WO2021040381A1 - 무선 통신 시스템을 이용하는 uas 서비스 제어 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템을 이용하는 uas 서비스 제어 방법 및 장치 Download PDF

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WO2021040381A1
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WO
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uas
information
uav
terminal
utm
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PCT/KR2020/011320
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박중신
문상준
정상수
한윤선
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삼성전자 주식회사
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Definitions

  • the present disclosure relates to a method and apparatus for controlling a service of an Unmanned Aerial System (UAS) terminal using a wireless communication system.
  • UAS Unmanned Aerial System
  • the 5G communication system or the pre-5G communication system is called a communication system after a 4G network (Beyond 4G Network) or a system after an LTE system (Post LTE).
  • the 5G communication system is being considered for implementation in the ultra-high frequency (mmWave) band (eg, the 60 gigabyte (60 GHz) band).
  • mmWave ultra-high frequency band
  • ACM advanced coding modulation
  • FQAM Hybrid FSK and QAM Modulation
  • SWSC Small Cell Superposition Coding
  • FBMC Fan Bank Multi Carrier
  • NOMA non orthogonal multiple access
  • SCMA sparse code multiple access
  • IoT Internet of Things
  • IoE Internet of Everything
  • M2M Machine Type Communication
  • MTC Machine Type Communication
  • IoT intelligent IT services that create new value in human life by collecting and analyzing data generated from connected objects can be provided.
  • IoT is the field of smart home, smart building, smart city, smart car or connected car, smart grid, healthcare, smart home appliance, advanced medical service, etc. through the convergence and combination of existing IT (information technology) technology and various industries. Can be applied to.
  • the present disclosure intends to provide an Unmanned Aerial System (UAS) service using a wireless communication system.
  • UAS Unmanned Aerial System
  • the present disclosure provides a method of controlling a service of an Unmanned Aerial System (UAS) terminal using a wireless communication system.
  • UAS Unmanned Aerial System
  • the disclosed embodiment provides an apparatus and method capable of effectively providing UAS service.
  • FIG. 1 shows an overall structure of a UAS according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a method of providing a UAS service according to an embodiment of the present disclosure.
  • UAS Traffic Management UDM
  • FIG. 4 illustrates a method of controlling a UAS service area according to a change in signal quality and location of a terminal according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a diagram for describing a method of transmitting a UAS control message through a data plane of a wireless communication system according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a diagram for describing a method of transmitting a UAS control message through a control plane of a wireless communication system according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a diagram for describing a method of transmitting a UAS control message using an emergency call function of a wireless communication system according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a process of receiving information on a UAS service area from a UTM and transmitting information necessary for service area management to a base station and a terminal according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 illustrates a process of a UAS terminal establishing a PDU session for UAS Traffic Management (UTM) and control message delivery and a method of receiving a control message from a UTM outside a designated service area according to an embodiment of the present disclosure.
  • UTM Traffic Management
  • FIG. 10 illustrates a method for a UTM to transmit a UAS control message to a UAS terminal using a control message of a wireless communication system according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 illustrates a method of transmitting a UAS control message by using an emergency call function of a wireless communication system by a UTM according to an embodiment of the present disclosure.
  • the method includes: performing an authentication procedure with an Unmanned Aerial Vehicle (UAV) and UAC; Receiving information about a UAS service available area from a Unified Data Management (UDM) or a Policy Control Function (PCF) after the authentication procedure is completed; And providing the received UAS serviceable area information to the UAV and UAC through a base station.
  • UAV Unmanned Aerial Vehicle
  • UAC Unified Data Management
  • PCF Policy Control Function
  • the UAS service available area information may be determined based on a flight restriction area determined by Unmanned Traffic Management (UTM).
  • UTM Unmanned Traffic Management
  • Providing the received UAS serviceable area information to the UAV and UAC through a base station may include providing the received UAS serviceable area information through a registration approval message.
  • the receiving of the UAS service available area information from the UDM or the PCF may include receiving the UAS service available area information through a response message to a registration request message transmitted to the UDM or the PCF.
  • the UAS serviceable area information may include at least one of a tracking area identifier (TAI) and a cell identifier (ID).
  • TAI tracking area identifier
  • ID cell identifier
  • the method includes the steps of: receiving notification information indicating that the connection to the UAV is disconnected from the base station or that the UAV may enter the flight restriction area; And transmitting the received notification information to the PCF.
  • the method may be that the UAV is controlled by the UAS that has received the notification information.
  • the notification information may include at least one of identification information of the UAV, cell ID information, geographic location information, and administrative location information.
  • the UAV control may be performed by a UAS control message including at least one of direction information, authentication code information, and control code information.
  • the method includes: transmitting a registration request message to an AMF through a base station; Performing an authentication procedure with a network entity in the core network based on the registration request message; And receiving UAS service available area information from the base station after the authentication procedure is completed.
  • UAS Unmanned Aerial System
  • the UAS service available area information may be determined based on a flight restriction area determined by Unmanned Traffic Management (UTM).
  • UTM Unmanned Traffic Management
  • the receiving of the UAS service available area information from the base station may be receiving fraudulent UAS service available area information through a registration approval message.
  • the UAS serviceable area information may include at least one of a tracking area identifier (TAI) and a cell identifier (ID).
  • TAI tracking area identifier
  • ID cell identifier
  • the method includes: transmitting a measurement report to the base station; And receiving a UAS control message from the UTM.
  • the UAS control message is generated based on notification information informing that the connection with the UAV is disconnected or that the UAV can enter the flight restriction area transmitted to the PCF by the base station based on the measurement report. I can.
  • the notification information may include at least one of identification information of the UAV, cell ID information, geographic location information, and administrative location information.
  • the UAS control message may include at least one of direction information, authentication code information, and control code information.
  • the AMF includes: a transceiver; And performing an authentication procedure with UAV (Unmanned Aerial Vehicle) and UAC, and after the authentication procedure is completed, UAS service available area information is received from UDM (Unified Data Management) or PCF (Policy Control Function), and the received UAS And a processor coupled with the transceiver configured to provide serviceable area information to the UAV and UAC through a base station.
  • UAV Unmanned Aerial Vehicle
  • UAC Unmanned Aerial Vehicle
  • PCF Policy Control Function
  • the UAS service available area information may be determined based on a flight restriction area determined by Unmanned Traffic Management (UTM).
  • UTM Unmanned Traffic Management
  • the processor may provide the received UAS service available area information through a registration approval message, and receive the UAS service available area information through a response message to the registration request message sent to the UDM or the PCF. have.
  • the UAS serviceable area information may include at least one of a tracking area identifier (TAI) and a cell identifier (ID).
  • TAI tracking area identifier
  • ID cell identifier
  • the processor may receive notification information notifying that the connection to the UAV is disconnected from the base station or that the UAV may enter the flight restriction area, and transmit the received notification information to the PCF.
  • the UAV may be controlled by the UAS receiving the notification information.
  • the notification information may include at least one of identification information of the UAV, cell ID information, geographic location information, and administrative location information.
  • the UAV control may be performed by a UAS control message including at least one of direction information, authentication code information, and control code information.
  • the UAV includes: a transceiver; And transmitting a registration request message to the AMF through the base station, performing an authentication procedure with a network entity in the core network based on the registration request message, and receiving UAS service available area information from the base station after the authentication procedure is completed. It may include a processor coupled with the transceiver configured to be.
  • the UAS service available area information may be determined based on a flight restriction area determined by Unmanned Traffic Management (UTM).
  • UTM Unmanned Traffic Management
  • the processor receives fraudulent UAS service available area information through a registration approval message, and the UAS service available area information may include at least one of a tracking area identifier (TAI) and a cell identifier (ID).
  • TAI tracking area identifier
  • ID cell identifier
  • the processor may transmit a measurement report to the base station and receive a UAS control message from the UTM.
  • the UAS control message is generated based on notification information informing that the connection with the UAV is disconnected or that the UAV can enter the flight restriction area transmitted to the PCF by the base station based on the measurement report. I can.
  • the notification information may include at least one of identification information of the UAV, cell ID information, geographic location information, and administrative location information.
  • the UAS control message may include at least one of direction information, authentication code information, and control code information.
  • each block of the flowchart diagrams and combinations of the flowchart diagrams may be executed by computer program instructions. Since these computer program instructions can be mounted on the processor of a general purpose computer, special purpose computer or other programmable data processing equipment, the instructions executed by the processor of the computer or other programmable data processing equipment are described in the flowchart block(s). It creates a means to perform functions.
  • These computer program instructions can also be stored in computer-usable or computer-readable memory that can be directed to a computer or other programmable data processing equipment to implement a function in a particular way, so that the computer-usable or computer-readable memory It is also possible for the instructions stored in the flow chart to produce an article of manufacture containing instruction means for performing the functions described in the flowchart block(s). Since computer program instructions can also be mounted on a computer or other programmable data processing equipment, a series of operating steps are performed on a computer or other programmable data processing equipment to create a computer-executable process to create a computer or other programmable data processing equipment. It is also possible for instructions to perform processing equipment to provide steps for executing the functions described in the flowchart block(s).
  • each block may represent a module, segment, or part of code that contains one or more executable instructions for executing the specified logical function(s).
  • the functions mentioned in the blocks may occur out of order. For example, two blocks shown in succession may in fact be executed substantially simultaneously, or the blocks may sometimes be executed in the reverse order depending on the corresponding function.
  • the term' ⁇ unit' used in the present embodiment refers to software or hardware components such as field programmable gate array (FPGA) or application specific integrated circuit (ASIC), and' ⁇ unit' refers to certain roles. Carry out.
  • FPGA field programmable gate array
  • ASIC application specific integrated circuit
  • ' ⁇ part' is not limited to software or hardware.
  • The' ⁇ unit' may be configured to be in an addressable storage medium, or may be configured to reproduce one or more processors.
  • ' ⁇ unit' refers to components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, processes, functions, properties, and procedures. , Subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, database, data structures, tables, arrays, and variables.
  • components and functions provided in the' ⁇ units' may be combined into a smaller number of elements and' ⁇ units', or may be further separated into additional elements and' ⁇ units'.
  • components and' ⁇ units' may be implemented to play one or more CPUs in a device or a security multimedia card.
  • the' ⁇ unit' may include one or more processors.
  • a term for identifying an access node used in the following description a term for network entities, a term for messages, a term for an interface between network objects, a term for various identification information And the like are illustrated for convenience of description. Accordingly, the present invention is not limited to the terms described below, and other terms referring to objects having an equivalent technical meaning may be used.
  • the present invention uses terms and names defined in LTE and NR standards, which are the latest standards defined by the 3GPP (The 3rd Generation Partnership Project) organization among currently existing communication standards.
  • 3GPP The 3rd Generation Partnership Project
  • the present invention is not limited by the terms and names, and may be equally applied to systems conforming to other standards.
  • the present invention can be applied to 3GPP NR (5th generation mobile communication standard).
  • the embodiments of the present disclosure may be applied to other communication systems having similar technical backgrounds or channel types.
  • the embodiments of the present disclosure may be applied to other communication systems through some modifications without significantly departing from the scope of the present disclosure, as determined by a person with skilled technical knowledge.
  • An object of the present disclosure is to define a method and apparatus for a UAS (Unmanned Aerial System) service provider to define a service provision area of a UAS subscriber terminal and to control the terminal so that it does not leave the service area.
  • an object of the present disclosure is to define a method for a UAS operator to manage a service area of a UAS terminal by receiving state information of a UAS terminal from a wireless communication system.
  • an object of the present disclosure is to define a method and apparatus for a UAS (Unmanned Aerial System) service provider to define a service provision area of a UAS subscriber terminal and to control a terminal when the terminal is out of the service area.
  • UAS Unmanned Aerial System
  • the UTM uses a wireless communication system to determine the location of a UAS terminal and control necessary for a UAS terminal by using a wireless communication system for a terminal moving to an area where UAS service is not permitted. It has the effect of making it possible.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a system structure for providing a UAS service according to an embodiment of the present disclosure.
  • UAS for providing UAS service is UAV (Unmanned Aerial Vehicle) and UAV Controller, elements of UAS (Unmanned Aerial System), RAN (Radio Access Network) and CN (Core Network) of wireless communication system (or mobile communication system) And, it may include at least one of UTM (UAS Traffic Management) for providing additional information to the UAS terminal and controlling the operation, and a Regulatory providing flight regulation information such as the government.
  • UTM UAS Traffic Management
  • the system for providing a UAS service may include more or fewer configurations than the configuration shown in FIG. 1, and the operation or function of at least one configuration is different. Configuration may also provide.
  • the UAV 122 may include various flying devices such as a vehicle, a vehicle, and an aircraft capable of providing UAS service.
  • the UAV may include airplanes, helicopters, drones, robots, and the like, and is not limited to the above example, and includes a flight device capable of providing services in a flightable area regardless of the shape or structure. I can.
  • the UAV controller 121 may control at least one UAV.
  • the UAV controller can control the UAV's position, flight, route, and speed.
  • the UAV controller can control the UAV's position, flight, route, and speed.
  • it is not limited to the above example.
  • a radio access network (RAN) 130 and a core network (CN) 140 may each mean a configuration included in a wireless communication network.
  • the RAN 130 may be a component in charge of wireless connection with a wireless terminal (eg, UAV).
  • the RAN may be a base station.
  • the base station may include an LTE base station (eg, eNodeB) or an NR base station (gNodeB).
  • the CN (Core Network) 140 may include network elements that process data received from a wireless terminal through the RAN and provide connection with other networks, and may include a 5G core network, an EPS (Evolved Packet System), etc. It may include.
