KR20220020671A - Uas 통신을 위한 라우팅 정보 관리 및 세션 제어 방법 - Google Patents

Uas 통신을 위한 라우팅 정보 관리 및 세션 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20220020671A
KR20220020671A KR1020200101270A KR20200101270A KR20220020671A KR 20220020671 A KR20220020671 A KR 20220020671A KR 1020200101270 A KR1020200101270 A KR 1020200101270A KR 20200101270 A KR20200101270 A KR 20200101270A KR 20220020671 A KR20220020671 A KR 20220020671A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
terminal
identification information
level identification
network
uas
Prior art date
Application number
KR1020200101270A
Other languages
English (en)
Inventor
박중신
한윤선
문상준
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020200101270A priority Critical patent/KR20220020671A/ko
Priority to CN202180055894.2A priority patent/CN116034597A/zh
Priority to PCT/KR2021/010580 priority patent/WO2022035187A1/en
Priority to EP21856193.4A priority patent/EP4179835A4/en
Priority to US17/400,749 priority patent/US20220053582A1/en
Publication of KR20220020671A publication Critical patent/KR20220020671A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00Connection management
    • H04W76/10Connection setup
    • H04W76/11Allocation or use of connection identifiers
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0004Transmission of traffic-related information to or from an aircraft
    • G08G5/0013Transmission of traffic-related information to or from an aircraft with a ground station
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0017Arrangements for implementing traffic-related aircraft activities, e.g. arrangements for generating, displaying, acquiring or managing traffic information
    • G08G5/0026Arrangements for implementing traffic-related aircraft activities, e.g. arrangements for generating, displaying, acquiring or managing traffic information located on the ground
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0047Navigation or guidance aids for a single aircraft
    • G08G5/006Navigation or guidance aids for a single aircraft in accordance with predefined flight zones, e.g. to avoid prohibited zones
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0047Navigation or guidance aids for a single aircraft
    • G08G5/0069Navigation or guidance aids for a single aircraft specially adapted for an unmanned aircraft
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14Relay systems
    • H04B7/15Active relay systems
    • H04B7/185Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • H04B7/18502Airborne stations
    • H04B7/18506Communications with or from aircraft, i.e. aeronautical mobile service
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W12/00Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
    • H04W12/08Access security
    • H04W12/088Access security using filters or firewalls
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/16Central resource management; Negotiation of resources or communication parameters, e.g. negotiating bandwidth or QoS [Quality of Service]
    • H04W28/24Negotiating SLA [Service Level Agreement]; Negotiating QoS [Quality of Service]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/40Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00Communication routing or communication path finding
    • H04W40/02Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W60/00Affiliation to network, e.g. registration; Terminating affiliation with the network, e.g. de-registration
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W80/00Wireless network protocols or protocol adaptations to wireless operation
    • H04W80/08Upper layer protocols
    • H04W80/10Upper layer protocols adapted for application session management, e.g. SIP [Session Initiation Protocol]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/14Backbone network devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 개시는 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템을 IoT 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스 (예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다. 본 개시의 한 실시 예는, UAV 단말과 UAV Controller 단말간 통신을 제어하는 방법에 관한 것이다.

Description

UAS 통신을 위한 라우팅 정보 관리 및 세션 제어 방법{Apparatus and method for management of routing information and session control for unmanned aerial system(UAS) communication}
본 개시는 무선 통신 시스템을 활용하여 UAV(Unmanned Aerial Vehicle) 단말과 UAV Controller 단말간 통신을 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 같이 무선 통신 시스템의 발전에 따라 다양한 서비스를 제공할 수 있게 됨으로써, 무선 통신 시스템을 통해 UAS(Unmanned Aerial System) 서비스를 제공하기 위한 방법의 필요성이 대두하였다.
본 개시는 무선 통신 시스템을 활용하여 UAV (Unmanned Aerial Vehicle) 단말과 UAV Controller 단말간 통신을 제어하는 방법을 제공하고자 한다.
본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 UAS(unmanned aerial service) 통신을 위한 단말의 세션 제어 방법은, 상대 단말과 상기 UAS 통신을 수행할 것을 결정하는 단계, 상기 상대 단말의 UAS 서비스 레벨 식별 정보를 포함하는 PDU(protocol data unit) 세션 설정 요청 메시지를 네트워크로 전송하는 단계, 및 상기 상대 단말의 UAS 서비스 레벨 식별 정보에 상응하는 네트워크 레벨 식별 정보와 상기 단말의 네트워크 레벨 식별 정보에 기반하여 설정되는 PDU 세션에 대한 PDU 세션 설정 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 UAS(unmanned aerial service) 통신을 위한 네트워크 장치의 세션 제어 방법은, 상대 단말의 UAS 서비스 레벨 식별 정보를 포함하는 PDU(protocol data unit) 세션 설정 요청 메시지를 수신하는 단계, 상기 상대 단말의 UAS 서비스 레벨 식별 정보에 기반하여 상기 상대 단말의 네트워크 레벨 식별 정보를 획득하는 단계, 및 상기 상대 단말의 네트워크 레벨 식별 정보와 상기 단말의 네트워크 레벨 식별 정보에 기반하여 설정되는 PDU 세션에 대한 PDU 세션 설정 응답 메시지를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 UAS(unmanned aerial service) 통신을 위한 단말은, 송수신부, 및 상대 단말과 상기 UAS 통신을 수행할 것을 결정하고, 상기 상대 단말의 UAS 서비스 레벨 식별 정보를 포함하는 PDU(protocol data unit) 세션 설정 요청 메시지를 네트워크로 전송하며, 상기 상대 단말의 UAS 서비스 레벨 식별 정보에 상응하는 네트워크 레벨 식별 정보와 상기 단말의 네트워크 레벨 식별 정보에 기반하여 설정되는 PDU 세션에 대한 PDU 세션 설정 응답 메시지를 수신하도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 UAS(unmanned aerial service) 통신을 위한 네트워크 장치는, 송수신부, 및 상대 단말의 UAS 서비스 레벨 식별 정보를 포함하는 PDU(protocol data unit) 세션 설정 요청 메시지를 수신하고, 상기 상대 단말의 UAS 서비스 레벨 식별 정보에 기반하여 상기 상대 단말의 네트워크 레벨 식별 정보를 획득하며, 상기 상대 단말의 네트워크 레벨 식별 정보와 상기 단말의 네트워크 레벨 식별 정보에 기반하여 설정되는 PDU 세션에 대한 PDU 세션 설정 응답 메시지를 전송하도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면 UTM에 의해 허용된 단말간에만 실제 UAS 통신이 이루어지도록 효과적으로 제어할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.
