 할당하는 단계를 더 포함하고, 상기 하향링크 슬롯 B는 상기 하나 이상의 하향링크 슬롯들에 속하고, 상기 제2 무인기로부터 상기 하향링크 채널을 수신하기 위해 사용될 수 있다.Here, the step of allocating a downlink slot B for a second UAV among the plurality of UAVs, wherein the DL slot B belongs to the one or more DL slots, and the downlink slot B belongs to the one or more UAVs, and the downlink slot B from the second UAV It can be used to receive link channels.

여기서, 상기 상향링크 슬롯 및 상기 하나 이상의 하향링크 슬롯들로 구성된 서브프레임의 전송 여부를 지시하는 정보는 상위계층 시그널링을 통해 수신될 수 있다.Here, information indicating whether to transmit a subframe composed of the uplink slot and the one or more downlink slots may be received through higher layer signaling.

여기서, 상기 서브프레임은 하나 이상의 보호 구간을 포함하고, 상기 보호 구간은 "상향링크 전송과 하향링크 전송 간의 간섭" 또는 "하향링크 전송들 간의 간섭"을 방지하기 위해 설정될 수 있다.Here, the subframe includes one or more guard intervals, and the guard interval may be configured to prevent “interference between uplink transmission and downlink transmission” or “interference between downlink transmissions”.

여기서, 상기 서브프레임은 하나 이상의 SC-FDE(single carrier-frequency domain equalization) 프리앰블(preamble) 블록들을 포함하고, 상기 상향링크 슬롯 및 상기 하나 이상의 하향링크 슬롯들은 각각 하나 이상의 SC-FDE 파일럿(pilot) 블록들 및 하나 이상의 SC-FDE 데이터 블록들로 구성되며, 상기 SC-FDE 파일럿 블록들은 다중경로 페이딩을 고려하여 배치될 수 있다.Here, the subframe includes one or more SC-FDE (single carrier-frequency domain equalization) preamble blocks, and the uplink slot and the one or more downlink slots each include one or more SC-FDE pilots. blocks and one or more SC-FDE data blocks, and the SC-FDE pilot blocks may be arranged considering multipath fading.

목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 실시예에 따른 제1 무인기에 의해 수행되는 통신 방법은, 상향링크 슬롯을 통해 상향링크 채널을 수신하는 단계, 제1 MAC PDU와 제2 MAC PDU를 다중화하여 하나의 MAC PDU를 생성하는 단계 및 상기 다중화된 MAC PDU를 포함하는 하향링크 채널을 하나 이상의 하향링크 슬롯들에서 전송하는 단계를 포함하며, 상기 제1 MAC PDU는 상기 상향링크 채널에 포함된 정보에 기초하여 생성되고, 상기 제1 MAC PDU에 포함된 정보의 종류는 상기 제2 MAC PDU에 포함된 정보의 종류와 다르다.To achieve the object, a communication method performed by a first UAV according to a second embodiment of the present invention includes receiving an uplink channel through an uplink slot, multiplexing a first MAC PDU and a second MAC PDU to Generating one MAC PDU and transmitting a downlink channel including the multiplexed MAC PDU in one or more downlink slots, wherein the first MAC PDU corresponds to information included in the uplink channel and the type of information included in the first MAC PDU is different from the type of information included in the second MAC PDU.

여기서, 상기 제1 MAC PDU는 제어 정보를 포함하고, 상기 제2 MAC PDU는 임무 정보를 포함할 수 있다.Here, the first MAC PDU may include control information, and the second MAC PDU may include task information.

여기서, 상기 하향링크 채널을 하나 이상의 하향링크 슬롯들에서 전송하는 단계는, 상기 제1 무인기 및 제2 무인기가 포함된 복수의 무인기들이 상기 지상 무선국과 통신을 수행하는 경우, 하향링크 슬롯 A를 통해 상기 하향링크 채널을 전송하는 단계를 포함하며, 상기 하향링크 슬롯 A 외의 하향링크 슬롯 B는 상기 제2 무인기에서 전송을 위해 사용될 수 있다.Here, in the step of transmitting the downlink channel in one or more downlink slots, when a plurality of UAVs including the first UAV and the second UAV communicate with the terrestrial radio station, through the downlink slot A. Transmitting the downlink channel, and downlink slot B other than the downlink slot A may be used for transmission in the second UAV.

목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3 실시예에 따른 지상 무선국은, 프로세서(processor), 상기 프로세서와 전자적(electronic)으로 통신하는 메모리(memory) 및 상기 메모리에 저장되는 명령들(instructions)을 포함하며, 상기 명령들이 상기 프로세서에 의해 실행되는 경우, 상기 명령들은 상기 지상 무선국이, MAC PDU를 포함하는 상향링크 채널을 상향링크 슬롯에서 전송하고, 상기 상향링크 채널을 수신한 하나 이상의 무인기들에 하나 이상의 하향링크 슬롯들을 할당하고, 그리고 상기 상향링크 채널에 포함된 정보에 기초하여 생성된 정보를 포함하는 하향링크 채널을 상기 하나 이상의 하향링크 슬롯들을 통해 수신하는 것을 야기하도록 동작한다.A terrestrial radio station according to a third embodiment of the present invention for achieving the object includes a processor, a memory that communicates electronically with the processor, and instructions stored in the memory. and, when the commands are executed by the processor, the commands are one in which the terrestrial radio station transmits an uplink channel including a MAC PDU in an uplink slot, and sends one or more UAVs receiving the uplink channel. Allocate one or more downlink slots, and cause a downlink channel including information generated based on information included in the uplink channel to be received through the one or more downlink slots.

여기서, 상기 MAC PDU를 포함하는 상향링크 채널을 상향링크 슬롯에서 전송하는 경우, 상기 명령들은 상기 지상 무선국이, 제1 무인기 및 제2 무인기를 포함하는 복수의 무인기들이 상기 지상 무선국과 통신을 수행하는 경우, 제1 MAC PDU와 제2 MAC PDU를 다중화하는 것을 야기하도록 동작하고, 상기 제1 MAC PDU 및 상기 제2 MAC PDU는 상기 MAC PDU에 속하고, 상기 제1 MAC PDU는 제1 무인기를 위한 제어 정보를 포함하며, 상기 제2 MAC PDU는 제2 무인기를 위한 제어 정보를 포함할 수 있다.Here, when the uplink channel including the MAC PDU is transmitted in an uplink slot, the commands are the commands for the terrestrial radio station to perform communication with the terrestrial radio station by a plurality of UAVs including a first UAV and a second UAV. case, operate to cause multiplexing of a first MAC PDU and a second MAC PDU, wherein the first MAC PDU and the second MAC PDU belong to the MAC PDU, and the first MAC PDU is for a first UAV and control information, and the second MAC PDU may include control information for the second UAV.

여기서, 상기 하나 이상의 하향링크 슬롯들을 할당하는 경우, 상기 명령들은 상기 지상 무선국이, 제1 무인기를 포함하는 복수의 무인기들이 상기 지상 무선국과 통신을 수행하는 경우, 상기 제1 무인기를 위한 하향링크 슬롯 A를 할당하는 것을 야기하도록 동작하고, 상기 하향링크 슬롯 A는 상기 하나 이상의 하향링크 슬롯들에 속하고, 상기 제1 무인기로부터 상기 하향링크 채널을 수신하기 위해 사용될 수 있다.Here, in case of allocating the one or more downlink slots, the instructions are performed by the terrestrial radio station when a plurality of UAVs including the first UAV communicate with the terrestrial radio station, the downlink slot for the first UAV. A, wherein the downlink slot A belongs to the one or more downlink slots and may be used for receiving the downlink channel from the first UAV.

여기서, 상기 복수의 무인기들 중 제2 무인기를 위한 하향링크 슬롯 B를 할당하는 것을 야기하도록 동작하고, 상기 하향링크 슬롯 B는 상기 하나 이상의 하향링크 슬롯들에 속하고, 상기 제2 무인기로부터 상기 하향링크 채널을 수신하기 위해 사용될 수 있다.wherein, cause allocation of a downlink slot B for a second UAV of the plurality of UAVs, wherein the DL slot B belongs to the one or more DL slots and the downlink slot B from the second UAV It can be used to receive link channels.

여기서, 상기 상향링크 슬롯 및 상기 하나 이상의 하향링크 슬롯들로 구성된 서브프레임의 전송 여부를 지시하는 정보는 상위계층 시그널링을 통해 수신되는 것을 야기하도록 동작할 수 있다.Here, information indicating whether to transmit a subframe composed of the uplink slot and the one or more downlink slots may be received through higher layer signaling.