  • EPS Evolved Packet System
  • a wireless communication system may mean a mobile communication system (or a mobile communication network).
  • the wireless communication system may include RAN and CN.
  • components included in the UAS service system of FIG. 1 may be network functions.
  • the network function may be referred to as a network entity.
  • it is not limited to the above example, and may be a separate configuration other than a network function.
  • the UTM 110 may be a configuration for tracking and managing the registration and movement of each of the UAS terminal 120, that is, the UAV 121 and the UAV controller 122 terminal.
  • the UTM 110 may collect information on the location change of the UAS terminal from the UAS terminal and wireless communication network (e.g., RAN 130, CN 140) periodically or when a predetermined condition is satisfied. , In consideration of the flight control information specified by the Regulatory 150, when the terminal leaves the permitted flight area, it is possible to perform operations necessary for controlling the UAV 122, such as stopping the flight or returning to the permitted area.
  • the UTM 110 transmits information related to the restricted flight area of the UAS terminal 120 to the UAS terminal 120 and a wireless communication system (eg, RAN or CN) of the terminal. It can be delivered in advance or during service through the registration process or a separate message. In the service area limitation method of the terminal based on the flight restriction area information, prior control through the UTM 110 may be restricted until the UAS terminal 120 moves to the flight restriction area.
  • a wireless communication system eg, RAN or CN
  • FIG. 2 illustrates a UAS service providing method according to an embodiment of the present disclosure.
  • An embodiment of the present disclosure provides a method of enabling control through the UTM 210 before moving to a restricted flight area in a state in which the UAS terminal 240 is controllable using a wireless communication system.
  • the UTM 210 may provide information on a No Flight Zone Info to the UAS terminal 240.
  • the UTM 210 may provide information on a restricted flight area through a wireless communication network (CN 220 and RAN 230) in the UAS terminal 240 (step 2), and in another method ( ex.UAS application) can also provide information on restricted flight areas (step 1).
  • step 1 of providing information on the restricted flight area in a different manner may be omitted.
  • the UTM 210 may transmit information on the flight restriction area of the UAS terminal 240 to the CN 220 of the wireless communication system.
  • the CN 220 is a UTM Based on the information on the restricted flight area received from the 210, UAS service restricted area information (for example, information on the UAS Service Area) in the wireless communication system may be configured and transmitted to the RAN 230 (step 3). ).
  • the UAS service restricted area information may be a Tracking Area Identifier (TAI) or a cell ID.
  • TAI Tracking Area Identifier
  • the UAS service restricted area information may include all types of information capable of identifying an area in which the UAS service is restricted.
  • the CN 220 may identify which cell or which tracking area the flight restriction area corresponds to, and generate (or configure) UAS service restriction information, which is the identified information, and provide it to the RAN 230.
  • the RAN 230 determines whether to handover based on channel quality information included in a measurement report received from the terminal (step 4: Measurement), the current cell ID of the terminal, An operation of selecting a target cell for handover may be performed in consideration of GPS location information, UAS service restriction area information, and the like.
  • the RAN 230 when the channel quality information received from the terminal is maintained below the reference value and there is no replacement cell in the UAS service available area, the RAN 230 communicates with the UAS terminal 240 to the CN 220. Since communication may be lost, a warning message indicating that control is necessary may be transmitted to the UTM 210 through the CN 220 (Step 5: Alarm Report).
  • the UTM 210 may transmit a warning message for a UAS service restricted area to the UAS terminal 240.
  • the UTM 210 may perform necessary control such as flight control and remote control for the UAS terminal 240 (eg, UAV), if necessary. Transmission of the warning message may be initiated by determining by the RAN 230 in consideration of the current moving path and speed of the terminal according to implementation.
  • FIG. 3 illustrates an operation of transmitting information on a restricted flight area to a terminal and a wireless communication system during an initial access process of a UAS terminal according to an embodiment of the present disclosure.
  • the operation of transmitting information on the restricted flight area of FIG. 3 is an example of the present disclosure, and the name of the message, the order of message transmission, and the like may be changed according to implementation.
  • the UAV 301 and the UAV Controller (UAC) terminal 302 may perform an initial registration process for a communication service through a wireless communication network.
  • the UAV 301 may transmit a Registration Request to the AMF 304.
  • the UAC 302 can also transmit a Registration Request to the AMF 304, and the UAV 301 and UAC 302 are AMF (Access and Mobility Management Function) 304, PCF (Policy Control Function) ( 305) and UDM (Unified Data Management) 306 may perform an initial registration process with network entities in the CN, and perform an authentication process (eg, 3GPP Authentication/Authorization).
  • AMF Access and Mobility Management Function
  • PCF Policy Control Function
  • UDM Unified Data Management
  • the wireless communication network determines whether the terminal is a UAS terminal (UAV 301) or UAC (302)).
  • the AMF 304 may obtain subscription data by exchanging a UE Registration Request/Response message from UDM, and UE Type information may be included in the subscription data.
  • the wireless communication network can determine that an additional authentication process with UTM for flight approval and UAS service authentication should be performed for the UAS type terminal (e.g., UAV), and the UAS terminal (e.g., It is possible to control the UAV 301 and UAC 302 to perform the necessary additional authentication process with the UTM 308.
  • the AMF 304 determines whether the UAS Type terminal should perform an additional authentication process with the UTM (Decide additional authorization with UTM), and based on the determination result, the UAV 301 and the UTM ( 308) and an additional authentication process (UAS Service Authorization) can be performed.
  • the UTM 308 may configure information on a flight restriction area (hereinafter, or an available flight area) of the UAS terminal and transmit it to the wireless communication system and the terminal.
  • a flight restriction area hereinafter, or an available flight area
  • the UTM 308 may determine, determine, or identify a flight restriction zone based on information and setting information transmitted from the Regulatory, weather/traffic information, and the like (Decide No Flight Zone).
  • the UTM 308 may transmit the identified information to the wireless communication system.
  • the flight restriction area information may be expressed as geographic information such as location and longitude, or administrative area information or location information used in other aviation systems, for example.
  • the UTM 308 may transmit the terminal's No Flight Zone information to the UDM 306 and the PCF 305.
  • UTM 308 may communicate restricted flight areas to UDM 306 and PCF 305. Referring to FIG. 3, in step 318, the UTM 308 may provide information on the restricted flight area to the UDM and the PCF through an Update message.
  • AMF (304) is the UAS service available area (or UAS service restricted area) information of the terminal based on the flight restriction area information of the terminal received from the UDM 306 and PCF 305 at the stage of completing the terminal registration process. It can be configured to be delivered to the RAN and the terminal through a registration approval message.
  • the AMF 304 may transmit and receive a UE Registration Request/Response message from the UDM 306, and may transmit and receive an MM Policy Request/Response message from the PCF. At least one of the UE Registration Response message or the MM Policy Response message may include UAS service available area information.
  • the PCF 305 (or NEF (Network Exposure Function) 307) generates (or configures) UAS serviceable area information based on the flight restriction area information received from the UTM 308. )can do.
  • the PCF 305 (or NEF 307) may transmit the generated UAS serviceable area information to the AMF 304.
  • the UAS service available area information may be a Tracking Area Identifier (TAI) or a cell ID.
  • TAI Tracking Area Identifier
  • the UAS service available area information may include all types of information usable in a wireless communication network capable of identifying an area in which UAS service is restricted.
  • the AMF 304 may transmit UAS service available area information to the RAN 303.
  • the AMF 304 may transmit serviceable area information to the RAN 303 in the process of transmitting the Registration Accept message to the UAV.
  • the RAN 303 may transmit the Registration Accept message received from the AMF to the UAV 301 and transmit serviceable area information to the UAV 301.
  • FIG. 4 illustrates a method of controlling a UAS service area according to a change in signal quality and location of a terminal according to an embodiment of the present disclosure.
  • the method of controlling the UAS service area according to the signal quality and location change of the terminal of FIG. 4 is an example of the present disclosure, and the name of the message, the order of message transmission, and the like may be changed according to implementation.
  • the UAS terminal may perform an operation of transmitting a measurement report on the reception channel quality to the RAN according to a period and condition set by the wireless communication system. 4, in step 411, a UAS terminal (UAV 401 or UAC 402) may transmit a Measurement Report.
  • the measurement report may include a cell list, SINR value, and the like. Of course, it is not limited to the above example.
  • the RAN 403 performs an operation of determining handover to another cell by comparing the channel quality measurement value received from the terminal with a handover reference value. 4, in step 412, the RAN 403 may determine whether there is no available cell for handover, and in step 413, the RAN 403 determines whether the signal quality drops below a predetermined threshold. can do. Of course, it is not limited to the above example.
  • the channel quality continues to drop below the set value (ex. handover reference value) within the allowed flight area.
  • the RAN sends a warning message including information such as the current location and communication status of the terminal to warn UTM that the communication connection for flight control of the terminal is lost or that the terminal may enter the flight restricted area.
  • the RAN 403 may transmit an Alarm Report to AMF, and the Alarm Report may include a UE ID, a Cell ID, and the like.
  • the Alarm Report may include a UE ID, a Cell ID, and the like.
  • the Alarm Report may include a UE ID, a Cell ID, and the like.
  • the AMF 404 may transmit the information of the warning message received from the RAN to the PCF.
  • the AMF 404 may transmit an Alarm Report to the PCF 405, and the Alarm Report may include a UE ID, a Cell ID, and the like.
  • the Alarm Report may include a UE ID, a Cell ID, and the like.
  • the PCF 405 checks the terminal's flight policy and, when a violation is confirmed (or predicted), transmits the current terminal location and warning status to the UTM 408 through NEF and AF 407, thereby causing the UTM 408 to Make sure you can take any necessary action before your communication is cut off.
  • the PCF 405 may transmit an Alarm Report to the UTM 408.
  • the Alarm Report may be transmitted to the UTM 408 through NEF and AF 407, and may include a location information format used by UTM such as geographic information or administrative information corresponding to Cell ID in addition to UE ID and Cell ID. .
  • a location information format used by UTM such as geographic information or administrative information corresponding to Cell ID in addition to UE ID and Cell ID.
  • the UTM 408 reviews the communication status and driving route of the terminal based on the information received from the wireless communication system, and transmits a message for controlling the UAV 401 to the UAV 401 and the UAV Controller terminal (UAC) 402. I can. Depending on the situation, the UTM 408 may command the UAV terminal 401 to detour before entering the no-fly zone, force the landing, or cause the UAV to fly around at a specific location through the wireless communication system. 401 and a UAV Controller (UAC) terminal 402. Referring to FIG.
  • UAC UAV Controller
  • the UTM 408 may transmit a UAS Control Override message to the UAV 401 or UAC 402, and the UAS Control Override message includes orientation, authentication code, and It may include a control code or the like.
  • the UAS Control Override message includes orientation, authentication code, and It may include a control code or the like.
  • orientation authentication code
  • control code control code
  • embodiments of the present disclosure utilize a wireless communication system to allow the UAS terminal (eg, UAV 401, UAC 402) to move to the no-fly zone before the UTM 408 moves to the UAS terminal 401, 402.
  • a method and apparatus are provided to allow the necessary control for ).
  • the present disclosure provides a warning message to the UTM 408 through the wireless communication system when the quality of the communication channel drops below a set value in a situation where the terminal is flying in a position adjacent to the no-fly zone. It is possible to perform necessary control in a controllable environment for the terminals 401 and 402.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a method of transmitting a UAS control message through a data plane of a wireless communication system according to an embodiment of the present disclosure.
  • the UTM 110 may transmit a UAS control message of the UTM to a UAS terminal 122 that has moved outside the UAS service allowable area by using a UAS packet data unit (PDU) session.
  • PDU packet data unit
  • a UAS control message may be transmitted and received through the RAN 130 and CN 140 of a wireless communication system.
  • a data session between the UAV 122 and the UTM 110 may be established, and the UAV 122 and the UTM 110 may transmit and receive UAS control messages through the established data session.
  • the data session may include a PDU session
  • the PDU session may be a dedicated session for transmitting and receiving a UAS control message of the UTM 110.
  • a data session for transmitting and receiving a UAS control message may be established by a PDU Session identifier that is distinguished from other data sessions.
  • the PDU Session identifier may be a DNN or an S-NSSAI indicating a specific slice, or may be a separate reserved indicator.
  • a data session for transmitting and receiving a UAS control message may be a data session using a separate port.
  • a data session for transmitting and receiving a UAS control message may be established by a 5G QoS Indicator (5QI) or a reserved QoS Flow Identifier (QFI), which is distinguished from other sessions.
  • 5QI 5G QoS Indicator
  • QFI QoS Flow Identifier
  • a data session for transmitting and receiving a UAS control message may be established in a UE registration procedure for UAS service.
  • a data session for transmitting and receiving a UAS control message may be a data session that is not affected by allowed service area control.
  • FIG. 6 is a diagram for describing a method of transmitting a UAS control message through a control plane of a wireless communication system according to an embodiment of the present disclosure.
  • the UTM 110 can transmit UTM control information using a non-access stratum (NAS) message for delivering control information of a wireless communication system to a UAS terminal that has moved outside the UAS service allowable area.
  • NAS non-access stratum
  • the UTM 110 may transmit a UAS control message to the UAV 122 using a non-access stratum (NAS) message for delivering control information of a wireless communication system.
  • NAS non-access stratum
  • the UTM 110 may deliver a NAS message including UAS control information to the CN 140, and the NAS message may be delivered to the UAV 122 through the CN 140 and the RAN 130.