도 1은, 본 개시의 실시예에 따른 UAS의 전반적인 구조를 도시한다.
도 2는, 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 UTM을 통해 UAV 단말과 UAV Controller 단말간 통신이 허용되었는지 여부를 확인하고 지정된 쌍에 대해서 데이터가 전달되도록 전송 경로를 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은, 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 UTM을 통해 UAV 단말과 UAV Controller 단말간 통신이 허용되었는지 여부를 확인하고 지정된 쌍에 대해서 데이터가 전달되도록 전송 경로를 제어하는 방법으로서, 상대편 단말의 Routing 정보가 아직 설정되지 않은 경우에 제안 방법의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는, 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 UTM을 통해 UAV 단말과 UAV Controller 단말간 통신이 허용되었는지 여부를 확인하고 지정된 쌍에 대해서 데이터가 전달되도록 전송 경로를 제어하는 방법으로서, 상대편 단말의 Routing 정보가 설정되는 과정에서 5G 네트워크가 UTM으로부터 갱신 정보를 미리 수신하여 저장하는 경우에 제안 방법의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 UAS 단말(UAV 또는 UAV Controller)의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 네트워크 엔티티의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 UTM의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
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 Service) 사업자가 UAS 서비스에 가입한 사용자 단말에 대해 UTM(Unmanned Traffic Management)에 등록된 통신이 허용된 단말들에 대해서만 통신이 이루어지도록 무선 통신 시스템을 통해 단말의 통신을 통제하기 위한 방법 및 장치에 대하여 정의하는 것이다.
본 개시의 다양한 실시예에 따를 경우, UTM은 무선 통신 시스템을 활용하여 UAV 및 UAV Controller 단말이 통신 경로를 설정하는 과정에서 실제 통신 대상이 UAS 통신이 허용된 단말인지 여부를 확인하고 허용되지 않은 단말과의 통신을 통제하여 무인가된 비행을 방지하는 것이 가능하다.
도 1은 본 개시의 실시예에 따른 UAS 서비스 제공을 위한 시스템 구조를 도시한 도면이다.
UAS 서비스 제공을 위한 UAS(Unmanned Aerial System)는 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)(122)과 UAV 컨트롤러(121), 무선 통신 시스템(또는 이동 통신 시스템)의 RAN(Radio Access Network)(130) 및 CN(Core Network)(140), 그리고 UAS 단말 (UAV(122) 혹은 UAV 컨트롤러(121))에 부가 정보를 제공하고 운용을 관제하기 위한 UTM(UAS Traffic Management)(110) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 UAS는 정부 등의 비행 규제 정보를 제공하는 Regulatory를 더 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)(이하 UAV, UAV 단말 또는 UAV 장치로 기술함)는 UAS 서비스를 제공할 수 있는 비행체, 운반체, 항공기와 같은 다양한 비행 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, UAV(122)는 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)(이하 UAV 컨트롤러, UAV controller, UAV controller 단말 또는 UAV controller 장치로 기술함)는 적어도 하나의 UAV를 제어할 수 있다. 예를 들면, UAV 컨트롤러(121)는 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 또는 UAV 컨트롤러)와 무선 접속을 담당하는 구성일 수 있다. 예를 들면, RAN(130)은 기지국(base station)을 포함할 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, 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, 즉 UAV(1220) 및 UAV 컨트롤러(121) 단말 각각의 등록 및 이동을 추적하고 관리하기 위한 구성일 수 있다. UTM(110)은 UAS 단말 및 이동통신 네트워크로부터 UAS 단말의 위치 변동에 대한 정보를 주기적으로, 혹은 특정 조건을 지정하여, 수집할 수 있으며, Regulatory에서 지정한 비행 통제 정보를 고려하여 단말이 비행 허용된 구역을 이탈할 경우 비행을 중단하도록 하거나 허용 구역으로 돌아가도록 하는 등 UAV 제어에 필요한 동작을 수행할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, UTM(110)은 UAS 단말과 이동통신 시스템(예를 들면, RAN 또는 CN)에게 UAS 단말의 비행 제한 구역과 관련한 정보를 단말의 등록 과정 혹은 별도의 메시지를 통해 사전에, 혹은 서비스 중에, 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)와 UTM(110) 간의 데이터 세션이 수립(establish)될 수 있으며, 수립된 데이터 세션을 통해 UAV(122)와 UTM(110)은 UAS 제어 메시지를 송수신할 수 있다. 혹은, UAV 컨트롤러(121)와 UTM(110) 간의 데이터 세션이 수립(establish)될 수 있으며, 수립된 데이터 세션을 통해 UAV 컨트롤러(121)와 UTM(110)은 UAS 제어 메시지를 송수신할 수 있다.
도 2는, 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 UTM을 통해 UAV 단말과 UAV Controller 단말간 통신이 허용되었는지 여부를 확인하고 지정된 쌍에 대해서 데이터가 전달되도록 전송 경로를 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 UAV(이하 UAV1) 단말이 UAV Controller(이하 UAV-C) 단말과의 UAS 통신을 위한 셋업 절차를 시작하는 경우의 동작에 관하여 나타내고 있으나, 본 개시의 다양한 실시 예에 따르면 UAV-C 단말이 UAV1 단말과의 UAS 통신을 위한 셋업 절차를 시작하는 경우 또한 유사한 동작으로 수행될 수 있다. 이 경우에는 도 2에 도시된 UAV1 단말의 UAV-C 단말과의 UAS 통신을 위한 동작들이 UAV-C 단말에 의해 수행될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 방법은, 도 2에 도시된 단계 중 적어도 하나의 단계를 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 단계가 모두 필수적인 구성은 아니고, UAV1 단말과 UAV-C 단말간 통신이 허용되었는지 여부를 확인하고 지정된 쌍에 대해서 데이터가 전달되도록 전송 경로를 제어하는 가장 기본적인 구성을 필수 동작으로 설정할 수 있다.