본 발명에 의하면, 무인기 통신 시스템을 위해 무인기의 제어용 및 임무용 데이터의 동시 전송이 가능한 프레임 구조가 제안될 수 있다. 즉, 실시예들에 따라 제어용 및 임무용 데이터에 대한 요구사항을 만족하면서 동시 전송이 가능한 프레임 구조가 설정되는 경우, 무인기와 지상 또는 무인기간 통신을 간섭없이 동시에 지원할 수 있다. 따라서 무인기 통신 시스템의 성능은 향상될 수 있다.According to the present invention, a frame structure capable of simultaneous transmission of data for control and mission of the UAV can be proposed for the UAV communication system. That is, if a frame structure capable of simultaneous transmission is set while satisfying the requirements for control and mission data according to embodiments, communication between the UAV and the ground or between UAVs can be simultaneously supported without interference. Therefore, the performance of the UAV communication system can be improved.

도 1은 통신 시스템의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2는 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 3은 무인기 통신 시스템의 프레임 구조의 제1 실시예를 나타낸 개념도이다.
도 4는 무인기 통신 시스템에서 대역폭이 20MHz일 때의 서브프레임 구조의 제1 실시예를 나타낸 개념도이다.
도 5는 무인기 통신 시스템에서 TDD(Time Division Duplex), A2A(air-to-air), A2G(air-to-ground) 통신을 지원하기 위한 서브프레임 구조의 제1 실시예를 나타낸 개념도이다.
도 6은 무인기 통신 시스템에서 슬롯 내 SC-FDE(single carrier-frequency domain equalization) 파일럿(pilot) 및 SC-FDE 데이터 블록 배치의 제1 실시예를 나타낸 개념도이다.
도 7은 무인기 통신 시스템에서 슬롯 내 SC-FDE 블록 구성의 제1 실시예를 나타낸 개념도이다.
도 8은 무인기 통신 시스템에서 하나의 서브프레임 내 무인기와 지상 무선국 간의 데이터 송수신 절차의 제1 실시예를 나타낸 흐름도이다.
1 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a communication system.
2 is a block diagram showing a first embodiment of a communication node constituting a communication system.
3 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a frame structure of an UAV communication system.
4 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a subframe structure when a bandwidth is 20 MHz in an UAV communication system.
5 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a subframe structure for supporting Time Division Duplex (TDD), air-to-air (A2A), and air-to-ground (A2G) communications in an UAV communication system.
6 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of single carrier-frequency domain equalization (SC-FDE) pilot and SC-FDE data block arrangement in a slot in an UAV communication system.
7 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a configuration of an SC-FDE block within a slot in an UAV communication system.
8 is a flowchart illustrating a first embodiment of a procedure for transmitting and receiving data between a UAV and a terrestrial radio station within one subframe in an UAV communication system.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can make various changes and have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element, without departing from the scope of the present invention. The terms and/or include any combination of a plurality of related recited items or any of a plurality of related recited items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in the middle. It should be. On the other hand, when an element is referred to as “directly connected” or “directly connected” to another element, it should be understood that no other element exists in the middle.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms "include" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in this application, they should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. don't

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail. In order to facilitate overall understanding in the description of the present invention, the same reference numerals are used for the same components in the drawings, and redundant descriptions of the same components are omitted.

본 발명에 따른 실시예들이 적용되는 통신 시스템(communication system)이 설명될 것이다. 본 발명에 따른 실시예들이 적용되는 통신 시스템은 아래 설명된 내용에 한정되지 않으며, 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 통신 시스템에 적용될 수 있다. 여기서, 통신 시스템은 통신 네트워크(network)와 동일한 의미로 사용될 수 있다.A communication system to which embodiments according to the present invention are applied will be described. A communication system to which embodiments according to the present invention are applied is not limited to the contents described below, and embodiments according to the present invention can be applied to various communication systems. Here, the communication system may be used in the same sense as a communication network.

도 1은 통신 시스템의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a communication system.

도 1을 참조하면, 통신 시스템(100)은 복수의 통신 노드들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2, 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)을 포함할 수 있다. 복수의 통신 노드들은 3GPP(3rd generation partnership project) 표준에서 규정된 4G 통신(예를 들어, LTE(long term evolution), LTE-A(advanced)), 5G 통신(예를 들어, NR(new radio)) 등을 지원할 수 있다. 4G 통신은 6GHz 이하의 주파수 대역에서 수행될 수 있고, 5G 통신은 6GHz 이하의 주파수 대역뿐만 아니라 6GHz 이상의 주파수 대역에서 수행될 수 있다.Referring to FIG. 1, a communication system 100 includes a plurality of communication nodes 110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2, 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6). A plurality of communication nodes are 4G communication (eg, long term evolution (LTE), advanced (LTE-A)), 5G communication (eg, new radio (NR)) specified in the 3rd generation partnership project (3GPP) standard ), etc. can be supported. 4G communication may be performed in a frequency band of 6 GHz or less, and 5G communication may be performed in a frequency band of 6 GHz or more as well as a frequency band of 6 GHz or less.

예를 들어, 4G 통신 및 5G 통신을 위해 복수의 통신 노드들은 CDMA(code division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, WCDMA(wideband CDMA) 기반의 통신 프로토콜, TDMA(time division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, FDMA(frequency division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 기반의 통신 프로토콜, Filtered OFDM 기반의 통신 프로토콜, CP(cyclic prefix)-OFDM 기반의 통신 프로토콜, DFT-s-OFDM(discrete Fourier transform-spread-OFDM) 기반의 통신 프로토콜, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, SC(single carrier)-FDMA 기반의 통신 프로토콜, NOMA(Non-orthogonal Multiple Access), GFDM(generalized frequency division multiplexing) 기반의 통신 프로토콜, FBMC(filter bank multi-carrier) 기반의 통신 프로토콜, UFMC(universal filtered multi-carrier) 기반의 통신 프로토콜, SDMA(Space Division Multiple Access) 기반의 통신 프로토콜 등을 지원할 수 있다.For example, for 4G communication and 5G communication, a plurality of communication nodes may use a code division multiple access (CDMA)-based communication protocol, a wideband CDMA (WCDMA)-based communication protocol, a time division multiple access (TDMA)-based communication protocol, FDMA (frequency division multiple access)-based communication protocol, OFDM (orthogonal frequency division multiplexing)-based communication protocol, Filtered OFDM-based communication protocol, CP (cyclic prefix)-OFDM-based communication protocol, DFT-s-OFDM (discrete Fourier transform-spread-OFDM) based communication protocol, OFDMA (orthogonal frequency division multiple access) based communication protocol, SC (single carrier)-FDMA based communication protocol, NOMA (Non-orthogonal multiple access), GFDM (generalized frequency) division multiplexing)-based communication protocol, FBMC (filter bank multi-carrier)-based communication protocol, UFMC (universal filtered multi-carrier)-based communication protocol, SDMA (Space Division Multiple Access)-based communication protocol, etc. can be supported. .

또한, 통신 시스템(100)은 코어 네트워크(core network)를 더 포함할 수 있다. 통신 시스템(100)이 4G 통신을 지원하는 경우, 코어 네트워크는 S-GW(serving-gateway), P-GW(PDN(packet data network)-gateway), MME(mobility management entity) 등을 포함할 수 있다. 통신 시스템(100)이 5G 통신을 지원하는 경우, 코어 네트워크는 UPF(user plane function), SMF(session management function), AMF(access and mobility management function) 등을 포함할 수 있다.In addition, the communication system 100 may further include a core network. When the communication system 100 supports 4G communication, the core network may include a serving-gateway (S-GW), a packet data network (PDN)-gateway (P-GW), a mobility management entity (MME), and the like. there is. When the communication system 100 supports 5G communication, the core network may include a user plane function (UPF), a session management function (SMF), an access and mobility management function (AMF), and the like.

한편, 통신 시스템(100)을 구성하는 복수의 통신 노드들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2, 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) 각각은 다음과 같은 구조를 가질 수 있다.Meanwhile, a plurality of communication nodes 110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2, 130-1, 130-2, 130-3, 130-1 constituting the communication system 100 4, 130-5, 130-6) may each have the following structure.

도 2는 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.2 is a block diagram showing a first embodiment of a communication node constituting a communication system.

도 2를 참조하면, 통신 노드(200)는 적어도 하나의 프로세서(210), 메모리(220) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 송수신 장치(230)를 포함할 수 있다. 또한, 통신 노드(200)는 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250), 저장 장치(260) 등을 더 포함할 수 있다. 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(270)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.Referring to FIG. 2 , a communication node 200 may include at least one processor 210, a memory 220, and a transceiver 230 connected to a network to perform communication. In addition, the communication node 200 may further include an input interface device 240, an output interface device 250, a storage device 260, and the like. Each component included in the communication node 200 may be connected by a bus 270 to communicate with each other.