  • a NAS message including UAS control information may be configured in a new format including UAS control information or may be configured in an existing NAS message format.
  • the NAS message includes UAS control information. It may include a containing container.
  • FIG. 7 is a diagram for describing a method of transmitting a UAS control message using an emergency call function of a wireless communication system according to an embodiment of the present disclosure.
  • the UTM 110 may transmit the UAS control message of the UTM to the UAS terminal 122 that has moved outside the UAS service allowable area by using the emergency call function of the wireless communication system.
  • the UTM 110 may transmit a paging request for an emergency session to the CN 140.
  • the UTM 110 may transmit a UAS control message to the UAV 1220 through an emergency session.
  • This embodiment of the present disclosure provides a method of allowing a UAS terminal to move to a restricted flight area using a wireless communication system to enable control through UTM in a situation where communication is restricted.
  • a method of transmitting the UAS control message described in FIGS. 5 to 6 will be described in more detail.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a process of receiving information on a UAS service area from a UTM and transmitting information necessary for service area management to a base station and a terminal according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 shows a process in which information about a UAS service area is transmitted from a UTM to a wireless communication system during an initial registration of a terminal or a UTM service initiation process.
  • the wireless communication system calculates the information necessary for the operation of the network and the terminal based on the UAS service area information provided by the UTM and transfers it to each network function and the UAS terminal to enable necessary control.
  • the UTM may configure UAS service area information composed of geographic information such as latitude and longitude for each UAS terminal and transmit it to an application function (AF)/network exposure function (NEF) of a wireless communication system.
  • AF application function
  • NEF network exposure function
  • the AF/NEF converts the UAS service area information to information such as Tracking Area ID and cell ID, which are parameters used in the corresponding wireless communication system, and converts it to a Unified Data Repository (UDR) that stores subscriber information of the UAS terminal. Stored information can be saved.
  • UDR Unified Data Repository
  • the UTM may directly transmit UAS service area information to the UDM, and in step 814
  • the UDM may convert the received UAS service area information into location information of a corresponding wireless communication system and store it in the UDR. That is, in step 812 and step 813 to step 814, only one of the two steps may be performed, or both step 812 and step 813 to step 814 may be performed.
  • an access management function may request subscriber information for a UAS terminal through UDM.
  • the UDM may obtain subscriber information from the UDR through a subscriber information search request and response.
  • the UAS service area information stored in step 817 may be transferred to the AMF together with other subscriber information for wireless communication service control, and may be used as service area information for controlling the communication service of the UAS terminal.
  • the UTM may transmit the updated UAS service area information to a policy control function (PCF).
  • PCF policy control function
  • the PCF may convert the received UAS service area information into a communication service area for a corresponding UAS terminal in the wireless communication system, and transmit it to the AMF through an MM policy update control message.
  • the AMF may transmit the communication service area information for the UAS terminal received through the above-described process to the base station and the terminal through a UE Context Update message and a Registration Accept (or UE configuration update) message.
  • the base station may perform an operation of blocking handover for a PDU session of the terminal when the terminal moves out of the service area based on the received service area information.
  • the terminal selects and accesses a base station within the allowed service area based on the received service area information.
  • the message name shown in FIG. 8 is only an embodiment and is not limited to the message name. Also, only some of the steps shown in FIG. 8 may be performed.
  • FIG. 9 illustrates a process in which a UAS terminal establishes a PDU session for UAS Traffic Management (UTM) and control message delivery, and a method of receiving a control message from a UTM outside a designated service area according to an embodiment of the present disclosure.
  • UTM Traffic Management
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a detailed operation process of a method of transmitting a control message of a UTM using the PDU session described in FIG. 6.
  • each UAS terminal (UAV terminal or UAV controller terminal) establishes a separate PDU session to be used for transmitting and receiving UTM and UAS control messages in the process of initiating UTM and UAS services after access to the wireless communication system is completed.
  • the procedure can be carried out. That is, the UAV terminal and the UAV controller terminal may each transmit a PDU session establishment request to the base station, and the base station may transmit a PDU session establishment request to the SMF.
  • the UTM information is information for designating a UTM server and may include at least one of information such as an IP address of the UTM server, a TCP/UDP port, and a protocol type.
  • the process of setting up a PDU session may be performed in the same manner for each of the UAV and UAV controller terminals, and in FIG. 3, for convenience of explanation, the operation of the UAV terminal will be described below.
  • the SMF may transmit a result of whether to accept the PDU session request for UAS service to the terminal through a PDU session establishment response message. That is, the SMF may transmit a PDU session establishment response message to the base station, and the base station may transmit a PDU session establishment response message to the terminal.
  • the subscriber information may include information on the UTM allowed for the UAS terminal to use the UAS service, and may be used as a criterion for determining whether to allow UTM information received from the terminal.
  • the PDU session establishment response message may include at least one of QoS Flow ID and packet fileter information to be used by the UAS terminal to transmit and receive UTM and UAS control messages.
  • the base station When the terminal moves out of the service area in a situation in which the service area for the UAS terminal is defined and managed through the process described in FIG. 8, in step 918, the base station indicates that the terminal has moved out of the service area based on the received service area information. Upon detection, in steps 919 to 920, the base station may report that the terminal has moved out of the service area to the UTM through the AMF.
  • the UAS terminal may perform an operation of reporting the location of the terminal to the UTM through a UAS control message.
  • the UTM can detect that the terminal has moved out of the UAS service allowed area from the location information of the terminal received from the UAS terminal or wireless communication system, and a predetermined command required for control of the UAS terminal (e.g., to the permitted area) Return, landing, etc.).
  • a predetermined command required for control of the UAS terminal e.g., to the permitted area
  • the UTM transmits the UAS control message to the wireless communication system, and the wireless communication system transmits the UAS control message to the UAS terminal through a PDU session and QoS flow maintained for the purpose of UAS transmission.
  • the UAS terminal receiving the UAS control message can perform the necessary operation according to the command designated by the UTM.
  • the UTM may transmit information on the flight restriction area of the UAS terminal to the CN of the wireless communication system.
  • the CN may configure UAS service restricted area information (for example, information on the UAS Service Area) in the mobile communication system based on the information on the restricted flight area received from the UTM and transmit it to the RAN.
  • the UAS service restricted area information may be a Tracking Area Identifier (TAI) or a cell ID.
  • TAI Tracking Area Identifier
  • the UAS service restricted area information may include all types of information capable of identifying an area in which the UAS service is restricted.
  • the CN may identify which cell or which tracking area the flight restriction area corresponds to, and generate (or configure) UAS service restriction information, which is the identified information, and provide it to the RAN.
  • an operation of selecting a target cell for handover may be performed.
  • FIG. 10 illustrates a method for a UTM to transmit a UAS control message to a UAS terminal using a control message of a wireless communication system according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 illustrates a process of transmitting a UAS control message using a control plane message, that is, a NAS message, of the wireless communication system described in FIG. 7 according to an embodiment of the present disclosure.
  • a separate PDU session and QoS flow may not be previously set for the UAS service described in FIG. 9, and a NAS message of a wireless communication system is used to transfer a UAS control message from the TM to the UAS terminal. It may be the case of using.
  • the base station detects a UAS terminal that has moved out of the UAS service area, and in steps 1012 to 1013, the base station may report the location information of the UAS terminal to the UTM.
  • the UAS terminal may perform an operation of reporting the location of the terminal to the UTM through a UAS control message.
  • the UTM detects that the UAS terminal has left the allowed service area from the received information.
  • the UTM may determine a control command necessary for controlling the UAS terminal.
  • the UTM transmits a UAS control message to the AF (or NEF) of the wireless communication system to request delivery of a UAS command to the UAS terminal.
  • the AF and NEF may transmit a direct delivery request message including a UAS control message to the SMF for transmission of the received UAS control message.
  • the AF may transmit the direct delivery request message by including indicator information indicating that the request is for transmission of the UAS control message.
  • the SMF may configure a NAS transfer control message including the UAS control message and transmit the NAS transfer control message to the UAS terminal using a port (or a separate indicator) designated for the UAS service.
  • the terminal receiving the NAS Transfer control message may confirm that the received NAS Transfer message is for the purpose of delivering the UAS control message based on a port (or a separate indicator) previously designated for the UAS service included in the message.
  • the terminal can extract the UAS control message and deliver it to the UAS application client of the terminal.
  • the terminal may interpret the received UAS control message and perform an operation designated by the UTM.
  • FIG. 11 illustrates a method of transmitting a UAS control message by using an emergency call function of a wireless communication system by a UTM according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a process of transmitting a UAS control message to a UAS terminal that has left a UAS service allowable area by using the emergency call function of the wireless communication system described in FIG. 8 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the UTM may determine that the UAS terminal has left the UAS service area based on the location information of the terminal received from the RAN and determine a necessary control command. This corresponds to that described with reference to FIGS. 9 and 10 and thus a detailed description thereof is omitted.
  • the UTM may transmit a message requesting emergency session setup to the wireless communication system to transmit the control command.
  • the emergency call request message may include an indicator and UTM information indicating that the emergency call setup request is for the UAS service.
  • the UTM information may include at least one of source IP, source port, destination IP, destination port, protocol type information, etc. to be used for UAS message delivery.
  • the PCF of the wireless communication system may check the UTM and determine whether to allow the emergency call received from the UTM based on subscriber information of the UAS terminal, and if so, proceed with a procedure required for emergency call setup.
  • the PCF responds with a UTM that emergency call setup is complete, and the UTM receiving it may transmit a UAS control message to the terminal through a PDU session for the set emergency call.
  • the UAS terminal Upon receiving the UAS control message, the UAS terminal can perform the necessary operation according to the control command designated by the UTM.
  • FIG. 12 illustrates a configuration of a terminal according to an embodiment of the present disclosure.
  • the terminal of the present disclosure may include a processor 1220, a transceiver 1200, and a memory 1210.
  • the components of the terminal are not limited to the above-described example.
  • the terminal may include more or fewer components than the above-described components.
  • the processor 1220, the transceiver 1200, and the memory 1210 may be implemented in the form of a single chip.
  • the terminal may include the aforementioned UAS terminal (UAV terminal, UAV controller terminal).
  • the processor 1220 may control a series of processes in which the terminal may operate according to the above-described embodiment of the present disclosure.
  • the processor 1220 may control the components of the terminal so that the UAV terminal and the UAV controller terminal are controlled according to the above-described embodiments.
  • the processor 1220 may control components of the terminal such that the above-described embodiments of the present disclosure are performed by executing a program stored in the memory 1210.
  • the processor 1220 may be an application processor (AP), a communication processor (CP), a circuit, an application-specific circuit, or at least one processor.
  • the transmission/reception unit 1200 may transmit and receive signals with a network entity or another terminal. Signals transmitted and received with a network entity or other terminal may include control information and data.
  • the transceiver 1200 may include an RF transmitter that up-converts and amplifies a frequency of a transmitted signal, and an RF receiver that amplifies a received signal with low noise and down-converts a frequency.
  • this is only an exemplary embodiment of the transmitting and receiving unit 1200, and components of the transmitting and receiving unit 1200 are not limited to the RF transmitter and the RF receiver.
  • the transmission/reception unit 1200 may receive a signal through a wireless channel, output it to the processor 1220, and transmit a signal output from the processor 1220 through a wireless channel.
  • the memory 1210 may store programs and data necessary for the operation of the terminal.
  • the memory 1210 may store control information or data included in signals transmitted and received by the terminal.
  • the memory 1210 may be composed of a storage medium such as a ROM, a RAM, a hard disk, a CD-ROM, and a DVD, or a combination of storage media. Also, there may be a plurality of memories 1210.
  • the memory 1210 may store a program for performing the operation of the embodiments for providing the UAS service described above.
  • FIG. 13 illustrates a configuration of a network function (NF) according to some embodiments of the present disclosure.
  • the NF of the present disclosure may include a processor 1320, a transceiver 1300, and a memory 1313.
  • the components of NF are not limited to the above-described example.
  • the NF may include more or fewer components than the above-described components.
  • the processor 1320, the transmission/reception unit 1300, and the memory 1313 may be implemented in the form of a single chip.
  • NF may mean a network entity (network function), and the network entity may include RAN, AMF, SMF, PCF, UDM, UDR, AF, NEF, and UTM.
  • the processor 1320 may control a series of processes in which the NF can operate according to the above-described embodiment of the present disclosure.
  • the processor 1320 may control components of the NF to provide UAS service according to the above-described embodiments.
  • the processor 1320 may control components of the terminal such that the above-described embodiments of the present disclosure are performed by executing a program stored in the memory 1313.
  • the processor 1320 may be an application processor (AP), a communication processor (CP), a circuit, an application-specific circuit, or at least one processor.
  • the transceiver 1300 may transmit and receive signals with other network entities or terminals. Signals transmitted and received with other network entities or terminals may include control information and data.
  • the transceiver 1300 may include an RF transmitter that up-converts and amplifies a frequency of a transmitted signal, and an RF receiver that amplifies a received signal with low noise and down-converts a frequency.
  • this is only an exemplary embodiment of the transmission/reception unit 1300, and components of the transmission/reception unit 1300 are not limited to an RF transmitter and an RF receiver.
  • the transceiver 1300 may receive a signal through a wireless channel, output it to the processor 1320, and transmit a signal output from the processor 1320 through a wireless channel.
  • the memory 1310 may store programs and data necessary for the operation of the NF.
  • the memory 1310 may store control information or data included in signals transmitted and received by the NF.
  • the memory 1310 may be formed of a storage medium such as a ROM, a RAM, a hard disk, a CD-ROM, a DVD, or a combination of storage media. Also, there may be a plurality of memories 1310.