도 2를 참조하면, 단계 S201에서 UAV1 단말(210)은 UAS 서비스 개시를 위하여 UTM(250)에 등록 과정을 진행할 수 있도록 무선 통신 시스템으로 초기 접속 절차를 수행할 수 있다. 초기 접속 절차에 따라, UAV1 단말(210)은 5G 네트워크의 AMF(Access and Mobility Function)(230)로 등록 요청 메시지를 전송하고 등록이 성공적으로 진행되면 AMF(230)로부터 등록 응답 메시지를 수신할 수 있다.
단계 S202에서, UAV1 단말(210)은 UTM(250)과의 통신 경로 설정을 위해 5G 네트워크로 데이터 세션을 요청하는 PDU(Protocol Data Unit) Session 설정 절차를 수행할 수 있다. 이 때, UAS 사업자와 이동통신 사업자간의 계약 및 설정 등에 따라 PDU Session 설정 절차를 진행하는 과정에서 단말로 하여금 UTM(250)과 UAS 서비스 이용에 대한 인증과정을 수행하도록 할 수 있으며, 구현 및 설정에 따라서는 이 과정을 생략하는 것도 가능하다.
단계 S203에서, UAV1 단말(210)은 단계 S202에서 설정된 데이터 세션의 전송 경로를 통해 UTM(250)으로 UAS 등록 과정을 수행할 수 있다. 상기 UAS 등록 과정은 UAV1 단말(210)과 UTM(250)에 탑재된 UAS 애플리케이션간에 수행되며, UAV1 단말(210)은 자신의 UAS 서비스에 등록된 단말 식별자를 제공하고 필요에 따라 인증과정을 수행하며, 등록이 성공적으로 완료되면 UTM(250)으로부터 등록 결과와 함께 UAV1 단말(210)에 할당된 UAV ID를 수신할 수 있다. 상기 UAV ID는 향후 UAC-C 단말(220)과의 데이터 세션 설정 단계에서 UAV1 단말 (210)을 식별하기 위한 식별자로서 사용되며, UTM(250)에 의해 할당된다. (구현에 따라, 5G 네트워크(NW)에서 미리 단계 S202의 과정에서 UAV ID를 선정하여 UTM(250)으로 전달하는 것도 가능하다). UAV ID는 5G NW ID 함께 사용되어 (혹은 포함하여) Globally unique한 값으로 사용되어 단말을 고유하게 식별하는 것 또한 가능하다.
단계 S204에서, UTM(250)은 5G 네트워크(예컨대, SMF(Session Management Function) (240)를 거쳐 AMF(230)으로)로 UAS 서비스 등록이 성공한 상기 UAV1 단말(210)에 대해, 5G 네트워크에서 식별 가능한 단말의 GPSI (Generic Public Subscriber Identifier) 정보와 함께 단말에 할당된 UAV ID 정보를 전달하며 이와 더불어 상기 단말에 대해 통신이 허용된 UAS 단말들 (associated UAV IDs)의 목록(예컨대, 적어도 하나의 UAS 컨트롤러를 포함)을 전달할 수 있다. 또한, 상기 UAV1 단말(210)과 각 UAS 단말간 사용 가능한 QoS 프로파일 정보를 추가로 포함하는 것도 가능하다. 경우에 따라서, SMF(240)이 상기 정보들을 저장하고 있다가 AFM(230)로 전달할 수도 있다.
단계 S205에서, UAV1 단말(210)은 사용자 및 애플리케이션 등의 요청에 따라 통신 가능한 대상 중 하나의 UAV-Controller (예컨대, UAV-C(220))를 선택하고 통신을 위한 경로 설정 과정을 시작할 수 있다.
단계 S206에서, UAV1 단말(210)은 UAV-C(220)과의 UAS 통신을 위하여 5G 네트워크로 세션 설정 과정을 시작할 수 있다.
단계 S207에서, UAV1 단말(210)은 5G 네트워크로 상대편 UAV ID(target UAV ID)를 포함하는 PDU 세션 설정을 요청하는 신호 메시지를 전송할 수 있다. 상기 메시지에는 UAS 서비스를 위해 설정된 DNN(Data Network Name) 및 자신의 UAV ID(source UAV ID)가 더 포함될 수 있다. 상기 PDU 세션 설정 요청 메시지는 AMF(230)에 전달되고, AFF(230)가 SMF (240)로 전달할 수 있다.
단계 S208에서 상기 PDU 세션 설정 요청 메시지를 수신한 SMF(240)는 단말의 요청 정보가 맞는지 확인하고 상대편 UAV(UAV-C(220))의 Routing 정보를 획득하기 위하여, UTM(250)으로 UAV-C(220)의 UAV ID(target UAV ID)를 포함하는 Retrieve UE Info 메시지를 전송할 수 있다. 상기 Routing 정보는 5G 네트워크를 이용하여 단말 간 UAS 통신을 수행하는데에 사용되는 단말 정보로, 5G 네트워크에 의해 정의되는 정보이다. 예컨대, Routing 정보는 해당 단말의 address를 포함할 수 있다. 상기 Retrieve UE Info 메시지는 요청하는 UAV1 단말(210)에 대해 SMF(240)가 할당한 Routing 정보의 일 예인 source RID(Routing ID)를 source UAV ID와 함께 추가적으로 포함함으로써, UTM(250)이 UAV1 단말(210)의 Routing 정보를 갱신하고 저장할 수 있도록 할 수 있다.