다만, 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성요소들은 공통 버스(270)가 아니라, 프로세서(210)를 중심으로 개별 인터페이스 또는 개별 버스를 통하여 연결될 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 메모리(220), 송수신 장치(230), 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250) 및 저장 장치(260) 중에서 적어도 하나와 전용 인터페이스를 통하여 연결될 수도 있다.However, each component included in the communication node 200 may be connected through an individual interface or an individual bus centered on the processor 210 instead of the common bus 270 . For example, the processor 210 may be connected to at least one of the memory 220, the transmission/reception device 230, the input interface device 240, the output interface device 250, and the storage device 260 through a dedicated interface. .

프로세서(210)는 메모리(220) 및 저장 장치(260) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(210)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(220) 및 저장 장치(260) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(220)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.The processor 210 may execute a program command stored in at least one of the memory 220 and the storage device 260 . The processor 210 may refer to a central processing unit (CPU), a graphics processing unit (GPU), or a dedicated processor on which methods according to embodiments of the present invention are performed. Each of the memory 220 and the storage device 260 may include at least one of a volatile storage medium and a non-volatile storage medium. For example, the memory 220 may include at least one of a read only memory (ROM) and a random access memory (RAM).

다시 도 1을 참조하면, 통신 시스템(100)은 복수의 기지국들(base stations)(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2), 복수의 단말들(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)을 포함할 수 있다. 기지국(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 및 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)을 포함하는 통신 시스템(100)은 "액세스 네트워크"로 지칭될 수 있다. 제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각은 매크로 셀(macro cell)을 형성할 수 있다. 제4 기지국(120-1) 및 제5 기지국(120-2) 각각은 스몰 셀(small cell)을 형성할 수 있다. 제1 기지국(110-1)의 셀 커버리지(cell coverage) 내에 제4 기지국(120-1), 제3 단말(130-3) 및 제4 단말(130-4)이 속할 수 있다. 제2 기지국(110-2)의 셀 커버리지 내에 제2 단말(130-2), 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5)이 속할 수 있다. 제3 기지국(110-3)의 셀 커버리지 내에 제5 기지국(120-2), 제4 단말(130-4), 제5 단말(130-5) 및 제6 단말(130-6)이 속할 수 있다. 제4 기지국(120-1)의 셀 커버리지 내에 제1 단말(130-1)이 속할 수 있다. 제5 기지국(120-2)의 셀 커버리지 내에 제6 단말(130-6)이 속할 수 있다.Referring back to FIG. 1, the communication system 100 includes a plurality of base stations (110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2), a plurality of terminals 130- 1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6). Base stations 110-1, 110-2, 110-3, 120-1, and 120-2 and terminals 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, and 130-6 The inclusive communication system 100 may be referred to as an “access network”. Each of the first base station 110-1, the second base station 110-2, and the third base station 110-3 may form a macro cell. Each of the fourth base station 120-1 and the fifth base station 120-2 may form a small cell. The fourth base station 120-1, the third terminal 130-3, and the fourth terminal 130-4 may belong to the cell coverage of the first base station 110-1. The second terminal 130-2, the fourth terminal 130-4, and the fifth terminal 130-5 may belong to the cell coverage of the second base station 110-2. The fifth base station 120-2, the fourth terminal 130-4, the fifth terminal 130-5, and the sixth terminal 130-6 may belong to the cell coverage of the third base station 110-3. there is. The first terminal 130-1 may belong to the cell coverage of the fourth base station 120-1. The sixth terminal 130-6 may belong to the cell coverage of the fifth base station 120-2.

여기서, 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 노드B(NodeB), 고도화 노드B(evolved NodeB), BTS(base transceiver station), 무선 기지국(radio base station), 무선 트랜시버(radio transceiver), 액세스 포인트(access point), 액세스 노드(node), RSU(road side unit), RRH(radio remote head), TP(transmission point), TRP(transmission and reception ooint), eNB, gNB 등으로 지칭될 수 있다.Here, each of the plurality of base stations 110-1, 110-2, 110-3, 120-1, and 120-2 is a NodeB, an evolved NodeB, a base transceiver station (BTS), Radio base station, radio transceiver, access point, access node, RSU (road side unit), RRH (radio remote head), TP (transmission point), TRP ( transmission and reception ooint), eNB, gNB, etc.

복수의 단말들(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) 각각은 UE(user equipment), 터미널(terminal), 액세스 터미널(access terminal), 모바일 터미널(mobile terminal), 스테이션(station), 가입자 스테이션(subscriber station), 모바일 스테이션(mobile station), 휴대 가입자 스테이션(portable subscriber station), 노드(node), 다바이스(device), IoT(Internet of Thing) 장치, 탑재 장치(mounted module/device/terminal 또는 on board device/terminal 등) 등으로 지칭될 수 있다.Each of the plurality of terminals 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, and 130-6 is a UE (user equipment), terminal, access terminal, mobile Mobile terminal, station, subscriber station, mobile station, portable subscriber station, node, device, IoT (Internet of Thing) It may be referred to as a device, a mounted device (mounted module/device/terminal or on board device/terminal, etc.), and the like.

통신 노드들 중에서 제1 통신 노드에서 수행되는 방법(예를 들어, 신호의 송신 또는 수신)이 설명되는 경우에도 이에 대응하는 제2 통신 노드는 제1 통신 노드에서 수행되는 방법과 상응하는 방법(예를 들어, 신호의 수신 또는 송신)을 수행할 수 있다. 즉, 단말의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 기지국은 단말의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다. 반대로, 기지국의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 단말은 기지국의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다. 다음으로 무인기와 지상간 또는 무인기간 C 대역 통신 시스템의 프레임 구조에 대해 설명한다.Among the communication nodes, even when a method performed in a first communication node (eg, transmission or reception of a signal) is described, a second communication node corresponding to the method performed in the first communication node and a method (eg, transmission or reception of a signal) corresponding thereto are described. For example, reception or transmission of a signal) may be performed. That is, when the operation of the terminal is described, the corresponding base station may perform an operation corresponding to the operation of the terminal. Conversely, when the operation of the base station is described, a terminal corresponding thereto may perform an operation corresponding to the operation of the base station. Next, the frame structure of the C-band communication system between the UAV and the ground or between UAVs will be described.

C 대역에서의 무인기 통신 시스템은 지상 무선국(C-GRS, C-band ground radio station)과 무인기로 구성될 수 있다. 지상 무선국으로부터 무인기로 원격명령(TC, Telecommand) 제어 데이터(이하 제어용 데이터)를 전송하는 상향링크와 무인기로부터 지상 무선국으로 원격측정(TM, telemetry) 데이터와 HD급 영상 등 임무수행 데이터(이하 임무용 데이터)를 전송하는 하향링크로 구성될 수 있다.An UAV communication system in C band may be composed of a C-band ground radio station (C-GRS) and an UAV. Uplink transmission of remote command (TC, Telecommand) control data (hereinafter referred to as control data) from ground radio station to UAV, and mission performance data such as telemetry (TM) data and HD-level video from UAV to terrestrial radio station (hereinafter referred to as mission data) data) may be configured as a downlink that transmits.

또한, 지상 무선국이 기지국의 기능을 수행하는 경우, 지상 무선국으로부터 무인기로의 전송은 하향링크 전송을 의미할 수 있고, 무인기로부터 지상 무선국으로의 전송은 상향링크 전송을 의미할 수 있다.Also, when a terrestrial radio station performs a function of a base station, transmission from a terrestrial radio station to a UAV may mean downlink transmission, and transmission from an UAV to a terrestrial radio station may mean uplink transmission.

아래 실시예들에서 설명된 상향링크 전송 동작은 하향링크 전송 동작에 적용될 수 있고, 아래 실시예들에서 설명된 하향링크 전송 동작은 상향링크 전송 동작에 적용될 수 있다.The uplink transmission operation described in the embodiments below may be applied to a downlink transmission operation, and the downlink transmission operation described in the embodiments below may be applied to an uplink transmission operation.

임무용 데이터는 임무 수행과 관련된 데이터로써 일반적으로 제어용 데이터에 비해 광대역일 수 있다. 반면 제어용 데이터는 무인기 비행 제어, 상태 모니터링, 시스템 관리 등과 관련된 데이터로 협대역 특성을 가질 수 있는데 반해 고신뢰성을 요구할 수 있다.Mission data is data related to mission performance and may generally have a broader bandwidth than control data. On the other hand, control data is data related to UAV flight control, status monitoring, system management, etc., and may have narrowband characteristics, but may require high reliability.

