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特表2023-539496エンドツーエンドのアプリケーションセッションのＱｏＳの管理

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-09-14

(54)【発明の名称】エンドツーエンドのアプリケーションセッションのＱｏＳの管理

(51)【国際特許分類】

H04W 28/16 20090101AFI20230907BHJP

H04W 88/18 20090101ALI20230907BHJP

【ＦＩ】

H04W28/16

H04W88/18

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023513764

(86)(22)【出願日】2020-08-26

(85)【翻訳文提出日】2023-04-21

(86)【国際出願番号】 EP2020073815

(87)【国際公開番号】W WO2022042830

(87)【国際公開日】2022-03-03

(81)【指定国・地域】

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ＰＹＴＨＯＮ

２．ＪＡＶＡ

３．ＳＭＡＬＬＴＡＬＫ

(71)【出願人】

【識別番号】505205731

【氏名又は名称】レノボ・シンガポール・プライベート・リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100205785

【弁理士】

【氏名又は名称】▲高▼橋史生

(72)【発明者】

【氏名】エマヌイル・パテロミケラキス

(72)【発明者】

【氏名】アポストリス・サルキンツィス

(72)【発明者】

【氏名】ディミトリオス・カランパツィス

【テーマコード（参考）】

5K067

【Ｆターム（参考）】

5K067AA21

5K067DD11

5K067EE02

5K067EE10

5K067EE16

(57)【要約】

1つの装置700が、エンドツーエンドのアプリケーション(APP)セッションのQoSを管理する要求を受信する(805)APPインターフェース745を含む。エンドツーエンドのAPPセッションは、第1のネットワーク(NW)に接続された第1のUEの第1のセッション、および第2のNWに接続された第2のUEの第2のセッションを含む。プロセッサ705は、第1のUEの第1のセッションのための第1のQoSパラメータ、および第2のUEの第2のセッションのための第2のQoSパラメータを構成し(810)、第2のQoSパラメータのQoSの変化に関連するトリガイベントを受信する(815)。プロセッサ705は、第2のQoSパラメータのQoSの変化に基づいて第1のUEの第1のセッションのための第3のQoSパラメータを決定し(820)、第3のQoSパラメータを第1のNWに伝達する(825)。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンドツーエンドのアプリケーションセッションのサービス品質(「QoS」)を管理する要求を受信するステップであって、前記エンドツーエンドのアプリケーションセッションが、第1のネットワークに接続された第1のユーザ機器デバイス(「UE」)の第1のセッション、および第2のネットワークに接続された第2のUEの第2のセッションを含む、ステップと、
前記第1のUEの前記第1のセッションのための第1のQoSパラメータ、および前記第2のUEの前記第2のセッションのための第2のQoSパラメータを構成するステップと、
前記第2のQoSパラメータのQoSの変化に関連するトリガイベントを受信するステップと、
前記第2のQoSパラメータの前記QoSの変化に基づいて、前記第1のUEの前記第1のセッションのための第3のQoSパラメータを決定するステップと、
前記第3のQoSパラメータを前記第1のネットワークに伝達するステップとを含む方法。

【請求項2】

前記第1のネットワークおよび前記第2のネットワークが、同じネットワークを含む請求項1に記載の方法。

【請求項3】

前記第1のセッションが、第1のアプリケーションセッションを含み、前記第2のセッションが、第2のアプリケーションセッションを含む請求項1に記載の方法。

【請求項4】

前記第1のセッションが、第1のネットワークセッションを含み、前記第2のセッションが、第2のネットワークセッションを含む請求項1に記載の方法。

【請求項5】

前記エンドツーエンドのアプリケーションセッションが、指令および制御(「C2」)通信をサポートし、C2の要件を有し、前記C2の要件が、以下のパラメータ、すなわち、
無人航空機システム(「UAS」)の識別情報、
無人航空機(「UAV」)の識別情報、
UAVコントローラ(「UAV-C」)の識別情報、
少なくとも1つの公衆陸上モバイルネットワーク識別子(「PLMN ID」)、
UASアプリケーションプログラミングインターフェース(「API」)の呼び出しのためのトランザクション識別子、
アプリケーション識別子、
UASトラフィックマネージャ(「UTM」)識別子、
C2制御モード、
1つもしくは複数のC2重要パフォーマンス指標、
前記要件が適用される地理的エリア、
前記要件の有効期限、
前記UAVおよび前記UAV-Cのうちの少なくとも1つのアプリケーションコンテキスト、
前記UAVおよび前記UAV-Cのうちの少なくとも1つの構成情報、
少なくとも1つのC2のエンドツーエンドのQoSパラメータ、
C2を支援するための高解像度(「HD」)ビデオの使用を示すフラグ、
前記HDビデオに必要とされるビデオ解像度/符号化、
C2を支援するためのHDロケーションマップ、ならびに
前記UAVの許されたルートのうちの1つまたは複数からなる請求項1に記載の方法。

【請求項6】

前記第1のUEが、前記UAV-Cを含み、前記第2のUEが、前記UAVを含む請求項5に記載の方法。

【請求項7】

前記要求が、前記第1のUEおよび前記第2のUEのうちの1つで実行されるアプリケーションから受信される請求項1に記載の方法。

【請求項8】

前記要求が、UASトラフィックマネージャ(「UTM」)から受信される請求項1に記載の方法。

【請求項9】

構成が、前記第1のUEおよび前記第2のUEの前記セッションに関する少なくとも1つのマッピングをさらに含み、前記マッピングが、
グループIDへのUAS IDのマッピング、
前記グループIDへのアプリケーションIDのマッピング、
2つの(リンクされた)GPSIへのUAS IDのマッピング、
前記2つの(リンクされた)GPSIへの前記アプリケーションIDのマッピング、
2つの(リンクされた)AF-サービス-識別子または2つの(リンクされた)セッションIDへのUAS IDのマッピング、
前記2つの(リンクされた)AF-サービス-識別子または前記2つの(リンクされた)セッションIDへの前記アプリケーションIDのマッピング、ならびに
前記第1のUEおよび前記第2のUEの前記アプリケーションセッションのための制御APIへのサービスAPIのマッピングであって、前記サービスAPIがUASごとにUASトラフィックマネージャ(「UTM」)および/またはUASサービスサプライヤ(「USS」)によって受信される、マッピングのうちの少なくとも1つを含む請求項1に記載の方法。

【請求項10】

エンドツーエンドのアプリケーションセッションの前記QoSを管理する前記要求が、制御ユニットにおいて受信され、前記構成が、前記制御ユニットと前記第1のUEおよび前記第2のUEとの間でアプリケーションセッションを確立することによって前記第1のUEおよび前記第2のUEに提供される請求項9に記載の方法。

【請求項11】

前記トリガイベントが、前記第2のQoSパラメータのダウングレードインジケーションを含む請求項1に記載の方法。

【請求項12】

前記トリガイベントが、以下のパラメータ、すなわち、
アプリケーションID、
予想された劣化したQoSパラメータ、
実際の劣化したQoSパラメータ、
前記UAVの予想されたロケーション、
前記UAVの実際のロケーション、
UAVのモビリティ情報、
高干渉インジケーション、
ネットワークステータス情報、
QoSプロファイルダウングレードインジケーション、
RANの輻輳および/または過負荷状態のインジケーション、ならびに
QoSフローに関するQoSアップグレードインジケーションのうちの少なくとも1つを含む請求項1に記載の方法。

【請求項13】

前記第2のUEの前記第2のアプリケーションセッションに関する補足的なQoSおよび/またはUEコンテキスト情報を取得するステップをさらに含み、前記補足的な情報が、
1つまたは複数の予想されたQoSパラメータ、
1つまたは複数の実際のQoSパラメータ、
1つまたは複数の予想されたQoEパラメータ、
1つまたは複数の実際のQoEパラメータ、
QoSアップグレード能力インジケーション、
前記第2のUEのロケーション情報、および
前記第2のUEのモビリティ情報のうちの少なくとも1つを含む請求項1に記載の方法。

【請求項14】

前記第2のQoSパラメータの前記QoSの変化に基づいて、前記第2のUEの前記第2のアプリケーションセッションのための第4のQoSパラメータを決定するステップと、
前記第4のQoSパラメータを前記第2のネットワークに伝達するステップとをさらに含む請求項1に記載の方法。

【請求項15】

前記第3のQoSパラメータが、前記第1のQoSパラメータのアップグレードであり、前記第4のQoSパラメータが、前記第2のQoSパラメータのダウングレードである請求項14に記載の方法。

【請求項16】

前記第3のQoSパラメータが、前記第1のQoSパラメータのダウングレードであり、前記第4のQoSパラメータが、前記第2のQoSパラメータのアップグレードである請求項14に記載の方法。

【請求項17】

前記第3のQoSパラメータおよび前記第4のQoSパラメータの決定が、前記第1のUEおよび前記第2のUEのためのトラフィックポリシー/PCC規則の更新および/またはネットワークのQoSプロファイルの更新にマッピングされる請求項14に記載の方法。

【請求項18】

前記第4のパラメータを伝達するステップが、QoSプロファイル変更要求を前記第2のネットワークに送信することを含む請求項14に記載の方法。

【請求項19】

前記第3のパラメータを伝達するステップが、QoSプロファイル変更要求を前記第1のネットワークに送信することを含む請求項1に記載の方法。

【請求項20】

エンドツーエンドのアプリケーションセッションのサービス品質(「QoS」)を管理する要求を受信するインターフェースであって、前記エンドツーエンドのアプリケーションセッションが、第1のネットワークに接続された第1のユーザ機器デバイス(「UE」)の第1のセッション、および第2のネットワークに接続された第2のUEの第2のセッションを含む、インターフェースと、
プロセッサとを含み、前記プロセッサが、
前記第1のUEの前記第1のセッションのための第1のQoSパラメータ、および前記第2のUEの前記第2のセッションのための第2のQoSパラメータを構成し、
前記第2のQoSパラメータのQoSの変化に関連するトリガイベントを受信し、
前記第2のQoSパラメータの前記QoSの変化に基づいて、前記第1のUEの前記第1のセッションのための第3のQoSパラメータを決定し、
前記第3のQoSパラメータを前記第1のネットワークに伝達する、装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書において開示される主題は、概して、ワイヤレス通信に関し、より詳細には、エンドツーエンドのQoSの達成に関する。

【背景技術】

【0002】

以下の略語、すなわち、第3世代パートナーシッププロジェクト(「3GPP(登録商標)」)、第5世代コアネットワーク(「5CG」)、第5世代システム(「5GS」)、第5世代QoS識別子(「5QI」)、認証、認可、およびアカウンティング(「AAA」)、先進交差点衝突警告(「AICW: Advanced Intersection Collision Warning」)、アクセスおよびモビリティ管理機能(「AMF: Access and Mobility Management Function」)、肯定応答(「ACK」)、アプリケーションプログラミングインターフェース(「API」)、アクセス層(「AS」)、基地局(「BS」)、要件のカテゴリ(「CoR: Category of Requirements」)、指令および制御(「C2: Command-and-Control」)、制御要素(「CE」)、協調合流(「CM: Cooperating merging」)、協調的追い越し(「CO: Cooperative Overtaking」)、協調制御移行(「CToC: Cooperating Transition of Control」)、協調的車線変更(「CLC: Cooperative Lane Change」)、集合的認識(「CP: Collective Perception」)、集合的認識メッセージ(「CPM」)、コアネットワーク(「CN」)、コネクテッド自動運転車(「CAV: Connected and Autonomous Vehicle」)、分散型環境通知メッセージ(「DENM: Decentralized Environmental Notification Message」)、ダウンリンク(「DL」)、間欠送信(「DTX」)、進化型ノードB(「eNB」)、進化型パケットコア(「EPC」)、進化型パケットシステム(「EPS」)、進化型UMTS地上無線アクセス(「E-UTRA: Evolved UMTS Terrestrial Radio Access」)、進化型UMTS地上無線アクセスネットワーク(「E-UTRAN」)、ヨーロッパ電気通信標準化協会(「ETSI」)、汎用パケット無線サービス(「GPRS」)、汎用パブリックサービス識別子(「GPSI: Generic Public Service Identifier」)、移動体通信用グローバルシステム(「GSM: Global System for Mobile Communications」)、ハイブリッド自動再送要求(「HARQ」)、ホーム加入者サーバ(「HSS」)、情報要素(「IE」)、モノのインターネット(「IoT」)、国際移動体装置識別番号(「IMEI」)、高度道路交通システム(「ITS」)、ITS局(「ITS-S」)、路車間情報メッセージ(「IVIM: Infrastructure to Vehicle Information Message」)、重要パフォーマンス指標(「KPI: Key Performance Indicator」)、自動化レベル(「LoA」)、ロングタームエボリューション(「LTE」)、モビリティ管理(「MM」)、モビリティ管理エンティティ(「MME」)、マップ(トポロジー)拡張メッセージ(「MAPEM: Map (topology) Extended Message」)、操縦制御(「MC: Maneuver Control」)、操縦制御メッセージ(「MCM」)、否定応答(「NACK」)または(「NAK」)、新世代(5G)ノードB(「gNB」)、新世代無線アクセスネットワーク(「NG-RAN」、5GSネットワークのために使用されるRAN)、新無線(「NR」、5G無線アクセステクノロジー、「5G NR」とも呼ばれる)、非アクセス層(「NAS」)、ネットワークスライス選択支援情報(「NSSAI: Network Slice Selection Assistance Information」)、追い越し車警告(「OVW: Overtaking Vehicle Warning」)、パケットデータユニット(「PDU」、「PDUセッション」に関連して使用される)、PC5 5QI(「PQI」)、永久機器識別子(「PEI: Permanent Equipment Identifier」)、プラトーン制御(「PC: Platoon Control」)、プラトーン制御メッセージ(「PCM」)、近接サービス(「ProSe: Proximity Service」)、公衆陸上モバイルネットワーク(「PLMN」)、サービス/体感品質(「QoS」)、無線アクセスネットワーク(「RAN」)、受信(「RX」)、路側機(「RSU」)、サービスイネーブラアーキテクチャレイヤ(「SEAL: Service Enabler Architecture Layer」)、セッション管理(「SM」)、セッション管理機能(「SMF」)、サービスプロバイダ(「SP」)、シングルネットワークスライス選択支援情報(「S-NSSAI」)、信号位相およびタイミング拡張メッセージ(「SPATEM: Signal Phase And Timing Extended Message」)、信号要求拡張メッセージ(「SREM: Signal Request Extended Message」)、信号要求ステータス拡張メッセージ(「SSEM: Signal request Status Extended Message」)、目標運転エリア予約(「TDAR: Target Driving Area Reservation」)、トランスポートブロック(「TB」)、送信(「TX」)、車あらゆるもの間(「V2X: Vehicle-to-Everything」)、路車間(「V2I」)、車車間(「V2V」)、車中継機間(「V2R: Vehicle-to-Relay」)、V2Xアプリケーションイネーブラ(「VAE: V2X Application Enabler」)、交通弱者保護(「VRUP」)、統合データ管理(「UDM: Unified Data Management」)、無人航空機システム(「UAS: Unmanned Aerial System」)、UASアプリケーションイネーブラ(「UAE: UAS Application Enabler」、すなわち、UAEサーバおよび少なくとも1つのUAEクライアントを有する)、UASサービスサプライヤ(「USS: UAS Service Suppliers」)、UASトラフィックマネージャ(「UTM: UAS Traffic Manager」)、無人航空機(「UAV」)、UAVコントローラ(「UAV-C」)、ユーザデータリポジトリ(「UDR」)、ユーザエンティティ/機器(モバイル端末)(「UE」)、アップリンク(「UL」)、ユーザプレーン(「UP」)、ユニバーサル移動体通信システム(「UMTS」)、UMTS地上無線アクセス(「UTRA」)、UMTS地上無線アクセスネットワーク(「UTRAN」)、ユーザサービス記述(「USD: User Service Description」)、ならびにマイクロ波アクセスのための世界的相互運用性(「WiMAX: Worldwide Interoperability for Microwave Access」)が、本明細書によって定義され、そのうちの少なくとも一部が、以下の説明内で参照される。本明細書において使用されるとき、「HARQ-ACK」は、肯定応答(「ACK」)および否定応答(「NACK」)および間欠送信(「DTX」)をまとめて表す場合がある。ACKは、TBが正しく受信されることを意味し、一方、NACK(またはNAK)は、TBが誤って受信されることを意味する。DTXは、TBが検出されなかったことを意味する。

【0003】

無人航空機システム(「UAS」)通信においては、UAVとパイロットオーナー(pilot-owner)、別名UAVコントローラ(UAV-C)との間のインタラクションを必要とする様々なシナリオが存在する。そのようなインタラクションの1つの主なユースケースは、指令および制御(「C2」)通信である。UASは、C2通信モードを用いて構成される場合がある。(UASのためのステージ1の要件の仕様である)TS 22.125によれば、C2モードの構成は、「UAVコントローラまたはUTMからUAVに、UAVの動作に関する指令および制御の情報を有するメッセージを届けるためのユーザプレーンリンク」と定義されている。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】TS 22.125

【非特許文献2】3GPP TS 26.348

【非特許文献3】3GPP TS 23.434

【非特許文献4】TS 23.501

【非特許文献5】TS 23.401

【非特許文献6】TS 23.502

【非特許文献7】TS 29.514

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0005】

エンドツーエンドのQoSの達成のための方法が、開示される。また、装置およびシステムが、方法の機能を実行する。

【0006】

制御ユニットの1つの方法は、エンドツーエンドのアプリケーションセッションのQoSを管理する要求を受信するステップを含む。ここで、エンドツーエンドのアプリケーションセッションは、第1のネットワークに接続された第1のUEの第1のセッション、および第2のネットワークに接続された第2のUEの第2のセッションを含む。方法は、第1のUEの第1のセッションのための第1のQoSパラメータ、および第2のUEの第2のセッションのための第2のQoSパラメータを構成するステップと、第2のQoSパラメータのQoSの変化に関連するトリガイベントを受信するステップとを含む。方法は、第2のQoSパラメータのQoSの変化に基づいて第1のUEの第1のセッションのための第3のQoSパラメータを決定するステップと、第3のQoSパラメータを第1のネットワークに伝達するステップとを含む。

【0007】

上で簡潔に説明された実施形態のより詳細な説明が、添付の図面において図示される特定の実施形態を参照することによってなされる。これらの図面はほんのいくつかの実施形態を示すに過ぎず、したがって、範囲の限定であるとみなされるべきでないことを理解したうえで、実施形態が、添付の図面を使用してより具体的かつ詳細に記載され、説明される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】エンドツーエンドのQoSの達成のためのワイヤレス通信システムの一実施形態を示す概略的なブロック図である。

【図2】エンドツーエンドのQoSの達成のためのネットワークアーキテクチャの一実施形態を示す図である。

【図3】UASアプリケーション層機能モデルの一実施形態を示す図である。

【図4】C2通信に関するQoSの保証を管理するための手順の一実施形態に関するシグナリングフローを示す図である。

【図5A】機能がUEによって可能にされる、ネットワークによってトリガされる共同QoS適応(Network-triggered joint QoS adaptation)のための手順の一実施形態に関するシグナリングフローを示す図である。

【図5B】図5Aの手順の続きの図である。

【図6A】機能がUTMによって可能にされる、ネットワークによってトリガされる共同QoS適応のための手順の一実施形態に関するシグナリングフローを示す図である。

【図6B】図6Aの手順の続きの図である。

【図7】エンドツーエンドのQoSの達成のための手順の一実施形態を示すフローチャート図である。

【図8】エンドツーエンドのQoSの達成のために使用されてよいユーザ機器装置の一実施形態を示す図である。

【図9】エンドツーエンドのQoSの達成のために使用されてよいネットワーク機器装置の一実施形態を示す図である。

【図10】エンドツーエンドのQoSの達成のために使用されてよい方法の一実施形態を示すフローチャート図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

当業者には理解されるように、実施形態の態様は、システム、装置、方法、またはプログラム製品として具現化される場合がある。したがって、実施形態は、すべてハードウェアの実施形態、すべてソフトウェアの実施形態(ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどを含む)、またはソフトウェアの態様とハードウェアの態様とを組み合わせる実施形態の形態をとる場合がある。

【0010】

たとえば、開示される実施形態は、カスタムの超大規模集積(「VLSI」)回路もしくはゲートアレイ、論理チップなどの既製の半導体、トランジスタ、またはその他のディスクリート構成要素を含むハードウェア回路として実装されてよい。開示される実施形態は、フィールドプログラマブルゲートアレイ、プログラマブルアレイロジック、プログラマブルロジックデバイスなどのプログラマブルハードウェアデバイスに実装されてもよい。別の例として、開示される実施形態は、たとえば、オブジェクト、プロシージャ、または関数として編成される場合がある実行可能コードの1つまたは複数の物理的または論理的ブロックを含んでよい。

【0011】

さらに、実施形態は、以降でコードと呼ばれる機械可読コード、コンピュータ可読コード、および/またはプログラムコードを記憶する1つまたは複数のコンピュータ可読ストレージデバイスに具体化されたプログラム製品の形態をとる場合ができる。ストレージデバイスは、有形、非一時的、および/または非送信であってよい。ストレージデバイスは、信号を具現化しない場合がある。特定の実施形態において、ストレージデバイスは、コードにアクセスするための信号のみを採用する。

【0012】

1つまたは複数のコンピュータ可読媒体の任意の組合せが、利用されてよい。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読ストレージ媒体である場合がある。コンピュータ可読ストレージ媒体は、コードを記憶するストレージデバイスであってよい。ストレージデバイスは、たとえば、電子、磁気、光、電磁、赤外線、ホログラフィック、微小機械、または半導体システム、装置、またはデバイス、またはこれらの任意の好適な組合せであるがこれらに限定されない可能性がある。

【0013】

ストレージデバイスのより特定的な例(非網羅的リスト)は、1つもしくは複数の配線を有する電気接続、ポータブルコンピュータディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ(「RAM」)、読み出し専用メモリ(「ROM」)、消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ(「EPROM」もしくはフラッシュメモリ)、ポータブルコンパクトディスク読み出し専用メモリ(「CD-ROM」)、光学式ストレージデバイス、磁気式ストレージデバイス、またはこれらの任意の好適な組合せを含む。本明細書の文脈で、コンピュータ可読ストレージ媒体は、命令実行システム、装置、もしくはデバイスによってまたは命令実行システム、装置、もしくはデバイスに関連して使用するためのプログラムを含むかまたは記憶することができる任意の有形の媒体であってよい。

【0014】

実施形態の動作を実行するためのコードは、任意の数のラインであってよく、Python、Ruby、Java、Smalltalk、C++などのオブジェクト指向プログラミング言語、「C」プログラミング言語などの通常の手続き型プログラミング言語、および/またはアセンブリ言語などの機械語を含む1つまたは複数のプログラミング言語の任意の組合せで記述されてよい。コードは、すべてユーザのコンピュータ上で、スタンドアロンのソフトウェアパッケージとしてユーザのコンピュータ上で部分的に、ユーザのコンピュータ上で部分的にかつ遠隔のコンピュータ上で部分的に、またはすべて遠隔のコンピュータもしくはサーバ上で実行される場合がある。最後のシナリオにおいては、遠隔のコンピュータが、ローカルエリアネットワーク(「LAN」)もしくは広域ネットワーク(「WAN」)を含む任意の種類のネットワークを介してユーザのコンピュータに接続されてよく、または外部コンピュータへの接続が(たとえば、インターネットサービスプロバイダを使用してインターネットを介して)行われてよい。

【0015】

本明細書全体を通じて「一実施形態(one embodiment)」、「実施形態(an embodiment)」、または同様の文言への言及は、実施形態に関連して説明された特定の特徴、構造、または特性が少なくとも1つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体を通じて「一実施形態において(in one embodiment)」、「実施形態において(in an embodiment)」、および同様の文言の出現は、同じ実施形態に言及する可能性があるが、必ずそうであるとは限らず、特に明記されない限り「1つまたは複数の、ただし、すべてではない実施形態」を意味する場合がある。用語「含む(including)」、「含む(comprising)」、「有する(having)」、およびそれらの変化形は、特に明記されない限り、「含むがこれ(ら)に限定されない」を意味する。項目の列挙されたリストは、特に明記されない限り、項目のいずれかまたはすべてが互いに排他的であることを示唆しない。また、用語「a」、「an」、および「the」は、特に明記されない限り「1つまたは複数の」のことを指す。

【0016】

本明細書において使用されるとき、接続詞「および/または(and/or)」を用いるリストは、リスト内の任意の単一の項目またはリスト内の項目の組合せを含む。たとえば、A、B、および/またはCのリストは、Aのみ、Bのみ、Cのみ、AおよびBの組合せ、BおよびCの組合せ、AおよびCの組合せ、またはA、B、およびCの組合せを含む。本明細書において使用されるとき、用語「～のうちの1つまたは複数(one or more of)」を用いるリストは、リスト内の任意の単一の項目またはリスト内の項目の組合せを含む。たとえば、A、B、およびCのうちの1つまたは複数は、Aのみ、Bのみ、Cのみ、AおよびBの組合せ、BおよびCの組合せ、AおよびCの組合せ、またはA、B、およびCの組合せを含む。本明細書において使用されるとき、用語「～のうちの1つ(one of)」を用いるリストは、リスト内の任意の単一の項目のただ1つを含む。たとえば、「A、B、およびCのうちの1つ」は、Aのみ、Bのみ、またはCのみを含み、A、B、およびCの組合せを除外する。本明細書において使用されるとき、「A、B、およびCからなる群から選択された要素」は、A、B、またはCのうちのただ1つを含み、A、B、およびCの組合せを除外する。本明細書において使用されるとき、「A、B、およびC、ならびにそれらの組合せからなる群から選択された要素」は、Aのみ、Bのみ、Cのみ、AおよびBの組合せ、BおよびCの組合せ、AおよびCの組合せ、またはA、B、およびCの組合せを含む。

【0017】

さらに、実施形態の説明された特徴、構造、または特性は、任意の好適な方法で組み合わされてよい。以下の説明において、プログラミング、ソフトウェアモジュール、ユーザ選択、ネットワークトランザクション、データベースクエリ、データベース構造、ハードウェアモジュール、ハードウェア回路、ハードウェアチップなどの例など多数の特定の詳細が、実施形態を完全に理解させるために提供される。しかし、当業者は、実施形態が特定の詳細のうちの1つもしくは複数なしに、またはその他の方法、構成要素、材料などを用いて実施されてよいことを認識するであろう。その他の場合、よく知られた構造、材料、または動作は、実施形態の態様を曖昧にすることを避けるために詳細に示されないかまたは説明されない。

【0018】

実施形態の態様が、実施形態による方法、装置、システム、およびプログラム製品の概略的なフローチャート図および/または概略的なブロック図を参照して下で説明される。概略的なフローチャート図および/または概略的なブロック図の各ブロックならびに概略的なフローチャート図および/または概略的なブロック図のブロックの組合せがコードによって実装され得ることは、理解されるであろう。このコードは、コンピュータまたはその他のプログラミング可能なデータ処理装置のプロセッサによって実行される命令がフローチャート図および/またはブロック図において規定された機能/行為を実施するための手段を生むように、マシンを生成するために多目的コンピュータ、専用コンピュータ、またはその他のプログラミング可能なデータ処理装置のプロセッサに与えられてよい。

【0019】

コードは、ストレージデバイスに記憶された命令がフローチャート図および/またはブロック図において規定された機能/行為を実施する命令を含む製品を生むように、特定の方法で機能するようにコンピュータ、その他のプログラミング可能なデータ処理装置、またはその他のデバイスに指示することができるストレージデバイスに記憶されてもよい。

【0020】

コードは、コンピュータまたはその他のプログラミング可能な装置において実行されるコードがフローチャート図および/またはブロック図において規定された機能/行為を実施するためのプロセスを提供するように、コンピュータによって実施されるプロセスを生成するようにコンピュータ、その他のプログラミング可能な装置、またはその他のデバイス上で一連の動作ステップを実行させるためにコンピュータ、その他のプログラミング可能なデータ処理装置、またはその他のデバイスにロードされてもよい。

【0021】

図面の中のフローチャート図および/またはブロック図は、様々な実施形態による装置、システム、方法、およびプログラム製品の可能な実装のアーキテクチャ、機能、および動作を示す。これに関連して、フローチャート図および/またはブロック図の各ブロックは、規定された論理的機能を実装するためのコードの1つまたは複数の実行可能な命令を含むコードのモジュール、セグメント、または一部を表す場合がある。

【0022】

一部の代替的な実装においては、ブロックに示された機能が図に示された順序から外れて行われる場合があることにも留意されたい。たとえば、連続して示された2つのブロックが、実際には、実質的に同時に実行される可能性があり、またはブロックは、関連する機能に応じて逆順に実行されることがある可能性がある。示された図の1つもしくは複数のブロックまたはその一部と機能、論理、または効果において同等であるその他のステップおよび方法が、考え出される可能性がある。

【0023】

様々な矢印の種類および線の種類がフローチャート図および/またはブロック図において使用される場合があるが、それらは、対応する実施形態の範囲を限定しないと理解される。実際、いくつかの矢印またはその他のコネクタが、描かれた実施形態の論理的な流れだけを示すために使用される場合がある。たとえば、矢印が、描かれた実施形態の列挙されたステップ間の不特定の継続時間の待機または監視期間を示す場合がある。ブロック図および/またはフローチャート図の各ブロックならびにブロック図および/またはフローチャート図のブロックの組合せは、規定された機能もしくは行為を実行する専用のハードウェアに基づくシステム、または専用のハードウェアおよびコードの組合せによって実装され得ることも留意される。

【0024】

各図の要素の説明は、手順の図の要素を参照する場合がある。同様の番号は、同様の要素の代替的な実施形態を含むすべての図において同様の要素を指す。

【0025】

概して、本開示は、間接的なUAS通信においてE2E QoSの達成を保証するためのシステム、方法、および装置を説明する。UAS通信においては、UAVとパイロットオーナー、別名UAVコントローラ(UAV-C)との間のインタラクションを必要とする様々なシナリオが存在する。そのようなインタラクションの1つの主なユースケースは、指令および制御(C2)通信である。本明細書において開示されるのは、通信リンクのうちの1つ(たとえば、UAVから5Gネットワークへのリンク)のQoSにおける動的変化を伴う場合がある、間接的なUAS通信におけるE2E QoSの達成を確実にするための解決策である。

【0026】

(UASのためのステージ1の要件の仕様である)TS 22.125によれば、C2モードの構成は、「UAVコントローラまたはUTMからUAVに、UAVの動作に関する指令および制御の情報を有するメッセージを届けるためのユーザプレーンリンク」と定義されている。

【0027】

直接C2通信中、UAVコントローラおよびUAVは、互いに通信するための直接C2リンクを確立し、直接C2通信のために5Gネットワークによって提供される構成およびスケジューリングされた無線リソースを使用して両方とも5Gネットワークに登録される。

【0028】

ネットワーク支援C2通信(Network-Assisted C2 communication)(別名「間接C2通信」)中、UAVコントローラおよびUAVは、5Gネットワークに登録し、5GネットワークへのそれぞれのユニキャストC2通信リンクを確立し、5Gネットワークを介して互いに通信する。また、UAVコントローラとUAVとの両方が、同じまたは異なるPLMN内の異なるNG-RANノードを介して5Gネットワークに登録される場合がある。ネットワーク支援C2通信は、特定の制御モードと、各制御モードに関する特定のKPI(たとえば、エンドツーエンドのレイテンシおよび信頼性)とをサポートする必要がある。

【0029】

UTMナビゲートC2通信中、UAVは、自律飛行のために事前にスケジューリングされた飛行計画、たとえば、4Dポリゴン(4D polygon)の配列を提供されているが、UTMは、UAVの飛行ステータスを定期的に監視し、最新の動的制限を用いて飛行ステータスを検証し、ルートの更新を提供し、必要なときにはいつでもUAVをナビゲートするためにUAVとのC2通信リンクを引き続き維持する。

【0030】

TS 22.125で定義された4つの制御モードは、(1)ウェイポイントへの操舵(steer to waypoints)、(2)ダイレクトスティック操舵(direct stick steering)、(3)UTMによる自動飛行、および(4)接近自律ナビゲーションインフラストラクチャ(approaching autonomous navigation infrastructure)である。これらの制御モードのうちの2つは、ネットワーク支援C2通信を必要とする。

【0031】

ウェイポイントへの操舵:制御メッセージは、UAVコントローラまたはUTMからUAVに送信される飛行の宣言(flight declaration)、たとえば、ウェイポイントを含む。制御モードは、直接C2通信とネットワーク支援C2通信との両方で使用される。

【0032】

ダイレクトスティック操舵:制御メッセージは、UAVコントローラからUAVに送信される方向指示を含み、一方、任意で、ビデオトラフィックが、UAVからUAVコントローラへのフィードバックとして提供される。制御モードは、直接C2通信とネットワーク支援C2通信との両方で使用される。

【0033】

1つの追加的なシナリオは、HDビデオによるリモートUAVコントローラである。UAVおよびUAVコントローラが関連付けを設定し、飛行タスクを開始した後、C2リンクが確立され、UASの動作を正常にサポートする。シナリオによっては、たとえば、UAVが見通し外を飛行している際、または緊急事態の際、UAVコントローラは、別のUAVコントローラまたは高い優先度のUAVコントローラによって引き継がれる。この場合、飛行タスクの継続的なサポートを保証するために、新しいUAVコントローラとのC2接続が設定される。

【0034】

上記の制御モード/シナリオに関して、エンドツーエンドのアプリケーションのQoS要件(UAV-UAV-C間)は、レイテンシ(20msから140ms)、信頼性(99.9%から99.99%)、データレートなどの点で変わる場合があり、通信がUAVから生じたのかまたはUAV-Cから生じたのかに基づいて異なる場合がある。

【0035】

C2通信に関連する1つの重要な問題は、アプリケーションのQoS要件とネットワークのQoS要件との変換、および複数のPDUセッションが1つのE2Eのアプリケーションセッション(C2アプリケーション)に対応する場合があるという事実である。

【0036】

特に、本明細書において説明される解決策は、a)C2 E2Eセッションに対応するPDUセッションのリンク/バインドがどこで、どのように実行される必要があるか、およびb)C2アプリケーションのQoSのエンドツーエンドの達成を保証するためにPDUセッションごとのQoSの提供をどのようにして動的に構成または適応すべきかという問題に対処する。

【0037】

図1は、本開示の実施形態によるエンドツーエンドのQoSの達成のためのワイヤレス通信システム100を示す。一実施形態において、ワイヤレス通信システム100は、少なくとも1つのアクセスネットワーク110およびモバイルコアネットワーク120を含む。示されるように、ワイヤレス通信システム100は、UAV 103にサービスを提供する第1のアクセスネットワークと、UAVコントローラ104にサービスを提供する第2のアクセスネットワークとを含んでよい。ここで、ワイヤレス通信システム100は、少なくとも1つのコアネットワーク120(たとえば、PLMNの5GC)を含む。アクセスネットワーク110およびモバイルコアネットワーク120は、モバイル通信ネットワークを形成する。

【0038】

無人航空機システム(「UAS」)101は、無人航空機(「UAV」)103、UAVコントローラ104、ならびにUAV 103とUAVコントローラ104との間、およびUAV 103とネットワークとの間の指令および制御(「C2」)リンクを含み、遠隔識別(remote identification)のための関連する機能を含む。UAS 101のUAVコントローラ104は、パイロットがUAS 101のUAV 103(遠隔操縦航空機またはドローンとも呼ばれる)を制御することを可能にする。UASオペレータ102(すなわち、パイロット)は、(たとえば、UAVコントローラ104を介して)UAV 103を運用する人である。UAV 103およびUAVコントローラ104は、それぞれ、ワイヤレス通信システム100におけるUEであってよい。したがって、UAV 103および/またはUAVコントローラ104は、モバイルコアネットワーク120によって提供されるサービスにアクセスするためにアクセスネットワーク110と通信してよい。

【0039】

たとえ図1に特定の数のUAV 103、UAVコントローラ104、アクセスネットワーク110、およびモバイルコアネットワーク120が描かれているとしても、当業者は、任意の数のUAV 103、UAVコントローラ104、アクセスネットワーク110、およびモバイルコアネットワーク120がワイヤレス通信システム100に含まれてよいことを認識するであろう。

【0040】

各アクセスネットワーク110は、少なくとも1つのベースユニット111を含み、(少なくとも1つのセルラベースユニットを含む)3GPPアクセスネットワークおよび/または(少なくとも1つのアクセスポイントを含む)非3GPPアクセスネットワークから構成される場合がある。様々な実施形態において、アクセスネットワーク110は、5G-RANなどの無線アクセスネットワークである。UE(たとえば、UAV 103および/またはUAVコントローラ104)は、3GPP通信リンクを使用して3GPPアクセスネットワークと通信し、および/または非3GPP通信リンクを使用して非3GPPアクセスネットワークと通信してよい。

【0041】

一実施態様において、ワイヤレス通信システム100は、3GPP仕様で規定された5Gシステムに準拠する。しかし、より広く、ワイヤレス通信システム100は、ネットワークの中でもとりわけ、何らかのその他のオープンなまたは独自仕様の通信ネットワーク、たとえば、LTEまたはWiMAXを実装する場合がある。本開示は、いかなる特定のワイヤレス通信システムアーキテクチャまたはプロトコルの実装にも限定されるように意図されていない。

【0042】

一実施形態において、UE(たとえば、UAV 103および/またはUAVコントローラ104)は、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、携帯情報端末(「PDA」)、タブレットコンピュータ、スマートフォン、スマート家電(たとえば、インターネットに接続された家電)、ゲームコンソール、リモートコントローラなどのコンピューティングデバイスを含んでよい。さらに、UEは、リモートユニット、加入者ユニット、モバイル電話、移動局、ユーザ、端末、モバイル端末、固定端末、加入者局、ユーザ端末、無線送信/受信ユニット(「WTRU」)、デバイス、または当技術分野で用いられるその他の用語で呼ばれる場合がある。

【0043】

UE(たとえば、UAV 103および/またはUAVコントローラ104)は、アップリンク(「UL」)およびダウンリンク(「DL」)通信信号によってアクセスネットワーク115内のベースユニット117のうちの1つまたは複数と直接通信する場合がある。一部の実施形態において、ULおよびDL通信信号は、3GPP通信リンク上で運ばれる。その他の実施形態において、ULおよびDL通信信号は、非3GPP通信リンク上で運ばれる。ここで、アクセスネットワーク115は、UAV 103および/またはUAVコントローラ104にモバイルコアネットワーク120へのアクセスを提供する中間ネットワークである。

【0044】

一部の実施形態において、UEは、モバイルコアネットワーク120とのネットワーク接続を介して、1つまたは複数のUAVトラフィック管理(「UTM」)サービスと通信する。下でさらに詳細に説明されるように、UAV 103は、アクセスネットワーク115を使用してモバイルコアネットワーク120とのPDUセッション(または同様のデータ接続)を確立してよい。そして、モバイルコアネットワーク120は、PDUセッションを使用して、UEとデータネットワーク130との間でトラフィックを中継する。UEは、モバイルコアネットワーク120との1つまたは複数のPDUセッション(またはその他のデータ接続)を確立してよいことに留意されたい。したがって、UEは、データネットワーク130と通信するための少なくとも1つのPDUセッションを有していてよい。UEは、その他のデータネットワークおよび/またはその他のリモートホストと通信するために追加のPDUセッションを確立してよい。

【0045】

ベースユニット111は、地理的な地域に分散されてよい。特定の実施形態において、ベースユニット111は、アクセスポイント、アクセス端末、ベース、基地局、ノードB、eNB、gNB、ホームノードB、中継ノード、デバイス、または当技術分野で用いられる任意のその他の用語で呼ばれる場合もある。ベースユニット111は、概して、1つまたは複数の対応するベースユニット111に通信可能なように結合された1つまたは複数のコントローラを含んでよいアクセスネットワーク110などの無線アクセスネットワーク(「RAN」)の一部である。無線アクセスネットワークのこれらおよびその他の要素は、図示されていないが、概して当業者によく知られている。ベースユニット111は、アクセスネットワーク110を介してモバイルコアネットワーク120に接続する。

【0046】

ベースユニット111は、ワイヤレス通信リンクを介して、サービングエリア、たとえば、セルまたはセルのセクタ内の多数のUEにサービスを提供してよい。ベースユニット111は、通信信号によってUEのうちの1つまたは複数と直接通信してよい。概して、ベースユニット111は、時間、周波数、および/または空間領域においてUEにサービスを提供するためにDL通信信号を送信する。さらに、DL通信信号は、通信リンク上で運ばれてよい。通信リンクは、免許が必要なまたは免許不要の無線スペクトルの任意の適切なキャリアであってよい。通信リンクは、UEのうちの1つもしくは複数および/またはベースユニット111のうちの1つもしくは複数の間の通信を容易にする。

【0047】

一実施形態において、モバイルコアネットワーク120は、データネットワークの中でもとりわけ、インターネットおよびプライベートデータネットワークなどのデータネットワーク(たとえば、データネットワーク130)に結合されてよい5Gコア(「5GC」)または進化型パケットコア(「EPC」)である。UEは、モバイルコアネットワーク120に加入しているかまたはその他のアカウントを有していてよい。各モバイルコアネットワーク120は、単一の公衆陸上モバイルネットワーク(「PLMN」)に属する。本開示は、いかなる特定のワイヤレス通信システムアーキテクチャまたはプロトコルの実装にも限定されるように意図されていない。

【0048】

モバイルコアネットワーク120は、いくつかのネットワーク機能(「NF」)を含む。示されるように、モバイルコアネットワーク120は、1つまたは複数のユーザプレーン機能(「UPF」)121を含んでよい。モバイルコアネットワーク120は、アクセスおよびモビリティ管理機能(「AMF」)123、ならびにセッション管理機能(「SMF」)125、ならびにネットワーク公開機能(「NEF」)127を含むがこれらに限定されない複数の制御プレーン機能も含む。特定の実施形態において、モバイルコアネットワーク120は、認証サーバ機能(「AUSF」)、ポリシー制御機能(「PCF」)、および統合データ管理機能(「UDM」)、(APIを介して互いを発見し、通信するために様々なNFによって使用される)ネットワークリポジトリ機能(「NRF」)、または5GCのために定義されたその他のNFも含んでよい。特定の実施形態において、モバイルコアネットワーク120は、AAAサーバを含んでよい。

【0049】

様々な実施形態において、モバイルコアネットワーク120は、異なる種類のモバイルデータ接続および異なる種類のネットワークスライスをサポートし、各モバイルデータ接続は、特定のネットワークスライスを利用する。ここで、「ネットワークスライス」は、特定のトラフィックの種類または通信サービスのために最適化されたモバイルコアネットワーク120の一部分を指す。ネットワークインスタンスは、S-NSSAIによって特定されてよく、一方、UE(たとえば、UAV 103および/またはUAVコントローラ104)が使用することを認可される1組のネットワークスライスは、NSSAIによって特定される。特定の実施形態においては、様々なネットワークスライスが、SMF 125およびUPF 121などのネットワーク機能の別々のインスタンスを含む場合がある。一部の実施形態においては、異なるネットワークスライスが、AMF 123などのいくつかの共通のネットワーク機能を共有する場合がある。図示を簡単にするために、図1には異なるネットワークスライスが示されていないが、それらのサポートは想定されている。

【0050】

特定の数および種類のネットワーク機能が図1に描かれているが、当業者は、任意の数および種類のネットワーク機能がモバイルコアネットワーク120に含まれてよいことを認識するであろう。さらに、モバイルコアネットワーク120がEPCである場合、示されたネットワーク機能は、MME、S-GW、P-GW、HSSなどの適切なEPCエンティティに置き換えられてよい。

【0051】

以下の説明において、用語gNBは、基地局に対して使用されるが、それは、その他の任意の無線アクセスノード、たとえば、BS、eNB、gNB、AP、NRなどによって置き換えられ得る。さらに、動作は、主に5G NRの文脈で説明される。しかし、提案される解決策/方法は、UASの動作用に構成されるサービングセル/キャリアをサポートするその他のモバイル通信システムにも等しく適用可能である。

【0052】

示されるように、UE(たとえば、UAV 103および/またはUAVコントローラ104)は、アクセスネットワーク115を介してモバイルコアネットワークに(たとえば、5Gモバイル通信ネットワークに)接続してよい。モバイル通信ネットワーク(たとえば、アクセスネットワークおよびモバイルコアネットワークの組合せ)に接続することは、UAV 103がUAVコントローラ104からのさらに遠い距離で動作することを可能にし、UAV 103とUAVコントローラ104との間の見通し内接続を必要としない。

【0053】

概して、UAS 101は、UAV 103を操作するおよび/または飛行計画を提出するときに、1つまたは複数のUAVトラフィック管理(「UTM」)サービス131とインタラクションしてよい。様々な実施形態において、UAVの動作をサポートする各モバイルコアネットワーク120は、1つまたは複数のUTM 131と通信することができる。

【0054】

UTM 131は、1つまたは複数のUAV 103およびUAVコントローラ104のためのUAVの動作を管理する要素である。様々な実施形態において、UTM 131は、特定の管制されていない空域(たとえば、地上400フィート未満)において動作するUAV 103およびUAVコントローラ104を監視する。UAVの動作を管理することは、飛行の認可を与えること、衝突回避を実行すること、代替飛行ルートを決定すること、UAVの動作が認可された制限内に収まっていることを保証することなどを含んでよい。様々な実施形態において、UTMの動作は、地上および(400フィートを超える)管制された空域において有人航空機を管理する航空管制官(ATC)の動作と同様である。

【0055】

多くのシナリオにおいて、UAVコントローラ104は、同じまたは異なるモバイルネットワークオペレータによって運用される1つまたは複数の5Gシステムを介してUAV 103への接続を確立する。たとえば、UAVコントローラ104は、アクセスネットワーク115およびコアネットワーク120を介してUAV 103とのデータ接続を確立してよい。UE(たとえば、UAV 103およびUAVコントローラ104の一方)がUAVの動作のためのデータ接続(たとえば、PDUセッション)を確立することを要求するとき、SMF 125は、UTM 131を選択し、UAVの動作を検証する。

【0056】

UTM 131は、図2、図3A～図3B、および図4A～図4Bを参照して下でさらに詳細に検討されるように、UAS 101のためのC2通信セッションのサービス品質を管理するための要求をUAEサーバ133に送信してよい。UAEサーバ133は、UAS 101のC2通信のサービス品質パラメータを動的に適応させるべきどうかを判定するのを支援するための情報を収集する。さらに、UAEサーバ133は、サービスイネーブラアプリケーションレイヤ(SEAL)サーバ135からロケーションおよびその他の情報を受信してよい。

【0057】

SEALサーバ135は、すべてのバーティカル(vertical)イネーブラレイヤ(別名、ミドルウェア)プラットフォーム(たとえば、UAEサーバ133)にオンデマンド(加入または要求)サービスを提供する。アプリケーション固有の(application specific)サーバとモバイルコアネットワーク120との間のバーティカル固有の(vertical specific)サポート機能。共通のサポート機能(新しいバーティカルのより迅速なオンボーディング(onboarding)のための共通の能力を可能にするサービスプラットフォーム)は、ロケーション管理、グループ管理、ネットワークリソース管理、構成管理サーバなどを含み、バーティカル固有のイネーブラへのサービスとして使用され得る。

【0058】

UAV制御機能(「UCF」)129は、ネットワークからのロケーション情報を処理するための機能である。UCF 129は、モバイルコアネットワーク120(すなわち、5GC)内のネットワーク機能、またはNEF 127を介してモバイルコアネットワーク120とインタラクションする、モバイルコアネットワーク120の外部のアプリケーション機能(AF)であることが可能である。

【0059】

以下の説明はUAV 103のモビリティを考慮し、UAVコントローラ104が静止したままであると仮定するが、その他の実施形態においては、UAVコントローラ104のモビリティが、モビリティ、干渉などが原因であるUAVコントローラ104の変化する無線リンクの状態を考慮することをシステム100に要求する場合があることに留意されたい。

【0060】

UTMナビゲートC2モード(UTM-Navigated C2 mode)においては、UTM 131が、UAV 103のためのUAV-C 104として働き、モバイルコアネットワーク120(およびアクセスネットワーク110)を介してUAV 103とのC2通信セッションを確立する。モバイルネットワーク接続を介して、UTM 131は、UAV 103に飛行命令を送信する。UTMナビゲートC2モードは、UAV-C 104とUAV 103との間の見通しを必要としないことに留意されたい。

【0061】

間接C2モードにおいては、UAV-C104が、モバイルコアネットワーク120(およびアクセスネットワーク110)を介してUAV 103とのC2通信セッションを確立する。モバイルネットワーク接続により、UAV-C 104は、UAV 103に飛行命令を送信してよい。間接C2モードは、UAV-C 104とUAV 103との間の見通しを必要としないことに留意されたい。

【0062】

図2は、本開示の実施形態によるエンドツーエンドのQoSの達成のためのネットワークアーキテクチャ200を示す。ネットワークアーキテクチャ200は、UAV 103のインスタンス、UAV-C 104のインスタンス、UTM/USS 205、UAEサーバおよび/またはSEALサーバおよび/またはUCF 210、ならびに5GS 215を含む。UAV 103は、UAEクライアントおよび/またはSEALクライアント240と、C2アプリケーション255とを有するミドルウェア層を含む。UAV-C 104は、UAEクライアントおよび/またはSEALクライアント220と、C2アプリケーション235とを有するミドルウェア層を含む。

【0063】

UTMは、様々な自動運転車の動作を管理するための1組の機能およびサービス(たとえば、UAVの認証、UASサービスの認可、UASポリシーの管理、および空域内のUAVトラフィックの制御)を含むUASのための航空交通管理エコシステムである。UTMサービスは、3GPPシステムの外部で定義され、特定の地域の要件に従う。USSは、UTMの一部であり、UASのためのサービスプロバイダである。USSは、UTMの運用の要件を満たすためにUASのオペレータ/パイロットにサービスを提供することによって、空域の安全で効率的な使用をサポートするためのサービスを提供する。1つまたは複数のUSSが、特定の地域に存在してよく、1つまたは複数の3GPPネットワーク上でUAVを管理する場合がある。3GPPネットワークは、UTM/USS 205にUAV/UAV-Cのロケーション情報を提供してよく、UAV 103とUAV-C 104との間の関連付けを確立するためにUTMをサポートしてよい。さらに、UTMのサービスのうちの1つは、UASのオペレータに、無線周波数(RF)指令および制御(C2)能力のためのインフラストラクチャおよびサービス品質の保証を提供することである。

【0064】

示されたように、UAE-C/SEAL-C 220は、UAE-S/SEAL-S/UCF 210とのUAEおよび/またはSEALセッション225を確立してよい。同様に、UAE-C/SEAL-C 240も、UAE-S/SEAL-S/UCF 210とのUAEおよび/またはSEALセッション245を確立してよい。UAE/SEALセッションは、UAE/SEALサーバとインタラクションするために、UAE/SEALサーバと、UAE/SEALクライアントをデプロイするUAVおよびUAV-CのUAE/SEALクライアントとの間で確立されるアプリケーションセッションを指す。

【0065】

さらに、C2アプリケーション235は、C2アプリケーション255との間でアプリケーション固有のエンドツーエンド(「E2E」)セッション260を確立してよい。アプリケーション固有のE2Eセッション260は、関連するアプリケーションのQoS要件を有することに留意されたい。アプリケーション固有のE2Eセッション260は、UAVのC2アプリケーションと、UAV-Cおよび/または(UTMナビゲートC2通信(UTM-navigated C2 communication)における)UTM/USS 205のC2アプリケーションとの間のセッションを表す。

【0066】

UAV-C 104は、5GS 215とのネットワーク接続230を確立する。ネットワークセッション230は、(5QI「x」、「y」として示される)関連するネットワークのQoS要件を有することに留意されたい。UAV 103は、5GS 215とのネットワーク接続250を確立する。ネットワークセッション250は、(5QI「y」、「z」として示される)関連するネットワークのQoS要件を有することに留意されたい。上で検討されたように、UAV 103およびUAV-C 104は、5GC 215を介して、指示および/またはウェイポイント265を伝達する。同様に、UAV 103は、UAV-C 104にビデオデータ270を送信してよい。

【0067】

ネットワーク支援C2通信においては、以下の考慮がなされる。

【0068】

1)UAVとUAV-Cとの両方が1つまたは複数の3GPPネットワークに接続されることが想定される。この場合、C2通信のために、2つのPDUセッション、特に、1)UAV-C PDUセッションおよび2)UAV PDUセッションが確立される必要がある。ネットワーク側には、共同でのQoSの監視および構成のためにこれらの2つのPDUセッションをリンクするためのメカニズムが存在しない。

【0069】

2)これらのPDUセッションの各々は、トラフィック要件に基づく1つまたは複数のQoSプロファイルを有する場合があると想定される。複数のQoSプロファイルの一例は、ダイレクトスティックC2モードであり、UAV-CがUAVに指示を与え(1つのQoSプロファイルに関連する)、UAVがUAV-Cにビデオフィードを提供する(別のQoSプロファイルに関連する)。このシナリオにおいて、各PDUセッションは、少なくとも2つのQoSプロファイル、すなわち、指令および制御メッセージ用のQoSプロファイルと、ビデオ転送用のQoSプロファイルとを必要とする。

【0070】

3)UAV-C 104はモバイルUEである場合があり、UAV 103とは異なるアクセスネットワーク、または異なるPLMNにさえ接続される場合があると想定される。

【0071】

例として、C2通信のE2Eのレイテンシが40msである場合、各PDUセッション(UAV用のPDUセッションおよびUAV-C用のPDUセッション)は、遅延バジェット(delay budget)、たとえば、10msを有する遅延が重要なGBR QoSフロー(5QI=82または83参照)を用いて構成され得る。3GPPネットワークは、UAVのGBRフローおよびUAV-CのGBRフローが遅延の要件10msを確実に満たすようにする。UAVによって使用されるGBRフローの遅延が閾値(たとえば>30ms)を超えるとき、UAV-Cは、全体の遅延が40msを超えないように、自身のGBRフローに関して、より小さい遅延(たとえば、5QI 85)を要求する場合がある。しかし、2つの依存するセッションのQoS属性を調整するようなメカニズムは存在しない。

【0072】

図3は、本開示の実施形態によるUASアプリケーション層機能モデル300を示す。UASアプリケーション層機能モデル300は、3GPPネットワークシステム307を介してUASアプリケーションサーバ305とインタラクションする第1のUAS UE 301(たとえば、UAV-CまたはUAV)および第2のUAS UE 303(たとえば、UAVまたはUAV-C)を含む。UASアプリケーション層機能モデル300は、少なくとも、UASアプリケーション固有層309、UAE層311、およびSEAL層313を含む。各層において、UAS UE 301、303は、UASアプリケーションサーバの対応するサーバとインタラクションするクライアントを含む。

【0073】

第1のUAS UE 301は、UAEクライアント321、SEALクライアント327、およびUASアプリケーション固有クライアント315を含む。第2のUAS UE 303は、UAEクライアント323、SEALクライアント329、およびUASアプリケーション固有クライアント317を含む。UASアプリケーションサーバ305は、UAEサーバ325、SEALサーバ331、およびUASアプリケーション固有サーバ319を含む。

【0074】

UASアプリケーション固有層309は、UASアプリケーション固有の機能を含む。UASアプリケーション固有層309の機能は、USS/UTM 205を含む。UASアプリケーション固有層309において、第2のUAS UE 303のUASアプリケーション固有クライアント317は、U5-APPリファレンスポイントを介して第1のUAS UE 301のUASアプリケーション固有クライアント315と通信する。UASアプリケーション固有クライアント315、317は、U1-APPリファレンスポイントを介してUASアプリケーション固有サーバ319と通信する。U1-APPリファレンスポイントは、UAVコントローラ/UAVからUSS/UTMへの通信を含むことに留意されたい。

【0075】

UAE層311は、UASアプリケーション固有層309にUAE能力を提供する。UAEクライアント321、323は、Ucリファレンスポイントを介してUASアプリケーション固有クライアント315、317にUASアプリケーション層サポート機能を提供する。UAEサーバ325は、Usリファレンスポイントを介してUASアプリケーション固有サーバ319にUASアプリケーション層サポート機能を提供する。

【0076】

UAE層311において、第2のUAS UE 303のUAEクライアント323は、U5-AEリファレンスポイントを介して第1のUAS UE 301のUAEクライアント321と通信する。UAEクライアント321、323は、U1-AEリファレンスポイントを介してUAEサーバ325と通信する。分散型のUAEサーバのデプロイメントをサポートするために、UAEサーバ325は、UAE-Eリファレンスポイントを介して別のUAEサーバ325とインタラクションする。UAEサーバ325は、U2、MB2、xMB、Rx、T8、およびNnefリファレンスポイントを介して3GPPネットワークシステムとインタラクションする。

【0077】

U1-AEメッセージは、少なくともユニキャストを介して送信されてよく、xMBを介した透過的マルチキャストまたはMB2を介した透過的マルチキャストを介して送信されてよい。(3GPP TS 26.348に規定された)xMBを介した非透過的マルチキャストは、U1-AEメッセージによってトリガされる。マルチキャスト配信は、透過的マルチキャストモードと非透過的マルチキャストモードとの両方によってサポートされる場合がある。

【0078】

UAEクライアント321、323は、各SEALサービスのために指定されたSEAL-Cリファレンスポイントを介してSEALクライアント327、329とインタラクションする。UAEサーバ325は、各SEALサービスのために指定されたSEAL-Sリファレンスポイントを介してSEALサーバ331とインタラクションする。SEALクライアント327と329との間のインタラクションは、各SEALサービスのために指定されたSEAL-PC5リファレンスポイントによってサポートされる。SEALクライアント327、329と、対応するSEALサーバ331との間のインタラクションは、各SEALサービスのために指定されたSEAL-UUリファレンスポイントによってサポートされる。各SEALサービスのためのSEAL-C、SEAL-S、SEAL-PC5、SEAL-UUリファレンスポイントは、3GPP TS 23.434で規定されていることに留意されたい。

【0079】

UAE層311によって利用されるSEALサービスは、ロケーション管理、グループ管理、構成管理、アイデンティティ管理(identity management)、鍵管理、およびネットワークリソース管理を含んでよい。一部のデプロイメントにおいて、SEALクライアントおよびサーバエンティティ327、329および331は、それぞれ、UAEクライアント321、323およびUAEサーバ325の一部であってよい。

【0080】

UAEおよびSEAL層311、313は、UTM/USS(たとえば、UASアプリケーションサーバ305)と基礎となる3GPPネットワークとの間のミドルウェア論理エンティティとして働くUASのためのサポート機能を提供する。SEALは、ネットワークとのインタラクションを簡素化し、最適化するためにUTM/USSをサポートしてよい(ロケーション管理、ネットワークリソース管理、構成管理、...を含む)共通の1組の機能である。

【0081】

図4は、C2通信に関するQoSの保証を管理するための手順400を示す。手順400は、アプリケーション機能(AF)および/またはバーティカルイネーブラサーバの形態をとり得る制御ユニット405によって実行される。手順400は、UAVとUAV-Cとの両方がC2通信のために同じまたは異なるPLMNとのPDUセッションを確立したと想定する。C2 E2Eセッションに対応するPDUセッションのリンク/バインドがどこで、どのように実行される必要があるか、およびさらにC2アプリケーションのQoSのエンドツーエンドの達成を保証するためにPDUセッションごとのQoSの提供をどのようにして動的に構成または適応すべきかという問題を解決するために、手順400は、以下のステップを実行する。

【0082】

ステップ1において、制御ユニット405が、UAVの飛行が継続している間にUAVのアプリケーションイネーブラクライアント(すなわち、UAE-CもしくはSEAL-C)またはUAV-コントローラからUASのQoSを管理する要求を受信する(メッセージング407参照)。代替的に、UASのQoSを管理する要求は、UTMから来る場合がある。この要求は、アプリケーションIDまたはUAS ID、UAV ID(PEI/IMEI、GPSI)、PLMN ID、高解像度(「HD」)ロケーションマップ、UAVの許されたルート、C2 KPI要件、および指令/制御のモードを含んでよい。

【0083】

ステップ2において、要求を受信することに応じて、制御ユニット405が、アプリケーションID/UAS IDに対応するUAV、UAV-Cセッションのペアリング/関連付けを実行する(ブロック409参照)。このペアリング/リンクは、基礎となるPLMNとのインタラクションのために、グループID、または2つの(リンクされた)AF-サービス-識別子(AF-Service-Identifier)(UAV用のAF-サービス-識別子およびUAV-C用のAF-サービス-識別子)、もしくは2つの(リンクされた)セッションIDへのUAS ID/アプリケーションIDの変換の形態であることが可能である。本明細書において使用されるとき、AF-サービス-識別子は、AFがそれに成り代わって5GCに要求を発行しているサービスの識別子を指す。これは、UEにおいてC2アプリケーションのトラフィックを記述するために使用される。

【0084】

ステップ3において、UAV-UAV-Cをペアリングする/関連付けると、AFとして働く制御ユニット405が、UAVに対応するPDUセッションとUAV-Cに対応するPDUセッションとの両方に関するQoS監視イベントを受信し、特に、QoSダウングレード(downgrade)がC2リンクのうちの1つにおいて捕捉される場合(GBR QoS要件を満たすことに失敗)にQoS通知制御(QoS Notification Control)[TS 23.501]を受信するためにPLMNに加入する(メッセージング411参照)。

【0085】

ステップ4において、監視イベントレポート(すなわち、トリガイベント)が、5GCによって、または任意でUAVのアプリケーションイネーブラクライアントによって、制御ユニット405において受信される(メッセージング413参照)。たとえば、監視イベントレポートは、PDUセッションのうちの1つに関するQoSダウングレード通知(たとえば、UAVセッションに関するQoS通知制御、またはQoSフローがより低い優先度のQoSプロファイルにダウングレードするという通知)を示す場合がある。

【0086】

ステップ5において、制御ユニット405が、関係するリンクされたセッション、たとえば、UAV-Cセッションに関する補足情報と、特に、ネットワークのQoSステータス、およびQoSがアップグレードされる(upgraded)ことが可能かどうかを特定するために使用され得るアクセス条件のインジケーションとを要求し、受信する(メッセージング415)。これは、5GCによって、またはSEAL/NRxサーバによって提供され得る。

【0087】

ステップ6において、制御ユニット405が、エンドツーエンドのC2アプリケーションの要件を満たすことに失敗することを回避するために、QoSの劣化によって影響を受けないPDUセッションのQoS要件をアップグレードすることによって、関係する通信セッションに関してQoS要件の適応が実現され得るかどうかを評価/チェックする(ブロック417参照)。そのような適応が実現され得る場合、制御ユニットは、UEセッションの各々に関してアプリケーションのQoS要件の変更を決定し、C2アプリケーション内の1つまたは複数のセッションに関してPCC規則の適応(QoSプロファイルの変更)のためにトリガする。

【0088】

ステップ7において、制御ユニット405が、決定された変更を1つまたは複数の関係するエンティティに伝達する(メッセージング419参照)。これは、関係するネットワークセッションに関するQoSプロファイルが異なるようにして(1つがダウングレードされ、1つがアップグレードされるようにして)、NEFを介したPCF/SMFに対するサービス固有のパラメータのプロビジョニングの更新を伴う。

【0089】

本明細書において説明されるのは、新しいQoSが決定されるときのネットワークとの通信の2つのケース、すなわち、QoSフローのための代替QoSプロファイル(Alternative QoS profile)のある通知制御のケース(23.501の5.7.2.4.1b)および代替QoSプロファイルのない通知制御(23.501の5.7.2.4.1b)のケースである。代替QoSプロファイルがAFによって予め設定される場合、第1のケースに関して、QoSフローは、ネットワーク側で、初期構成に基づいて、より低い優先度のQoSにダウングレードされ(したがって、制御ユニットはアップグレードされたQoSのみを更新し、ダウングレードされたフローのQoS要件の適応を決定しない)、一方、第2のケースに関して、制御ユニットは、2つのセッションに対応する両方のQoSフローに関して更新された要件を決定する。

【0090】

図5A～図5Bは、本開示の実施形態による、ネットワークによってトリガされる共同QoS適応(UEによって可能にされる機能)のための手順500を示す。手順500は、(1つまたは複数のアプリケーションクライアントおよび第1のUAS UE 501を含む)UAV-C 104と、(1つまたは複数のアプリケーションクライアントおよび第2のUAS UE 503を含む)UAV 103と、制御ユニット405ならびに少なくとも1つのアプリケーションサーバ(たとえば、USSおよび/またはUTM)を含むサービスプロバイダドメインとを関与させる。

【0091】

示された実施形態において、制御ユニット405は、UAEサーバまたは任意のSEALサーバ(NRx、CM)に存在する。最初に、UAVまたはUAV-Cのアプリケーションイネーブラクライアント(UAE-C/SEAL-C)が、C2通信のエンドツーエンドのアプリケーションのQoSを監視し、管理する要求をアプリケーションイネーブラサーバ(UAE-S/SEAL-S)に送信する。これは、両方のPDUセッション(UAV用のPDUセッションおよびUAV-C用のPDUセッション)に関するQoS監視イベントを受信するために、対応するPLMNに加入するようにUAE-S/SEAL-Sをトリガする。

【0092】

QoS監視イベントは、GBR QoS要件が満たされ得ないレベルまでのQoSダウングレードのインジケーションのためにアラートを出すQoS通知制御であってよい。QoS監視イベントがUAE-S/SEAL-Sによって受信されるとき、UAE-S/SEAL-Sは、エンドツーエンドのC2の要件を満たすために、他方のリンクのQoSがアップグレードされ得るかどうかおよびどのようにアップグレードされ得るかをチェックする。そのようなアップグレードが実行可能であり、他方のPDUセッションのQoSダウングレードを補うことができる場合、更新されたQoS要件が、一方または両方のセッションに関して、基礎となるPLMNに送信される。手順500は、以下のステップを含む。

【0093】

ステップ0において、前提条件として、UASが登録され、PLMNに接続される。示された実施形態において、第1のUAS UE 501は、第1のPLMN 505に接続され、第2のUAS UE 503は、第2のPLMN 507に接続される。第1のPLMN 505および第2のPLMN 507は、同じPLMNおよび/または異なるPLMNであってよい。C2通信は、間接/ネットワーク支援型であると想定され、したがって、2つのPDUセッションが、それぞれ確立される。UAE-S/SEAL-Sは、対応するUAE/SEALクライアントとインタラクションして、アプリケーションの登録およびコンテキストの転送のために個々のアプリケーションセッションを確立する。

【0094】

ステップ1aにおいて、制御ユニット405(すなわち、UAE/SEALサーバ)が、UAV-C 104のUAE/SEALクライアントに、C2 UAEセッション確立要求メッセージを送信する(メッセージング513参照)。様々な実施形態において、C2 UAEセッション確率要求メッセージは、UAE/SEALクライアントへの、第1の条件が発生するときに制御ユニット405に第1のレポートを送信する要求を含み、以下、すなわち、ステップ1aとしてのUAS/UAV/UAV-C識別情報、FQDNまたはIPアドレスであることが可能であるUAEサーバID、1つまたは複数のアプリケーション固有の要件、地理的エリア、セッションの有効性の期限、トランザクションID、近接した1つまたは複数のUAVのロケーションおよび能力、UAV-Cのロケーションおよび構成のうちの少なくとも1つを含む。

【0095】

ステップ1bにおいて、制御ユニット405が、UAV 103のUAE/SEALクライアントにも、上述のC2 UAEセッション確立要求メッセージを送信する(メッセージング515参照)。要求を受信することに応じて、UAE/SEALクライアントは、C2 UAEセッションセットアップ応答/結果メッセージ(ACK/NACK)を制御ユニット405に返信する。

【0096】

ステップ2において、制御ユニット405が、UAE/SEALクライアントから、C2アプリケーションセッションのQoSを管理する要求を受信する。この要件メッセージは、C2通信を管理する能力を制御ユニット405に提供し、以下のパラメータのうちの少なくとも1つを含む。
・UAS識別情報
・UAV/UAV-C識別情報。これは、以下、すなわち、外部UE識別子(GPSI、外部ID)または永久的なデバイス識別子(PEI/IMEI)のうちの少なくとも1つを含んでよい
・UAV/UAV-CのIPアドレスおよびポート[それはどのように知られるか?]
・PLMN ID
・アプリケーション識別子(たとえば、USS識別子)、UTM識別子
・C2制御モード(ダイレクトスティック、スティックトゥウェイポイント(stick to waypoints))、C2 KPI
・要件が適用される地理的エリア
・要件の有効期限
・C2 E2E QoSパラメータ
・HDビデオフラグの使用、必要とされるビデオ解像度/符号化
・HDロケーションマップ
・UAVの許されたルート

【0097】

ステップ3において、制御ユニット405が、C2 QoSを管理するための必要な認可および情報を受信すると、UASごとの要求を2つの対応するPDUセッション(UAV-PLMN1間およびUAV-C-PLMN2(またはPLMN1)間)にリンク/ペアリングする(ブロック519参照)。これは、UAS ID/アプリケーションIDからグループID、または2つの(リンクされた)GPSI、もしくは2つの(リンクされた)AF-サービス-識別子、もしくは2つの(リンクされた)セッションID(UAV用のセッションIDおよびUAV-C用のセッションID)への変換をトリガする。このマッピングは、5GSとのさらなるインタラクションのために制御ユニット405に記憶される。

【0098】

ステップ4a/4bにおいて、AFとして働く制御ユニット405が、QoSおよびネットワーク監視イベントを受信するために、UAVおよびUAV-Cセッションの各AF-サービス-識別子またはセッションIDごとに5GC/NEFに加入する(メッセージング521、523参照)。示された実施形態において、手順500は、可能な実装として異なるPLMNを示すが、この要求は、単一のPLMNに対しても可能である場合がある。この監視情報は、1つまたは複数のUuリンク(UAV-C-ネットワークサーバ間、またはネットワーク-UAV間)の起こり得るQoSダウングレードに関連する。これらのリンクは、2つ以上のPLMNによって提供される場合がある。したがって、UAEサーバは、起こり得るQoSダウングレードに関するあらゆる更新された情報を受信するべきである(これは、[たとえば、TS 23.401に記載されているように]明示的輻輳通知(ECN)によってEPSのために、および[たとえば、TS 23.501に記載されているように]QoS通知制御(QNC)によって5GSのために既にサポートされている)。

【0099】

図5Bに進んで、ステップ5aにおいて、UAE/SEALサーバの制御ユニット405が、5GC(SMF/NEF)から、(経験されたまたは予想された)QoSの変化を示すトリガイベントを受信する(メッセージング525参照)。このメッセージは、以下のパラメータのうちの少なくとも1つを含む。
・UAV ID
・アプリケーションID(たとえば、C2 App#A)
・予想された劣化したQoSパラメータ(レイテンシ、信頼性、データレート、ジッタ、...)
・実際の劣化したQoSパラメータ(レイテンシ、信頼性、データレート、ジッタ、...)
・ネットワークステータス情報(TA/セルエリアごと)
・QoSプロファイルダウングレードインジケーション

【0100】

ステップ5b(任意)において、ステップ1a/1bで与えられたトリガ条件を満たす(経験されたまたは予想された)アプリケーションのQoSの変化を示す、UAVのアプリケーションイネーブラクライアントからのトリガイベント(メッセージング527参照)。このトリガの基準は、トリガの構成に基づいて、Uuリンクに関して経験されたパケット遅延またはパケット損失(たとえば、チャネル損失> X%)に基づき得る。このメッセージは、以下のパラメータのうちの少なくとも1つを含む。
・UAV ID
・アプリケーションID(たとえば、C2 App#A)
・トリガの原因(たとえば、QoSの劣化、UEコンテキストの変化(ロケーション/モビリティ))
・予想された劣化したQoSパラメータ(レイテンシ、信頼性、データレート、ジッタ、...)
・実際の劣化したQoSパラメータ(レイテンシ、信頼性、データレート、ジッタ、...)
・UAVの予想された/実際のロケーション/モビリティ
・(複数のBSによる)高干渉インジケーション

【0101】

UAV-Cのためのステップ4aの加入は、実装に基づいて、トリガイベント(5a/5b)の前に実行されてよく、またはトリガイベントの後に実行されてよいことに留意されたい。

【0102】

ステップ5cにおいて、制御ユニット405が、5GC(SMF/NEF)に、UAV-Cに関する補足QoS情報を受信する要求を送信する(メッセージング529参照)。この要求は、以下のパラメータのうちの少なくとも1つを含む。
・UAS ID/UAV ID
・アプリケーションID(たとえば、C2 App#A)
・レポートパラメータの構成

【0103】

この要求に基づいて、制御ユニット405は、以下の要求されたパラメータを有するレポートを(N33を介して)受信する。
・UAS ID/UAV ID
・アプリケーションID(たとえば、C2 App#A)
・UAE/SEAL ID
・予想されたQoSパラメータ(レイテンシ、信頼性、データレート、ジッタ、...)
・実際のQoSパラメータ(レイテンシ、信頼性、データレート、ジッタ、...)
・QoSアップグレード能力インジケーション

【0104】

ステップ6において、UAE/SEALサーバの制御ユニット405が、ステップ5bでレポートを受信することに応じて、トリガイベントおよびUAV-Cの追加情報に基づいてE2E QoSの達成/未達成をチェックする(ブロック531参照)。これは、リンクごとの推定されたアプリケーションのQoSを構成されたE2EのアプリケーションのQoS指標とマッチングすることによって実行される。そして、UAE/SEALサーバの制御ユニット405は、E2E QoSの評価に基づいてアクションを決定する。このアクションは、両方のリンクのQoSの適応(QoS通知制御を受けるリンクに関するQoSプロファイルダウングレード、およびアップグレードされ得るリンクに関するQoSアップグレード)であることが可能である。

【0105】

ステップ7において、AFとして働く制御ユニット405が、5GCに(NEFを介してSMFに、またはN5を介してPCFに)、一方もしくは両方のネットワークセッション(UAV、UAV-C)にマッピングされたQoSプロファイルの変更または新しいトラフィックポリシーを適用するためのPCC規則の更新(両方のAFによってトリガされるアクションがTS 23.501/502においてサポートされている)の要求を送信する(メッセージング533参照)。

【0106】

ステップ8において、PLMNが、対応するPDUセッションに関するQoSプロファイルを更新する(ブロック535参照)。

【0107】

図6A～図6Bは、本開示の実施形態による、ネットワークによってトリガされる共同QoS適応(UTMによって可能にされる機能)のための手順600を示す。手順600は、(1つまたは複数のアプリケーションクライアントおよび第1のUAS UE 501を含む)UAV-C 104と、(1つまたは複数のアプリケーションクライアントおよび第2のUAS UE 503を含む)UAV 103と、制御ユニット405および少なくとも1つのアプリケーションサーバ(たとえば、UTM)509を含むサービスプロバイダドメインとを関与させる。

【0108】

本実施形態において、制御ユニット405は、UAEサーバまたは任意のSEALサーバ(NRx、CM)に存在する。ステップ0において、前提条件として、UAVの飛行が継続中であり、UAVとUAV-Cとの両方が3GPPネットワークに接続されることが想定される。示された実施形態において、第1のUAS UEは、第1のPLMNに接続され、第2のUAS UEは、第2のPLMNに接続される。第1のPLMNおよび第2のPLMNは、同じPLMNおよび/または異なるPLMNであってよい。ここで、C2通信は、間接/ネットワーク支援型であると想定され、したがって、2つのPDUセッションが、それぞれ確立される。UAE/SEALサーバは、UTMからUASのC2 QoSを管理する要求を受信する。そして、UAE/SEALサーバは、QoSに関連するレポートおよびトリガを受信するために加入するために5GCとインタラクションする。1つのセッション(たとえば、UAVセッション)に関するQoS監視トリガイベントを受信すると、UAE/SEALサーバは、5GCから補足情報を取得し、UASのC2通信リンク内のQoSのバランス調整の形態をとり得るアクションを決定する。

【0109】

ステップ1aにおいて、UTM/USSが、制御ユニット405に、C2通信のE2EのアプリケーションのQoSを管理する要求を送信する。この要件メッセージは、C2通信を管理する能力を制御ユニット405に提供し、以下のパラメータのうちの少なくとも1つを含む。
・UAS識別情報
・UAV/UAV-C識別情報。これは、以下、すなわち、外部UE識別子(GPSI、外部ID)または永久的なデバイス識別子(PEI/IMEI)のうちの少なくとも1つを含んでよい
・PLMN ID
・UAS APIの呼び出しのためのトランザクションID
・アプリケーション識別子(たとえば、USS識別子)
・UTM識別子
・C2制御モード(ダイレクトスティック、スティックトゥウェイポイント)、C2 KPI
・要件が適用される地理的エリア
・要件の有効期限

【0110】

ステップ1bにおいて、UAE/SEALサーバが、肯定応答/否定応答によってUTM/USSに応答し、追加的なUASに関連する情報およびその他のコンテキスト情報をさらに要求する場合がある。追加的なUASに関連する情報の要求を受信することに応じて、UTM/USSは、以下のパラメータのうちの少なくとも1つをUAE/SEALサーバに提供する。
・UAV/UAV-Cアプリケーションコンテキスト/構成情報
・C2 E2E QoSパラメータ
・HDビデオフラグの使用、必要とされるビデオ解像度/符号化
・HDロケーションマップ
・UAVの許されたルート
・C2通信のための構成された周波数に関する通信/C2品質保証インジケーション
・動的ルート変更情報(UAVの更新された/予想された軌道)

【0111】

ステップ2において、制御ユニット405が、C2 QoSを管理するための必要な認可および情報を受信すると、UASごとの要求を2つの対応するPDUセッション(UAV-PLMN1間およびUAV-C-PLMN2(またはPLMN1)間)にリンク/ペアリングする。これは、UAS ID/アプリケーションIDからグループID、または2つの(リンクされた)GPSI、もしくは2つの(リンクされた)AF-サービス-識別子(UAV用のAF-サービス-識別子およびUAV-C用のAF-サービス-識別子)、もしくは2つのセッションIDへの変換をトリガする。このマッピングは、5GSとのさらなるインタラクションのために制御ユニット405に記憶される。

【0112】

ステップ3a/3bにおいて、AFとして働く制御ユニット405(すなわち、UAE/SEALサーバ)が、QoSおよびネットワーク監視イベントを受信するために、UAVおよびUAV-Cセッションの各セッションIDまたはAF-サービス-識別子ごとに5GC/NEFに加入する。図6は、可能な実装として異なるPLMNを示すが、この加入要求は、単一のPLMNに対しても可能である。この監視情報は、1つまたは複数のUuリンク(UAV-C-ネットワークサーバ間、またはネットワーク-UAV間)の起こり得るQoSダウングレードに関連する。これらのリンクは、2つ以上のPLMNによって提供される場合がある。したがって、UAEサーバは、起こり得るQoSダウングレードに関するあらゆる更新された情報を受信するべきである(これは、[たとえば、TS 23.401に記載されているように]明示的輻輳通知(ECN)によってEPSのために、および[たとえば、TS 23.501に記載されているように]QoS通知制御(QNC)によって5GSのために既にサポートされている)。

【0113】

図6Bに進んで、ステップ4aにおいて、UAE/SEALサーバの制御ユニット405が、5GC(SMF/NEF)から、(経験されたまたは予想された)QoSの変化を示すトリガイベントを受信する(メッセージング613参照)。このメッセージは、以下のパラメータのうちの少なくとも1つを含む。
・UAV ID
・アプリケーションID(たとえば、C2 App#A)
・予想された劣化したQoSパラメータ(レイテンシ、信頼性、データレート、ジッタ、...)
・実際の劣化したQoSパラメータ(レイテンシ、信頼性、データレート、ジッタ、...)
・ネットワークステータス情報(たとえば、TA/セルエリアごと)
・QoSプロファイルダウングレードインジケーション

【0114】

ステップ4bにおいて、UAE/SEALサーバの制御ユニット405が、5GC(SMF/NEF)に、UAV-Cに関する補足QoS情報を受信する要求を送信する(メッセージング615参照)。この要求は、以下のパラメータのうちの少なくとも1つを含む。
・UAS ID/UAV ID
・アプリケーションID(たとえば、C2 App#A)
・レポートパラメータの構成

【0115】

この要求に基づいて、UAE/SEALサーバの制御ユニット405は、以下の要求されたパラメータを有するレポートを(N33を介して)受信する。
・UAS ID/UAV ID
・アプリケーションID(たとえば、C2 App#A)
・UAE/SEAL ID
・予想された劣化したQoSパラメータ(レイテンシ、信頼性、データレート、ジッタ、...)
・実際のQoSパラメータ(レイテンシ、信頼性、データレート、ジッタ、...)
・QoSアップグレード能力インジケーション

【0116】

ステップ5において、UAE/SEALサーバの制御ユニット405が、ステップ4cでレポートを受信することに応じて、トリガイベントおよびUAV-Cの追加情報に基づいてE2E QoSの達成/未達成をチェックする(ブロック617参照)。これは、リンクごとの推定されたアプリケーションのQoSを構成されたE2EのアプリケーションのQoS指標とマッチングすることによって実行される。そして、UAE/SEALサーバの制御ユニットは、E2E QoSの評価に基づいてアクションを決定する。このアクションは、両方のリンクのQoSの適応(QoS通知制御を受けるリンクに関するQoSプロファイルダウングレード、およびアップグレードされ得るリンクに関するQoSアップグレード)であることが可能である。

【0117】

ステップ6において、AFとして働くUAE/SEALサーバの制御ユニット405が、5GCに(NEFを介してSMFに、またはN5を介してPCFに)、一方もしくは両方のネットワークセッション(UAV、UAV-C)にマッピングされたQoSプロファイルの変更または新しいトラフィックポリシーを適用するためのPCC規則の更新(両方のAFによってトリガされるアクションがTS 23.501/502においてサポートされている)の要求を送信する(メッセージング619参照)。

【0118】

ステップ7において、PLMNが、対応するPDUセッションに関するQoSプロファイルを更新する(ブロック621参照)。

【0119】

図7は、本開示の実施形態によるエンドツーエンドのQoSの達成のための手順700を示す。手順700は、(1つまたは複数のアプリケーションクライアントおよび第1のUAS UE 501を含む)UAV-C 104と、(1つまたは複数のアプリケーションクライアントおよび第2のUAS UE 503を含む)UAV 103と、UASイネーブラサーバ(「UAE-S」)133とを関与させる。本実施形態は、UAEサーバ/AFにおいて能力の初期化を必要としない別の代替的な解決策である。

【0120】

ステップ0において、前提条件として、UAVの飛行が継続中であり、UAV 103とUAV-C 104との両方が3GPPネットワーク(同じかまたは異なるPLMN)に接続されることが想定される(ブロック701参照)。ここで、C2通信は、間接/ネットワーク支援型であると想定され、したがって、2つのPDUセッションが、それぞれ確立される。

【0121】

ステップ1において、UAV 103およびUAV-C 104が、同じUAE-S 133とのセッションを確立する(メッセージング703参照)。

【0122】

ステップ2において、UAE-S 133(AF)が、PLMN2 507においてUAV 103のPDUセッションを扱うPCFにNpcf_PolicyAuthorization_Create要求を送信する(メッセージング705参照)。この要求は、UAV 103とPLMN2 507のUPFとの間のUL QoS属性(たとえば、パケット遅延、パケット誤り率)およびDL QoS属性(たとえば、パケット遅延、パケット誤り率)が監視されるべきであり、QoS属性が閾値を超えるとき、(たとえば、TS 29.514に記載されているように)UASイネーブラサーバ133に通知することを示すものである。

【0123】

ステップ3において、UAE-S 133が、PLMN1 505においてUAV-C 104のPDUセッションを扱うPCFに同じNpcf_PolicyAuthorization_Create要求を送信する(メッセージング707参照)。

【0124】

ステップ4において、上記Npcf_PolicyAuthorization_Create要求に基づいて、PCFが、C2トラフィックのUL QoS属性(たとえば、パケット遅延、パケット誤り率)およびDL QoS属性(たとえば、パケット遅延、パケット誤り率)が測定されるべきであり、それらが閾値を超えるとき、レポートを送信することを示す「URLLCのためのQoS監視(QoS Monitoring for URLLC)」を含む、C2トラフィックに合致するPCC規則を作成する。それに応じて、SMFは、NG-RANおよびUPFにQoS監視要求を送信する(ブロック709参照)。

【0125】

ステップ5において、C2通信のULおよび/またはDL QoS属性(たとえば、パケット遅延、パケット誤り率)が閾値を超えるとき、SMFが、(直接またはPCFを介してのいずれかで)UAE-S 133にレポートを送信する(メッセージング711参照)。このレポートに基づいて、UAE-S 133は、UAV 103への/からのC2パケットの遅延が閾値を超えるとき、およびUAV-C 104への/からのC2パケットの遅延が閾値を超えるときを特定することができる。

【0126】

ステップ6において、UAV 103への/からのQoS属性(たとえば、パケット遅延、パケット誤り率)が閾値を超える場合、AFは、UAV-C 104のPDUセッションを扱うPCFに、UAVとUAC-Cとの間の全体のC2 QoS(エンドツーエンドのパケット遅延)が許容可能なQoS(たとえば40ms)内にとどまるようにUAV-C 104への/からのQoSを適応させる(C2パケット遅延を削減する)ように要求し得る(メッセージング713参照)。

【0127】

ステップ7において、PLMNが、対応するPDUセッションに関するQoSプロファイルを更新する(ブロック715参照)。

【0128】

図8は、本開示の実施形態によるエンドツーエンドのQoSの達成のために使用され得るユーザ機器装置800を示す。様々な実施形態において、ユーザ装置800は、上述の解決策のうちの1つまたは複数を実施するために使用される。ユーザ装置800は、上述のUAV 103、UAVコントローラ104、UAV 201、UAV-C 203、UAEクライアント205、UAEクライアント301、および/またはUAEクライアント305などのUAEクライアントおよびそのサポートハードウェアの一実施形態である可能性がある。さらに、ユーザ装置800は、プロセッサ805、メモリ810、入力デバイス815、出力デバイス820、およびトランシーバ825を含んでよい。一部の実施形態において、入力デバイス815および出力デバイス820は、タッチスクリーンなどの単一のデバイスへと組み合わされる。特定の実施形態において、ユーザ装置800は、いかなる入力デバイス815および/または出力デバイス820も含まない場合がある。様々な実施形態において、ユーザ装置800は、プロセッサ805、メモリ810、およびトランシーバ825のうちの1つまたは複数を含んでよく、入力デバイス815および/または出力デバイス820を含まなくてよい。

【0129】

プロセッサ805は、一実施形態において、コンピュータ可読命令を実行することができ、および/または論理演算を実行することができる任意の知られているコントローラを含んでよい。たとえば、プロセッサ805は、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、中央演算処理装置(「CPU」)、グラフィックス処理ユニット(「GPU」)、補助処理ユニット、FPGA、または同様のプログラマブルコントローラであってよい。一部の実施形態において、プロセッサ805は、メモリ810に記憶された命令を実行して、本明細書に記載の方法およびルーチンを実行する。プロセッサ805は、メモリ810、入力デバイス815、出力デバイス820、およびトランシーバ825に通信可能なように結合される。

【0130】

様々な実施形態において、プロセッサ805は、上述のUAS UEおよび/またはUAEクライアントの挙動を実施するようにユーザ装置800を制御する。

【0131】

メモリ810は、一実施形態において、コンピュータ可読ストレージ媒体である。一部の実施形態において、メモリ810は、揮発性コンピュータストレージ媒体を含む。たとえば、メモリ810は、ダイナミックRAM(「DRAM」)、同期ダイナミックRAM(「SDRAM」)、および/またはスタティックRAM(「SRAM」)を含むRAMを含んでよい。一部の実施形態において、メモリ810は、不揮発性コンピュータストレージ媒体を含む。たとえば、メモリ810は、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ、または任意のその他の好適な不揮発性コンピュータストレージデバイスを含んでよい。一部の実施形態において、メモリ810は、揮発性コンピュータストレージ媒体と不揮発性コンピュータストレージ媒体との両方を含む。

【0132】

一部の実施形態において、メモリ810は、エンドツーエンドのQoSの達成に関連するデータを記憶する。たとえば、メモリ810は、ポリシー、パラメータなどを記憶する場合がある。特定の実施形態において、メモリ810は、UAV 103および/またはUAV-C 104上で動作するオペレーティングシステムまたはその他のコントローラアルゴリズムなどのプログラムコードおよび関連データも記憶する。

【0133】

入力デバイス815は、一実施形態において、タッチパネル、ボタン、キーボード、スタイラス、マイクロフォンなどを含む任意の知られているコンピュータ入力デバイスを含んでよい。一部の実施形態において、入力デバイス815は、たとえば、タッチスクリーンまたは同様のタッチ式ディスプレイとして、出力デバイス820と一体化されてよい。一部の実施形態において、入力デバイス815は、タッチスクリーン上に表示された仮想キーボードを使用して、および/またはタッチスクリーン上の手書きによってテキストが入力されてよいように、タッチスクリーンを含む。一部の実施形態において、入力デバイス815は、キーボードおよびタッチパネルなどの2つ以上の異なるデバイスを含む。

【0134】

出力デバイス820は、視覚的、聴覚的、および/または触覚的信号を出力するように設計される。一部の実施形態において、出力デバイス820は、ユーザに対して視覚的データを出力することができる電子的に制御可能なディスプレイまたはディスプレイデバイスを含む。たとえば、出力デバイス820は、ユーザに対して画像、テキストなどを出力することができるLCDディスプレイ、LEDディスプレイ、OLEDディスプレイ、プロジェクタ、または同様のディスプレイデバイスを含んでよいがこれらに限定されない。別の非限定的な例として、出力デバイス820は、スマートウォッチ、スマートグラス、ヘッドアップディスプレイなどの、ユーザ装置800のその他の部分と別れているが、それらと通信可能なように結合されたウェアラブルディスプレイを含んでよい。さらに、出力デバイス820は、スマートフォン、携帯情報端末、テレビ、テーブルコンピュータ、ノートブック(ラップトップ)コンピュータ、パーソナルコンピュータ、車両のダッシュボードなどの構成要素であってよい。

【0135】

特定の実施形態において、出力デバイス820は、音を出すための1つまたは複数のスピーカを含む。たとえば、出力デバイス820は、可聴のアラートまたは通知(たとえば、ビープ音またはチャイム)を生成してよい。一部の実施形態において、出力デバイス820は、振動、動き、またはその他の触覚フィードバックを生成するための1つまたは複数の触覚デバイスを含む。一部の実施形態においては、出力デバイス820のすべてまたは一部が、入力デバイス815と一体化される場合がある。たとえば、入力デバイス815および出力デバイス820は、タッチスクリーンまたは同様のタッチ式ディスプレイを形成する場合がある。その他の実施形態において、出力デバイス820は、入力デバイス815の近くに配置される場合がある。

【0136】

上で検討されたように、トランシーバ825は、1つまたは複数のUAV/UAV-Cと通信する。トランシーバ825は、メッセージ、データ、およびその他の信号を送信し、また、メッセージ、データ、およびその他の信号を受信するためにプロセッサ805の制御の下で動作する。たとえば、プロセッサ805は、メッセージを送受信するために、特定の時間にトランシーバ(またはその一部)を選択的に作動させてよい。

【0137】

様々な実施形態において、トランシーバ825は、3GPPアクセスネットワークおよび/または非3GPPアクセスネットワークと通信するように構成される。一部の実施形態において、トランシーバ825は、3GPPアクセスネットワークおよび/または非3GPPアクセスネットワークのためのモデム機能を実装する。一実施形態において、トランシーバ825は、共通の物理ハードウェアを使用しながら、異なる通信プロトコルまたはプロトコルスタックを使用する複数の論理的なトランシーバを実装する。

【0138】

一実施形態において、トランシーバ825は、免許が必要な無線スペクトル上でモバイル通信ネットワークと通信するために使用される第1の送信機/受信機ペアと、免許不要の無線スペクトル上でモバイル通信ネットワークと通信するために使用される第2の送信機/受信機ペアとを含む。特定の実施形態において、免許が必要な無線スペクトル上でモバイル通信ネットワークと通信するために使用される第1の送信機/受信機ペア、および免許不要の無線スペクトル上でモバイル通信ネットワークと通信するために使用される第2の送信機/受信機ペアは、単一のトランシーバユニット、たとえば、免許が必要な無線スペクトルと免許不要の無線スペクトルとの両方での使用のための機能を実行する単一のチップへと組み合わされてよい。一部の実施形態において、第1の送信機/受信機ペアおよび第2の送信機/受信機ペアは、1つまたは複数のハードウェア構成要素を共有する場合がある。たとえば、特定のトランシーバ825、送信機830、および受信機835は、たとえば、ネットワークインターフェース840などの共有されたハードウェアリソースおよび/またはソフトウェアリソースにアクセスする物理的に別々の構成要素として実装されてよい。

【0139】

トランシーバ825は、1つまたは複数の送信機830および1つまたは複数の受信機835を含んでよい。特定の数の送信機830および受信機835が図示されているが、ユーザ機器装置800は、任意の適切な数の送信機830および受信機835を有していてよい。さらに、送信機830および受信機835は、任意の適切な種類の送信機および受信機であってよい。特定の実施形態において、1つもしくは複数の送信機830および/または1つもしくは複数の受信機835は、トランシーバのハードウェアおよび/または回路を共有する場合がある。たとえば、1つもしくは複数の送信機830および/または1つもしくは複数の受信機835は、アンテナ、アンテナチューナ、増幅器、フィルタ、発振器、混合器、変調器/復調器、電源などを共有する場合がある。

【0140】

様々な実施形態において、トランシーバ825は、アクセスネットワークを介してモバイルコアネットワークと通信することができる。したがって、トランシーバ825は、少なくとも1つのネットワークインターフェース840をサポートしてよい。ここで、少なくとも1つのネットワークインターフェース840は、たとえば、「Uu」インターフェース(たとえば、eNBのためのLTE-Uu、gNBのためのNR-Uu)を使用して、eNBまたはgNBなどのRANノードとの通信を容易にする。さらに、少なくとも1つのネットワークインターフェース840は、UPF 141、AMF 143、および/またはSMF 145などのモバイルコアネットワーク内の1つまたは複数のネットワーク機能との通信のために使用されるインターフェースを含んでよい。UAS通信に関して、トランシーバ825は、直接C2通信のためのPC5インターフェースをサポートしてよい。トランシーバ825および/またはプロセッサ805は、1つまたは複数のアプリケーションインターフェース845をサポートする場合がある。アプリケーションインターフェース845を介して、ユーザ機器装置は、アプリケーションのQoSダウングレードレポートなどのQoS監視イベントを送信してよい。

【0141】

様々な実施形態において、1つもしくは複数の送信機830および/または1つもしくは複数の受信機835は、マルチトランシーバチップ、システムオンチップ、特定用途向け集積回路(「ASIC」)、またはその他の種類のハードウェア構成要素などの単一のハードウェア構成要素に実装および/または統合されてよい。特定の実施形態において、1つもしくは複数の送信機830および/または1つもしくは複数の受信機835は、マルチチップモジュールに実装および/または統合されてよい。一部の実施形態において、ネットワークインターフェース840またはその他のハードウェア構成要素/回路などのその他の構成要素は、任意の数の送信機830および/または受信機835と単一チップに統合されてよい。そのような実施形態において、送信機830および受信機835は、1つもしくは複数の共通の制御信号を使用するトランシーバ825として、または同じハードウェアチップ内もしくはマルチチップモジュール内に実装されたモジュール式の送信機830および受信機835として論理的に構成されてよい。特定の実施形態において、トランシーバ825は、(たとえば、NRまたはLTEアクセスネットワークを介して通信するための)3GPPモデムおよび(たとえば、Wi-Fiまたはその他の非3GPPアクセスネットワークを介して通信するための)非3GPPモデムを実装してよい。

【0142】

図9は、本開示の実施形態によるエンドツーエンドのQoSの達成のために使用されてよいネットワーク機器装置900の一実施形態を示す。一部の実施形態において、ネットワーク装置900は、上述のUAEサーバ133、SEALサーバ135、UAEサーバ/SEALサーバ/UCF 210、および/または制御ユニット405などの制御ユニットおよびそのサポートハードウェアの一実施形態である可能性がある。さらに、ネットワーク機器装置900は、プロセッサ905、メモリ910、入力デバイス915、出力デバイス920、トランシーバ925、およびアプリケーションインターフェース945を含んでよい。一部の実施形態において、入力デバイス915および出力デバイス920は、タッチスクリーンなどの単一のデバイスへと組み合わされる。特定の実施形態において、ネットワーク機器装置900は、いかなる入力デバイス915および/または出力デバイス920も含まない。

【0143】

示されるように、トランシーバ925は、少なくとも1つの送信機930および少なくとも1つの受信機935を含む。ここで、トランシーバ925は、1つまたは複数のリモートユニット105と通信する。さらに、トランシーバ925は、少なくとも1つのネットワークインターフェース940および/またはアプリケーションインターフェース945をサポートしてよい。一部の実施形態において、トランシーバ925は、NEF(すなわち、NEF 127)と通信するためのインターフェース(たとえば、Nnefインターフェース)をサポートする。当業者によって理解されるように、その他のネットワークインターフェースがサポートされる場合がある。

【0144】

プロセッサ905は、一実施形態において、コンピュータ可読命令を実行することができ、および/または論理演算を実行することができる任意の知られているコントローラを含んでよい。たとえば、プロセッサ905は、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、中央演算処理装置(「CPU」)、グラフィックス処理ユニット(「GPU」)、補助処理ユニット、フィールドプログラマブルゲートアレイ(「FPGA」)、または同様のプログラマブルコントローラであってよい。一部の実施形態において、プロセッサ905は、メモリ910に記憶された命令を実行して、本明細書に記載の方法およびルーチンを実行する。プロセッサ905は、メモリ910、入力デバイス915、出力デバイス920、および第1のトランシーバ925に通信可能なように結合される。

【0145】

様々な実施形態において、プロセッサ905は、上述のUAEクライアントの挙動を実施するようにネットワーク機器装置900を制御する。たとえば、アプリケーションインターフェース945を介して、プロセッサ905は、エンドツーエンドのアプリケーションセッションのQoSを管理する要求を受信してよい。ここで、エンドツーエンドのアプリケーションセッションは、第1のネットワークに接続された第1のUEの第1のセッション、および第2のネットワークに接続された第2のUEの第2のセッションを含む。

【0146】

一部の実施形態において、要求は、第1のUEおよび第2のUEのうちの1つで実行されるアプリケーションから受信される。その他の実施形態において、要求は、UTMから受信される。特定の実施形態において、第1のネットワークおよび第2のネットワークは、同じネットワーク(すなわち、同じPLMN)を含む。

【0147】

一部の実施形態において、第1のセッションは、第1のアプリケーションセッションを含み、第2のセッションは、第2のアプリケーションセッションを含む。一部の実施形態において、第1のセッションは、第1のネットワークセッションを含み、第2のセッションは、第2のネットワークセッションを含む。特定の実施形態において、第1のUEは、UAV-Cを含み、第2のUEは、UAVを含む。

【0148】

一部の実施形態において、エンドツーエンドのアプリケーションセッションは、C2通信をサポートし、C2の要件を有し、C2の要件は、以下のパラメータ、すなわち、UASの識別情報、UAVの識別情報、UAV-Cの識別情報、少なくとも1つのPLMN ID、UAS APIの呼び出しのためのトランザクションID、アプリケーション識別子(たとえば、USS識別子)、UTM識別子、C2制御モード(たとえば、ダイレクトスティック、スティックトゥウェイポイント)、1つもしくは複数のC2 KPI、要件が適用される地理的エリア、要件の有効期限、UAVおよびUAV-Cのうちの少なくとも1つのアプリケーションコンテキスト、UAVおよびUAV-Cのうちの少なくとも1つの構成情報、少なくとも1つのC2のエンドツーエンドのQoSパラメータ、C2を支援するためのHDビデオの使用を示すフラグ、HDビデオに必要とされるビデオ解像度/符号化、C2を支援するためのHDロケーションマップ、ならびにUAVの許されたルートのうちの1つまたは複数からなる。

【0149】

プロセッサ905は、第1のUEの第1のセッションのための第1のQoSパラメータ、および第2のUEの第2のセッションのための第2のQoSパラメータを構成する。特定の実施形態において、構成は、装置と第1のUEおよび第2のUEとの間でアプリケーションセッションを確立することによって第1のUEおよび第2のUEに提供される。

【0150】

一部の実施形態において、構成は、第1のUEおよび第2のUEのセッションに関する少なくとも1つのマッピングをさらに含み、マッピングは、グループIDへのUAS IDのマッピング、グループIDへのアプリケーションIDのマッピング、2つの(リンクされた)GPSIへのUAS IDのマッピング、2つの(リンクされた)GPSIへのアプリケーションIDのマッピング、2つの(リンクされた)AF-サービス-識別子または2つの(リンクされた)セッションIDへのUAS IDのマッピング、2つの(リンクされた)AF-サービス-識別子または2つの(リンクされた)セッションIDへのアプリケーションIDのマッピング、ならびに第1のUEおよび第2のUEのアプリケーションセッションのための制御APIへのサービスAPIのマッピングであって、サービスAPIがUASごとにUTMおよび/またはUSSによって受信される、マッピングのうちの少なくとも1つを含む。

【0151】

プロセッサ905は、第2のQoSパラメータのQoSの変化に関連するトリガイベントを受信する。一部の実施形態において、トリガイベントは、第2のQoSパラメータのダウングレードインジケーションを含む。

【0152】

一部の実施形態において、トリガイベントは、以下のパラメータ、すなわち、アプリケーションID(たとえば、C2 App#A)、予想された劣化したQoSパラメータ(レイテンシ、信頼性、データレート、ジッタ、...)、実際の劣化したQoSパラメータ(レイテンシ、信頼性、データレート、ジッタ、...)、UAVの予想されたロケーション、UAVの実際のロケーション、UAVのモビリティ情報、高干渉インジケーション、ネットワークステータス情報(TA/セルエリアごと)、QoSプロファイルダウングレードインジケーション、RANの輻輳および/または過負荷状態のインジケーション、ならびにQoSフローに関するQoSアップグレードインジケーションのうちの少なくとも1つを含む。

【0153】

一部の実施形態において、プロセッサ905は、第2のUEの第2のアプリケーションセッションに関する補足的なQoSおよび/またはUEコンテキスト情報を取得し、補足的な情報は、1つまたは複数の予想されたQoSパラメータ(たとえば、レイテンシ、信頼性、データレート、ジッタ、...)、1つまたは複数の実際のQoSパラメータ(たとえば、レイテンシ、信頼性、データレート、ジッタ、...)、1つまたは複数の予想されたQoEパラメータ(たとえば、受信ビデオ品質)、1つまたは複数の実際のQoEパラメータ(たとえば、受信ビデオ品質)、QoSアップグレード能力インジケーション、第2のUEのロケーション情報、および第2のUEのモビリティ情報のうちの少なくとも1つを含む。

【0154】

プロセッサ905は、第2のQoSパラメータのQoSの変化に基づいて第1のUEの第1のセッションのための第3のQoSパラメータを決定し、第3のQoSパラメータを第1のネットワークに伝達する。

【0155】

一部の実施形態において、プロセッサ905は、第2のQoSパラメータのQoSの変化に基づいて第2のUEの第2のアプリケーションセッションのための第4のQoSパラメータを決定し、第4のQoSパラメータを第2のネットワークに伝達する。特定の実施形態において、第3のQoSパラメータは、第1のQoSパラメータのアップグレードであり、第4のQoSパラメータは、第2のQoSパラメータのダウングレードである。その他の実施形態において、第3のQoSパラメータは、第1のQoSパラメータのダウングレードであり、第4のQoSパラメータは、第2のQoSパラメータのアップグレードである。

【0156】

一部の実施形態において、第3のQoSパラメータおよび第4のQoSパラメータの決定は、第1のUEおよび第2のUEのためのトラフィックポリシー/PCC規則の更新および/またはネットワークのQoSプロファイルの更新にマッピングされる。一部の実施形態において、第3のパラメータを伝達することは、QoSプロファイル変更要求を第1のネットワークに(たとえば、第1のネットワークのPCFまたはSMFに)送信することを含む。同様に、一部の実施形態において、第4のパラメータを伝達することは、QoSプロファイル変更要求を第2のネットワークに(たとえば、第2のネットワークのPCFまたはSMFに)送信することを含む。

【0157】

メモリ910は、一実施形態において、コンピュータ可読ストレージ媒体である。一部の実施形態において、メモリ910は、揮発性コンピュータストレージ媒体を含む。たとえば、メモリ910は、ダイナミックRAM(「DRAM」)、同期ダイナミックRAM(「SDRAM」)、および/またはスタティックRAM(「SRAM」)を含むRAMを含んでよい。一部の実施形態において、メモリ910は、不揮発性コンピュータストレージ媒体を含む。たとえば、メモリ910は、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ、または任意のその他の好適な不揮発性コンピュータストレージデバイスを含んでよい。一部の実施形態において、メモリ910は、揮発性コンピュータストレージ媒体と不揮発性コンピュータストレージ媒体との両方を含む。一部の実施形態において、メモリ910は、サーバアプリケーションインスタンスの選択に関連するデータを記憶し、たとえば、サーバアドレス、UEのロケーション、DNSキャッシュなどを記憶する。特定の実施形態において、メモリ910は、ネットワーク機器装置900上で動作するオペレーティングシステム(「OS」)またはその他のコントローラアルゴリズム、および1つまたは複数のソフトウェアアプリケーションなどのプログラムコードならびに関連データも記憶する。

【0158】

入力デバイス915は、一実施形態において、タッチパネル、ボタン、キーボード、スタイラス、マイクロフォンなどを含む任意の知られているコンピュータ入力デバイスを含んでよい。一部の実施形態において、入力デバイス915は、たとえば、タッチスクリーンまたは同様のタッチ式ディスプレイとして、出力デバイス920と一体化されてよい。一部の実施形態において、入力デバイス915は、タッチスクリーン上に表示された仮想キーボードを使用して、および/またはタッチスクリーン上の手書きによってテキストが入力されてよいように、タッチスクリーンを含む。一部の実施形態において、入力デバイス915は、キーボードおよびタッチパネルなどの2つ以上の異なるデバイスを含む。

【0159】

出力デバイス920は、一実施形態において、任意の知られている電子的に制御可能なディスプレイまたはディスプレイデバイスを含んでよい。出力デバイス920は、視覚的、聴覚的、および/または触覚的信号を出力するように設計されてよい。一部の実施形態において、出力デバイス920は、ユーザに対して視覚的データを出力することができる電子ディスプレイを含む。たとえば、出力デバイス920は、ユーザに対して画像、テキストなどを出力することができるLCDディスプレイ、LEDディスプレイ、OLEDディスプレイ、プロジェクタ、または同様のディスプレイデバイスを含んでよいがこれらに限定されない。別の非限定的な例として、出力デバイス920は、スマートウォッチ、スマートグラス、ヘッドアップディスプレイなどのウェアラブルディスプレイを含んでよい。さらに、出力デバイス920は、スマートフォン、携帯情報端末、テレビ、テーブルコンピュータ、ノートブック(ラップトップ)コンピュータ、パーソナルコンピュータ、車両のダッシュボードなどの構成要素であってよい。

【0160】

特定の実施形態において、出力デバイス920は、音を出すための1つまたは複数のスピーカを含む。たとえば、出力デバイス920は、可聴のアラートまたは通知(たとえば、ビープ音またはチャイム)を生成してよい。一部の実施形態において、出力デバイス920は、振動、動き、またはその他の触覚フィードバックを生成するための1つまたは複数の触覚デバイスを含む。一部の実施形態においては、出力デバイス920のすべてまたは一部が、入力デバイス915と一体化される場合がある。たとえば、入力デバイス915および出力デバイス920は、タッチスクリーンまたは同様のタッチ式ディスプレイを形成する場合がある。その他の実施形態において、出力デバイス920のすべてまたは一部は、入力デバイス915の近くに配置される場合がある。

【0161】

上で検討されたように、トランシーバ925は、1つもしくは複数のリモートユニットと、および/または1つもしくは複数のPLMNへのアクセスを提供する1つもしくは複数の相互接続機能と通信してよい。トランシーバ925は、(たとえば、モバイルコアネットワーク120内の)1つまたは複数のネットワーク機能と通信してもよい。トランシーバ925は、メッセージ、データ、およびその他の信号を送信し、また、メッセージ、データ、およびその他の信号を受信するためにプロセッサ905の制御の下で動作する。たとえば、プロセッサ905は、メッセージを送受信するために、特定の時間にトランシーバ(またはその一部)を選択的に作動させてよい。

【0162】

トランシーバ925は、1つまたは複数の送信機930および1つまたは複数の受信機935を含んでよい。特定の実施形態において、1つもしくは複数の送信機930および/または1つもしくは複数の受信機935は、トランシーバのハードウェアおよび/または回路を共有する場合がある。たとえば、1つもしくは複数の送信機930および/または1つもしくは複数の受信機935は、アンテナ、アンテナチューナ、増幅器、フィルタ、発振器、混合器、変調器/復調器、電源などを共有する場合がある。一実施形態において、トランシーバ925は、共通の物理ハードウェアを使用しながら、異なる通信プロトコルまたはプロトコルスタックを使用する複数の論理的なトランシーバを実装する。

【0163】

図10は、本開示の実施形態によるエンドツーエンドのQoSの達成のための方法1000の一実施形態を示す。様々な実施形態において、方法1000は、上述のUAEサーバ133、SEALサーバ135、UAEサーバ/SEALサーバ/UCF 210、制御ユニット405、および/またはネットワーク機器装置900などの制御ユニットによって実行される。一部の実施形態において、方法1000は、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、CPU、GPU、補助処理ユニット、FPGAなどのプロセッサによって実行される。

【0164】

方法1000は開始し、エンドツーエンドのアプリケーションセッションのQoSを管理する要求を受信する(1005)。ここで、エンドツーエンドのアプリケーションセッションは、第1のネットワークに接続された第1のUEの第1のセッション、および第2のネットワークに接続された第2のUEの第2のセッションを含む。方法1000は、第1のUEの第1のセッションのための第1のQoSパラメータ、および第2のUEの第2のセッションのための第2のQoSパラメータを構成すること(1010)を含む。方法1000は、第2のQoSパラメータのQoSの変化に関連するトリガイベントを受信すること(1015)を含む。方法1000は、第2のQoSパラメータのQoSの変化に基づいて、第1のUEの第1のセッションのための第3のQoSパラメータを決定すること(1020)を含む。方法1000は、第3のQoSパラメータを第1のネットワークに伝達すること(1025)を含む。方法1000は、終了する。

【0165】

本明細書において開示されるのは、本開示の実施形態によるエンドツーエンドのQoSの達成のための第1の装置である。第1の装置は、UAEサーバ133、SEALサーバ135、UAEサーバ/SEALサーバ/UCF 210、制御ユニット405、および/またはネットワーク機器装置900などの制御ユニットによって実装されてよい。第1の装置は、エンドツーエンドのアプリケーションセッションのQoSを管理する要求を受信するインターフェースを含む。ここで、エンドツーエンドのアプリケーションセッションは、第1のネットワークに接続された第1のUEの第1のセッション、および第2のネットワークに接続された第2のUEの第2のセッションを含む。プロセッサは、第1のUEの第1のセッションのための第1のQoSパラメータ、および第2のUEの第2のセッションのための第2のQoSパラメータを構成し、第2のQoSパラメータのQoSの変化に関連するトリガイベントを受信する。プロセッサは、第2のQoSパラメータのQoSの変化に基づいて第1のUEの第1のセッションのための第3のQoSパラメータを決定し、第3のQoSパラメータを第1のネットワークに伝達する。

【0166】

特定の実施形態において、第1のネットワークおよび第2のネットワークは、同じネットワーク(たとえば、同じPLMN)を含む。一部の実施形態において、第1のセッションは、第1のアプリケーションセッションを含み、第2のセッションは、第2のアプリケーションセッションを含む。その他の実施形態において、第1のセッションは、第1のネットワークセッションを含み、第2のセッションは、第2のネットワークセッションを含む。

【0167】

【0168】

特定の実施形態において、第1のUEは、UAV-Cを含み、第2のUEは、UAVを含む。一部の実施形態において、要求は、第1のUEおよび第2のUEのうちの1つで実行されるアプリケーションから受信される。その他の実施形態において、要求は、UTMから受信される。

【0169】

【0170】

一部の実施形態において、トリガイベントは、第2のQoSパラメータのダウングレードインジケーションを含む。一部の実施形態において、トリガイベントは、以下のパラメータ、すなわち、アプリケーションID(たとえば、C2 App#A)、予想された劣化したQoSパラメータ(レイテンシ、信頼性、データレート、ジッタ、...)、実際の劣化したQoSパラメータ(レイテンシ、信頼性、データレート、ジッタ、...)、UAVの予想されたロケーション、UAVの実際のロケーション、UAVのモビリティ情報、高干渉インジケーション、ネットワークステータス情報(TA/セルエリアごと)、QoSプロファイルダウングレードインジケーション、RANの輻輳および/または過負荷状態のインジケーション、ならびにQoSフローに関するQoSアップグレードインジケーションのうちの少なくとも1つを含む。

【0171】

一部の実施形態において、プロセッサは、第2のUEの第2のアプリケーションセッションに関する補足的なQoSおよび/またはUEコンテキスト情報を取得し、補足的な情報は、1つまたは複数の予想されたQoSパラメータ(たとえば、レイテンシ、信頼性、データレート、ジッタ、...)、1つまたは複数の実際のQoSパラメータ(たとえば、レイテンシ、信頼性、データレート、ジッタ、...)、1つまたは複数の予想されたQoEパラメータ(たとえば、受信ビデオ品質)、1つまたは複数の実際のQoEパラメータ(たとえば、受信ビデオ品質)、QoSアップグレード能力インジケーション、第2のUEのロケーション情報、および第2のUEのモビリティ情報のうちの少なくとも1つを含む。

【0172】

一部の実施形態において、プロセッサは、第2のQoSパラメータのQoSの変化に基づいて第2のUEの第2のアプリケーションセッションのための第4のQoSパラメータを決定し、第4のQoSパラメータを第2のネットワークに伝達する。そのような実施形態において、第3のQoSパラメータは、第1のQoSパラメータのアップグレードであり、第4のQoSパラメータは、第2のQoSパラメータのダウングレードである。特定の実施形態において、第3のQoSパラメータは、第1のQoSパラメータのダウングレードであり、第4のQoSパラメータは、第2のQoSパラメータのアップグレードである。

【0173】

一部の実施形態において、第3のQoSパラメータおよび第4のQoSパラメータの決定は、第1のUEおよび第2のUEのためのトラフィックポリシー/PCC規則の更新および/またはネットワークのQoSプロファイルの更新にマッピングされる。一部の実施形態において、第4のパラメータを伝達することは、QoSプロファイル変更要求を第2のネットワークに(たとえば、PCFまたはSMFに)送信することを含む。一部の実施形態において、第3のパラメータを伝達することは、QoSプロファイル変更要求を第1のネットワークに(たとえば、PCFまたはSMFに)送信することを含む。

【0174】

本明細書において開示されるのは、本開示の実施形態によるエンドツーエンドのQoSの達成のための第1の方法である。第1の方法は、UAEサーバ133、SEALサーバ135、UAEサーバ/SEALサーバ/UCF 210、制御ユニット405、および/またはネットワーク機器装置900などの制御ユニットによって実行されてよい。第1の方法は、エンドツーエンドのアプリケーションセッションのQoSを管理する要求を受信することを含む。ここで、エンドツーエンドのアプリケーションセッションは、第1のネットワークに接続された第1のUEの第1のセッション、および第2のネットワークに接続された第2のUEの第2のセッションを含む。方法は、第1のUEの第1のセッションのための第1のQoSパラメータ、および第2のUEの第2のセッションのための第2のQoSパラメータを構成することと、第2のQoSパラメータのQoSの変化に関連するトリガイベントを受信することとを含む。方法は、第2のQoSパラメータのQoSの変化に基づいて第1のUEの第1のセッションのための第3のQoSパラメータを決定することと、第3のQoSパラメータを第1のネットワークに伝達することとを含む。

【0175】

【0176】

【0177】

【0178】

【0179】

【0180】

【0181】

一部の実施形態において、第1の方法は、第2のQoSパラメータのQoSの変化に基づいて第2のUEの第2のアプリケーションセッションのための第4のQoSパラメータを決定することと、第4のQoSパラメータを第2のネットワークに伝達することとをさらに含む。そのような実施形態において、第3のQoSパラメータは、第1のQoSパラメータのアップグレードであり、第4のQoSパラメータは、第2のQoSパラメータのダウングレードである。特定の実施形態において、第3のQoSパラメータは、第1のQoSパラメータのダウングレードであり、第4のQoSパラメータは、第2のQoSパラメータのアップグレードである。

【0182】

【0183】

実施形態は、その他の特定の形態で実施されてよい。説明された実施形態は、すべての点において例示的とだけみなされるべきであり、限定的とみなされるべきでない。したがって、本発明の範囲は、上記の説明によってではなく添付の請求項によって示される。請求項と均等な意味および範囲内に入るすべての変更は、請求項の範囲内に包含されるべきである。

【符号の説明】

【0184】

100 ワイヤレス通信システム
101 無人航空機システム(UAS)
102 UASオペレータ
103 無人航空機(UAV)
104 UAVコントローラ(UAV-C)
105 リモートユニット
110 アクセスネットワーク
111 ベースユニット
115 アクセスネットワーク
117 ベースユニット
120 モバイルコアネットワーク、コアネットワーク
121 ユーザプレーン機能(UPF)
123 アクセスおよびモビリティ管理機能(AMF)
125 セッション管理機能(SMF)
127 ネットワーク公開機能(NEF)
129 UAV制御機能(UCF)
130 データネットワーク
131 UTM
133 UAEサーバ
135 サービスイネーブラアプリケーションレイヤ(SEAL)サーバ
200 ネットワークアーキテクチャ
201 UAV
203 UAV-C
205 UTM/USS、UAEクライアント
210 UAEサーバ/SEALサーバ/UCF
215 5GS、5GC
220 UAEクライアント/SEALクライアント
225 UAE/SEALセッション
230 ネットワーク接続、ネットワークセッション
235 C2アプリケーション
240 UAEクライアント/SEALクライアント
245 UAE/SEALセッション
250 ネットワーク接続、ネットワークセッション
255 C2アプリケーション
260 アプリケーション固有のエンドツーエンド(「E2E」)セッション
265 指示/ウェイポイント
270 ビデオデータ
300 UASアプリケーション層機能モデル
301 第1のUAS UE、UAEクライアント
303 第2のUAS UE
305 UASアプリケーションサーバ
307 3GPPネットワークシステム
309 UASアプリケーション固有層
311 UAE層
313 SEAL層
315 UASアプリケーション固有クライアント
317 UASアプリケーション固有クライアント
319 UASアプリケーション固有サーバ
321 UAEクライアント
323 UAEクライアント
325 UAEサーバ
327 SEALクライアント
329 SEALクライアント
331 SEALサーバ
400 手順
405 制御ユニット
500 手順
501 第1のUAS UE
503 第2のUAS UE
505 第1のPLMN
507 第2のPLMN
509 アプリケーションサーバ
600 手順
700 手順
800 ユーザ機器装置
805 プロセッサ
810 メモリ
815 入力デバイス
820 出力デバイス
825 トランシーバ
830 送信機
835 受信機
840 ネットワークインターフェース
845 アプリケーションインターフェース
900 ネットワーク機器装置
905 プロセッサ
910 メモリ
915 入力デバイス
920 出力デバイス
925 トランシーバ
930 送信機
935 受信機
940 ネットワークインターフェース
945 アプリケーションインターフェース
1000 方法

【図1A】