단계 S209에서, UTM(250)은 5G 네트워크가 요청한 target UAV ID에 해당하는 UAV-C 단말(220)에 대해 저장된 Routing 정보(target RID)를 추출하여 Notify UE Info 메시지를 통해 SMF(240)로 전송할 수 있다. 즉, 본 실시 예에서는 UTM(250)이 UAV-C 단말(220)의 Routing 정보를 미리 저장하고 있는 경우의 동작에 대한 것이다. 상기 Notify UE Info 메시지는 source UAV ID, target UAV ID 및 source RID 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
단계 S210에서, SMF(240)는 target UAV ID에 설정된 RID 정보(target RID)를 확인하고, 해당 정보를 사용하여 새로 설정되는 PDU 세션의 패킷 필터 규칙을 세션을 요청한 UAV1 단말(210)과 UAV-C(220) 간에만 통신이 가능하도록 설정하며, source 주소를 UAV1 단말(210)의 RID(source RID)로 하고 target 주소를 UAV-C 단말(220)의 RID(target RID)로 하는 PDU세션을 설정할 수 있다. 이러한 동작으로, 본 개시의 실시 예에 따르면 5G 통신 시스템을 이용한 UAS 통신을 수행하는 단말 쌍 간의 보안이 유지될 수 있다. 그리고, 해당 설정 정보를 포함한 PDU 세션 설정 응답 메시지를 UAV1 단말(210)로 전송할 수 있다.
도 3은, 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 UTM을 통해 UAV 단말과 UAV Controller 단말간 통신이 허용되었는지 여부를 확인하고 지정된 쌍에 대해서 데이터가 전달되도록 전송 경로를 제어하는 방법으로서, 상대편 단말의 Routing 정보가 아직 설정되지 않은 경우에 제안 방법의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 UAV(이하 UAV1) 단말이 UAV Controller(이하 UAV-C) 단말과의 UAS 통신을 위한 셋업 절차를 시작하는 경우의 동작에 관하여 나타내고 있으나, 본 개시의 다양한 실시 예에 따르면 UAV-C 단말이 UAV1 단말과의 UAS 통신을 위한 셋업 절차를 시작하는 경우 또한 유사한 동작으로 수행될 수 있다. 이 경우에는 도 3에 도시된 UAV1 단말의 UAV-C 단말과의 UAS 통신을 위한 동작들이 UAV-C 단말에 의해 수행될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 방법은, 도 3에 도시된 단계 중 적어도 하나의 단계를 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 단계가 모두 필수적인 구성은 아니고, UAV1 단말과 UAV-C 단말간 통신이 허용되었는지 여부를 확인하고 지정된 쌍에 대해서 데이터가 전달되도록 전송 경로를 제어하는 가장 기본적인 구성을 필수 동작으로 설정할 수 있다.
단계 S301에서 단계 S307의 과정은, 앞서 도 2의 경우에 설명한 단계 S201 내지 단계 S207의 동작과 동일하나, 단계 S308에서 5G 네트워크(SMF(340))로부터 Retrieve UE info 메시지를 수신한 후 UTM(350)에 요청된 UAV-C 단말(320)의 Routing 정보(target RID)가 저장되어 있지 않은 상태인 점에서 차이가 있다.
단계 S309에서, UTM(250)은 routing 정보가 설정되지 않은 UAV-C 단말(320)로 Routing 정보가 등록될 수 있도록 데이터 세션 설정을 진행할 것을 요청하는 UAS 애플리케이션 신호 메시지를 전달할 수 있다. 이 때, UAV-C 단말(320)이 해당 요청을 발신한 UAV1 단말(310)에 대한 정보를 알 수 있도록 하기 위하여 UAV1 단말(310)의 UAV ID 값을 포함하여 전달할 수 있다.
단계 S310에서, UAV-C 단말(320)은 단계 S305 내지 S308의 과정과 동일한 PDU 세션 설정 과정을 진행하고 이 과정에서 5G 네트워크(예컨대, SMF(340))는 UAV-C 단말(320)이 요청한 PDU 세션에 해당하는 Routing 정보를 할당하여 UTM(350)으로 전달할 수 있다.
단계 S311에서, UTM(350)은 UAV-C 단말(320)의 routing 정보(target RID)를 포함하는 Notify UE info 메시지를 SMF(340)로 전달할 수 있다. 상기 Notify UE Info 메시지는 source UAV ID, target UAV ID 및 source RID 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
단계 S312에서, SMF(340)는 target UAV ID에 설정된 RID 정보(target RID)를 확인하고, 해당 정보를 사용하여 새로 설정되는 PDU 세션의 패킷 필터 규칙을 세션을 요청한 UAV1 단말(310)과 UAV-C 단말(320) 간에만 통신이 가능하도록 설정하며, source 주소를 UAV1 단말(310)의 RID(source RID)로 하고 target 주소를 UAV-C 단말(320)의 RID(target RID)로 하는 PDU세션을 설정할 수 있다. 이러한 동작으로, 본 개시의 실시 예에 따르면 5G 통신 시스템을 이용한 UAS 통신을 수행하는 단말 쌍 간의 보안이 유지될 수 있다. 그리고 해당 설정 정보를 포함한 PDU 세션 설정 응답 메시지를 UAV1 단말(210)로 전송할 수 있다.
도 4는, 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 UTM을 통해 UAV 단말과 UAV Controller 단말간 통신이 허용되었는지 여부를 확인하고 지정된 쌍에 대해서 데이터가 전달되도록 전송 경로를 제어하는 방법으로서, 상대편 단말의 Routing 정보가 설정되는 과정에서 5G 네트워크가 UTM으로부터 갱신 정보를 미리 수신하여 저장하는 경우에 대한 제안 방법의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 UAV(이하 UAV1) 단말이 UAV Controller(이하 UAV-C) 단말과의 UAS 통신을 위한 셋업 절차를 시작하는 경우의 동작에 관하여 나타내고 있으나, 본 개시의 다양한 실시 예에 따르면 UAV-C 단말이 UAV1 단말과의 UAS 통신을 위한 셋업 절차를 시작하는 경우 또한 유사한 동작으로 수행될 수 있다. 이 경우에는 도 4에 도시된 UAV1 단말의 UAV-C 단말과의 UAS 통신을 위한 동작들이 UAV-C 단말에 의해 수행될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 방법은, 도 4에 도시된 단계 중 적어도 하나의 단계를 포함할 수 있다. 도 4에 도시된 단계가 모두 필수적인 구성은 아니고, UAV1 단말과 UAV-C 단말간 통신이 허용되었는지 여부를 확인하고 지정된 쌍에 대해서 데이터가 전달되도록 전송 경로를 제어하는 가장 기본적인 구성을 필수 동작으로 설정할 수 있다.