무인기 통신 시스템은 고신뢰성을 요구하는 무인기의 제어 데이터와 광대역성을 요구하는 임무용 데이터의 요구사항을 모두 지원하면서, 무인기-지상간 및 무인기-무인기간 직접 통신을 모두 지원하는 무인기 통신의 물리계층 설계 및 통신 방식은 주로 C 대역(5091-5150MHz)에서 동작하는 무인기 임무용 통신 시스템을 대상으로 하고 있으나, 다른 시스템에도 적용할 수 있다.The UAV communication system is a physical layer of UAV communication that supports both UAV-to-ground and UAV-to-UAV direct communication while supporting both the requirements of UAV control data requiring high reliability and mission data requiring broadband. The design and communication method mainly targets the communication system for UAV missions operating in the C band (5091-5150 MHz), but can be applied to other systems as well.

상술한 무인기 임무용 통신 방법은 아래 표 1에 나타난 요구 사항들 중 하나 이상을 만족할 수 있다.The communication method for the UAV mission described above may satisfy one or more of the requirements shown in Table 1 below.

Figure pat00001
Figure pat00001

[상향/하향링크 동시 전송을 위한 물리계층 프레임 구조의 구성][Configuration of physical layer frame structure for simultaneous uplink/downlink transmission]

무인기 통신 시스템은 CP(Cyclic Prefix)를 갖는 SC-FDE(single carrier-frequency domain equalization) 방식을 기반으로 임무용 면허대역 물리 채널에 대한 다중 접속을 수행할 수 있다. 무인기 통신 시스템은 이중화 방식으로는 TDD(Time Division Duplex)를 적용할 수 있다.The UAV communication system can perform multiple access to a licensed band physical channel for a mission based on a single carrier-frequency domain equalization (SC-FDE) method having a Cyclic Prefix (CP). The UAV communication system may apply Time Division Duplex (TDD) as a duplex method.

무인기 통신 시스템의 프레임구조는 C 대역 임무용 면허대역 통신 물리계층을 제어용 데이터를 전송하기 위한 상향링크 물리 채널인 PUPCH(Physical Uplink Payload Channel)와 제어 및 임무용 데이터를 동시에 전송하기 위한 하향링크 물리 채널인 PDPCH(Physical Downlink Payload Channel)로 구성될 수 있다. PUPCH은 1개의 지상 무선국이 한 대의 무인기와 통신하는 P2P(Point-to-Point)형 모드뿐만 아니라, 최대 10대의 무인기와 동시에 통신을 주고받는 P2MP(Point-to-MultiPoint)형 모드를 지원할 수 있다.The frame structure of the UAV communication system is PUPCH (Physical Uplink Payload Channel), which is an uplink physical channel for transmitting data for control of the licensed band communication physical layer for C band mission, and a downlink physical channel for simultaneously transmitting control and mission data. It can be configured as a physical downlink payload channel (PDPCH). PUPCH can support not only P2P (Point-to-Point) mode in which one terrestrial radio station communicates with one UAV, but also P2MP (Point-to-MultiPoint) mode in which communication is exchanged with up to 10 UAVs simultaneously. .

아래 설명되는 실시예들은 LTE뿐만 아니라 다른 통신 시스템(예를 들어, NR)에 적용될 수 있다. 아래 실시예들에서 데이터 채널은 하향링크 데이터 채널(예를 들어, PDPCH) 및 상향링크 데이터 채널(예를 들어, PUPCH) 중에서 적어도 하나를 지시할 수 있다. 페이로드(payload) 채널은 임무용 데이터를 송수신하는 채널을 지칭하는 용어로 사용될 수 있다.Embodiments described below may be applied to other communication systems (eg, NR) as well as LTE. In the following embodiments, the data channel may indicate at least one of a downlink data channel (eg, PDPCH) and an uplink data channel (eg, PUPCH). A payload channel may be used as a term referring to a channel that transmits and receives mission data.

도 3은 무인기 통신 시스템의 프레임 구조의 제1 실시예를 나타낸 개념도이다.3 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a frame structure of an UAV communication system.

도 3을 참조하면, 무인기 통신 시스템의 제 1 계층(물리계층)은 제 1 계층이 다양한 스펙트럼 할당에 적응적으로 대응하기 위해 위상편이 변조(PSK, Phase Shift Keying) 심볼율 기반의 대역폭 애그노스틱(agnostic) 방식으로 정의될 수 있다.Referring to FIG. 3, the first layer (physical layer) of the UAV communication system is bandwidth agnostic based on a phase shift keying (PSK) symbol rate in order for the first layer to adaptively respond to various spectrum allocations. can be defined in an agnostic way.

프레임 구조는 50ms 주기를 가지며 10ms 서브프레임 주기를 갖는 5개의 서브프레임으로 구성될 수 있다. 각각의 프레임은 Tf=50ms의 길이를 가지며, Tsf=10ms 길이를 가지는 1~5번 서브프레임으로 구성될 수 있다. 서브프레임의 사용 여부는 각각의 서브프레임 상위 계층(예를 들어, MAC 계층)의 지시에 의해 결정될 수 있다. 무인기 통신 시스템은 각 서브프레임이 사용되지 않을 때, 해당 서브프레임을 전송하지 않을 수 있다. 매 20의 정수배에 해당하는 무선 프레임 넘버가 UTC 시간으로 1초의 정수배에 시작할 수 있다.The frame structure may consist of 5 subframes having a period of 50 ms and a period of 10 ms subframe. Each frame has a length of T f =50 ms and may be composed of subframes 1 to 5 having a length of T sf =10 ms. Whether to use a subframe may be determined by an instruction from an upper layer (eg, MAC layer) of each subframe. The UAV communication system may not transmit a corresponding subframe when each subframe is not used. A radio frame number corresponding to an integer multiple of every 20 may start at an integer multiple of 1 second in UTC time.

도 4는 무인기 통신 시스템에서 대역폭이 20MHz일 때의 서브프레임 구조의 제1 실시예를 나타낸 개념도이다.4 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a subframe structure when a bandwidth is 20 MHz in an UAV communication system.

도 4를 참조하면, 각각의 서브프레임은 각각 Tsfi=10ms(예를 들어, i는 1 내지 5) 길이를 가지며, 연속적인 데이터 세그먼트(segment)로 구성될 수 있다. 데이터 세그먼트는 2개의 SC-FDE 프리앰블(preamble) 구간 및 Nsf,slot개의 슬롯 구간으로 구성될 수 있으며, 서브프레임 번호와 상관없이 동일한 구조 및 길이를 가질 수 있다.Referring to FIG. 4, each subframe has a length of T sfi =10 ms (eg, i is 1 to 5) and may be composed of consecutive data segments. The data segment may consist of two SC-FDE preamble sections and N sf,slot slot sections, and may have the same structure and length regardless of the subframe number.

각각의 서브프레임은 Nsf,slot개의 슬롯을 포함할 수 있으며, 지원되는 일반적인 설정(configuration)은 아래 표 2 및 표 3 중 어느 하나의 값을 가질 수 있다. 무인기 통신 시스템은 10MHz 및 5MHz에서도 20MHz에서와 유사하게 적용될 수 있다. 대역폭이 5MHz, 10MHz 또는 20MHz일 때, Ts는 아래 표 2와 같은 값을 가질 수 있다.Each subframe may include N sf,slot slots, and a general supported configuration may have a value of any one of Tables 2 and 3 below. The UAV communication system can be applied similarly to 20 MHz at 10 MHz and 5 MHz. When the bandwidth is 5 MHz, 10 MHz or 20 MHz, T s may have values shown in Table 2 below.

Figure pat00002
Figure pat00002

대역폭이 5MHz, 10MHz 또는 20MHz일 때, 서브프레임 내의 슬롯 수(

Figure pat00003
)는 표 3과 같은 값을 가질 수 있다.When the bandwidth is 5 MHz, 10 MHz or 20 MHz, the number of slots in a subframe (
Figure pat00003
) may have values shown in Table 3.

Figure pat00004
Figure pat00004

무인기 통신 시스템은 표 2 및 표 3에서의 서브프레임 구성을 바탕으로 각 슬롯을 PUPCH, PDPCH, TDD 및/또는 A2A(air-to-air) 지원을 위한 보호 구간(guard time)과 같이 어떠한 목적으로 사용하는지에 따라 다양한 서브프레임 구성이 가능할 수 있다.The UAV communication system uses each slot based on the subframe configuration in Tables 2 and 3 for any purpose, such as guard time for PUPCH, PDPCH, TDD, and/or air-to-air (A2A) support. Depending on usage, various subframe configurations may be possible.