  • the memory 1310 may store a program for performing the operation of the embodiments for providing the UAS service described above.
  • a computer-readable storage medium storing one or more programs (software modules) may be provided.
  • One or more programs stored in a computer-readable storage medium are configured to be executable by one or more processors in an electronic device (device).
  • the one or more programs include instructions for causing the electronic device to execute methods according to embodiments described in the claims or specification of the present disclosure.
  • These programs include random access memory, non-volatile memory including flash memory, read only memory (ROM), and electrically erasable programmable ROM.
  • EEPROM Electrically Erasable Programmable Read Only Memory
  • magnetic disc storage device Compact Disc-ROM (CD-ROM), Digital Versatile Discs (DVDs), or other types of It may be stored in an optical storage device or a magnetic cassette. Alternatively, it may be stored in a memory composed of a combination of some or all of them. In addition, a plurality of configuration memories may be included.
  • the program is accessed through a communication network such as Internet, Intranet, Local Area Network (LAN), Wide LAN (WLAN), or Storage Area Network (SAN), or a combination of these. It may be stored in an (access) attachable storage device. Such a storage device may access a device performing an embodiment of the present disclosure through an external port. In addition, a separate storage device on the communication network may access a device performing an embodiment of the present disclosure.
  • a communication network such as Internet, Intranet, Local Area Network (LAN), Wide LAN (WLAN), or Storage Area Network (SAN), or a combination of these. It may be stored in an (access) attachable storage device.
  • Such a storage device may access a device performing an embodiment of the present disclosure through an external port.
  • a separate storage device on the communication network may access a device performing an embodiment of the present disclosure.
  • the constituent elements included in the present disclosure are expressed in the singular or plural according to the presented specific embodiments.
  • the singular or plural expression is selected appropriately for the situation presented for convenience of description, and the present disclosure is not limited to the singular or plural constituent elements, and even constituent elements expressed in plural are composed of the singular or in the singular. Even the expressed constituent elements may be composed of pluralities.

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Abstract

본 개시는 UAV(Unmanned Aerial Vehicle) 및 UAC와 인증 절차를 수행하는 단계; 상기 인증 절차가 완료된 후, UDM(Unified Data Management) 또는 PCF(Policy Control Function)로부터 UAS 서비스 가능 영역 정보를 수신하는 단계; 및 상기 수신된 UAS 서비스 가능 영역 정보를 기지국을 통해 상기 UAV 및 UAC에게 제공하는 단계를 포함하는 UAS(Unmanned Aerial System) 서비스 제공 방법을 제공한다.

Description

무선 통신 시스템을 이용하는 UAS 서비스 제어 방법 및 장치
본 개시는 무선 통신 시스템을 활용하여 UAS(Unmanned Aerial System) 단말의 서비스를 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파 (mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가 (60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍 (beamforming), 거대 배열 다중 입출력 (massive MIMO), 전차원 다중입출력 (full dimensional MIMO, FD-MIMO), 어레이 안테나 (array antenna), 아날로그 빔형성 (analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다. 또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 엑세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. 이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC (Filter Bank Multi Carrier), NOMA (non orthogonal multiple access), 및 SCMA (sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT (Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터 (Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크 (sensor network), 사물 통신 (Machine to Machine, M2M), MTC (Machine Type Communication) 등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT (Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT (information technology) 기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.
이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크 (sensor network), 사물 통신 (Machine to Machine, M2M), MTC (Machine Type Communication) 등의 기술이 5G 통신 기술이 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 엑세스 네트워크 (cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.
상술한 것과 무선 통신 시스템의 발전에 따라 다양한 서비스를 제공할 수 있게 됨으로써, 무선 통신 시스템을 통해 UAS 서비스를 제공하기 위한 방법의 필요성이 대두하였다.
본 개시는 무선 통신 시스템을 이용하여 UAS(Unmanned Aerial System) 서비스를 제공하고자 한다.
본 개시는 무선 통신 시스템을 활용하여 UAS(Unmanned Aerial System) 단말의 서비스를 제어하는 방법을 제공한다.
개시된 실시예는 UAS 서비스를 효과적으로 제공할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 UAS의 전반적인 구조를 도시한다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 UAS 서비스를 제공하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 UAS 단말이 UAS서비스를 이용하기 위하여 UTM(UAS Traffic Management)에 등록하는 과정을 도시한다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 신호 품질 및 위치 변경에 따른 UAS 서비스 영역을 제어하는 방법을 도시한다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 데이터 평면 (Data Plane)을 통해 UAS 제어 메시지를 전달하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 제어 평면 (Control Plane)을 통해 UAS 제어 메시지를 전달하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 긴급 통화 기능을 활용하여 UAS 제어 메시지를 전달하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 UTM으로부터 UAS 서비스 영역에 대한 정보를 수신하여 서비스 영역 관리에 필요한 정보를 기지국 및 단말에 전달하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 UAS 단말이 UTM(UAS Traffic Management)과 제어 메시지 전달을 위한 PDU 세션을 설정하는 과정 및 지정 서비스 영역 밖에서 UTM으로부터 제어 메시지를 수신하는 방법을 도시한다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 제어 메시지를 활용하여 UTM이 UAS 제어 메시지를 UAS 단말로 전달하는 방법을 도시한다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 UTM이 무선 통신 시스템의 긴급 통화 기능을 활용하여 UAS 제어 메시지를 전달하는 방법을 도시한다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 구성을 개시한다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 네트워크 엔티티의 구성을 개시한다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, AMF(Access and mobility management Function)의 UAS(Unmanned Aerial System) 서비스 제공 방법에 있어서, 상기 방법은, UAV(Unmanned Aerial Vehicle) 및 UAC와 인증 절차를 수행하는 단계; 상기 인증 절차가 완료된 후, UDM(Unified Data Management) 또는 PCF(Policy Control Function)로부터 UAS 서비스 가능 영역 정보를 수신하는 단계; 및 상기 수신된 UAS 서비스 가능 영역 정보를 기지국을 통해 상기 UAV 및 UAC에게 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 UAS 서비스 가능 영역 정보는 UTM(Unmanned Traffic Management)에 의해 결정된 비행 제한 영역에 기초하여 결정될 수 있다.
상기 수신된 UAS 서비스 가능 영역 정보를 기지국을 통해 상기 UAV 및 UAC에게 제공하는 단계는, 상기 수신된 UAS 서비스 가능 영역 정보를 등록 승인 메시지를 통해 제공하는 것일 수 있다.
상기 UDM 또는 상기 PCF로부터 상기 UAS 서비스 가능 영역 정보를 수신하는 단계는, 상기 UDM 또는 상기 PCF로에게 송신한 등록 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 통해 상기 UAS 서비스 가능 영역 정보를 수신하는 것일 수 있다.
상기 UAS 서비스 가능 영역 정보는 TAI(Tracking Area Identifier), 셀 ID(Identifier) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 방법은, 상기 기지국으로부터 상기 UAV와의 연결이 끊어지거나, 상기 UAV가 상기 비행 제한 영역에 진입할 수 있음을 알리는 알림 정보를 수신하는 단계; 및 상기 수신된 알림 정보를 상기 PCF로 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은, 상기 알림 정보를 수신한 UAS에 의해 상기 UAV의 제어가 수행되는 것일 수 있다.
상기 알림 정보는 상기 UAV의 식별 정보, 셀 ID 정보, 지리적 위치 정보 및 행정적 위치 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 UAV의 제어는 방향 정보, 인증 코드 정보, 제어 코드 정보 중 적어도 하나를 포함하는 UAS 제어 메시지에 의해 수행될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, UAV(Unmanned Aerial Vehicle)의 UAS(Unmanned Aerial System) 서비스를 제공하는 방법에 있어서, 상기 방법은, 기지국을 통해 AMF에게 등록 요청 메시지를 송신하는 단계; 상기 등록 요청 메시지에 기초하여, 코어 네트워크 내의 네트워크 엔티티와 인증 절차를 수행하는 단계; 및 상기 인증 절차가 완료된 후, 상기 기지국으로부터 UAS 서비스 가능 영역 정보를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 UAS 서비스 가능 영역 정보는 UTM(Unmanned Traffic Management)에 의해 결정된 비행 제한 영역에 기초하여 결정될 수 있다.
상기 기지국으로부터 상기 UAS 서비스 가능 영역 정보를 수신하는 단계는, 등록 승인 메시지를 통해 사기 UAS 서비스 가능 영역 정보를 수신하는 것일 수 있다.
상기 UAS 서비스 가능 영역 정보는 TAI(Tracking Area Identifier), 셀 ID(Identifier) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 방법은, 상기 기지국에게 측정 보고(Measurement Report)를 송신하는 단계; 및 상기 UTM으로부터 UAS 제어 메시지를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 UAS 제어 메시지는 상기 측정 보고에 기초하여 상기 기지국에 의해 PCF로 송신된, 상기 UAV와의 연결이 끊어지거나, 상기 UAV가 상기 비행 제한 영역에 진입할 수 있음을 알리는 알림 정보에 기초하여 생성된 것일 수 있다.
상기 알림 정보는 상기 UAV의 식별 정보, 셀 ID 정보, 지리적 위치 정보 및 행정적 위치 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 UAS 제어 메시지는 방향 정보, 인증 코드 정보, 제어 코드 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, UAS(Unmanned Aerial System) 서비스 제공하는 AMF(Access and mobility management Function)에 있어서, 상기 AMF는, 트랜시버; 및 UAV(Unmanned Aerial Vehicle) 및 UAC와 인증 절차를 수행하고, 상기 인증 절차가 완료된 후, UDM(Unified Data Management) 또는 PCF(Policy Control Function)로부터 UAS 서비스 가능 영역 정보를 수신하고, 상기 수신된 UAS 서비스 가능 영역 정보를 기지국을 통해 상기 UAV 및 UAC에게 제공하도록 구성된 상기 트랜시버와 결합된 프로세서를 포함할 수 있다.
상기 UAS 서비스 가능 영역 정보는 UTM(Unmanned Traffic Management)에 의해 결정된 비행 제한 영역에 기초하여 결정되는 것일 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 수신된 UAS 서비스 가능 영역 정보를 등록 승인 메시지를 통해 제공하고, 상기 UDM 또는 상기 PCF로에게 송신한 등록 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 통해 상기 UAS 서비스 가능 영역 정보를 수신하는 것일 수 있다.
상기 UAS 서비스 가능 영역 정보는 TAI(Tracking Area Identifier), 셀 ID(Identifier) 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 기지국으로부터 상기 UAV와의 연결이 끊어지거나, 상기 UAV가 상기 비행 제한 영역에 진입할 수 있음을 알리는 알림 정보를 수신하고, 상기 수신된 알림 정보를 상기 PCF로 송신할 수 있다.
상기 UAV는 상기 알림 정보를 수신한 UAS에 의해 제어될 수 있다.
상기 알림 정보는 상기 UAV의 식별 정보, 셀 ID 정보, 지리적 위치 정보 및 행정적 위치 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 UAV의 제어는 방향 정보, 인증 코드 정보, 제어 코드 정보 중 적어도 하나를 포함하는 UAS 제어 메시지에 의해 수행될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, UAS(Unmanned Aerial System) 서비스를 제공하는 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)에 있어서, 상기 UAV는, 트랜시버; 및 기지국을 통해 AMF에게 등록 요청 메시지를 송신하고, 상기 등록 요청 메시지에 기초하여, 코어 네트워크 내의 네트워크 엔티티와 인증 절차를 수행하고, 상기 인증 절차가 완료된 후, 상기 기지국으로부터 UAS 서비스 가능 영역 정보를 수신하도록 구성된 상기 트랜시버와 결합된 프로세서를 포함할 수 있다.
상기 UAS 서비스 가능 영역 정보는 UTM(Unmanned Traffic Management)에 의해 결정된 비행 제한 영역에 기초하여 결정되는 것일 수 있다.
상기 프로세서는, 등록 승인 메시지를 통해 사기 UAS 서비스 가능 영역 정보를 수신하는 것이고, 상기 UAS 서비스 가능 영역 정보는 TAI(Tracking Area Identifier), 셀 ID(Identifier) 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 기지국에게 측정 보고(Measurement Report)를 송신하고, 상기 UTM으로부터 UAS 제어 메시지를 수신할 수 있다.
상기 UAS 제어 메시지는 상기 측정 보고에 기초하여 상기 기지국에 의해 PCF로 송신된, 상기 UAV와의 연결이 끊어지거나, 상기 UAV가 상기 비행 제한 영역에 진입할 수 있음을 알리는 알림 정보에 기초하여 생성된 것일 수 있다.
상기 알림 정보는 상기 UAV의 식별 정보, 셀 ID 정보, 지리적 위치 정보 및 행정적 위치 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 UAS 제어 메시지는 방향 정보, 인증 코드 정보, 제어 코드 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명하기에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다. 또한 실시예에서 '~부'는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.
하기에서 본 개시를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 실시 예를 설명하기로 한다.
이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 망 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 망 객체들 간 인터페이스를 지칭하는 용어, 다양한 식별 정보들을 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 발명이 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.
이하 설명의 편의를 위하여, 본 발명은 현재 존재하는 통신표준 가운데 3GPP (The 3rd Generation Partnership Project) 단체에서 정의하는 가장 최신의 표준인 LTE 및 NR 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 발명이 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다. 특히 본 발명은 3GPP NR (5세대 이동통신 표준)에 적용할 수 있다. 또한, 유사한 기술적 배경 또는 채널형태를 갖는 여타의 통신시스템에도 본 개시의 실시예가 적용될 수 있다. 또한, 본 개시의 실시 예는 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로써 본 개시의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 일부 변형을 통해 다른 통신시스템에도 적용될 수 있다.