단계 S401 내지 S404의 과정은, 도 2 및 도 3의 해당 과정의 동작과 동일하게 수행된다.
단계 S405에서 상대 단말인 UAV-C 단말(420)이 UTM(450)과 UAS 서비스 등록 과정을 수행할 수 있다.
단계 S406에서, UAV-C 단말(420)은 추후 UAV 단말과 UAS 통신을 하기 위한 데이터 세션 설정 과정을 미리 진행하는 과정을 수행할 수 있다. 구현에 따라, 상대편 단말을 지정하지 않은 (혹은 더미로 지정된 값을 사용) 상태로 PDU 세션 설정 요청을 진행하거나 혹은 다른 UAV 단말과의 통신 과정에서 PDU 세션 설정을 진행할 수 있다.
단계 S407에서, PDU 세션 설정이 성공적으로 완료된 후 UTM(450)은 5G 네트워크(예컨대, SMF(440), 경우에 따라서는 AMF(430)가 전송 가능)로부터 UAV-C 단말(420)의 Routing 정보를 수신하여 이를 저장할 수 있다. 이때, UTM(450)은 UAV-C 단말(420)의 Rourting 정보를 UAV ID와 연관하여 저장할 수 있다.
단계 S408에서, UTM(450)은 해당 UAV-C 단말(420)과 통신이 허용된 모든 단말에 대해 단말이 속한 5G 네트워크(예컨대, SMF(440))로 해당 UAV-C 단말(420)의 갱신된 Routing 정보를 전달할 수 있다. 이를 수신한 5G네트워크(예컨대, SMF(440))는 UTM(450)이 지정한 각 UAV 단말과 연관하여 UAV-C 단말(420)의 갱신된 Routing 정보를 저장할 수 있다. 상기 과정은, 단말의 이동 등에 의해 UAV-C 단말(420)의 Routing 정보가 갱신될 때마다 발생할 수 있다.
단계 S409 내지 S411을 통해, UAV1 단말(410)은 UAV-C 단말(420)과 UAS 통신을 위한 데이터 세션 설정 과정을 진행할 수 있다. 이는 앞서 설명한 도 2 및 도 3에서의 동작과 동일하다.
단계 S412에서 PDU 세션 설정 요청 메시지를 수신한 SMF(440)는 UTM(450)으로부터 앞서 수신한 UAV-C 단말(420)의 Routing 정보(target RID)를 활용하여 단말이 요청한 PDU 세션 설정 요청 메시지에 포함된 UAV-C 단말(420)의 Routing 정보가 올바른 값인지 확인하고 잘못된 경위 PDU 세션 설정 요청을 거부하거나 혹은 바른 값으로 대체하여 PDU세션(source 주소를 UAV1 단말(410)의 RID(source RID)로 하고 target 주소를 UAV-C 단말(420)의 RID(target RID)로 하는 PDU세션)을 설정하고, 설정된 패킷 필터 규칙을 포함한 PDU 세션 설정 응답 메시지를 UAV1 단말(410)로 전송할 수 있다. 이러한 동작으로, 본 개시의 실시 예에 따르면 5G 통신 시스템을 이용한 UAS 통신을 수행하는 단말 쌍 간의 보안이 유지될 수 있다.
단계 S413에서 SMF(440)는 UAV1 단말(410)에 할당한 Routing 정보(RID)를 UAV ID와 연관하여 UTM(450)으로 전달할 수 있고 (경우에 따라서는 AMF(430)가 전달할 수도 있음), UTM(450)은 해당 UAV1 단말(410)에 대해 저장된 Routing 정보를 갱신할 수 있다.
단계 S414에서, UTM(450)은 UAV-C 단말(420)이 속한 5G 네트워크(예컨대, SMF(440))로 UAV1 단말(410)의 갱신된 Routing 정보를 전송하여 5G 네트워크에서 해당 PDU 세션의 패킷 필터 규칙을 갱신하고 UAS 통신이 지정된 단말 쌍 간에만 이루어지도록 제어하도록 할 수 있다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 UAS 단말(UAV 또는 UAV 컨트롤러)의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, UAS 단말은 제어부(510), 송수신부(520) 및 저장부(530) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
송수신부(520)는 본 개시의 다양한 실시예에 따라 네트워크 장치와 신호, 정보, 데이터 등을 송신 및 수신할 수 있다.
제어부(510)는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 동작을 제어할 수 있다. 예컨대, UAS 단말이 UAS 통신을 위한 셋업 절차를 시작하는 단말인 경우, 제어부(510)는 도 2 내지 도 4에 도시된 UAV1의 동작을 제어할 수 있다. 반면, UAS 단말이 UAS 통신을 위한 셋업 절차의 상대 단말인 경우, 제어부(510)는 도 2 내지 도 4에 도시된 UAV-C의 동작을 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 제어부(510)는 UAV 단말과 UAV 컨트롤러 단말 간 통신을 제어하기 위하여, 무선 통신 시스템으로의 등록을 제어할 수 있고, UTM으로 제어 메시지 송수신을 위한 통신 경로를 설정할 수 있으며, UTM에 UAS 서비스 이용을 위해 등록을 수행할 수 있다. 이와 같이 UTM에 대한 등록을 전제로, 제어부(510)는 상대 단말과의 데이터 송수신을 위해 무선 통신 시스템을 통해 데이터 전송 경로를 설정할 수 있는데(예컨대, PDU 세션 설정 요청), 본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 데이터 전송 경로를 설정하는 과정에서 무선 통신 시스템이 UTM을 통해 단말이 요청한 상대 단말과의 통신 허용 여부를 확인하고 상대 단말의 Routing 정보를 획득하여 지정한 상대 단말에 대해서만 데이터 통신이 이루어지도록 통신 파라미터를 설정할 수 있다.