도 5는 무인기 통신 시스템에서 TDD, A2A, A2G(air-to-ground) 통신을 지원하기 위한 서브프레임 구조의 제1 실시예를 나타낸 개념도이다.5 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a subframe structure for supporting TDD, A2A, and A2G (air-to-ground) communication in an UAV communication system.

도 5를 참조하면, PUPCH과 PDPCH을 갖는 양방향 통신을 통해 TDD, A2G 및 A2A 통신 시나리오 지원을 위한 서브프레임 구조에서 각 서브프레임은 총 11개의 슬롯 중 1개는 PUPCH 전송을 위해, 8개는 PDPCH 전송을 위해, 그리고 나머지 2개의 슬롯은 보호 구간을 위한 슬롯으로 구성될 수 있다. 각 서브프레임은 하나 이상의 프론트(front) 심볼들 및 하나 이상의 테일(tail) 심볼들을 포함할 수 있으며, 상향링크와 하향링크 전송간 및/또는 제1 무인기와 제2 무인기를 위한 하향링크 전송 간의 간섭을 방지하기 위한 보호 구간을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, in the subframe structure for supporting TDD, A2G, and A2A communication scenarios through bi-directional communication with PUPCH and PDPCH, each subframe has a total of 11 slots, one for PUPCH transmission and eight for PDPCH. transmission, and the remaining two slots may be configured as slots for guard intervals. Each subframe may include one or more front symbols and one or more tail symbols, and interference between uplink and downlink transmissions and/or between downlink transmissions for the first drone and the second drone. may include a guard period to prevent

PUPCH 전송을 위한 상향링크 슬롯에서는 제1 및 제2 무인기를 위한 2개의 제어용 MAC(media access control) PDU(protocol data unit)들이 다중화되어 전송될 수 있다. PDPCH 전송을 위한 하향링크 슬롯에서는 제1 무인기를 위한 하나 이상의 제어용 MAC PDU들 및 하나 이상의 임무용 MAC PDU들이 다중화되어 전송될 수 있다. 또한, PDPCH 전송을 위한 하향링크 슬롯에서는 제2 무인기를 위한 하나 이상의 제어용 MAC PDU들 및 하나 이상의 임무용 MAC PDU들이 다중화되어 전송될 수 있다.In an uplink slot for PUPCH transmission, two control media access control (MAC) protocol data units (PDUs) for the first and second UAVs may be multiplexed and transmitted. In the downlink slot for PDPCH transmission, one or more control MAC PDUs and one or more mission MAC PDUs for the first UAV may be multiplexed and transmitted. In addition, in the downlink slot for PDPCH transmission, one or more control MAC PDUs and one or more mission MAC PDUs for the second UAV may be multiplexed and transmitted.

각 슬롯은 Nslot,data_blocks개의 SC-FDE 데이터 블록과 Nslot,pilot_blocks개의 SC-FDE 파일럿(pilot) 블록으로 구성될 수 있다. SC-FDE 파일럿 블록은 다중경로 페이딩을 고려하여 배치될 수 있다. 각 슬롯의 길이는 아래 수학식 1을 이용하여 계산할 수 있다.Each slot may be composed of N slot,data_blocks SC-FDE data blocks and N slot,pilot_blocks SC-FDE pilot blocks. SC-FDE pilot blocks may be arranged considering multipath fading. The length of each slot can be calculated using Equation 1 below.

Figure pat00005
Figure pat00005

대역폭이 5MHz, 10MHz 또는 20MHz일 때, 슬롯 내 SC-FDE, SC-FDE 파일럿 및 SC-FDE 데이터 블록 개수는 아래 표 4와 같은 값을 가질 수 있다.When the bandwidth is 5 MHz, 10 MHz, or 20 MHz, the number of SC-FDEs, SC-FDE pilots, and SC-FDE data blocks in a slot may have values shown in Table 4 below.

Figure pat00006
Figure pat00006

도 6은 무인기 통신 시스템에서 슬롯 내 SC-FDE 파일럿 및 SC-FDE 데이터 블록 배치의 제1 실시예를 나타낸 개념도이다.6 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of arrangement of SC-FDE pilots and SC-FDE data blocks in slots in an UAV communication system.

도 6을 참조하면, 슬롯 내에서 SC-FDE 파일럿 블록은 5개의 SC-FDE 데이터 블록의 다음 블록마다 삽입될 수 있다.Referring to FIG. 6, within a slot, an SC-FDE pilot block may be inserted every block following 5 SC-FDE data blocks.

도 7은 무인기 통신 시스템에서 슬롯 내 SC-FDE 블록 구성의 제1 실시예를 나타낸 개념도이다.7 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a configuration of an SC-FDE block within a slot in an UAV communication system.

도 7을 참조하면, 각 블록은 NCP개의 CP 샘플(Ts 길이단위 샘플)과 Nblock,samples개의 블록 샘플로 구성될 수 있으며, Mblock,symbols개의 변조 심볼을 전달할 수 있다.Referring to FIG. 7, each block may be composed of N CP CP samples (T s length unit samples) and N block,samples block samples, and M block,symbols modulation symbols may be transmitted.

형태에 따라 SC-FDE 파일럿 및 SC-FDE 데이터 블록으로 나누어지는 SC-FDE 블록의 길이(TBlock)는 아래 수학식 2를 이용하여 계산할 수 있다.The length (T Block ) of the SC-FDE block, which is divided into SC-FDE pilot and SC-FDE data blocks according to the shape, can be calculated using Equation 2 below.

Figure pat00007
Figure pat00007

SC-FDE 파일럿 및 SC-FDE 데이터 블록은 동일한 구조를 가지기 때문에 TBlock=Tdata_Block=Tpilot_Block, Nblock,samples=Ndata_block,samples=Npilot_block,samples 및 Mblock,symbols=Mdata_block,symbols=Mpilot_block,symbols의 값을 가진다. 여기서 Tdata_Block, Tpilot_Block, Ndata_block,samples, Npilot_block,samples, Mdata_block,symbols 및 Mpilot_block,symbols은 각각 SC-FDE 데이터 블록 길이, SC-FDE 파일럿 블록 길이, SC-FDE 데이터 블록 샘플 수, SC-FDE 파일럿 블록 샘플 수, SC-FDE 데이터 블록 변조 심볼 수 및 SC-FDE 파일럿 블록 변조 심볼 수를 나타낼 수 있다. 대역폭에 따라 SC-FDE 파일럿 및 SC-FDE 데이터 블록 설정은 아래 표 5와 같은 값을 가질 수 있다.Since SC-FDE pilot and SC-FDE data blocks have the same structure, T Block =T data_Block =T pilot_Block , N block,samples =N data_block,samples =N pilot_block,samples and M block,symbols =M data_block,symbols = It has the value of M pilot_block,symbols . where T data_Block , T pilot_Block , N data_block,samples , N pilot_block,samples , M data_block,symbols and M pilot_block,symbols are the SC-FDE data block length, SC-FDE pilot block length, SC-FDE data block sample number, The number of SC-FDE pilot block samples, the number of SC-FDE data block modulation symbols, and the number of SC-FDE pilot block modulation symbols may be indicated. Depending on the bandwidth, SC-FDE pilot and SC-FDE data block settings may have values shown in Table 5 below.

Figure pat00008
Figure pat00008

SC-FDE 파일럿 블록은 NCP,samples개의 CP 샘플들 및 Npilot_block,samples개의 파일럿 샘플들로 구성될 수 있으며, Mpilot_block,symbols개의 파일럿 심볼 시퀀스를 전달할 수 있다. SC-FDE 파일럿 블록의 길이(Tpilot_Block)는 아래 수학식 3을 이용하여 구할 수 있다.The SC-FDE pilot block may consist of N CP,samples CP samples and N pilot_block,samples pilot samples, and may carry M pilot_block,symbols pilot symbol sequences. The length of the SC-FDE pilot block (T pilot_Block ) can be obtained using Equation 3 below.

Figure pat00009
Figure pat00009

SC-FDE 데이터 블록은 NCP,samples개의 CP 샘플들 및 Ndata_block,samples개의 데이터 샘플들로 구성될 수 있으며, Mdata_block,symbols개의 데이터 심볼 시퀀스를 전달할 수 있다. SC-FDE 데이터 블록의 길이(Tdata_Block)는 아래 수학식 4를 이용하여 구할 수 있다.The SC-FDE data block may consist of N CP,samples CP samples and N data_block,samples data samples, and may carry M data_block,symbols data symbol sequences. The length of the SC-FDE data block (T data_Block ) can be obtained using Equation 4 below.

