检测带有机载用户设备的无人机的方法、对应设备和计算机程序与流程

1.本发明的领域在于嵌入了能够与基站通信的用户设备的无人机的领域。更具体地，本发明涉及通过用户设备所附接的通信网络的设备来检测这种无人机。


背景技术：

2.已知用于军事目的的无人机或uav(“无人飞行器”)的使用正趋向于在民用领域发展，特别是用于专业和娱乐目的。
3.通常借助于无人机和控制器设备之间交换的直接无线电信号来控制这些无人机。为了增加控制器设备和无人机之间的距离，特别是为了专业用途，无人机与其控制器设备之间建立的直接通信被通过蜂窝通信网络建立的通信所取代。在这种情况下，无人机(可能还有它的控制器设备)配备有连接到蜂窝通信网络的用户设备。这种基于使用蜂窝通信网络的用途的配置很可能会发展。
4.然而，由于在比构成蜂窝通信网络的基站的天线更高地飞行的无人机中嵌入的该用户设备产生的干扰，所以在无人机中嵌入的用户设备对蜂窝通信网络的使用可能引起问题，而蜂窝通信网络已被配置为与位于比基站天线更低的用户设备进行通信。
5.因此，对于电信运营商而言重要的是，能够控制对蜂窝通信网络以及嵌入在无人机中的用户设备对蜂窝通信网络的使用的访问，也就是说，当运营商决定向用户提供这种使用时允许这种使用，并能够控制对授权其这种使用的用户的访问，例如已订阅特定报价的人。ts 22.125规范中也表达了这样的需求：“3gpp系统应使utm能够关联无人机和uav控制器，将它们识别为uas”，由3gpp(第三代合作伙伴项目)标准化机构发布。
6.嵌入在无人机中的用户设备有可能通过在将用户设备附接到蜂窝通信网络期间、与蜂窝通信网络的设备交换的信令消息的字段中包含的专用指示符，向蜂窝通信网络的设备将自己识别为位于无人机上。此类指示符的定义可以在以下链接引用的文档中找到：https://list.etsi.org/scripts/wa.exe？a3＝ind2003b&l＝3gpp_tsg_sa_wg2&e＝base64&p＝13954657&b＝
‑‑
_004_by5pr02mb68333650e5ec09371ceb07dd81ff0by5pr02mb6833namp_&t＝application％2fmsword；％20name＝％22s2-200abcd-fs_id_uas-sa2_rid-identificationauthoverview.doc％22&n＝s2-。
7.在文档的其余部分中，为简化起见，“识别为无人机”一词用于表示嵌入在无人机中的用户设备将自己识别为在无人机上。然而，一些嵌入在无人机中的用户设备并没有向蜂窝通信网络这样识别自己。
8.存在允许在无人机不知情的情况下检测无人机的方法，例如phuc nguyen、taeho kim、jinpeng miao、daniel hesselius、erin e kenneally、dan frank massey、eric w frew、richard han、tam vu，"towards rf-based localization of a drone and its controller",dronet'19：第五届微型飞行器网络、系统和应用研讨会论文集-2019年6月-第21-26页中描述的方法。
9.这种方法基于对来自嵌入在无人机中的用户设备的无线电信号的分析，无需先验知道用户设备发送的消息，仅先验地知道这些无线电信号的载波频率和频带。该系统包括两个检测模块，能够识别接收由嵌入在无人机中的用户设备和由无人机的控制器设备发送的无线电信号的方向。每个检测模块包括用于检测来自嵌入在无人机中的用户设备的无线电信号的全向天线、和用于识别从嵌入在无人机中的用户设备和由控制器设备发送的无线电信号的方向的定向天线。
10.每个检测模块从无人机中嵌入的用户设备发送的无线电信号中提取信息，并使用定向天线识别无线电信号的入射角。通过组合两个检测模块各自获得的信息，可能获得嵌入在无人机中的用户设备的位置，并因此获得无人机本身及其控制器设备的位置。