예컨대, 제어부(510)는 어플리케이션 레벨에서 상대 단말과 상기 UAS 통신을 수행할 것을 결정하고, 상기 상대 단말의 UAS 서비스 레벨 식별 정보(target UAV ID)를 포함하는 PDU(protocol data unit) 세션 설정 요청 메시지를 네트워크로 전송하며, 상기 상대 단말의 UAS 서비스 레벨 식별 정보에 상응하는 네트워크 레벨 식별 정보(target RID)와 상기 단말의 네트워크 레벨 식별 정보(source RID)에 기반하여 설정되는 PDU 세션에 대한 PDU 세션 설정 응답 메시지를 수신하도록 제어할 수 있다. 상기 PDU 세션에는, 상기 단말의 네트워크 레벨 식별 정보와 상기 상대 단말의 네트워크 레벨 식별 정보에 기반하여 상기 단말과 상기 상대 단말 간에만 통신이 가능하도록 하는 패킷 필터 규칙이 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 상대 단말의 네트워크 레벨 식별 정보는, UTM(Unmanned Traffic Management)에 미리 저장되어 있거나, 상기 UTM이 상기 상대 단말의 UAS 서비스 레벨 식별 정보를 상기 네트워크로부터 전달받은 경우 상기 상대 단말로 PDU 세션을 설정할 것을 요청하여 획득하거나, 상기 네트워크에 미리 저장되어 있는 것을 특징으로 한다.
저장부(530)는 제어부(510)의 제어에 따라 UAS 단말에서 생성된 정보 또는 네트워크로부터 획득한 정보 등을 저장하는 동작을 수행한다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 네트워크 엔티티의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 네트워크 엔티티(또는 네트워크 장치)는 SMF, AMF 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 네트워크 엔티티는 제어부(610), 송수신부(620) 및 저장부(630) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
송수신부(620)는 본 개시의 다양한 실시예에 따라 UAS 단말들 및 UTM과 신호, 정보, 데이터 등을 송신 및 수신할 수 있다.
제어부(610)는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 2 내지 도 4에 도시된 네트워크 엔티티의 동작을 제어할 수 있다.
예컨대, 제어부(610)는 상대 단말의 UAS 서비스 레벨 식별 정보(target UAV ID)를 포함하는 단말의 PDU(protocol data unit) 세션 설정 요청 메시지를 수신하고, 상기 상대 단말의 UAS 서비스 레벨 식별 정보에 기반하여 상기 상대 단말의 네트워크 레벨 식별 정보(target RID)를 획득하며, 상기 상대 단말의 네트워크 레벨 식별 정보와 상기 단말의 네트워크 레벨 식별 정보(source RID)에 기반하여 설정되는 PDU 세션에 대한 PDU 세션 설정 응답 메시지를 전송하도록 제어할 수 있다. 상기 PDU 세션에는, 상기 단말의 네트워크 레벨 식별 정보와 상기 상대 단말의 네트워크 레벨 식별 정보에 기반하여 상기 단말과 상기 상대 단말 간에만 통신이 가능하도록 하는 패킷 필터 규칙이 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 제어부(610)는, 상기 상대 단말의 네트워크 레벨 식별 정보를 획득함에 있어서, UTM으로부터 미리 저장된 값을 수신하거나, 상기 UTM이 상기 상대 단말의 UAS 서비스 레벨 식별 정보에 기반하여 상기 상대 단말로 PDU 세션을 설정할 것을 요청하여 획득한 값을 수신하거나, 상기 네트워크 장치에 미리 저장되어 있는 값을 확인하는 것을 특징으로 한다.
저장부(630)는 제어부(610)의 제어에 따라 UAS 단말 또는 UTM으로부터 획득한 정보 및 네트워크가 생성한 정보 등을 저장하는 동작을 수행한다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 UTM의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, UTM은 제어부(710), 송수신부(720) 및 저장부(730) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
송수신부(720)는 본 개시의 다양한 실시예에 따라 네트워크를 통해 신호, 정보, 데이터 등을 송신 및 수신할 수 있다.
제어부(710)는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 2 내지 도 4에 도시된 UTM의 동작을 제어할 수 있다.
본 개시의 실시예에 따르면, 제어부(710)는 단말의 PDU 세션 설정 요청에 따른 데이터 전송 경로를 설정하는 과정에서 단말이 요청한 상대 단말과의 통신 허용 여부를 확인할 수 있다. 예컨대 제어부(710)는 상대 단말의 UAS 서비스 레벨 식별 정보(target UAV ID)에 상응하는 네트워크 레벨 식별 정보(target RID)를 네트워크로 제공할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 상대 단말의 네트워크 레벨 식별 정보는, UTM에 미리 저장된 값이거나, 상기 UTM이 상기 상대 단말의 UAS 서비스 레벨 식별 정보에 기반하여 상기 상대 단말로 PDU 세션을 설정할 것을 요청하여 획득한 값이거나, 상기 네트워크 장치에 (상기 상대 단말이 앞서 수행한 PDU 세션 설정에 기반하여) 미리 UTM이 제공한 값일 수 있다.
저장부(730)는 제어부(710)의 제어에 따라 UAS 단말 또는 네트워크로부터 획득한 정보 및 UTM이 생성한 정보 등을 저장하는 동작을 수행한다.
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. 무선 통신 시스템에서 UAS(unmanned aerial service) 통신을 위한 단말의 세션 제어 방법에 있어서,
    상대 단말과 상기 UAS 통신을 수행할 것을 결정하는 단계;
    상기 상대 단말의 UAS 서비스 레벨 식별 정보를 포함하는 PDU(protocol data unit) 세션 설정 요청 메시지를 네트워크로 전송하는 단계; 및
    상기 상대 단말의 UAS 서비스 레벨 식별 정보에 상응하는 네트워크 레벨 식별 정보와 상기 단말의 네트워크 레벨 식별 정보에 기반하여 설정되는 PDU 세션에 대한 PDU 세션 설정 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함하는 세션 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 PDU 세션에는, 상기 단말의 네트워크 레벨 식별 정보와 상기 상대 단말의 네트워크 레벨 식별 정보에 기반하여 상기 단말과 상기 상대 단말 간에만 통신이 가능하도록 하는 패킷 필터 규칙이 설정되는 것을 특징으로 하는 세션 제어 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 상대 단말의 네트워크 레벨 식별 정보는,
    UTM(Unmanned Traffic Management)에 미리 저장되어 있거나,
    상기 UTM이 상기 상대 단말의 UAS 서비스 레벨 식별 정보를 상기 네트워크로부터 전달받은 경우 상기 상대 단말로 PDU 세션을 설정할 것을 요청하여 획득하거나,
    상기 네트워크에 미리 저장되어 있는 것을 특징으로 하는 세션 제어 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 단말은 UAV(Unmanned Aerial Vehicle) 단말 또는 UAV 컨트롤러 단말 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 상대 단말은 UAV 단말 또는 UAV 컨트롤러 단말 중 적어도 하나를 포함하며,
    상기 네트워크는 SMF(Session Management Function)을 포함하고,
    상기 네트워크 레벨 식별 정보는 라우팅(routing) 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 세션 제어 방법.