Figure pat00010
Figure pat00010

제1 SC-FDE 프리앰블 블록은 NCP,samples개의 CP 샘플들과 N1st_preamble_block,samples개의 프리앰블 블록 샘플들로 구성될 수 있으며, M1st_preamble_block,symbols개의 심볼 시퀀스를 전달할 수 있다. 제1 SC-FDE 프리앰블(preamble) 블록의 길이(T1st_preamble_block)는 아래 수학식 5를 이용하여 구할 수 있다.The first SC-FDE preamble block may include N CP,samples CP samples and N 1st_preamble_block,samples preamble block samples, and may transmit M 1st_preamble_block,symbols symbol sequences. The length (T 1st_preamble_block ) of the first SC-FDE preamble block can be obtained using Equation 5 below.

Figure pat00011
Figure pat00011

제2 SC-FDE 프리앰블 블록은 NCP,samples개의 CP 샘플들과 N2nd_preamble_block,samples개의 프리앰블 블록 샘플들로 구성될 수 있으며, M2nd_preamble_block,symbols개의 심볼 시퀀스를 전달할 수 있다. 제2 SC-FDE 프리앰블(preamble) 블록의 길이(T2nd_preamble_block)는 아래 수학식 6을 이용하여 구할 수 있다.The second SC-FDE preamble block may include N CP,samples CP samples and N 2nd_preamble_block,samples preamble block samples, and may transmit M 2nd_preamble_block,symbols symbol sequences. The length of the second SC-FDE preamble block (T 2nd_preamble_block ) can be obtained using Equation 6 below.

Figure pat00012
Figure pat00012

대역폭에 따라 제1 및 제2 SC-FDE 프리앰블 블록 설정은 아래 표 6 및 표 7과 같은 값을 가질 수 있다.Depending on the bandwidth, the first and second SC-FDE preamble block settings may have values shown in Tables 6 and 7 below.

Figure pat00013
Figure pat00013

Figure pat00014
Figure pat00014

프론트 가드 심볼은 CP 샘플 없이 NFrontGuard,samples개의 샘플들로 구성될 수 있으며, MFrontGuard,symbols개의 심볼 시퀀스를 전달할 수 있다. 보호 구간에 포함된 프론트 가드(front guard) 심볼의 길이(TFrontGuard)는 아래 수학식 7을 이용하여 구할 수 있다.A front guard symbol may consist of N FrontGuard,samples samples without CP samples, and may transmit M FrontGuard,symbols symbol sequences. The length of the front guard symbol included in the guard period (T FrontGuard ) can be obtained using Equation 7 below.

Figure pat00015
Figure pat00015

대역폭에 따라 프론트 가드 설정은 아래 표 8과 같은 값을 가질 수 있다.Depending on the bandwidth, the front guard setting may have values shown in Table 8 below.

Figure pat00016
Figure pat00016

테일 가드 심볼은 CP 샘플 없이 NTailGuard,samples개의 샘플들로 구성될 수 있으며, MTailGuard,symbols개의 심볼 시퀀스를 전달할 수 있다. 보호 구간에 포함된 테일 가드(Tail Guard) 심볼의 길이(TTailGuard)는 아래 수학식 8을 이용하여 구할 수 있다.A tail guard symbol may consist of N TailGuard,samples samples without CP samples, and may transmit M TailGuard,symbols symbol sequences. The length (T TailGuard ) of the tail guard symbol included in the guard period can be obtained using Equation 8 below.

Figure pat00017
Figure pat00017

대역폭에 따라 테일 가드 설정은 아래 표 9와 같은 값을 가질 수 있다. Depending on the bandwidth, tail guard settings may have values shown in Table 9 below.

Figure pat00018
Figure pat00018

[데이터 유닛의 다중화 방식][Data unit multiplexing method]

도 8은 무인기 통신 시스템에서 하나의 서브프레임 내 무인기와 지상 무선국 간의 데이터 송수신 절차의 제1 실시예를 나타낸 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating a first embodiment of a procedure for transmitting and receiving data between a UAV and a terrestrial radio station within one subframe in an UAV communication system.

도 8을 참조하면, 각각의 서브프레임은 2개의 무인기를 지원할 수 있으며, 이를 위해 지상 무선국은 2개의 제어용 MAC PDU들을 상향링크 슬롯에 다중화할 수 있다(S601). 지상 무선국은 다중화한 제어용 MAC PDU들 중 제1 무인기를 위한 제어용 MAC PDU를 제1 무인기로 상향링크 슬롯을 통해 전송할 수 있다. 또한, 지상 무선국은 다중화한 제어용 MAC PDU들 중 제2 무인기를 위한 제어용 MAC PDU를 제2 무인기로 상향링크 슬롯을 통해 전송할 수 있다(S602). 제1 무인기는 지상 무선국으로부터 상향링크 슬롯에 다중화된 2개의 제어용 MAC PDU들 중 제1 무인기를 위한 제어용 MAC PDU를 수신할 수 있다. 또한, 제2 무인기는 지상 무선국으로부터 상향링크 슬롯에 다중화된 2개의 제어용 MAC PDU들 중 제2 무인기를 위한 제어용 MAC PDU를 수신할 수 있다.Referring to FIG. 8, each subframe can support two UAVs, and for this purpose, the terrestrial radio station can multiplex two MAC PDUs for control into an uplink slot (S601). The terrestrial radio station may transmit a control MAC PDU for the first UAV to the first UAV through an uplink slot among multiplexed control MAC PDUs. In addition, the terrestrial radio station may transmit a control MAC PDU for the second UAV to the second UAV through an uplink slot among the multiplexed control MAC PDUs (S602). The first UAV may receive a control MAC PDU for the first UAV among two MAC PDUs for control multiplexed in an uplink slot from a terrestrial radio station. In addition, the second UAV may receive a control MAC PDU for the second UAV among two MAC PDUs for control multiplexed in an uplink slot from a terrestrial radio station.

지상 무선국은 제1 무인기로부터 PDPCH를 수신하기 위하여, 제1 무인기에 하향링크 슬롯 A를 할당할 수 있다. 또한, 지상 무선국은 제2 무인기로부터 PDPCH를 수신하기 위하여, 제2 무인기에 하향링크 슬롯 B를 할당할 수 있다(S603). 여기서, 하향링크 슬롯 A는 제1 무인기로부터 PDPCH 수신을 위한 독립적인 4개의 하향링크 슬롯들을 의미할 수 있고, 하향링크 슬롯 B는 제2 무인기로부터 PDPCH 수신을 위한 독립적인 4개의 하향링크 슬롯들을 의미할 수 있다.The terrestrial radio station may allocate downlink slot A to the first UAV in order to receive the PDPCH from the first UAV. In addition, the terrestrial radio station may allocate downlink slot B to the second UAV in order to receive the PDPCH from the second UAV (S603). Here, downlink slot A may mean four independent downlink slots for receiving a PDPCH from a first UAV, and downlink slot B mean four independent downlink slots for receiving a PDPCH from a second UAV. can do.

따라서, 제1 무인기는 지상 무선국으로 제1 무인기를 위한 PDPCH를 하향링크 슬롯 A를 이용하여 전송할 수 있다. 지상 무선국은 제1 무인기로부터 PDPCH를 하향링크 슬롯 A를 이용하여 수신할 수 있다. 또한, 제2 무인기는 지상 무선국으로 제2 무인기를 위한 PDPCH를 하향링크 슬롯 B를 이용하여 전송할 수 있다. 지상 무선국은 제2 무인기로부터 PDPCH를 하향링크 슬롯 B를 이용하여 수신할 수 있다. 1개의 무인기가 모든 하향링크 슬롯을 사용할 수도 있다.Accordingly, the first UAV can transmit the PDPCH for the first UAV to the terrestrial radio station using downlink slot A. The terrestrial radio station may receive the PDPCH from the first UAV using downlink slot A. In addition, the second UAV may transmit a PDPCH for the second UAV to the terrestrial radio station using downlink slot B. The terrestrial radio station may receive the PDPCH from the second UAV using downlink slot B. One UAV may use all downlink slots.

더욱 상세하게, 제1 무인기는 하향링크 슬롯 A에 제1 무인기에 대한 제어용 및 임무용 MAC PDU를 다중화할 수 있다(S604). 여기서, 제1 무인기는 지상 무선국으로부터 수신한 제어용 MAC PDU에 기초하여 지상 무선국으로 전송할 제어용 MAC PDU를 생성할 수 있다. 제1 무인기는 다중화한 제어용 및 임무용 MAC PDU를 하향링크 슬롯 A를 통해 지상 무선국으로 전송할 수 있다(S605). 지상 무선국은 하향링크 슬롯 A를 통해 제1 무인기로부터 제어용 및 임무용 MAC PDU를 수신할 수 있다.More specifically, the first UAV may multiplex MAC PDUs for control and mission of the first UAV in downlink slot A (S604). Here, the first UAV may generate a MAC PDU for control to be transmitted to the terrestrial radio station based on the MAC PDU for control received from the terrestrial radio station. The first UAV may transmit the multiplexed MAC PDUs for control and mission to the terrestrial radio station through downlink slot A (S605). The terrestrial radio station may receive control and mission MAC PDUs from the first UAV through downlink slot A.