11.这种方法虽然允许确定无人机及其控制器设备的位置，但不能提供令人满意的检测精度，尤其是在无人机中嵌入的用户设备发送的无线电信号的多径传播的情况下。类似地，如果它们的位置接近，则这种方法不允许区分两架无人机。
12.因此，需要一种不具有上述一些或全部缺点的无人机检测解决方案。


技术实现要素：

13.本发明通过提供一种用于从所述基站的多个接收波束中确定接收波束的方法来满足这一需求，通过该接收波束接收由用户设备发送的至少一个控制信号，
[0014]-从所述基站的多个接收波束中确定接收波束，通过该接收波束接收由用户设备发送的至少一个控制信号，
[0015]-根据从通过所述确定的接收波束接收的所述至少一个控制信号确定的至少一个参数，来检测所述无人机。
[0016]
这种检测方法基于使用由嵌入在无人机中的用户设备发送的控制信号、以及由配备有多个接收天线的基站检测这些控制信号。这些控制信号由用户设备发送，用于通过蜂窝通信网络进行数据通信。一些控制信号对于使基站能够正确解调用户设备发送的数据是必要的，而其他控制信号(或者有时是相同的控制信号)被基站用来使其传输参数适应用户设备。3gpp发布的文档ts 38.211中给出了5g的控制信号或参考码元(rs)的示例。
[0017]
基站的该多个接收天线可以对在每个天线上接收到的控制信号应用处理。这样的处理被定义为使得其应用于接收到的控制信号的结果给出了在给定方向上接收到的功率的指示。这种接收处理通常是在安装基站时预先定义的。每个处理对应于接收波束，其在空间中的方向尤其由仰角指示。
[0018]
因此，该检测方法包括基于针对所有接收波束计算的控制信号的接收功率值来识别通过其接收由用户设备发送的控制信号的接收波束。
[0019]
由于所使用的控制信号特定于给定的用户设备，因此基站具有确定地识别该用户设备所必需的信息。
[0020]
由于控制信号是由连接到基站的所有用户设备发送的信号，无论是否位于无人机上，都可能在用户设备以及因此无人机的所有者不知情的情况下使用它们来确定用户设备嵌入在无人机中。
[0021]
根据该检测方法的一个特征，所述至少一个参数是根据与通过其接收所述至少一个控制信号的接收波束相关联的仰角的值确定的用户设备的高海拔度，并且其中无人机是
当用户设备的海拔高度大于或等于检测阈值时检测到的。
[0022]
一旦识别了接收波束，就根据基站与用户设备分开的距离、以及接收光束的仰角，来计算嵌入在无人机中的用户设备的海拔高度，以及因此通过扩展的无人机的海拔高度。
[0023]
根据检测方法的一个特征，所述至少一个参数包括代表无人机产生的振动的多个功率谱密度值。
[0024]
通过研究接收到的控制信号的频率响应，可能在频率响应的特定频带中检测代表无人机产生的振动的功率谱密度值。
[0025]
事实上，无人机在飞行状态下产生的振动会对用户设备发送和基站接收的控制信号产生影响。这种振动出现在基站接收到的(多个)控制信号的频率响应中。
[0026]
在检测方法的一个实施例中，当用户设备的海拔高度低于检测阈值时，所述至少一个参数包括代表无人机产生的振动的多个功率谱密度值。
[0027]
在该另一实施例中，检测方法允许尽管无人机的海拔高度低于检测阈值仍然检测到无人机。事实上，当在接收到的控制信号的频率响应中检测到无人机uav产生的振动存在时，尽管用户设备的海拔高度低于检测阈值，仍然认为用户设备嵌入在无人机中。
[0028]
然后可能及早检测到无人机，即起飞后不久，或者故意低空飞行的无人机。
[0029]
根据该检测方法的一个特征，用户设备的高度被确定为以下参数中的至少一个的函数：
[0030]-基站和用户设备之间的距离，
[0031]-所述至少一个控制信号的接收功率，
[0032]-信号传播损耗定律。
[0033]
由于检测方法是基于使用控制信号(例如传输功率的其特性已知)、以及基于使用在基站和用户设备之间建立的传播信道的已知属性(例如通过传播信道的信号传播损耗定律)，因此执行检测方法时确定的海拔高度的值准确可靠。
[0034]
根据另一特征，检测方法还包括向网络的管理实体发送消息的步骤，该消息包括无人机的海拔高度和/或在所述至少一个接收到的控制的频率响应中检测到表示由无人机产生的振动的多个功率谱密度值的指示。
[0035]
基站向网络的管理实体发送检测方法、海拔高度和/或在接收到的控制信号的频率响应中代表无人机的振动的存在的结果。该网络管理实体取决于用户设备是否嵌入在无人机中，决定是否维持通过基站在用户设备与蜂窝通信网络的设备之间建立的通信会话。
[0036]
根据所述检测方法的特性，从所述基站的多个接收波束中确定通过其接收至少一个控制信号的接收波束的步骤包括：
[0037]-为至少一个接收波束确定通过所述波束接收的所述控制信号的接收功率值：
[0038][0039]
其中s
pilot
是控制信号，w
(r)
表示控制信号的接收功率值，是表示接收波束的维数为n
×
1的复系数的行向量；是维数为1
×
n的复系数的列向量，表示基站和用户设备之间的预定义子载波的传播信道估计，n是基站的接收天线的数量，并且r∈{1,...,r}，其
中r是基站的接收波束的数量，
[0040]-确定所述至少一个控制信号的接收功率值大于为其他接收波束确定的所述至少一个控制信号的接收功率值的接收波束。
[0041]
所选择的接收波束是具有比其他接收波束更大的接收功率值的接收波束。换言之，所选择的接收波束是空间方向与用户设备发送的控制信号来自的空间方向最接近的接收波束。
[0042]
在检测方法的一个实施例中，用户设备的海拔高度确定如下：
[0043][0044]
其中，h是用户设备的海拔高度，h是基站的海拔高度，是接收波束的仰角，至少一个控制信号的接收功率的值大于为其他接收波束确定的所述至少一个控制信号的接收功率的值，d为基站与用户设备之间的距离，如果x》0，则sign(x)＝1，否则sign(x)＝-1。
[0045]
当接收波束高于通过基站顶部的水平面时仰角值为正，当接收波束低于同一水平面时仰角值为负。因此，仰角的负值意味着用户设备处于低于基站的海拔高度。
[0046]
本发明还涉及一种用于在网络的管理实体和嵌入在无人机中的用户设备之间进行通信的方法，该方法由网络的管理实体实施，包括以下步骤：
[0047]-接收从用户设备连接到的基站发送的消息，该消息包括无人机的海拔高度和/或在由用户设备发送的并由基站接收的至少一个控制信号的频率响应中检测到无人机产生的振动的指示，
[0048]-当确定检测到的海拔高度和/或振动对应于无人机时，向用户设备发送请求其将自己识别为无人机的消息。
[0049]
网络的该管理实体向蜂窝通信网络的实体发送用户设备嵌入或未嵌入在无人机中的信息，该实体能够决定是否维持通过基站在用户设备和蜂窝通信网络的设备之间已建立的通信会话。
[0050]
在通信方法的替代实施例中，该方法包括当用户设备不将自己识别为无人机时，中断通过基站在用户设备与通信网络的设备之间建立的通信会话的步骤。
[0051]
本发明还涉及一种能够检测无人机的基站，该无人机具有连接到所述基站的机载用户设备，该基站包括用于以下的部件：
[0052]-从所述基站的多个接收波束中确定接收波束，通过该接收波束接收由用户设备发送的至少一个控制信号，
[0053]-根据所述至少一个控制信号的接收功率、和与通过其接收所述至少一个控制信号的接收波束相关联的仰角值，确定用户设备的海拔高度，
[0054]-当用户设备的海拔高度大于或等于阈值时，检测无人机。
[0055]
这样的基站例如是“下一代节点b”(gnb)类型的设备。
[0056]