  5. 무선 통신 시스템에서 단말의 UAS(unmanned aerial service) 통신을 위한 네트워크 장치의 세션 제어 방법에 있어서,
    상대 단말의 UAS 서비스 레벨 식별 정보를 포함하는 PDU(protocol data unit) 세션 설정 요청 메시지를 수신하는 단계;
    상기 상대 단말의 UAS 서비스 레벨 식별 정보에 기반하여 상기 상대 단말의 네트워크 레벨 식별 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 상대 단말의 네트워크 레벨 식별 정보와 상기 단말의 네트워크 레벨 식별 정보에 기반하여 설정되는 PDU 세션에 대한 PDU 세션 설정 응답 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 세션 제어 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 PDU 세션에는, 상기 단말의 네트워크 레벨 식별 정보와 상기 상대 단말의 네트워크 레벨 식별 정보에 기반하여 상기 단말과 상기 상대 단말 간에만 통신이 가능하도록 하는 패킷 필터 규칙이 설정되는 것을 특징으로 하는 세션 제어 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 상대 단말의 네트워크 레벨 식별 정보를 획득하는 단계는,
    UTM(Unmanned Traffic Management)으로부터 미리 저장된 값을 수신하거나,
    상기 UTM이 상기 상대 단말의 UAS 서비스 레벨 식별 정보에 기반하여 상기 상대 단말로 PDU 세션을 설정할 것을 요청하여 획득한 값을 수신하거나,
    상기 네트워크 장치에 미리 저장되어 있는 값을 확인하는 것을 특징으로 하는 세션 제어 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 단말은 UAV(Unmanned Aerial Vehicle) 단말 또는 UAV 컨트롤러 단말 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 상대 단말은 UAV 단말 또는 UAV 컨트롤러 단말 중 적어도 하나를 포함하며,
    상기 네트워크 장치는 SMF(Session Management Function)을 포함하고,
    상기 네트워크 레벨 식별 정보는 라우팅(routing) 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 세션 제어 방법.
  9. 무선 통신 시스템에서 UAS(unmanned aerial service) 통신을 위한 단말로,
    송수신부; 및
    상대 단말과 상기 UAS 통신을 수행할 것을 결정하고,
    상기 상대 단말의 UAS 서비스 레벨 식별 정보를 포함하는 PDU(protocol data unit) 세션 설정 요청 메시지를 네트워크로 전송하며,
    상기 상대 단말의 UAS 서비스 레벨 식별 정보에 상응하는 네트워크 레벨 식별 정보와 상기 단말의 네트워크 레벨 식별 정보에 기반하여 설정되는 PDU 세션에 대한 PDU 세션 설정 응답 메시지를 수신하도록 제어하는 제어부를 포함하는 단말.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 PDU 세션에는, 상기 단말의 네트워크 레벨 식별 정보와 상기 상대 단말의 네트워크 레벨 식별 정보에 기반하여 상기 단말과 상기 상대 단말 간에만 통신이 가능하도록 하는 패킷 필터 규칙이 설정되는 것을 특징으로 하는 단말.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 상대 단말의 네트워크 레벨 식별 정보는,
    UTM(Unmanned Traffic Management)에 미리 저장되어 있거나,
    상기 UTM이 상기 상대 단말의 UAS 서비스 레벨 식별 정보를 상기 네트워크로부터 전달받은 경우 상기 상대 단말로 PDU 세션을 설정할 것을 요청하여 획득하거나,
    상기 네트워크에 미리 저장되어 있는 것을 특징으로 하는 단말.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 단말은 UAV(Unmanned Aerial Vehicle) 단말 또는 UAV 컨트롤러 단말 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 상대 단말은 UAV 단말 또는 UAV 컨트롤러 단말 중 적어도 하나를 포함하며,
    상기 네트워크는 SMF(Session Management Function)을 포함하고,
    상기 네트워크 레벨 식별 정보는 라우팅(routing) 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  13. 무선 통신 시스템에서 단말의 UAS(unmanned aerial service) 통신을 위한 네트워크 장치로,
    송수신부; 및
    상대 단말의 UAS 서비스 레벨 식별 정보를 포함하는 PDU(protocol data unit) 세션 설정 요청 메시지를 수신하고,
    상기 상대 단말의 UAS 서비스 레벨 식별 정보에 기반하여 상기 상대 단말의 네트워크 레벨 식별 정보를 획득하며,
    상기 상대 단말의 네트워크 레벨 식별 정보와 상기 단말의 네트워크 레벨 식별 정보에 기반하여 설정되는 PDU 세션에 대한 PDU 세션 설정 응답 메시지를 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 네트워크 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 PDU 세션에는, 상기 단말의 네트워크 레벨 식별 정보와 상기 상대 단말의 네트워크 레벨 식별 정보에 기반하여 상기 단말과 상기 상대 단말 간에만 통신이 가능하도록 하는 패킷 필터 규칙이 설정되는 것을 특징으로 하는 네트워크 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 상대 단말의 네트워크 레벨 식별 정보를 획득함에 있어서,
    UTM(Unmanned Traffic Management)으로부터 미리 저장된 값을 수신하거나,
    상기 UTM이 상기 상대 단말의 UAS 서비스 레벨 식별 정보에 기반하여 상기 상대 단말로 PDU 세션을 설정할 것을 요청하여 획득한 값을 수신하거나,
    상기 네트워크 장치에 미리 저장되어 있는 값을 확인하는 것을 특징으로 하는 네트워크 장치.