그리고 제2 무인기는 하향링크 슬롯 B에 제2 무인기에 대한 제어용 및 임무용 MAC PDU를 다중화할 수 있다(S606). 여기서, 제2 무인기는 지상 무선국으로부터 수신한 제어용 MAC PDU에 기초하여 지상 무선국으로 전송할 제어용 MAC PDU를 생성할 수 있다. 제2 무인기는 다중화한 제어용 및 임무용 MAC PDU를 하향링크 슬롯 B를 통해 지상 무선국으로 전송할 수 있다(S607). 지상 무선국은 하향링크 슬롯 B를 통해 제2 무인기로부터 제어용 및 임무용 MAC PDU를 수신할 수 있다.The second UAV may multiplex MAC PDUs for control and mission of the second UAV in downlink slot B (S606). Here, the second UAV may generate a MAC PDU for control to be transmitted to the terrestrial radio station based on the MAC PDU for control received from the terrestrial radio station. The second UAV may transmit the multiplexed MAC PDUs for control and mission to the terrestrial radio station through downlink slot B (S607). The terrestrial radio station may receive control and mission MAC PDUs from the second UAV through downlink slot B.

무인기 통신 시스템이 PUPCH을 물리계층에서 어떻게 다중화할 수 있으며, 어떤 PDPCH을 어떤 슬롯에 할당하는지는 상위 계층(예를 들어, MAC 계층)에서 결정할 수 있다. 또한, 무인기 통신 시스템이 PDPCH에 제어용 MAC PDU과 임무용 MAC PDU을 어떻게 다중화하는지는 상위 계층(예를 들어, MAC 계층)에서 결정할 수 있다.How the UAV communication system can multiplex the PUPCH in the physical layer and which PDPCH is allocated to which slot can be determined by a higher layer (eg, MAC layer). Also, how the UAV communication system multiplexes the MAC PDU for control and the MAC PDU for mission on the PDPCH can be determined by a higher layer (eg, MAC layer).

PUPCH 내 제어용 MAC PDU들은 아래 표 10의 다중화 방식에 기초하여 다중화될 수 있다. PDPCH 내 하나 이상의 제어용 MAC PDU 및 하나 이상의 임무용 MAC PDU는 아래 표 11의 다중화 방식에 기초하여 다중화될 수 있다.MAC PDUs for control within the PUPCH may be multiplexed based on the multiplexing scheme of Table 10 below. One or more control MAC PDUs and one or more mission MAC PDUs in the PDPCH may be multiplexed based on the multiplexing method of Table 11 below.

Figure pat00019
Figure pat00019

Figure pat00020
Figure pat00020

[부호화 방식][Encoding method]

부호화 방식은 레이트 매칭(rate matching) 기반의 터보 부호화가 적용될 수 있다. 제어용 데이터에는 높은 링크 신뢰성을 위해 저부호화율 적용할 수 있고, 임무용 데이터에는 다양한 임무 데이터를 고려하여 다양한 전송율을 가지는 다양한 변조 및 부호화 모드를 적용할 수 있다. PUPCH의 MCS(Modulation and Coding Scheme) 및 전송 블록 크기는 표 12의 구성들 중 어느 하나의 구성을 가질 수 있으며, PDPCH의 MCS 및 전송 블록 크기는 표 13의 구성들 중 어느 하나의 구성을 가질 수 있다.As an encoding scheme, turbo encoding based on rate matching may be applied. A low coding rate can be applied to control data for high link reliability, and various modulation and coding modes having various transmission rates can be applied to mission data in consideration of various mission data. The Modulation and Coding Scheme (MCS) and transport block size of PUPCH may have any one of the configurations of Table 12, and the MCS and transport block size of PDPCH may have one of the configurations of Table 13. there is.

Figure pat00021
Figure pat00021

Figure pat00022
Figure pat00022

[물리계층 파라미터][Physical layer parameters]

무인기 통신 시스템에서 수행되는 통신 방법에 사용되는 물리계층 파라미터는 아래 표 14와 같은 값을 가질 수 있다.Physical layer parameters used in the communication method performed in the UAV communication system may have values shown in Table 14 below.

Figure pat00023
Figure pat00023

본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.The methods according to the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means and recorded on a computer readable medium. Computer readable media may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. Program instructions recorded on a computer readable medium may be specially designed and configured for the present invention or may be known and usable to those skilled in computer software.

컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 설정컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Examples of computer readable media include hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include high-level language codes that can be executed by a setting computer using an interpreter or the like as well as machine language codes such as those produced by a compiler. The hardware device described above may be configured to operate with at least one software module to perform the operations of the present invention, and vice versa.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. Although described with reference to the above embodiments, those skilled in the art will understand that the present invention can be variously modified and changed without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. You will be able to.

Claims (15)

지상 무선국에 의해 수행되는 통신 방법으로,
MAC(medium access control) PDU(protocol data unit)를 포함하는 상향링크 채널을 상향링크 슬롯에서 전송하는 단계;
상기 상향링크 채널을 수신한 하나 이상의 무인기들에 하나 이상의 하향링크 슬롯들을 할당하는 단계; 및
상기 상향링크 채널에 포함된 정보에 기초하여 생성된 정보를 포함하는 하향링크 채널을 상기 하나 이상의 하향링크 슬롯들을 통해 수신하는 단계를 포함하는, 통신 방법.
As a communication method performed by a terrestrial radio station,
Transmitting an uplink channel including a medium access control (MAC) protocol data unit (PDU) in an uplink slot;
allocating one or more downlink slots to one or more UAVs receiving the uplink channel; and
And receiving a downlink channel including information generated based on information included in the uplink channel through the one or more downlink slots.
청구항 1에 있어서,
상기 MAC PDU를 포함하는 상향링크 채널을 상향링크 슬롯에서 전송하는 단계는,
제1 무인기 및 제2 무인기를 포함하는 복수의 무인기들이 상기 지상 무선국과 통신을 수행하는 경우, 제1 MAC PDU와 제2 MAC PDU를 다중화하는 단계를 포함하며,
상기 제1 MAC PDU 및 상기 제2 MAC PDU는 상기 MAC PDU에 속하고, 상기 제1 MAC PDU는 제1 무인기를 위한 제어 정보를 포함하며, 상기 제2 MAC PDU는 제2 무인기를 위한 제어 정보를 포함하는, 통신 방법.
The method of claim 1,
Transmitting an uplink channel including the MAC PDU in an uplink slot,
Multiplexing a first MAC PDU and a second MAC PDU when a plurality of UAVs including a first UAV and a second UAV communicate with the terrestrial radio station,
The first MAC PDU and the second MAC PDU belong to the MAC PDU, the first MAC PDU includes control information for a first UAV, and the second MAC PDU includes control information for a second UAV Including, how to communicate.
청구항 1에 있어서,
상기 하나 이상의 하향링크 슬롯들을 할당하는 단계는,
제1 무인기를 포함하는 복수의 무인기들이 상기 지상 무선국과 통신을 수행하는 경우, 상기 제1 무인기를 위한 하향링크 슬롯 A를 할당하는 단계를 포함하고,
상기 하향링크 슬롯 A는 상기 하나 이상의 하향링크 슬롯들에 속하고, 상기 제1 무인기로부터 상기 하향링크 채널을 수신하기 위해 사용되는, 통신 방법.
The method of claim 1,
The step of allocating the one or more downlink slots,
Allocating a downlink slot A for the first UAV when a plurality of UAVs including a first UAV communicate with the terrestrial radio station;
The downlink slot A belongs to the one or more downlink slots and is used to receive the downlink channel from the first UAV.
청구항 3에 있어서,
상기 복수의 무인기들 중 제2 무인기를 위한 하향링크 슬롯 B를 할당하는 단계를 더 포함하고,
상기 하향링크 슬롯 B는 상기 하나 이상의 하향링크 슬롯들에 속하고, 상기 제2 무인기로부터 상기 하향링크 채널을 수신하기 위해 사용되는, 통신 방법.
The method of claim 3,
Allocating a downlink slot B for a second UAV among the plurality of UAVs;
The downlink slot B belongs to the one or more downlink slots and is used to receive the downlink channel from the second UAV.
청구항 1에 있어서,
상기 상향링크 슬롯 및 상기 하나 이상의 하향링크 슬롯들로 구성된 서브프레임의 전송 여부를 지시하는 정보는 상위계층 시그널링을 통해 수신되는, 통신 방법.
The method of claim 1,
Information indicating whether a subframe composed of the uplink slot and the one or more downlink slots is transmitted is received through higher layer signaling.
청구항 5에 있어서,
상기 서브프레임은 하나 이상의 보호 구간을 포함하고,
상기 보호 구간은 "상향링크 전송과 하향링크 전송 간의 간섭" 또는 "하향링크 전송들 간의 간섭"을 방지하기 위해 설정되는, 통신 방법.
The method of claim 5,
The subframe includes one or more guard intervals,
Wherein the guard interval is set to prevent "interference between uplink transmission and downlink transmission" or "interference between downlink transmissions".
청구항 5에 있어서,
상기 서브프레임은 하나 이상의 SC-FDE(single carrier-frequency domain equalization) 프리앰블(preamble) 블록들을 포함하고, 상기 상향링크 슬롯 및 상기 하나 이상의 하향링크 슬롯들은 각각 하나 이상의 SC-FDE 파일럿(pilot) 블록들 및 하나 이상의 SC-FDE 데이터 블록들로 구성되며, 상기 SC-FDE 파일럿 블록들은 다중경로 페이딩을 고려하여 배치되는, 통신 방법.
The method of claim 5,
The subframe includes one or more single carrier-frequency domain equalization (SC-FDE) preamble blocks, and the uplink slot and the one or more downlink slots each include one or more SC-FDE pilot blocks. and one or more SC-FDE data blocks, wherein the SC-FDE pilot blocks are arranged in consideration of multipath fading.
제1 무인기에 의해 수행되는 통신 방법으로,
상향링크 슬롯을 통해 상향링크 채널을 수신하는 단계;
제1 MAC PDU와 제2 MAC PDU를 다중화하여 하나의 MAC PDU를 생성하는 단계; 및
상기 다중화된 MAC PDU를 포함하는 하향링크 채널을 하나 이상의 하향링크 슬롯들에서 전송하는 단계를 포함하며,
상기 제1 MAC PDU는 상기 상향링크 채널에 포함된 정보에 기초하여 생성되고, 상기 제1 MAC PDU에 포함된 정보의 종류는 상기 제2 MAC PDU에 포함된 정보의 종류와 다른, 통신 방법.
As a communication method performed by the first UAV,
Receiving an uplink channel through an uplink slot;
generating one MAC PDU by multiplexing the first MAC PDU and the second MAC PDU; and
Transmitting a downlink channel including the multiplexed MAC PDU in one or more downlink slots;
The first MAC PDU is generated based on information included in the uplink channel, and the type of information included in the first MAC PDU is different from the type of information included in the second MAC PDU.
청구항 8에 있어서,
상기 제1 MAC PDU는 제어 정보를 포함하고, 상기 제2 MAC PDU는 임무 정보를 포함하는, 통신 방법.
The method of claim 8,
The communication method of claim 1 , wherein the first MAC PDU includes control information, and the second MAC PDU includes task information.
청구항 8에 있어서,
상기 하향링크 채널을 하나 이상의 하향링크 슬롯들에서 전송하는 단계는,
상기 제1 무인기 및 제2 무인기가 포함된 복수의 무인기들이 상기 지상 무선국과 통신을 수행하는 경우, 하향링크 슬롯 A를 통해 상기 하향링크 채널을 전송하는 단계를 포함하며,
상기 하향링크 슬롯 A 외의 하향링크 슬롯 B는 상기 제2 무인기에서 전송을 위해 사용되는, 통신 방법.
The method of claim 8,
Transmitting the downlink channel in one or more downlink slots,
Transmitting the downlink channel through a downlink slot A when a plurality of UAVs including the first UAV and the second UAV communicate with the terrestrial radio station;
The downlink slot B other than the downlink slot A is used for transmission in the second UAV.
통신 시스템에서 지상 무선국으로서,
프로세서(processor);
상기 프로세서와 전자적(electronic)으로 통신하는 메모리(memory); 및
상기 메모리에 저장되는 명령들(instructions)을 포함하며,
상기 명령들이 상기 프로세서에 의해 실행되는 경우, 상기 명령들은 상기 지상 무선국이,
MAC PDU를 포함하는 상향링크 채널을 상향링크 슬롯에서 전송하고;
상기 상향링크 채널을 수신한 하나 이상의 무인기들에 하나 이상의 하향링크 슬롯들을 할당하고; 그리고
상기 상향링크 채널에 포함된 정보에 기초하여 생성된 정보를 포함하는 하향링크 채널을 상기 하나 이상의 하향링크 슬롯들을 통해 수신하는 것을 야기하도록 동작하는, 지상 무선국.
As a terrestrial radio station in a communication system,
processor;
a memory that communicates electronically with the processor; and
Includes instructions stored in the memory;
When the instructions are executed by the processor, the instructions cause the terrestrial radio station to:
transmits an uplink channel including MAC PDUs in an uplink slot;
allocating one or more downlink slots to one or more UAVs receiving the uplink channel; and
and cause receiving, via the one or more downlink slots, a downlink channel including information generated based on information included in the uplink channel.
청구항 11에 있어서,
상기 MAC PDU를 포함하는 상향링크 채널을 상향링크 슬롯에서 전송하는 경우, 상기 명령들은 상기 지상 무선국이,
제1 무인기 및 제2 무인기를 포함하는 복수의 무인기들이 상기 지상 무선국과 통신을 수행하는 경우, 제1 MAC PDU와 제2 MAC PDU를 다중화하는 것을 야기하도록 동작하고,
상기 제1 MAC PDU 및 상기 제2 MAC PDU는 상기 MAC PDU에 속하고, 상기 제1 MAC PDU는 제1 무인기를 위한 제어 정보를 포함하며, 상기 제2 MAC PDU는 제2 무인기를 위한 제어 정보를 포함하는, 지상 무선국.
The method of claim 11,
When the uplink channel including the MAC PDU is transmitted in an uplink slot, the commands are the terrestrial radio station,
Operate to cause multiplexing of a first MAC PDU and a second MAC PDU when a plurality of UAVs including a first UAV and a second UAV communicate with the terrestrial radio station;
The first MAC PDU and the second MAC PDU belong to the MAC PDU, the first MAC PDU includes control information for a first UAV, and the second MAC PDU includes control information for a second UAV Including, terrestrial radio stations.
청구항 11에 있어서,
상기 하나 이상의 하향링크 슬롯들을 할당하는 경우, 상기 명령들은 상기 지상 무선국이,
제1 무인기를 포함하는 복수의 무인기들이 상기 지상 무선국과 통신을 수행하는 경우, 상기 제1 무인기를 위한 하향링크 슬롯 A를 할당하는 것을 야기하도록 동작하고,
상기 하향링크 슬롯 A는 상기 하나 이상의 하향링크 슬롯들에 속하고, 상기 제1 무인기로부터 상기 하향링크 채널을 수신하기 위해 사용되는, 지상 무선국.
The method of claim 11,
In the case of allocating the one or more downlink slots, the commands may cause the terrestrial radio station to:
Operate to cause allocation of a downlink slot A for the first UAV when a plurality of UAVs, including a first UAV, communicate with the terrestrial radio station;
The downlink slot A belongs to the one or more downlink slots and is used to receive the downlink channel from the first UAV.
청구항 13에 있어서,
상기 복수의 무인기들 중 제2 무인기를 위한 하향링크 슬롯 B를 할당하는 것을 야기하도록 동작하고,
상기 하향링크 슬롯 B는 상기 하나 이상의 하향링크 슬롯들에 속하고, 상기 제2 무인기로부터 상기 하향링크 채널을 수신하기 위해 사용되는, 지상 무선국.
The method of claim 13,
Operate to cause allocation of a downlink slot B for a second UAV of the plurality of UAVs;
The downlink slot B belongs to the one or more downlink slots and is used to receive the downlink channel from the second UAV.
청구항 11에 있어서,
상기 상향링크 슬롯 및 상기 하나 이상의 하향링크 슬롯들로 구성된 서브프레임의 전송 여부를 지시하는 정보는 상위계층 시그널링을 통해 수신되는 것을 야기하도록 동작하는, 지상 무선국.
The method of claim 11,
The terrestrial radio station that operates to cause information indicating whether or not transmission of a subframe composed of the uplink slot and the one or more downlink slots is received through higher layer signaling.
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