본 개시의 목적은 UAS (Unmanned Aerial System) 서비스 사업자가 UAS 가입자 단말의 서비스 제공 영역을 정의하고 단말이 서비스 영역을 벗어나지 않도록 통제하기 위한 방법 및 장치에 대하여 정의하는 것이다. 또한, 본 개시의 일 목적은, UAS 사업자가 무선 통신 시스템으로부터 UAS 단말의 상태 정보를 수신하여 UAS 단말의 서비스 영역을 관리하는 방법을 정의하는 것이다.
본 개시의 일 실시예에 따를 경우, UAS 단말의 통신 환경 및 이동 경로 판단에 기반하여 단말이 서비스 제한 구역으로 이동하기 전에 UAS를 통한 UAS 단말에 대한 선제적 제어가 가능한 효과가 있다.
또한 본 개시의 목적은 UAS (Unmanned Aerial System) 서비스 사업자가 UAS 가입자 단말의 서비스 제공 영역을 정의하고 단말이 서비스 영역을 벗어난 경우 단말을 통제하기 위한 방법 및 장치에 대하여 정의하는 것이다.
본 개시의 일 실시예에 따를 경우, UTM은 무선 통신 시스템을 활용하여 UAS 단말의 위치를 파악하고 UAS 서비스가 허용되지 않는 영역으로 이동한 단말에 대해 무선 통신 시스템을 활용하여 UAS 단말에 필요한 제어가 가능하도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 UAS 서비스 제공을 위한 시스템 구조를 도시한 도면이다.
UAS 서비스 제공을 위한 UAS는 UAS(Unmanned Aerial System)를 구성하는 요소인 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)과 UAV Controller, 무선 통신 시스템(또는 이동 통신 시스템)의 RAN(Radio Access Network) 및 CN(Core Network), 그리고 UAS 단말에 부가 정보를 제공하고 운용을 관제하기 위한 UTM(UAS Traffic Management)과 정부 등의 비행 규제 정보를 제공하는 Regulatory 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니며, UAS 서비스 제공을 위한 시스템은 도 1에 도시된 구성보다 더 많은 구성을 포함할 수도 있고 더 적은 구성을 포함할 수도 있으며, 적어도 하나의 구성의 동작 또는 기능을 다른 구성이 제공할 수도 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, UAV(122)는 UAS 서비스를 제공할 수 있는 비행체, 운반체, 항공기와 같은 다양한 비행 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, UAV는 비행기, 헬리콥터, 드론, 로봇, 등을 포함할 수 있으며, 상기 예시에 제한되지 않고, 형태나 구조에 관계없이 비행 가능한 영역에서의 서비스를 제공할 수 있는 비행 장치를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, UAV 컨트롤러(121)는 적어도 하나의 UAV를 제어할 수 있다. 예를 들면, UAV 컨트롤러는 UAV의 위치, 비행, 경로, 속도 등을 제어할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되지 않는다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, RAN(Radio Access Network)(130) 및 CN(Core Network)(140)는 각각 무선 통신 네트워크에 포함된 구성을 의미할 수 있다. RAN(130)은 무선 단말(예를 들면, UAV)와 무선 접속을 담당하는 구성일 수 있다. 예를 들면, RAN은 기지국(Base station)일 수 있다. 기지국은 LTE 기지국(예를 들면, eNodeB) 또는 NR 기지국(gNodeB)를 포함할 수 있다.
또한 CN(Core Network)(140)는 RAN을 통해 무선 단말로부터 수신되는 데이터를 처리하고, 다른 네트워크와의 연결을 제공하는 네트워크 요소들을 포함할 수 있으며, 5G core network, EPS(Evolved Packet System)등을 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 무선 통신 시스템(또는 무선 통신 네트워크)는 이동 통신 시스템(또는 이동 통신 네트워크)를 의미할 수 있다. 또한 무선 통신 시스템은 RAN 및 CN을 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 도 1의 UAS 서비스 시스템에 포함된 구성요소들은 네트워크 기능(Network Function)일 수도 있다. 또한 네트워크 기능은 네트워크 엔티티(Network Entity)로 명명될 수도 있다. 물론 상기 예시에 제한되지 않으며, 네트워크 기능이 아닌 별도의 구성일 수도 있다.
도 1을 참조하면, UTM(110)은 UAS 단말(120), 즉 UAV(121) 및 UAV 컨트롤러(122) 단말 각각의 등록 및 이동을 추적하고 관리하기 위한 구성일 수 있다. UTM(110)은 UAS 단말 및 무선 통신 네트워크(예를 들면, RAN(130), CN(140))로부터 UAS 단말의 위치 변동에 대한 정보를 주기적으로, 혹은 소정의 조건을 만족할 때 수집할 수 있으며, Regulatory(150)에서 지정한 비행 통제 정보를 고려하여 단말이 비행 허용된 구역을 이탈할 경우 비행을 중단하도록 하거나 허용 구역으로 돌아가도록 하는 등 UAV(122) 제어에 필요한 동작을 수행할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, UTM(110)은 UAS 단말(120)과 무선 통신 시스템(예를 들면, RAN 또는 CN)에게 UAS 단말(120)의 비행 제한 구역과 관련한 정보를 단말의 등록 과정 혹은 별도의 메시지를 통해 사전에, 혹은 서비스 중에, 전달할 수 있다. 비행 제한 구역 정보에 기반한 단말의 서비스 영역 제한 방식은은, UAS 단말(120)이 비행 제한 구역으로 이동하기 전까지 UTM(110)을 통한 사전 통제가 제약될 수도 있다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 UAS 서비스 제공 방법을 설명한다.
본 개시의 일 실시예는, 무선 통신 시스템을 활용하여 UAS 단말(240)이 통제 가능한 상태에서 비행 제한 구역으로 이동하기 전에 UTM(210)을 통한 통제가 가능하도록 하는 방안을 제공한다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, UTM(210)은 UAS 단말(240)에게 비행 제한 구역(No Flight Zone Info)에 관한 정보를 제공할 수 있다. 예를 들면, UTM(210)은 UAS 단말(240)에서 무선 통신 네트워크(CN(220) 및 RAN(230))을 통해 비행 제한 구역에 관한 정보를 제공할 수 있고(단계 2), 다른 방식(ex. UAS 애플리케이션)으로 비행 제한 구역에 관한 정보를 제공할 수도 있다(단계 1). 다만 구현에 따라 다른 방식으로 비행 제한 구역에 관한 정보를 제공하는 단계 1은 생략될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, UTM(210)은 무선 통신 시스템의 CN(220)으로 UAS 단말(240)의 비행 제한 구역에 대한 정보를 전달할 수 있다.(단계 2) CN(220)은 UTM(210)으로부터 수신한 비행 제한 구역에 대한 정보를 기반으로 무선 통신 시스템 내의 UAS 서비스 제한 영역 정보(예를 들면, UAS Service Area에 관한 정보)를 구성하여 RAN(230)에 전달할 수 있다(단계 3).
본 개시의 일 실시예에 따르면, UAS 서비스 제한 영역 정보는 TAI(Tracking Area Identifier) 또는 셀 ID일 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니며, UAS 서비스 제한 영역 정보는 UAS 서비스가 제한되는 영역을 식별할 수 있는 모든 형식의 정보를 포함할 수 있다.
즉, CN(220)은 비행 제한 구역이 어떤 셀 또는 어떤 Tracking Area와 대응되는지 식별하고, 식별된 정보인 UAS 서비스 제한 정보를 생성(또는 구성)하여 RAN(230)에게 제공할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, RAN(230)은 단말로부터 수신되는 Measurement Report에 포함된 채널 품질 정보를 기반으로 핸드오버 여부를 판단하는 과정(단계 4: Measurement)에서, 단말의 현재 Cell ID, GPS 위치 정보, UAS 서비스 제한 영역 정보 등을 고려하여 핸드오버의 타켓 셀을 선정하는 동작을 수행할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 단말로부터 수신한 채널 품질 정보가 기준값 이하로 유지되고 UAS 서비스 가능 영역 내에 대체 셀이 없는 경우에 RAN(230)은 CN(220)으로 UAS 단말(240)과의 통신이 상실될 수 있는 상황이므로 통제가 필요하다는 의미의 경고 메시지를 CN(220)을 통해 UTM(210)으로 전달할 수 있다(단계 5: Alarm Report).
본 개시의 일 실시예에 따르면, UTM(210)은 경고 메시지 수신 시, UAS 단말(240)로 UAS 서비스 제한 구역에 대한 경고 메시지를 전달할 수 있다. 또한 UTM(210)은 필요한 경우 UAS 단말(240)(예를 들면, UAV)에 대한 비행 통제 및 원격 조정 등 필요한 제어를 수행할 수 있다. 경고 메시지의 전송은, 구현에 따라 단말의 현재 이동 경로 및 속도 등을 고려하여 RAN(230)이 판단하여 시작될 수 있다.
도 3은, 본 개시의 일 실시예에 따른 UAS 단말의 초기 접속 과정에서 단말과 무선 통신 시스템으로 비행 제한 구역에 대한 정보를 전달하는 동작을 도시한다. 물론 도 3의 비행 제한 구역에 대한 정보를 전달하는 동작은 본 개시의 일 예시로써, 메시지의 이름, 메시지 송신 순서 등은 구현에 따라 변경될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, UAV(301) 및 UAV Controller(UAC) 단말(302)은 무선 통신 네트워크를 통한 통신 서비스를 위하여 초기 등록 과정을 수행할 수 있다. 도 3을 참조하면, 단계 311에서 UAV(301)는 AMF(304)에게 Registration Request를 송신할 수 있다. 단계 312에서 UAC(302) 또한 AMF(304)에게 Registration Request를 송신할 수 있으며, UAV(301) 및 UAC(302)는 AMF(Access and mobility Management Function)(304), PCF(Policy Control Function)(305), UDM(Unified Data Management)(306) 등 CN 내의 네트워크 엔티티들과 초기 등록 과정을 수행하고 인증 과정을 수행(예를 들면, 3GPP Authentication/Authorization)할 수 있다.
단계 313의 인증 과정이 성공적으로 수행되면 무선 통신 네트워크는 단말이 Registration Request 메시지를 통해 전송한 UE Type, 혹은 단말의 가입 정보에 기록된 UE Type 정보를 기반으로 단말이 UAS 단말(UAV(301) 또는 UAC(302))임을 확인한다. 도 3을 참조하면, 단계 314에서, AMF(304)는 UDM으로부터 UE Registration Request/Response 메시지를 교환함으로써 Subscription data를 획득할 수 있으며, Subscription data 내에는 UE Type 정보가 포함될 수 있다.
무선 통신 네트워크는 UAS Type 단말(예를 들면, UAV)에 대해 추가로 비행 승인 및 UAS 서비스 인증 등을 위한 UTM과의 추가 인증과정이 수행되어야 함을 판단할 수 있으며, UAS 단말(예를 들면, UAV(301), UAC(302))이 UTM(308)과 필요한 추가 인증 과정을 수행하도록 제어할 수 있다. 도 3을 참조하면, 단계 315에서, AMF(304)는 UAS Type 단말이 UTM과 추가 인증 과정을 수행해야 하는지 판단하고(Decide additional authorization with UTM), 판단 결과에 기초하여 UAV(301)와 UTM(308)과 추가 인증 과정(UAS Service Authorization)을 수행하도록 제어할 수 있다.
UTM(308)은 UAS 단말이 성공적으로 인증되어 서비스 가능하게 되면 UAS 단말의 비행 제한 구역(이하, 혹은 비행 가능 구역)에 대한 정보를 구성하여 무선 통신 시스템 및 단말로 전달할 수 있다. 도 3을 참조하면, 단계 317에서 UTM(308)은 Regulatory에서 전달된 정보 및 설정 정보, 날씨/트래픽 정보 등을 기반으로 비행 제한 구역을 결정, 판단 또는 식별(Decide No Flight Zone)할 수 있다. UTM(308)은 식별한 정보를 무선 통신 시스템으로 전달할 수 있다. 비행 제한 구역 정보는 일례로, 위치 및 경도 등 지리적 정보 혹은 행정 구역 정보나 기타 항공 시스템에서 사용되는 위치 정보 등으로 표현될 수 있다.
또한, UTM(308)은 단말의 비행 제한 구역(No Flight Zone) 정보를 UDM(306) 및 PCF(305)로 전달할 수 있다. UTM(308)은 UDM(306) 및 PCF(305)에게 비행 제한 구역을 전달할 수 있다. 도 3을 참조하면 단계 318에서 UTM(308)은 Update 메시지를 통해 비행 제한 구역에 관한 정보를 UDM 및 PCF로 제공할 수 있다.
AMF(304)는 단말의 등록 과정을 완료하는 단계에서 UDM(306) 및 PCF(305)로부터 수신한 단말의 비행제한 구역 정보를 바탕으로 단말의 UAS 서비스 가능 영역 (혹은, UAS 서비스 제한 영역) 정보를 구성하여 등록 승인 메시지를 통해 RAN 및 단말로 전달할 수 있다.
도 3을 참조하면, 단계 319에서, AMF(304)는 UDM(306)으로부터 UE Registration Request/Response 메시지를 송수신하고, PCF으로부터 MM Policy Request/Response 메시지를 송수신할 수 있다. UE Registration Response 메시지 또는 MM Policy Response 메시지 중 적어도 하나는 UAS 서비스 가능 영역 정보를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, PCF(305)(또는 NEF(Network Exposure Function)(307))는 UTM(308)으로부터 수신한 비행 제한 구역 정보에 기초하여 UAS 서비스 가능 영역 정보를 생성(또는 구성)할 수 있다. PCF(305)(또는 NEF(307))는 생성한 UAS 서비스 가능 영역 정보를 AMF(304)로 송신할 수 있다.
또한 본 개시의 일 실시예에 따르면, UAS 서비스 가능 영역 정보는 TAI(Tracking Area Identifier) 또는 셀 ID일 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니며, UAS 서비스 가능 영역 정보는 UAS 서비스가 제한되는 영역을 식별할 수 있는 무선 통신 네트워크에서 사용 가능한 모든 형식의 정보를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, AMF(304)는 UAS 서비스 가능 영역 정보를 RAN(303)으로 송신할 수 있다. 단계 320에서, AMF(304)는 Registration Accept 메시지를 UAV로 전달하는 과정에서 서비스 가능 영역 정보를 RAN(303)에게 송신할 수 있다. 또한 단계 321에서 RAN(303)은 AMF로부터 수신된 Registration Accept 메시지를 UAV(301)로 전달하여 서비스 가능 영역 정보를 UAV(301)에게 송신할 수 있다.
도 4는, 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 신호 품질 및 위치 변경에 따른 UAS 서비스 영역을 제어하는 방법을 도시한다. 물론 도 4의 단말의 신호 품질 및 위치 변경에 따른 UAS 서비스 영역을 제어하는 방법은 본 개시의 일 예시로써, 메시지의 이름, 메시지 송신 순서 등은 구현에 따라 변경될 수 있다.
UAS 단말은 무선 통신 시스템이 설정한 주기 및 조건에 따라 RAN으로 수신 채널 품질에 대한 측정값 (Measurement Report)을 전송하는 동작을 수행할 수 있다. 도 4을 참조하면, 단계 411에서, UAS 단말(UAV(401) 또는 UAC(402))은 Measurement Report를 송신할 수 있다. Measurement Report는 셀 리스트, SINR 값 등을 포함할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되지 않는다.
RAN(403)은 단말로부터 수신한 채널 품질 측정값을 핸드오버 기준값과 비교하여 다른 셀로의 핸드오버를 결정하는 동작을 수행한다. 도 4을 참조하면, 단계 412에서 RAN(403)은 핸드오버를 위한 사용 가능한 셀이 존재하지 않는지 판단할 수 있고, 단계 413에서 RAN(403)은 소정의 임계값 이하로 신호 품질이 하락하는지 판단할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되지 않는다.
단말이 비행 제한 구역의 인접 셀(위치)에서 (또는 비행 허용 구역의 경계 셀에서) 비행하는 중 채널 품질이 설정 값 (ex. 핸드오버 기준값) 이하로 계속 하락하는 상황에서 비행이 허용된 영역 내에 대체 셀이 없는 경우, RAN은 단말의 비행 제어를 위한 통신 연결이 상실되거나 단말이 비행 제한 구역으로 진입할 수 있음을 UTM으로 경고하기 위하여 현재 단말의 위치와 통신 상태 등의 정보를 포함한 경고 메시지를 AMF로 전달할 수 있다. 도 4를 참조하면, 단계 414에서 RAN(403)은 Alarm Report를 AMF로 송신할 수 있으며, Alarm Report는 UE ID, Cell ID 등을 포함할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되지 않는다.
AMF(404)는 RAN으로부터 수신된 경고 메시지의 정보를 PCF로 전달할 수 있다. 도 4를 참조하면, 단계 415에서 AMF(404)는 Alarm Report를 PCF(405)로 송신할 수 있으며, Alarm Report는 UE ID, Cell ID 등을 포함할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되지 않는다.
PCF(405)는 단말의 비행 정책을 확인하여 위반이 확인(혹은 예측) 되면 NEF 및 AF(407)를 통해 UTM(408)으로 현재 단말의 위치 및 경고 상황을 전달하여 UTM(408)으로 하여금 단말과의 통신이 단절되기 전에 필요한 조치를 취할 수 있도록 한다. 도 4를 참조하면, 단계 416에서 PCF(405)는 Alarm Report를 UTM(408)으로 송신할 수 있다. Alarm Report는 NEF 및 AF(407)를 통해 UTM(408)에게 송신될 수 있으며, UE ID, Cell ID 외에 Cell ID에 해당하는 지리정보나 행정 정보 등 UTM에서 사용하는 위치정보 형식을 포함할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되지 않는다.
UTM(408)은 무선 통신 시스템으로부터 받은 정보를 토대로 단말의 통신 상황 및 운행 경로를 검토하여, UAV(401)를 통제하기 위한 메시지를 UAV(401)및 UAV Controller 단말(UAC)(402)로 전달할 수 있다. UTM(408)은 상황에 따라, UAV 단말(401)을 비행 금지 구역으로 진입하기 전에 우회하도록 명령하거나 강제로 착륙시키거나 특정 위치에서 선회 비행 하도록 하는 등의 필요한 제어 메시지를 무선 통신 시스템을 통하여 UAV(401) 및 UAV Controller(UAC) 단말(402)로 전달한다. 도 4를 참조하면, 단계 417에서 UTM(408)은 UAS Control Override message를 UAV(401) 또는 UAC(402)로 전달할 수 있으며, UAS Control Override message는 방향(Orientation), 인증 코드(auth code), 제어 코드 등을 포함할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되지 않는다.
따라서, 본 개시의 실시예들은 무선 통신 시스템을 활용하여 UAS 단말(예를 들면, UAV(401), UAC(402))이 비행 금지 구역으로 이동하기 전에 UTM(408)이 UAS 단말(401, 402)에 대해 필요한 제어를 허용할 수 있도록 하는 방법 및 장치를 제공한다. 본 개시는 단말이 비행 금지 구역의 인접 위치에서 비행하는 상황에서 통신 채널의 품질이 설정된 값 이하로 저하될 경우, 무선 통신 시스템을 통하여 UTM(408)으로 경고 메시지를 전달하여 UTM(408)이 UAS 단말(401, 402)에 대한 통제 가능한 환경에서 필요한 제어를 수행하는 것을 가능하도록 한다.
도 5는, 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 데이터 평면 (Data Plane)을 통해 UAS 제어 메시지를 전달하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, UTM(110)은 UAS 서비스 허용 영역 외로 이동한 UAS 단말(122)에 대해 UAS용 PDU(Packet Data Unit) 세션(Session)을 활용하여 UTM의 UAS 제어 메시지를 전달할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 무선 통신 시스템의 RAN(130) 및 CN(140)을 통해 UAS 제어 메시지(UAS Control message)가 송수신될 수 있다. 구체적으로 UAV(122)과 UTM(110) 간의 데이터 세션이 설립(establish)될 수 있으며, 설립된 데이터 세션을 통해 UAV(122)과 UTM(110)는 UAS 제어 메시지를 송수신할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 데이터 세션은 PDU 세션을 포함할 수 있으며, PDU 세션은 UTM(110)의 UAS 제어 메시지를 송수신하기 위한 전용(dedicated) 세션일 수 있다.
또한 본 개시의 일 실시예에 따르면, UAS 제어 메시지를 송수신하기 위한 데이터 세션은 다른 데이터 세션과 구분되는 PDU Session 식별자에 의해 설정될 수 있다. PDU Session 식별자는 DNN 혹은 특정 슬라이스를 나타내는 S-NSSAI이거나 별도의 예약된 지시자일 수 있다. 또한, UAS 제어 메시지를 송수신하기 위한 데이터 세션은 별도의 포트(Port)를 이용하는 데이터 세션일 수 있다.
또한 본 개시의 일 실시예에 따르면, UAS 제어 메시지를 송수신하기 위한 데이터 세션은 다른 세션과는 구분되는 5QI(5G QoS Indicator) 또는 리저브드 QFI(QoS Flow Identifier)에 의해 설정될 수 있다.
또한 본 개시의 일 실시예에 따르면, UAS 제어 메시지를 송수신하기 위한 데이터 세션은, UAS 서비스를 위한 UE 등록 절차에서 설정될 수 있다.
추가적으로, 본 개시의 일 실시예에 따르면, UAS 제어 메시지를 송수신하기 위한 데이터 세션은 허용된 서비스 영역 제어에 영향을 받지 않는 데이터 세션일 수 있다.
도 6은, 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 제어 평면 (Control Plane)을 통해 UAS 제어 메시지를 전달하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, UTM(110)은 UAS 서비스 허용 영역 외로 이동한 UAS 단말에 대해 무선 통신 시스템의 제어 정보를 전달하기 위한 NAS(Non-Acess Stratum) 메시지를 활용하여 UTM의 제어 정보를 전달할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, UTM(110)은 무선 통신 시스템의 제어 정보를 전달하기 위한 NAS(Non-Acess Stratum) 메시지를 이용하여 UAV(122)에게 UAS 제어 메시지를 전달할 수 있다. 구체적으로 UTM(110)은 CN(140)에게 UAS 제어 정보를 포함하는 NAS 메시지를 전달할 수 있으며, NAS 메시지는 CN(140) 및 RAN(130)을 통해 UAV(122)에게 전달될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, UAS 제어 정보를 포함하는 NAS 메시지는 UAS 제어 정보를 포함하는 새로운 포맷으로 구성될 수도 있고 기존의 NAS 메시지 포맷으로 구성될 수도 있다, 또한 NAS 메시지는 UAS 제어 정보를 포함하는 컨테이너를 포함할 수 있다.
도 7는, 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 긴급 통화 기능을 활용하여 UAS 제어 메시지를 전달하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7를 참조하면, UTM(110)는 UAS 서비스 허용 영역 외로 이동한 UAS 단말(122)에 대해 무선 통신 시스템의 긴급 통화 기능을 활용하여 UTM의 UAS 제어 메시지를 전달할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, UTM(110)은 CN(140)에게 emergency session을 위한 페이징 요청을 송신할 수 있다. UTM(110)은 emergency session을 통해 UAV(1220)에게 UAS 제어 메시지를 송신할 수 있다. 본 개시의 이러한 일 실시예는, 무선 통신 시스템을 활용하여 UAS 단말이 비행 제한 구역으로 이동하여 통신이 제한된 상황에서 UTM을 통한 통제가 가능하도록 하는 방안을 제공한다. 이하에서는 도 5 내지 도 6에서 설명한 UAS 제어 메시지를 전달하는 방법을 더 자세히 설명한다.
도 8는, 본 개시의 일 실시예에 따른 UTM으로부터 UAS 서비스 영역에 대한 정보를 수신하여 서비스 영역 관리에 필요한 정보를 기지국 및 단말에 전달하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8는, 단말의 초기 등록 혹은 UTM 서비스 개시 과정에서 UTM으로부터 UAS 서비스 영역에 대한 정보가 무선 통신 시스템으로 전달되는 과정을 나타낸다. 무선 통신 시스템은 UTM이 제공한 UAS 서비스 영역 정보를 기반으로 네트워크 및 단말의 동작에 필요한 정보를 산출하고 이를 각 네트워크 기능 및 UAS 단말로 전달하여 필요한 제어가 가능하도록 한다.
단계 811에서 UTM은 각 UAS 단말에 대해 위도, 경도 와 같은 지리 정보 등으로 구성된 UAS 서비스 영역 정보를 구성하여 무선 통신 시스템의 AF(Application Function)/NEF(Network Exposure Function)로 전달할 수 있다.
단계 812에서 AF/NEF는 UAS 서비스 영역 정보를 대응되는 무선 통신 시스템에서 사용되는 파라미터인 Tracking Area ID, cell ID 등의 정보로 전환하고 UAS단말의 가입자 정보를 저장하는 UDR(Unified Data Repository)에 전환된 정보를 저장할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 만약 UTM이 가입자 정보를 관리하는 UDM(User Data Management)과 직접 통신이 허용되는 경우에는 단계 813에서 UTM은 UAS 서비스 영역 정보를 UDM으로 직접 전송할 수 있고단계 814에서 UDM은 수신한 UAS 서비스 영역 정보를 대응되는 무선 통신 시스템의 위치 정보로 변환하여 UDR에 저장할 수 있다. 즉, 단계 812와 단계 813 내지 단계 814는 둘 중 하나의 단계만 수행될 수도 있고 단계 812 및 단계 813 내지 단계 814 모두가 수행될 수도 있다.
단계 815에서 AMF(Access Management Function)가 UDM으로 UAS 단말에 대한 가입자 정보를 요청할 수 있다. 단계 816에서 UDM은 가입자 정보 검색 요청 및 응답을 통해 UDR로부터 가입자 정보를 획득할 수 있다,.
단계 817에서 저장된 UAS 서비스 영역 정보는 무선 통신 서비스 제어를 위한 다른 가입자 정보와 함께 AMF로 전달될 수 있으며, UAS 단말의 통신 서비스를 제어하는 서비스 영역 정보로 활용될 수 있다.
단계 818에서 UAS 서비스 영역 갱신을 위해 UTM은 PCF(Policy Control Function)로 갱신된 UAS 서비스 영역 정보를 전달할 수 있다.
단계 819에서 PCF는 수신한 UAS 서비스 영역 정보를 무선 통신 시스템의 해당 UAS 단말에 대한 통신 서비스 영역으로 변환하여 MM policy update 제어 메시지를 통해 AMF로 전달할 수 있다.