KR1020200101270A 2020-08-12 2020-08-12 Uas 통신을 위한 라우팅 정보 관리 및 세션 제어 방법 KR20220020671A (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200101270A KR20220020671A (ko) 2020-08-12 2020-08-12 Uas 통신을 위한 라우팅 정보 관리 및 세션 제어 방법
CN202180055894.2A CN116034597A (zh) 2020-08-12 2021-08-10 管理无人空中***(uas)通信的路由信息和会话控制的装置和方法
PCT/KR2021/010580 WO2022035187A1 (en) 2020-08-12 2021-08-10 Apparatus and method for management of routing information and session control for unmanned aerial system (uas) communication
EP21856193.4A EP4179835A4 (en) 2020-08-12 2021-08-10 APPARATUS AND METHOD FOR MANAGING ROUTING INFORMATION AND SESSION CONTROL FOR UNMANNED AERIAL SYSTEM (UAS) COMMUNICATION
US17/400,749 US20220053582A1 (en) 2020-08-12 2021-08-12 Apparatus and method for management of routing information and session control for unmanned aerial system (uas) communication

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200101270A KR20220020671A (ko) 2020-08-12 2020-08-12 Uas 통신을 위한 라우팅 정보 관리 및 세션 제어 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220020671A true KR20220020671A (ko) 2022-02-21

Family

ID=80223261

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200101270A KR20220020671A (ko) 2020-08-12 2020-08-12 Uas 통신을 위한 라우팅 정보 관리 및 세션 제어 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220053582A1 (ko)
EP (1) EP4179835A4 (ko)
KR (1) KR20220020671A (ko)
CN (1) CN116034597A (ko)
WO (1) WO2022035187A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118158623A (zh) * 2022-12-06 2024-06-07 大唐移动通信设备有限公司 组播组建立方法、设备、装置及存储介质

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109951884B (zh) * 2017-11-17 2020-06-16 华为技术有限公司 会话建立方法和装置
CN110138580B (zh) * 2018-02-09 2021-01-22 电信科学技术研究院有限公司 一种pdu会话的更新方法及网络侧设备
CN112567778B (zh) * 2018-08-10 2024-04-05 苹果公司 用于在蜂窝网络中使用无人航空***的***和方法
EP4018691A1 (en) * 2019-08-23 2022-06-29 IDAC Holdings, Inc. Authentication and authorization to access a network by an unmanned aerial vehicle
BR112022003503A2 (pt) * 2019-08-23 2022-05-24 Idac Holdings Inc Método para uso em um veículo aéreo não tripulado, e, veículo aéreo não tripulado
KR20190109333A (ko) * 2019-09-05 2019-09-25 엘지전자 주식회사 V2x 메시지를 처리하는 방법 및 장치
WO2021202960A1 (en) * 2020-04-02 2021-10-07 Idac Holdings, Inc. Methods, apparatus and systems for command and control (c2) communications setup and update

Also Published As

Publication number Publication date
EP4179835A1 (en) 2023-05-17
CN116034597A (zh) 2023-04-28
US20220053582A1 (en) 2022-02-17
EP4179835A4 (en) 2024-01-24
WO2022035187A1 (en) 2022-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10993178B2 (en) Method and apparatus for selecting an access and mobility management function in a mobile communication system
EP3583822B1 (en) Method and apparatus for managing session to change a user plane function in a wireless communication system
KR102577006B1 (ko) 4g 및 5g 네트워크 이동 시 네트워크 슬라이스 지원 방법 및 장치
KR102559755B1 (ko) 네크워크 슬라이스를 지원하는 로밍 환경에서 단말의 attach 및 home routed PDU session 생성 방법
US11937314B2 (en) Communication method and device for edge computing system
US11490351B2 (en) Efficient PLMN selection upon authentication failure for each network slice in roaming network
US20210101679A1 (en) Apparatus and method for mobility management of unmanned aerial vehicle using flight mission and route in mobile communication system
CN114503536A (zh) 与应用服务器的改变有关的通信
KR102669819B1 (ko) 무선 통신 시스템에서 로밍 단말의 네트워크 슬라이스에 상호 배타적 접속 방법 및 장치
KR20200125274A (ko) 무선 통신 시스템에서 QoS Flow 기반으로 브로드캐스트와 그룹캐스트를 통한 단말 대 단말 직접 통신을 지원하는 방법
KR20210027131A (ko) 무선 통신 시스템을 이용하는 uas 서비스 제어 방법 및 장치
KR102436667B1 (ko) 네트워크에 의한 단말과 네트워크 간의 pdu 세션 연결의 업데이트 방안
WO2020061907A1 (zh) 无人机飞行路径提供方法、装置及***
US11330063B2 (en) Method and apparatus for supporting reauthentication of DN authorized PDU session and managing PDU session according to change of DN authorization data
KR20220020671A (ko) Uas 통신을 위한 라우팅 정보 관리 및 세션 제어 방법
KR20210088306A (ko) 단말의 사설망 접속 제어 방법
KR20220152049A (ko) 망간의 UE mobility를 지원하는 방법 및 장치
KR20210039737A (ko) 이동통신 네트워크에서 네트워크 간섭을 피하여 무인 항공기 경로를 설정하는 방법 및 장치
US20230116405A1 (en) Method and device for session breakout of home routed session in visited plmn in wireless communication system
KR20230051017A (ko) 무인 항공 시스템 서비스를 지원하는 무선 통신 시스템에서 통신 방법 및 장치
KR20220061782A (ko) 무선 통신 시스템에서 네트워크 슬라이스의 이용을 위한 통신 방법 및 장치
KR20210039949A (ko) 이동통신 시스템에서 무인항공기의 운항 목적과 경로를 고려한 이동성 관리 방법 및 장치
KR20220020115A (ko) 이동통신 시스템에서 사용자 평면을 이용한 무인항공기의 인증을 지원하는 방법 및 장치
KR20240066046A (ko) 이동 통신 시스템에서 무선 통신을 위한 인공 신경망의 모델 정보 관리 방법 및 장치
KR20200038037A (ko) 차량 통신 서비스를 위한 피어간 직접 통신 링크를 사용하는 트래픽의 QoS를 제어하는 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination