CN119422186A 用于无人驾驶飞行系统的检测和避免机制的方法和装置 （交互数字专利控股公司）

2024.11.18PCT/US2023/0163032023.03.24WO2023/192131EN2023.10.05用于无人驾驶飞行系统的检测和避免机制一种由在第一无人驾驶飞行器(UAV1)中实现的无线发送/接收单元(WTRU)执行的方法包括：在由该第一UAV发送的注册消息中向无人驾驶飞行系统(UAS)服务供应商(USS)注册检测和该DAA能力和冲突消除消息；以及通过执行轨迹21.一种由在第一无人驾驶飞行器(UAV1)中实现的无线发送/接收单元(WTRU)执行的方在由所述UAV1发送的注册消息中向无人驾驶飞行系统服务供应商(USS)注册所述UAV1选择与所述UAV2的通信模式，其中所述通信模式为广播通信模式或2.根据权利要求1所述的方法，其中向所述USS注册所述UAV1的标识符和所述UAV1的硬件能力概要中的3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中收广播消息以及根据所述广播消息确定所述UAV1和所述UAV2是4.根据权利要求3所述的方法，其中来自UAV2的所述广播消息包括所述UAV2标识符、5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中检测与网络位置服务获得UAV1和UAV2中的一者或多者的位置信息以及确定UAV1与UAV2之间存在6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中选择7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中基于9.根据权利要求8所述的方法，其中所述轨迹校正信息是使用单播保持活动消息来发10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中基于所选择的通信模式向所述UAV2发送所述UAV1的所述DAA能力和冲突消除消息包括选择广播通信模式，其中UAV1广播所述13.根据权利要求12所述的方法，其中对飞行路径冲突解决的所述指示包括到所述3在由所述WTRU发送的注册消息中向无人驾驶飞行系统服务供应商(USS)注册检测和避选择与所述UAV2的通信模式，其中所述通信模式为广播通信模式或和所述UAV1的硬件能力概要中的一者或多者来向所述USS16.根据权利要求14至15中任一项所述的WTRU，其中所述WTRU通过从所述UAV2接收广17.根据权利要求16所述的WTRU，其中来自所述UAV2的所述广播消息包括所述UAV2标服务获得UAV1和UAV2中的一者或多者的位置信息并且确定UAV1与UAV2之间存在飞行路径20.根据权利要求14至19中任一项所述的WTRU，其中所述WTRU基于选择单播通信模式22.根据权利要求14至21中任一项所述的WTRU，其中所述WTRU基于选择广播通信模式向所述UAV2发送所述UAV1的所述DAA能力和冲突消除消息，其中所述UAV1广播所述UAV1和24.根据权利要求14至23中任一项所述的WTRU，其中所25.根据权利要求24所述的WTRU，其中对飞行路径冲突解决的所述指示包括到所述26.一种包括指令的计算机可读存储介质，所述指令在由计算机执行时使所述计算机45[0002]本申请要求于2022年3月28日提交的美国临时专利申请第63/324,360号的权益，[0003]本公开涉及用于飞行系统的通信，包括用于实现无人驾驶飞行系统(UAS)的检测[0004]从下面的详细描述中可得到更详细的理解，该描述结合其附图以举例的方式给[0005]图1A是例示在其中一个或多个所公开的实施方案可得以实现的示例通信系统的[0006]图1B是例示根据实施方案可在图1A所例示的通信系统内使用的示例无线发送/接[0007]图1C是例示根据实施方案可在图1A所例示的通信系统内使用的示例无线电接入[0008]图1D是例示根据实施方案可在图1A所例示的通信系统内使用的另外一个示例RAN[0011]图4是例示根据实施方案的无人驾驶(无人)飞行器(UAS)之间的协调冲突解决的[0014]图7是例示根据实施方案的针对冲突解决区(CRZ)中的所有UAV的碰撞监测的信令[0016]图9是例示根据实施方案的用于DAA操作的UAV应用启用(UAE)支持的过程的信令6[0019]在以下详细描述中，阐述了许多具体细节以提供对本文所公开的实施方案和/或[0021]图1A是例示在其中一个或多个所公开的实施方案可得以实现的示例通信系统100容的多址接入系统。通信系统100可使得多个无线用户能够通过系统资源(包括无线带宽)[0022]如图1A所示，通信系统100可包括无线发送/接收单元(WTRU)102a、102b、102c、应当理解，所公开的实施方案设想了任何数量的WTRU、基站、网络和/或网络元件。WTRU的任一WTRU可互换地称为UE。[0024]基站114a可以是RAN104/113的一部分，该RAN还可包括其他基站和/或网络站114b可被配置为在一个或多个载波频率(其可被称为小区(未示出))上发送和/或接收无7A)和/或高级LTEPro(LTE_APro)来建立空中接口[0032]RAN104/113可与CN106/115通信，该CN可以是被配置为向WTRU102a、102b、8106/115可与采用与RAN104/113相同的RAT或不同RAT的其他RAN进行直接或间接通信。例如，除了连接到可利用NR无线电技术的RAN104/113之外，CN106/115还可与采用GSM、网110和/或其他网络112。PSTN108可包括提供普通老式电话服务(POTS)的电路交换电话网络。互联网110可包括使用常见通信协议(诸如发送控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)和/或TCP/IP互联网协议组中的互联网协议(IP))的互连计算机网络和设备的全球系118和收发器120可在电子封装件或芯片中集成[0037]发送/接收元件122可被配置为通过空中接口116向基站(例如，基站114a)发送信WTRU102可包括用于通过空中接口116发送和接收无线信号的两个或更多个发送/接收元9[0039]收发器120可被配置为调制将由发送/接收元件122发送的信号并且解调由发送/可包括多个收发器以用于使得WTRU102能够经由多种RAT(诸如NR和IEEE802.11)进行通示器/触摸板128。此外，处理器118可从任何类型的合适存储器(诸如不可移动存储器130[0043]处理器118还可耦合到其他外围设备138，该其他外围设备可包括提供附加特征、的特定子帧相关联)可以是并发的和/或同时的。全双工无线电部件可包括干扰管理单元线来向WTRU102a发送无线信号和/或从该WTRU提供用于在RAN104和采用其他无线电技术(诸如GSM和/或WCDMA)的其他RAN(未示出)之间可执行其他功能，诸如在演进节点B间切换期间锚定用户面[0055]处于基础结构基本服务集(BSS)模式的WLAN可具有用于BSS的接入点(AP)以及与过AP到达并且可被递送到STA。源自STA并通向BSS外部的目的地的流量可被传送到AP以被立BSS(IBSS)模式的WLAN可不具有AP，并且IBSS内或使用IBSS的STA(例如，STA中的所有[0056]当使用802.11ac基础结构操作模式或相似操(TVWS)频谱中的5MHz、10MHz和20MHz带宽，并且802.11ah支持使用非TVWS频谱的1MHz、802.11ah)包括可被指定为主信道的信道。主信道可具有等于由BSS中的所有STA支持的最采用NR无线电技术以通过空中接口116与WT子帧或发送时间间隔(TTI)(例如，包[0065]gNB180a、180b、180c可被配置为以独立配置和/或非独立配置与WTRU102a、为处理无线电资源管理决策、移交决策、上行链路(UL)和/或下行链路(DL)中的用户的调还可经由N4接口连接到CN115中的UPF184a、184b。SMF183a、183b可选择并控制UPF提供商拥有和/或运营的其他有线网络和/或无线网络。在一个实施方案中，WTRU102a、的功能中的一个或多个功能或全部功能可由一个或多个仿真设备(未示出)执行：WTRU[0073]仿真设备可被设计为在实验室环境中和/或在运营商网络环境中实现其他设备的接RF耦合和/或无线通信可由仿真设备用于发送和/航天局(FAA/NASA)已确定若干用例和潜在要求，以实现更好的能力级别配置和UAV飞行操[0084]3GPPSA6已指定框架来为UAV应用提供支持。图3中例示简化的UAS应用层功能模露功能(NEF)API或经由服务启用器架构层(SEAL)服务直接与5[0086]3GPPTR23.700_58“无人飞行系统和城市空中交通的进一步架构增强研究(Studyoffurtherarchitectureenhancementsforuncrewedaerialsystemsandurbanairmobility)”v0.1.0侧重于基于3GPPTS22.125“3GPP中的无人驾驶飞行系统(UAS)支持(UnmannedAerialSystem(UAS)supportin3GPP)”v17.5.0TS22.125中定义的支持用于DAA的目的的直接UAV到UA[0097]e.对于安全关键型DAA操作(对于本地或网络D的可能性，则UAV可改变其飞行路径或进行小的调整以避免任何即将发生的碰撞危险。在UAV之间无协调的情况下，这可由UAV在本地驱动(例如，基于在应用级别触发的决策和动[0100]在本公开中，所提出的对DAA过程的支持可通过启用UAV之间的直接通信和/或通过网络协助进行碰撞检测和冲突解决来实现。所公开的系统和方法可涉及或不涉及UAV的DAA能力指示，并且可在UAV接收到DAA能力的其他UAV指示的情况下触发通过PC5到较低层避免碰撞的新方向和/或速度)。广播可包括来自接收UAV的参与UAV的流量冲突解决警报[0106]UAV可在应用层处检测碰撞，并且可从位置服务(LCS)请求关于UAV自身的准确位[0111]在级别3碰撞检测中，长距离可被定义为沿着整个飞行路径，其中碰撞检测可由的DAA能力传送到相应的USS。例如，UAV1410可将其DAA能力传送到USS1450，并且UAV2UAV的准确位置信息(包括其自己的ID和对等WTRU的ID)。如果UAV1已获得此类操作的预授其自身和其他UAV的CAA级别UAVID和/或用于避免碰撞的轨迹校正信息。广播的冲突消除消息还可包括为了流量冲突解决和/或位置/轨迹监测而在UAV之间交换的后续消息的频送一个或多个广播消息，包括从检测到流量冲突(a)并发出信号直到最终解决为止的更新[0118]如果选择单播进行直接通信，则在407(a)处，在无5GPC5ProSe发现的情况下，期冲突解决。例如，长期冲突解决可包括对飞行迹)，以用于通过考虑沿着至少UAV1和/或UAV2的飞行路径的其他UAV来进行长期飞行路径迹的跟踪，和/或LCS本身可能正在跟踪它们的位置和轨迹。如果UAV是活动的(具有DAA能力)，则UAV在检测到潜在碰撞时可查询LCS(包括其自己的ID和/或对等WTRU的ID)以从LCS的(例如，不具有DAA能力)，则USS可查询LCS以直接中，示出UAS_NF540以供参考，因为UAS_NF可提供UAS特定过程，诸如USSUAV授权/认证[0129]5GC中可支持一个或多个UAV冲突和碰撞分析功能(UCCAF)。UCCAF可向其用户(例区域可能具有较大的区。UCCAF可利用其所负责的区内的UAV的列表的现有UAV跟踪过程(3GPPTS23.256中的5.3，“支持无人飞行系统(UAS)连通性、标识和跟踪(SupportofUncrewedAerialSystems(UAS)connectivity,identificationandtracking)”，区中的任何潜在冲突或碰撞的可能性。UCCAF可充当LCS客户端并使用现有过程(例如，UCCAF还可经由网络直接向WTRU提供飞行路[0133]PLMN内的多个UCCAF可在需要时相互交互和交换信息。在可由多个PLMN覆盖的区[0134]参考图6，UCCAF600可默认为其所负责的区中的所有UAV提供冲突监测和解决服况下，UCCAF可周期性地接收其CRZ602中的UAV的存在信息并监测这些UAV的移动性/跟踪信息。在后一种情况下，UCCAF可确定目标UAV所在的CRZ(该CRZ可沿着UAV的飞行路线变[0135]图7描绘了其中UCCAF720监测其CRZ中的所有UAV710的碰撞风险的过程的步第6.3.1节或TS23.273中定义的周期性MT_LR位置报告过程来接收[0138]在704a处，如果UCCAF确定一组或多组WTRU可能涉及潜在的冲突或碰撞，则该UCCAF可例如经由Web界面向负责处于危险中的那些UAV的负责的USS传送冲突警告消息。或SMF向UAV传送NAS冲突警告消息。NAS消息还可包含飞行路线调整和/或操控建议。如果警告和建议报告回USS或其UAV_C并等待进[0141]图8描绘了在UCCAF820根据USS_1850的请求监测一个或多个UAV810的碰撞风ID)及其当前跟踪信息。USS_1还可为UCCAF提供地理区域来监测其在该区域中的所有UAV，[0142]在图8的消息802处，UCCAF可周期性地从LCS获得目标UAV的这样做。如果要监测的地理区域由USS提供，则UCCAF可将该地理区域映射到其所负责的[0146]使用增强UAE，在用于UAE客户端与UAE服务器之间的DAA务器可基于网络覆盖信息用于DAA目的的网络区域)。UAE服务器可执行一个或多个认证和[0148]使用增强UAE，在用于在来自USS的请求时在UAE客户端启用支持来传送确认支持的响应。UAE客户端可从UAE服务器接收包括DAA配置参数/DAA策略的DAA配置请求。该策略可包括关于UAE客户端是否以及如何关于检测和/或避免采取行动的之外来应用DAA策略规则。UAE客户端可存储DAA配置参数并向服务器传送DAA支持配置响可从USS接收DAA请求。该请求可包括UAV(UAE客户端)标识信息和/或为避免碰撞而采取的或UAV内部功能识别出异常时，UAE客户端可基于先前接收到的DAA策略发起飞行路径的改UAE客户端可从UAE服务器接收具有针对DAA支持的授权的指示户端上下文删除配置并向UAE客户端传送请求之前，UAE服务器可检查该配置与请求USS相的一个或多个UAV的飞行路径冲突。DAA警报消息可包括更新的轨迹以及DAA警报的原因。指示飞行路径的改变。UAE服务器可在消息中包括关于改变飞行路径的原因和实际新飞行[0161]图10例示了由在第一无人驾驶飞行器(UAV1)实现的无线发送/接收单元(WTRU)执的检测可包括从UAV2接收广播消息以及根据该广播消息确定UAV1和UAV2是否有飞行路径置服务(LCS)获得UAV2的位置信息以及确定UAV1与UAV2之间存在飞[0166]在1020处，基于所选择的模式(单播或广播)向UAV2发送UAV1的DAA能力和冲突消[0167]如果在1015处选择通信模式的单播模式，则在1020处的发送包括UAV1发起PC5链[0168]如果在1015处选择广播通信模式，则在1020处的发送包括UAV1广播冲突消除消[0170]在示例实施方案中，一种由在第一UAV(UAV1)中实现的WTRU执行的方法包括在由UAV1发送的注册消息中向USS注册UAV1的DAA能力。UAV1检测与第二UAV(UAV2)的飞行路径[0171]在示例实施方案中，向USS注册DAA能力包括向USS发送UAV1的标识符和UAV1的硬UAV2是否有飞行路径冲突来检测飞行路径冲突。来自UAV2的广播消息可包括UAV2标识符、括或任选地包括使用网络位置服务获得UAV1和UAV2中的一者或多者的位置信息以及确定[0174]在示例实施方案中，UAV1可通过选择单播通信模式，基于所选择的通信模式向UAV2发送UAV1的DAA能力和冲突消除消息，其中UAV1发起PC5链路建立请求。该请求包括[0175]在基于所选择的通信模式向UAV2发送UAV1的DAA能力和冲突消除消息的另选的或UAV1还可向USS发送对飞行路径冲突解决的指示。对飞行路径冲突解决的指示可包括到UAV1的新轨迹，用于通过考虑沿着UAV1和UAV2中的至少一者的飞行路径的其他UAV来进行消息中向USS注册DAA能力。WTRU可检测与第二UAV(UAV2)的飞行路径冲突并选择与UAV2的选择的通信模式在冲突消除消息中向UAV2发送UAV1的DAA能力，并且通过执行轨迹校正来[0178]WTRU通过向USS发送UAV1的标识符和UAV1的硬件能力概要中的一者或多者来向[0179]此外，WTRU可通过使用USS的位置服务获得UAV1和UAV2中的一者或多者的位置信息并且确定UAV1与UAV2之间存在飞行路径冲突来检测与U[0180]WTRU可发送通过PC5链路进行的直接通信请求以与UAV2通信。WTRU可基于选择单[0181]WTRU可基于选择广播通信模式向UAV2发送UAV1的DAA能力和冲突消除消息，其中[0182]WTRU还可向USS发送对飞行路径冲突解决的指示。对飞行路径冲突解决的指示可包括UAV1的新轨迹，以用于通过考虑沿着UAV1和UAV2中的至少一者的飞行路径的其他UAV置为流式传输信息以提供调适的现实体验的无线连接发送)和计算机可读存储介质。计算机可读存储介质的示例包括但不限于只读存(诸如内置硬盘和可移动磁盘)、磁光介质和光介质(诸如CD_ROM磁盘和数字通用光盘程领域的技术人员的实践，对动作和操作或指令的符号表示的引用可由各种CPU和存储器[0190]本领域的普通技术人员将会知道，动作和符号表示的操作或指令包括CPU对电信对在存储器系统中的存储器位置处的数据位的保持，从而重新配置或以其他方式改变CPU的使用通常是(但不总是，因为在某些上要)表示在成本与效率之间权衡的设计选择。可存在可实现本文所述的过程和/或系统和/施方案的一些方面整体或部分地可等效地在集成电路中实现为在一个或多个计算机上运在一个或多个处理器上运行的一个或多个程序(例和/或过程，并且此后使用工程实践以将此类所描述设备和/或过程集成到数据处理系统处理系统可利用任何合适的市售部件来实现，诸如通常在数据计算/通信和/或网络计算/[0196]本文所述的主题有时例示了包