단계 820에서 AMF는 상기 기술한 과정을 통해 수신한 UAS 단말에 대한 통신 서비스 영역 정보를 UE Context Update 메시지 및 Registration Accept (혹은, UE configuration update) 메시지를 통해 기지국과 단말로 각각 전달할 수 있다.
단계 821에서 기지국은 수신한 서비스 영역 정보를 기반으로 단말이 서비스 영역 외로 이동할 경우 단말의 PDU세션에 대한 핸드오버를 차단하는 동작을 수행할 수 있다. 단말은 수신한 서비스 영역 정보를 기반으로 허용된 서비스 영역 내의 기지국을 선택하여 접속하는 동작을 수행한다. 단말의 전술한 동작에도 불구하고, 단말의 오동작 및 부정확한 정보 수신 등으로 단말이 UAS 서비스가 허용되지 않은 영역으로 이동하는 경우가 발생 가능하며 이러한 상황에서 UAS 단말의 동작을 제어하기 위한 방안이 요구된다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 도 8에 도시된 메시지 이름은 일 실시예일 뿐이고, 메시지 이름에 제한되지 않는다. 또한 도 8에 도시된 단계들 중 일부 단계만이 수행될 수도 있다.
도 9은, 본 개시의 일 실시예에 따른 UAS 단말이 UTM(UAS Traffic Management)과 제어 메시지 전달을 위한 PDU 세션을 설정하는 과정 및 지정 서비스 영역 밖에서 UTM으로부터 제어 메시지를 수신하는 방법을 도시한다.
도 9은, 도 6에 상술한 PDU세션을 활용하여 UTM의 제어 메시지를 전달하는 방법의 구체적인 동작 과정을 도시한 것이다.
단계 911 내지 단계 914에서 각 UAS 단말 (UAV 단말 혹은 UAV 컨트롤러 단말)은 무선 통신 시스템 접속이 완료된 후 UTM과 UAS 서비스를 개시하는 과정에서 UTM과 UAS 제어 메시지 송수신을 위해 사용할 별도의 PDU 세션을 설정하는 절차를 수행할 수 있다. 즉, UAV 단말과 UAV 컨트롤러 단말은 기지국에게 PDU session establishment request를 각각 송신할 수 있으며, 기지국은 SMF에게 PDU session establishment request를 송신할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, UAS 제어 메시지 송수신을 위해 사용할 PDU 세션을 설정하기 위해 단말이 전송하는 PDU session establishment request 메시지는 UAS 제어 메시지 전송을 위해 설정됨을 나타내기 위해 지정된 type=UAS service 값을 포함하며, 접속하려는 UTM의 정보를 추가로 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, UTM의 정보는 UTM 서버를 지정하기 위한 정보로 UTM 서버의 IP 주소, TCP/UDP Port, Protocol type 등의 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. PDU세션 설정 과정은 UAV 및 UAV Controller 단말 각각에 대해 동일하게 수행될 수 있으며, 도 3에서는 설명의 편의를 위하여 이하 UAV 단말의 동작을 중심으로 설명한다.
단계 915에서 UAS 단말로부터 type=UAS service로 설정된 PDU session establishment request 메시지를 수신한 SMF는 UDM (혹은 PCF)로부터 수신한 UAS 단말에 대한 가입자 정보를 기반으로 하여 UAS 서비스를 위한 PDU 세션 요청의 수락 여부를 결정할 수 있다.
단계 916 내지 단계 917에서 SMF는 UAS 서비스를 위한 PDU 세션 요청의 수락 여부에 대한 결과를 PDU session establishment response 메시지를 통해 단말에 전달할 수 있다. 즉, SMF는 기지국에게 PDU session establishment response 메시지를 송신하고, 기지국은 단말에게 PDU session establishment response 메시지를 송신할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 가입자 정보는 UAS 단말이 UAS서비스를 사용하기 위해 허용된 UTM에 대한 정보를 포함할 수 있으며 단말로부터 수신한 UTM 정보에 대한 허용 여부를 결정하는 기준으로 사용될 수 있다. 또한, PDU session establishment response 메시지는 UAS 단말이 UTM과 UAS 제어 메시지를 송수신하기 위해 사용할 QoS Flow ID 및 packet fileter 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, packet filter 정보는 QoS Flow ID를 사용하여 송수신이 가능한 패킷을 한정하기 위한 정보로서 source IP 주소, source port, destination IP 주소, destination port, protocol type 등에 관한 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하며, QoS Flow를 UAS 제어 메시지 송수신을 위한 용도로 한정하기 위한 목적으로 사용된다. 즉, destination IP 주소 및 destination port는 SMF가 수신한 가입자 정보에 지정된 (혹은, SMF에 미리 설정된) UTM 서버의 IP 주소 및 port로 설정된다. SMF는 PDU session establishment response 메시지에 UAS 서비스를 위해 지정된 QFI 값을 설정하거나 혹은 type=UAS service 와 같은 별도 지시자를 포함하여 기지국 및 단말로 전달하여 기지국 및 단말이 지정된 통신 서비스 영역 밖으로 이동하는 경우에도 해당 PDU 세션 및 QoS Flow를 유지하고 이를 통해 UAS 제어 메시지의 송수신이 가능하도록 한다.
도 8에서 설명한 과정을 통해 UAS 단말에 대한 서비스 영역이 정의되어 관리되는 상황에서 단말이 서비스 영역 외로 이동하는 경우, 단계 918에서 기지국은 수신한 서비스 영역 정보를 기반으로 단말이 서비스 영역 외로 이동하였음을 감지하고 단계 919 내지 단계 920에서 기지국은 단말이 서비스 영역 외로 이동하였음을 AMF를 통해 UTM으로 보고할 수 있다.
이와는 별도로, 단계 921에서 UAS 단말은 UAS 제어 메시지를 통해 UTM으로 단말의 위치를 보고하는 동작을 수행할 수 있다.
단계 922에서, UTM은 UAS 단말 혹은 무선 통신 시스템으로부터 수신한 단말의 위치 정보로부터 단말이 UAS 서비스 허용 영역 밖으로 이동하였음을 감지할 수 있으며, UAS 단말의 제어에 필요한 미리 지정된 명령 (예로, 허용 영역으로 복귀, 착륙 등)을 결정할 수 있다.
단계 923에서 UTM은 이러한 UAS 제어 메시지를 무선 통신 시스템으로 전송하고 무선 통신 시스템은 UAS 전송 목적으로 유지되는 PDU 세션 및 QoS Flow를 통해 UAS 제어 메시지를 UAS 단말로 전달한다. UAS 제어 메시지를 수신한 UAS단말은 UTM이 지정한 명령에 따라 필요한 동작을 수행할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, UTM은 무선 통신 시스템의 CN으로 UAS 단말의 비행 제한 구역에 대한 정보를 전달할 수 있다. CN은 UTM으로부터 수신한 비행 제한 구역에 대한 정보를 기반으로 이동통신 시스템 내의 UAS 서비스 제한 영역 정보(예를 들면, UAS Service Area에 관한 정보)를 구성하여 RAN에 전달할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, UAS 서비스 제한 영역 정보는 TAI(Tracking Area Identifier) 또는 셀 ID일 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니며, UAS 서비스 제한 영역 정보는 UAS 서비스가 제한되는 영역을 식별할 수 있는 모든 형식의 정보를 포함할 수 있다.
즉, CN은 비행 제한 구역이 어떤 셀 또는 어떤 Tracking Area와 대응되는지 식별하고, 식별된 정보인 UAS 서비스 제한 정보를 생성(또는 구성)하여 RAN에게 제공할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, RAN은 단말로부터 수신되는 Measurement Report에 포함된 채널 품질 정보를 기반으로 핸드오버 여부를 판단하는 과정에서, 단말의 현재 Cell ID, GPS 위치 정보, UAS 서비스 제한 영역 정보 등을 고려하여 핸드오버의 타켓 셀을 선정하는 동작을 수행할 수 있다.
도 10은, 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 제어 메시지를 활용하여 UTM이 UAS 제어 메시지를 UAS 단말로 전달하는 방법을 도시한다.
도 10은, 본 개시의 일 실시예에 따른 도 7에서 상술한 무선 통신 시스템의 제어 평면 메시지, 즉 NAS 메시지를 사용하여 UAS 제어 메시지를 전달하는 과정을 나타낸다. 도 10의 경우는, 도 9에서 설명된 UAS 서비스를 위해 별도의 PDU 세션 및 QoS Flow를 미리 설정하지 않은 경우일 수 있으며, TM으로부터 UAS 단말로 UAS 제어 메시지를 전달하기 위해 무선 통신 시스템의 NAS 메시지를 이용하는 경우 일 수 있다.
도 9에서 설명한 바와 같이, 단계 1011에서 기지국은 UAS 서비스 영역 외로 이동한 UAS 단말을 감지하고, 단계 1012 내지 1013에서 기지국은 UTM으로 UAS 단말의 위치 정보를 보고할 수 있다.
이와는 별도로, 단계 1014에서 UAS 단말은 UAS 제어 메시지를 통해 UTM으로 단말의 위치를 보고하는 동작을 수행할 수 있다.
단계 1015에서 UTM은 수신한 정보로부터 UAS 단말이 허용 서비스 영역을 이탈하였음을 감지한다. UTM은 UAS 단말의 제어에 필요한 제어 명령을 결정할 수 있다.
단계 1016에서 UTM은 무선 통신 시스템의 AF(혹은 NEF)로 UAS control message 를 전송하여 UAS 단말로 UAS 제어 메시지 (UAS command) 전달을 요청한다.
단계 1017에서 AF 및 NEF는 수신한 UAS 제어 메시지의 전송을 위해 UAS 제어 메시지를 포함한 포함한 direct delivery 요청 메시지를 SMF로 송신할 수 있다. 이 때, AF는 direct delivery 요청 메시지에 해당 요청이 UAS 제어 메시지 전송을 위한 것임을 나타내는 지시자 정보를 포함시켜 전송할 수 있다.
단계 1018에서 SMF는 UAS 제어 메시지를 포함하는 NAS Transfer 제어 메시지를 구성하고 UAS 서비스를 위해 지정된 port(혹은 별도 지시자)를 이용하여 NAS Transfer 제어 메시지를 UAS 단말로 전송할 수 있다. NAS Transfer 제어 메시지를 수신한 단말은 메시지에 포함된 UAS 서비스를 위해 미리 지정된 port(혹은, 별도 지시자)에 기초하여 수신된 NAS Transfer 메시지가 UAS 제어 메시지를 전달하기 위한 목적임을 확인할 수 있다. 단말은 UAS 제어 메시지를 추출하여 단말의 UAS application client로 전달할 수 있다. 단말은 수신한 UAS 제어 메시지를 해석하여 UTM이 지정한 동작을 수행할 수 있다.
도 11은, 본 개시의 일 실시예에 따른 UTM이 무선 통신 시스템의 긴급 통화 기능을 활용하여 UAS 제어 메시지를 전달하는 방법을 도시한다.
도 11은, 본 개시의 일 실시예에 따른 것으로 도 8에서 상술한 무선 통신 시스템의 긴급 통화 기능을 이용하여 UAS 서비스 허용 영역을 이탈한 UAS 단말로 UAS 제어 메시지를 전달하는 과정을 나타낸다.
도 9 및 도 10에서 설명한 바와 같이 단계 711 내지 1115에서 UTM은 RAN으로부터 수신한 단말의 위치 정보를 바탕으로 UAS 단말이 UAS 서비스 영역을 이탈하였음을 판단하고 필요한 제어 명령을 결정할 수 있다. 이는 도 9 및 도 10에서 설명한 바와 대응되므로 자세한 설명은 생략한다.
단계 1116에서 UTM은 제어 명령의 전달을 위해 무선 통신 시스템으로 긴급 통화 설정(Emergency Session Setup)을 요청하는 메시지를 전달할 수 있다. 이 때, 긴급 통화 요청 메시지는 긴급 통화 설정 요청이 UAS 서비스에 대한 것임을 나타내는 지시자 및 UTM 정보를 포함할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, UTM 정보에는 UAS 메시지 전달에 사용할 source IP, source port, destination IP, destination port, protocol type 정보 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 무선 통신 시스템의 PCF는 상기 UAS단말의 가입자 정보 등을 기반으로 UTM의 확인 및 UTM으로부터 수신한 긴급 통화 허용 여부를 결정하고 허용할 경우 긴급 통화 설정에 필요한 절차를 진행할 수 있다. PCF는 긴급 통화 설정이 완료되었음을 UTM으로 응답하고 이를 수신한 UTM은 설정된 긴급 통화를 위한 PDU 세션을 통해 UAS 제어 메시지를 단말로 전송할 수 있다. UAS 제어 메시지를 수신한 UAS 단말은 UTM이 지정한 제어 명령에 따라 필요한 동작을 수행할 수 있다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 구성을 도시한다.
도 12에 도시되는 바와 같이, 본 개시의 단말은 프로세서(1220), 송수신부(1200), 메모리(1210)를 포함할 수 있다. 다만 단말의 구성 요소가 전술한 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 단말은 전술한 구성 요소보다 더 많은 구성 요소를 포함하거나 더 적은 구성 요소를 포함할 수 있다. 뿐만 아니라, 프로세서(1220), 송수신부(1200) 및 메모리(1210)이 하나의 칩(Chip) 형태로 구현될 수도 있다. 또한 본 개시의 일 실시예에 따르면, 단말은 전술한 UAS 단말(UAV 단말, UAV 컨트롤러 단말)를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 프로세서(1220)는 상술한 본 개시의 실시예에 따라 단말이 동작할 수 있는 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(1220)는 전술한 실시예들에 따라 UAV 단말 및 UAV 컨트롤러 단말이 제어되도록 단말의 구성요소들을 제어할 수 있다. 프로세서(1220)는 메모리(1210)에 저장된 프로그램을 실행함으로써 전술한 본 개시의 실시예들이 수행되도록 단말의 구성요소들을 제어할 수 있다. 또한 프로세서(1220)는 AP(Application Processor), CP(Communication Processor), 회로(circuit), 어플리케이션 특정(application-specific) 회로, 또는 적어도 하나의 프로세서(processor)일 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면 송수신부(1200)는 네트워크 엔티티 또는 다른 단말과 신호를 송수신할 수 있다. 네트워크 엔티티 또는 다른 단말과 송수신하는 신호는 제어 정보와, 데이터를 포함할 수 있다. 송수신부(1200)는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 다만, 이는 송수신부(1200)는 일 실시예일 뿐이며, 송수신부(1200)의 구성요소가 RF 송신기 및 RF 수신기에 한정되는 것은 아니다. 또한, 송수신부(1200)는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 프로세서(1220)로 출력하고, 프로세서(1220)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 메모리(1210)는 단말의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(1210)는 단말이 송수신하는 신호에 포함된 제어 정보 또는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(1210)는 롬(ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 메모리(1210)는 복수 개일 수 있다. 또한 일 실시예에 따르면, 메모리(1210)는 전술한 UAS 서비스를 제공하기 위한 실시예들 동작을 수행하기 위한 프로그램을 저장할 수 있다.
도 13은 본 개시의 일부 실시예에 따른 NF(Network Function)의 구성을 도시한다.
도 13에 도시되는 바와 같이, 본 개시의 NF는 프로세서(1320), 송수신부(1300), 메모리(1313)를 포함할 수 있다. 다만 NF의 구성 요소가 전술한 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, NF은 전술한 구성 요소보다 더 많은 구성 요소를 포함하거나 더 적은 구성 요소를 포함할 수 있다. 뿐만 아니라, 프로세서(1320), 송수신부(1300) 및 메모리(1313)이 하나의 칩(Chip) 형태로 구현될 수도 있다. 또한 본 개시의 일 실시예에 따르면, NF는 네트워크 엔티티(네트워크 기능)를 의미할 수 있고, 네트워크 엔티티는 RAN, AMF, SMF, PCF, UDM, UDR, AF, NEF 및 UTM을 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 프로세서(1320)는 상술한 본 개시의 실시예에 따라 NF가 동작할 수 있는 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(1320)는 전술한 실시예들에 따라 UAS 서비스를 제공하도록 NF의 구성요소들을 제어할 수 있다. 프로세서(1320)는 메모리(1313)에 저장된 프로그램을 실행함으로써 전술한 본 개시의 실시예들이 수행되도록 단말의 구성요소들을 제어할 수 있다. 또한 프로세서(1320)는 AP(Application Processor), CP(Communication Processor), 회로(circuit), 어플리케이션 특정(application-specific) 회로, 또는 적어도 하나의 프로세서(processor)일 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면 송수신부(1300)는 다른 네트워크 엔티티 또는 단말과 신호를 송수신할 수 있다. 다른 네트워크 엔티티 또는 단말과 송수신하는 신호는 제어 정보와, 데이터를 포함할 수 있다. 송수신부(1300)는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 다만, 이는 송수신부(1300)는 일 실시예일 뿐이며, 송수신부(1300)의 구성요소가 RF 송신기 및 RF 수신기에 한정되는 것은 아니다. 또한, 송수신부(1300)는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 프로세서(1320)로 출력하고, 프로세서(1320)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 메모리(1310)는 NF의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(1310)는 NF가 송수신하는 신호에 포함된 제어 정보 또는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(1310)는 롬(ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 메모리(1310)는 복수 개일 수 있다. 또한 일 실시예에 따르면, 메모리(1310)는 전술한 UAS 서비스를 제공하기 위한 실시예들 동작을 수행하기 위한 프로그램을 저장할 수 있다.
본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(ROM: Read Only Memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: Digital Versatile Discs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 복수 개 포함될 수도 있다.
또한, 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(Local Area Network), WLAN(Wide LAN), 또는 SAN(Storage Area Network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 개시의 실시예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크 상의 별도의 저장 장치가 본 개시의 실시예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
상술한 본 개시의 구체적인 실시예들에서, 본 개시에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 개시의 실시예들은 본 개시의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 개시의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 개시의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 개시의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 개시의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시 예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다. 예를 들면, 본 개시의 일 실시예와 다른 일 실시예의 일부분들이 서로 조합되어 기지국과 단말이 운용될 수 있다. 또한, 본 개시의 실시예들은 다른 통신 시스템에서도 적용 가능하며, 실시예의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들 또한 실시 가능할 것이다.

Claims (15)

  1. AMF(Access and mobility management Function)의 UAS(Unmanned Aerial System) 서비스 제공 방법에 있어서,
    UAV(Unmanned Aerial Vehicle) 및 UAC와 인증 절차를 수행하는 단계;
    상기 인증 절차가 완료된 후, UDM(Unified Data Management) 또는 PCF(Policy Control Function)로부터 UAS 서비스 가능 영역 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 UAS 서비스 가능 영역 정보를 기지국을 통해 상기 UAV 및 UAC에게 제공하는 단계를 포함하며,
    상기 UAS 서비스 가능 영역 정보는 UTM(Unmanned Traffic Management)에 의해 결정된 비행 제한 영역에 기초하여 결정되는 것인, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수신된 UAS 서비스 가능 영역 정보를 기지국을 통해 상기 UAV 및 UAC에게 제공하는 단계는,
    상기 수신된 UAS 서비스 가능 영역 정보를 등록 승인 메시지를 통해 제공하는 것이고,
    상기 UDM 또는 상기 PCF로부터 상기 UAS 서비스 가능 영역 정보를 수신하는 단계는,
    상기 UDM 또는 상기 PCF로에게 송신한 등록 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 통해 상기 UAS 서비스 가능 영역 정보를 수신하는 것인, 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 UAS 서비스 가능 영역 정보는 TAI(Tracking Area Identifier), 셀 ID(Identifier) 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 기지국으로부터 상기 UAV와의 연결이 끊어지거나, 상기 UAV가 상기 비행 제한 영역에 진입할 수 있음을 알리는 알림 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 알림 정보를 상기 PCF로 송신하는 단계를 더 포함하며,
    상기 알림 정보를 수신한 UAS에 의해 상기 UAV의 제어가 수행되는 것인, 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 알림 정보는 상기 UAV의 식별 정보, 셀 ID 정보, 지리적 위치 정보 및 행정적 위치 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 UAV의 제어는 방향 정보, 인증 코드 정보, 제어 코드 정보 중 적어도 하나를 포함하는 UAS 제어 메시지에 의해 수행되는 것인, 방법.
  7. UAV(Unmanned Aerial Vehicle)의 UAS(Unmanned Aerial System) 서비스를 제공하는 방법에 있어서,
    기지국을 통해 AMF에게 등록 요청 메시지를 송신하는 단계;
    상기 등록 요청 메시지에 기초하여, 코어 네트워크 내의 네트워크 엔티티와 인증 절차를 수행하는 단계; 및
    상기 인증 절차가 완료된 후, 상기 기지국으로부터 UAS 서비스 가능 영역 정보를 수신하는 단계를 포함하며,
    상기 UAS 서비스 가능 영역 정보는 UTM(Unmanned Traffic Management)에 의해 결정된 비행 제한 영역에 기초하여 결정되는 것인, 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 상기 UAS 서비스 가능 영역 정보를 수신하는 단계는,
    등록 승인 메시지를 통해 사기 UAS 서비스 가능 영역 정보를 수신하는 것이고,
    상기 UAS 서비스 가능 영역 정보는 TAI(Tracking Area Identifier), 셀 ID(Identifier) 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 기지국에게 측정 보고(Measurement Report)를 송신하는 단계; 및
    상기 UTM으로부터 UAS 제어 메시지를 수신하는 단계를 포함하며,
    상기 UAS 제어 메시지는 상기 측정 보고에 기초하여 상기 기지국에 의해 PCF로 송신된, 상기 UAV와의 연결이 끊어지거나, 상기 UAV가 상기 비행 제한 영역에 진입할 수 있음을 알리는 알림 정보에 기초하여 생성된 것인, 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 알림 정보는 상기 UAV의 식별 정보, 셀 ID 정보, 지리적 위치 정보 및 행정적 위치 정보 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 UAS 제어 메시지는 방향 정보, 인증 코드 정보, 제어 코드 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 방법.
  11. UAS(Unmanned Aerial System) 서비스 제공하는 AMF(Access and mobility management Function)에 있어서, 상기 AMF는,
    트랜시버; 및
    UAV(Unmanned Aerial Vehicle) 및 UAC와 인증 절차를 수행하고, 상기 인증 절차가 완료된 후, UDM(Unified Data Management) 또는 PCF(Policy Control Function)로부터 UAS 서비스 가능 영역 정보를 수신하고, 상기 수신된 UAS 서비스 가능 영역 정보를 기지국을 통해 상기 UAV 및 UAC에게 제공하도록 구성된 상기 트랜시버와 결합된 프로세서를 포함하며,
    상기 UAS 서비스 가능 영역 정보는 UTM(Unmanned Traffic Management)에 의해 결정된 비행 제한 영역에 기초하여 결정되는 것인, AMF.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 수신된 UAS 서비스 가능 영역 정보를 등록 승인 메시지를 통해 제공하고, 상기 UDM 또는 상기 PCF로에게 송신한 등록 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 통해 상기 UAS 서비스 가능 영역 정보를 수신하는 것인, AMF.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 UAS 서비스 가능 영역 정보는 TAI(Tracking Area Identifier), 셀 ID(Identifier) 중 적어도 하나를 포함하는 것인, AMF.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 기지국으로부터 상기 UAV와의 연결이 끊어지거나, 상기 UAV가 상기 비행 제한 영역에 진입할 수 있음을 알리는 알림 정보를 수신하고,
    상기 수신된 알림 정보를 상기 PCF로 송신하며,
    상기 알림 정보를 수신한 UAS에 의해 상기 UAV의 제어가 수행되는 것인, AMF.
  15. UAS(Unmanned Aerial System) 서비스를 제공하는 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)에 있어서, 상기 UAV는,
    트랜시버; 및
    기지국을 통해 AMF에게 등록 요청 메시지를 송신하고,
    상기 등록 요청 메시지에 기초하여, 코어 네트워크 내의 네트워크 엔티티와 인증 절차를 수행하고,
    상기 인증 절차가 완료된 후, 상기 기지국으로부터 UAS 서비스 가능 영역 정보를 수신하도록 구성된 상기 트랜시버와 결합된 프로세서를 포함하며,
    상기 UAS 서비스 가능 영역 정보는 UTM(Unmanned Traffic Management)에 의해 결정된 비행 제한 영역에 기초하여 결정되는 것인, UAV.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220055747A1 (en) * 2020-07-15 2022-02-24 Tencent America LLC Unmanned aerial system communication
WO2023212939A1 (en) * 2022-05-06 2023-11-09 Qualcomm Incorporated A mechanism to enable radio access network configuration for the support of network-based aviation services
CN116107342B (zh) * 2023-03-08 2024-01-16 广州爱浦路网络技术有限公司 一种基于5gs的无人机飞行方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018178752A1 (en) * 2017-03-31 2018-10-04 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Methods and systems for using network location services in a unmanned aircraft systems traffic management framework
KR20180120369A (ko) * 2017-04-27 2018-11-06 탁승호 드론 비행 예약 관제 시스템
WO2019148188A1 (en) * 2018-01-29 2019-08-01 Interdigital Patent Holdings, Inc. Methods of a mobile edge computing (mec) deployment for unmanned aerial system traffic management (utm) system applications
KR20190100089A (ko) * 2019-07-04 2019-08-28 엘지전자 주식회사 드론, 드론 스테이션 및 드론 스테이션을 이용한 드론 이륙 제어 방법

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11832104B2 (en) * 2018-08-10 2023-11-28 Apple Inc. Systems and methods for using unmanned aerial systems in cellular networks
EP3942542B1 (en) * 2019-03-20 2023-10-18 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Technique for controlling a uav

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018178752A1 (en) * 2017-03-31 2018-10-04 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Methods and systems for using network location services in a unmanned aircraft systems traffic management framework
KR20180120369A (ko) * 2017-04-27 2018-11-06 탁승호 드론 비행 예약 관제 시스템
WO2019148188A1 (en) * 2018-01-29 2019-08-01 Interdigital Patent Holdings, Inc. Methods of a mobile edge computing (mec) deployment for unmanned aerial system traffic management (utm) system applications
KR20190100089A (ko) * 2019-07-04 2019-08-28 엘지전자 주식회사 드론, 드론 스테이션 및 드론 스테이션을 이용한 드론 이륙 제어 방법

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Services and System Aspects; Remote Identification of Unmanned Aerial Systems; Stage 1 (Release 16)", 3GPP STANDARD; TECHNICAL REPORT; 3GPP TR 22.825, 3RD GENERATION PARTNERSHIP PROJECT (3GPP), MOBILE COMPETENCE CENTRE ; 650, ROUTE DES LUCIOLES ; F-06921 SOPHIA-ANTIPOLIS CEDEX ; FRANCE, no. V16.0.0, 21 September 2018 (2018-09-21), Mobile Competence Centre ; 650, route des Lucioles ; F-06921 Sophia-Antipolis Cedex ; France, pages 1 - 22, XP051487099 *
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