根据基站的一个特征，后者还包括用于向网络的管理实体发送消息的部件，该消息包括无人机的海拔高度和/或在所述至少一个接收的控制信号的频率响应中检测到代表无人机产生的振动的多个功率谱密度值的指示。
[0057]
本发明还涉及一种能够与嵌入在无人机中的用户设备通信的网络的管理实体，该网络的管理实体包括用于以下的部件：
[0058]-接收从用户设备连接到的基站发送的消息，该消息包括无人机的海拔高度和/或在由用户设备发送的并由基站接收的至少一个控制信号的频率响应中检测到无人机产生的振动的指示，
[0059]-当确定检测到的海拔高度和/或振动对应于无人机时，向用户设备发送请求其将自己识别为无人机的消息。
[0060]
在网络的管理实体的一个实施例中，后者包括，当用户设备不将自己识别为无人机时，用于实现中断通过基站在用户设备与通信网络的设备之间建立的通信会话的部件。
[0061]
本发明最后涉及一种包括程序代码指令的计算机程序产品，该程序代码指令在由处理器执行时用于实现如上所述的方法。
[0062]
本发明还涉及一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序包括用于执行上述根据本发明的方法的步骤的程序代码指令。
[0063]
这样的记录介质可以是能够存储程序的任何实体或设备。例如，介质可以包括存储介质，例如rom，例如cd rom或微电子电路rom，或磁记录介质，例如usb棒或硬盘。
[0064]
另一方面，这样的记录介质可以是诸如电或光信号之类的可传输介质，其可以通过电缆或光缆、通过无线电或通过其他方式传送，使得其中包含的计算机程序可远程执行。根据本发明的程序尤其可以通过网络下载，例如因特网。
[0065]
或者，记录介质可以是其中合并有程序的集成电路，该电路适于执行或用于执行作为本发明的目的的上述方法。
附图说明
[0066]
本发明的其他目的、特性和优点将在阅读以下描述后变得更加清楚，该描述通过简单的说明性示例给出，而不是对附图进行限制，其中：
[0067]
[图1]：该图表示其中实现了检测无人机的方法的系统，
[0068]
[图2]：该图表示在执行作为本发明目的的检测方法和通信方法时所实施的不同步骤，
[0069]
[图3]：此图表示可以检测到此类振动的频率响应示例，
[0070]
[图4]：该图表示根据本发明实施例的基站，
[0071]
[图5]：该图表示根据本发明实施例的网络的管理实体。
具体实施方式
[0072]
本发明的一般原理基于使用由位于无人机上或嵌入在无人机中的用户设备发送的控制信号、以及由配备有多个接收天线的基站检测这些控制信号。该多个天线可以对在基站的每个接收天线上接收到的控制信号应用预定义的处理。该处理被定义为使得其应用于接收到的控制信号的结果给出在给定方向上接收到的功率的指示。每个接收处理对应于接收波束，其在空间中的方向尤其由仰角指示。一旦识别了接收波束，通过该接收波束，在所有接收波束中以最高接收功率值接收控制信号，就根据基站与用户设备分开的距离并且根据识别的接收波束的仰角，来计算无人机的海拔高度，从而使无人机能够被检测到。
[0073]
关于[图1]，现在阐述其中实施用于检测无人机的方法的系统。
[0074]
该系统包括至少一个无人机uav，其具有机载用户设备ue。无人机uav位于海拔高
度h。
[0075]
该系统还包括位于建筑物上的基站gnb，例如设备gnb。基站gnb位于海拔高度h处。这样的基站gnb包括n个接收天线，图中未示出。r个接收波束p
(r)
r∈{1,
…
,r}与基站gnb的n个接收天线相关联。r个接收波束中的每一个p
(r)
对应于空间中的方向。这样的方向由仰角er的值表示。当关联接收波束高于通过基站gnb顶部的水平面ph时，仰角er的值为正，而当相关接收波束低于该同一水平面ph时，仰角er的值为负。
[0076]
最后，d表示基站gnb与无人机uav或用户设备ue之间的距离。
[0077]
图[2]表示在执行作为本发明的目的的检测方法和通信方法时实施的不同步骤。
[0078]
在步骤e1中，用户设备ue向基站gnb发送第一消息msg1以请求向蜂窝通信网络的设备注册。
[0079]
在步骤e2中，消息msg1由基站发送到网络的管理实体amf。用户设备ue、基站gnb和网络的管理实体amf之间的交换细节在3gpp发布的文档ts 38.331版本15.8.0中规定。
[0080]
在步骤e3期间，网络的管理实体amf向用户设备发送识别请求msg2，使得用户设备向蜂窝通信网络将自己认证为无人机。
[0081]
用户设备ue在步骤e4期间通过向网络的管理实体amf发送消息msg3，来响应该消息msg2。消息msg3可以包括具有机载用户设备ue的无人机的身份，或者它可以指示用户设备ue不位于无人机上。用户设备ue和网络的管理实体amf之间的这种消息交换可以发生在由3gpp发布的文档ts 23.501版本15.8.0第4.2.2.2.2条中规定的过程的步骤19和21之间，或发生在该过程中的另一点。在特定实施例中，不实施该步骤。在这种情况下，用户设备未发送消息msg3被认为是用户设备ue不位于无人机uav机上的指示。
[0082]
在步骤e5中，网络的管理实体amf发送消息msg4，以确认用户设备ue向蜂窝通信网络的注册。
[0083]
在步骤e6期间，用户设备ue向网络的管理实体amf发送消息msg5，以请求与蜂窝通信网络的设备建立数据会话，amf继而将其中继到负责建立和管理这个会话的蜂窝通信网络的设备。3gpp发布的文档ts 23.502版本15.8.0第4.3.2.2.1或4.3.2.2.2条规定了这样的过程。
[0084]
在步骤e7中，无人机uav起飞。蜂窝通信网络的设备不会被告知该事件。
[0085]
这些步骤e1至e6不直接触发步骤e7和后续步骤，而是例如为了确保作为本发明的目的的检测方法和通信处理被正确执行的先决条件。
[0086]
在步骤e8中，网络的管理实体amf向站gnb发送消息msg6，请求站gnb执行测量以便检测可能的无人机的存在。该步骤e8可以在超时时间到期时触发，超时时间的起点由网络的管理实体amf设置，并且可以随着时间的推移而重复。根据另一个实施例，触发测量的是基站gnb本身。
[0087]
在步骤e9期间，基站gnb执行测量。基站gnb在其n个接收天线上接收由用户设备ue发送的srs控制信号，例如探测参考信号。这样的srs控制信号由用户设备ue定期发送。
[0088]
基站gnb根据已知方法为其n个接收天线中的每一个估计表示在用户设备ue和所考虑的接收天线之间建立的传播信道的复系数。这个估计的结果是向量h。向量h为1
×
n维的复数列向量，其中排列了所有系数hi，系数hi为与基站gnb的天线i对应的系数。
[0089]
r个接收波束p
(r)
，其中r∈{1，...，r}与基站gnb的n个接收天线相关联。接收波束
由p
(r)
表示。向量p
(r)
是维数为n
×
1的复线向量。每个p
(r)
向量根据波束成形领域中的已知方法预先计算，以在接收时指向相对于基站gnb的接收天线在空间中的给定方向。例如，如果基站gnb配备了矩形的规则天线阵列(即所谓的“直立”，即垂直于地面)、该阵列包括在海拔高度上从高到低的编号为m＝0......m-1的m个水平行以及从左到右编号为q＝0......q-1的q个垂直列，则接收波束可以由大小为mxq＝n的二维离散傅里叶变换的系数构成，如下所示：
[0090]
其中：
[0091]
·
m＝0......m-1
[0092]
·
q＝0......q-1
[0093]
·
n＝m
×
q m
[0094]
·
μ(r)∈[0；m-1]
[0095]
·
[0096]
·
如果r≠r
′
，对μ(r)，不同于对μ(r)，(对作为整体必须是不同的，没有必要同时μ(r
′
)≠μ(r)和)，
[0097]
其中r是接收波束，μ(r)表示垂直方向或仰角，取值在0和m之间，表示水平方向，取值在0和q之间。
[0098]
与该接收波束r对应的仰角由下式给出：
[0099]
·
θ(r)是0≤θ(r)≤π/2或3π/2≤θ(r)≤2(正仰角，其值在0和π/2之间)
[0100]
·
是π/2≤θ(r)≤3π/2(负仰角，其值在0和-π/2之间)
[0101]
存在至少一对(r，r
′
)，使得r≠r
′
与μ(r
′
)≠μ(r)，以获得基站gnb可以选择的不同仰角相对应的至少两个接收波束(r，r
′
)。
[0102]
令e＝{e
(1)
，...，e
(r)
}是对应于每个接收波束的一组仰角。假设以下约定：当e＞0时，方向指向水平面ph上方，当e＜0时，方向指向水平面ph下方。
[0103]
例如，在如[y.liu，z.tan，h.hu，l.j.cimini and g.y.li，
″
channel estimation for ofdm，
″
in ieee communications surveys&tutorials，vol.16，no.4，pp.1891-1908，fourthquarter 2014]中描述的正交频分复用类型的多载波波形通信系统的情况下，基站gnb确定通过每个接收波束接收的srs控制信号的接收功率值如下：
[0104][0105]
其中s
pilot
是控制信号，w
(r)
表示控制信号的接收功率值，是表示接收波束的维数为n
×
1的复系数的行向量；是表示基站和用户设备之间的预定义子载波的传播信道的估计的、维数为1
×
n的复系数的列向量，n是基站的接收天线数，而r∈{1，...，r}，其中r是基站的接收波束数。
[0106]w(r)
对应于应用于接收到的控制信号的预定义处理的结果。
[0107]
然后基站gnb确定在所有计算的接收功率值中具有最高接收功率值的接收波束。在特定实施例中，基站确定接收功率值最大的接收波束：
[0108][0109]
基站gnb推导出相应的仰角
[0110]
然后基站gnb确定用户设备ue所在的距离d。例如，知道srs控制信号的传输功率的值，并且知道信号传播损耗定律它定义了由于该信号在位于距离d的用户设备和基站gnb的接收天线之间的传播而导致的信号的功率损耗f(d)，其系数α和β例如在安装时已经测量并预先记录在基站gnb中，基站gnb测量在其至少一个接收天线处接收的srs控制信号的接收功率值，并从中推导出距离d。
[0111]
例如，如果基站gnb基于对单个接收天线接收到的srs控制信号的接收功率值的测量，则距离d估计如下：
[0112]
知道距离d的值，基站gnb然后确定用户设备ue的海拔高度h。例如，ue的海拔高度h计算如下：
[0113][0114]
在特定实施例中，在ofdm(正交频分复用)类型通信系统的情况下，基站gnb还针对ofdm波形的每个子载波编号k＝1......k估计传播信道h
(k)
，并从中推导出用于预定义的接收天线编号n的频率响应，作为的集合。每个子载波对应预定义的频率。基站gnb分析由此获得的频率响应，以便针对与特定频带值对应的子载波{k1，k2，......}的特定集合，检测与代表具有位于飞机上的发送ofdm波的用户设备的、飞行中的无人机uav产生的振动的多个功率谱密度值对应的的多个值。其中可以检测这样的振动的频率响应的示例在[图3]中示出。
[0115]
事实上，无人机在飞行情况下产生的振动会对ue发送的和基站接收的控制信号产生影响。这种振动出现在控制信号的频率响应中。
[0116]
在第一实施例中，基站gnb执行一系列两个测试，以便确定ue是否在无人机uav上。在第一次测试中，基站gnb确定ue的海拔高度h是否高于检测阈值。
[0117]
当是该情况时，基站gnb可选地执行第二次测试以确定无人机uac产生的振动在接收到的控制信号的频率响应中的存在，并从而确认用户设备ue在无人机上。
[0118]
当ue的海拔高度h低于检测阈值时，基站gnb可选地执行第二次测试以确定无人机uav产生的振动、在接收到的控制信号的频率响应中的存在，从而确定用户设备ue嵌入在无人机中。
[0119]
在第二实施例中，尽管无人机的海拔高度h低于检测阈值，但是基站gnb能够检测无人机uav。为此目的，基站gnb还进行一系列的两次测试，以确定用户设备ue是否嵌入在无人机uav中。在第一次测试中，基站gnb确定无人机uav产生的振动是否存在于接收到的控制信号的频率响应中。
[0120]
当是这种情况时，基站gnb可选地执行第二次测试以确定ue的海拔高度h是高于还
是低于检测阈值。实际上，当在接收到的控制信号的频率响应中检测到无人机uav产生的振动的存在时，认为用户设备ue嵌入在无人机uav中，而不管ue的海拔高度h如何，然而，有关无人机海拔高度的信息可能有助于确认检测结果。
[0121]
然后可能及早检测到无人机(即在其起飞后不久)，或者可能检测到故意低空飞行的无人机。
[0122]
在步骤e9期间，基站gnb向网络的管理实体amf发送消息msg8。消息msg8包括用户设备ue的海拔高度h的估计。该海拔高度相对于地平面表示，但可以使用另一参考水平，例如海平面、基站gnb的水平或基站gnb附近最高建筑物的顶部的水平。例如，最后的示例区分了位于无人机上的设备和位于塔的顶层的“普通”用户设备ue。
[0123]
根据实现的实施例，消息mgs8还包括“ex中的无人机振动相似性”，该索引的存在指示已经在接收到的控制信号的频率响应中检测到表示由无人机uav产生的振动的多个功率谱密度值。
[0124]
在步骤e10中，网络的管理实体amf将消息msg8中包含的信息发送到无人机检测设备ddf，以便确认用户设备ue确实嵌入在无人机uav中。或者，网络的管理实体amf自己执行该验证，并且不向无人机检测设备ddf发送信息。
[0125]
在接收到由网络的管理实体amf发送的信息后，无人机检测设备ddf在步骤e11期间使用已知方法执行用户设备ue的位置跟踪，并通过例如利用映射数据交叉引用它，来分析用户设备ue的轨迹。这种跟踪可能会持续延长的时间段。
[0126]
无人机检测设备ddf可以从专门分析来自网络的数据的设备获得关于用户设备ue的移动性的统计信息。该统计信息可能与过去更长或更短的时间段有关。在3gpp发布的文档ts 23.288第6.7.2条中规定了这样的过程。
[0127]
在步骤e12中，无人机检测设备ddf向网络的管理实体amf发送消息msg9。根据对在步骤e11期间收集的关于用户设备ue被嵌入无人机uav中的信息的分析所产生的确定性水平，消息msg9包括“肯定”、“否定”和“未知”指示符。
[0128]
如果消息msg9中包含的指示符是“否定”，则网络的管理实体amf在持续时间t1超时后请求基站再次实现步骤e9。如果消息msg9中的指示符是“未知”，则网络的管理实体amf应在持续时间t2《t1的超时后请求基站再次实现步骤e9。
[0129]
如果msg9消息中包含的指示符是“肯定”，则在步骤e13中，网络的管理实体amf向用户设备ue发送消息msg10，请求其向蜂窝网络设备将自己识别为无人机uav。在另一个实施例中，网络的管理实体amf不向ue发送消息，而是直接向蜂窝通信网络设备发送nsmf_pdusession_release消息(如3gpp发布的文档ts 23.502第5.2.8.2.4条中所定义)，以触发在步骤e6中建立的通信会话中断。结果，用户设备ue不再具有任何连接性，但仍然注册在蜂窝通信网络中，允许通过再次执行一些步骤e8至e12来继续对其进行跟踪。
[0130]
在步骤e14中，用户设备ue通过发送消息msg11来响应，该消息msg11将其识别为机载无人机uav。根据另一实施例，用户设备ue不响应而是再次执行步骤e1，指示其在无人机uav上。
[0131]
如果用户设备ue在没有将自己识别为嵌入无人机的用户设备ue的情况下保持其连接(即在接收到由其管理实体amf发送的消息msg10后的一定时间段内不执行步骤e14)网络在步骤e13期间，网络的管理实体amf向蜂窝通信网络的设备发送nsmf_pdusession_
release消息，以触发在步骤e6中建立的通信会话的中断。
[0132]
在另一个实施例中，网络的管理实体amf向蜂窝通信网络的设备发送如3gpp发布的文档ts 23.502第5.2.8.2.6条中所定义的nsmf_pdusession_updatesmcontext消息。这样的nsmf_pdusession_updatesmcontext消息被修改为包括ue已被检测为在无人机uav飞机上、而尚未将其自身识别为无人机uav的指示。该信息被存储用于传输到计费系统。因此，保持了用户设备ue的连接性，但是在商业级别上可以考虑用户设备ue的用户的“错误”行为，该用户没有配置后者，以便他向蜂窝通信网络声明自己如同被嵌入在无人机中一样。
[0133]
在另一实施例中，可能将用户设备ue的通信速率限制为非常低的值，例如100kb/s，这具有将步骤e6中建立的数据会话的速率限制为该值的效果。因此，用户设备ue在其连接性没有完全中断的情况下受到惩罚。
[0134]
此外，网络的管理实体amf可以在一段时间内、或者直到用户设备ue将其自身识别为无人机uav飞机上的用户设备ue为止，拒绝用户设备ue可以发送的任何后续的建立数据会话的请求。
[0135]
[图4]表示根据本发明实施例的基站gnb。这样的基站gnb能够实现参考图2描述的方法的各种实施例。
[0136]
基站gnb可以包括通过总线405彼此连接的至少一个硬件处理器401、存储单元402、接口403和至少一个网络接口404。当然，基站的组成元件gnb可以借助于总线以外的连接方式连接。
[0137]
处理器401控制基站gnb的操作。存储单元402存储由处理器401执行的用于实现根据本发明实施例的方法的至少一个程序、以及各种数据，例如用于由处理器401执行的计算的参数、由处理器401执行的计算的中间数据等。处理器401可以由任何已知且合适的硬件或软件形成，或者由硬件和软件的组合形成。例如，处理器401可以由诸如处理电路的专用硬件形成，或者可以由诸如执行存储在其存储器中的程序的中央处理单元的可编程处理单元形成。
[0138]
存储单元402可以由能够以计算机可读方式存储一个或多个程序和数据的任何合适的部件形成。存储单元402的示例包括非瞬态计算机可读存储介质，例如固态存储器件、以及加载到读/写单元中的磁、光或磁光记录介质。
[0139]
接口403提供基站gnb和用户设备ue之间的接口。
[0140]
至少一个网络接口404提供基站gnb与网络的管理实体amf之间的连接。
[0141]
[图5]表示根据本发明实施例的网络的管理实体amf。这种网络的管理实体amf能够实现参考图2描述的方法的各种实施例。
[0142]
网络的管理实体amf可以包括通过总线505彼此连接的至少一个硬件处理器501、存储单元502、接口503和至少一个网络接口504。当然，网络的管理实体amf可以借助于总线以外的连接方式连接。
[0143]
处理器501控制网络的管理实体amf的操作。存储单元502存储由处理器501执行的用于实现根据本发明实施例的方法的至少一个程序、以及各种数据，例如用于由处理器501执行的计算的参数、由处理器501执行的计算的中间数据等。处理器501可以由任何已知和合适的硬件或软件形成，或者由硬件和软件的组合形成。例如，处理器501可以由诸如处理电路的专用硬件形成，或者可以由诸如执行存储在其存储器中的程序的中央处理单元的可
编程处理单元形成。
[0144]
存储单元502可以由能够以计算机可读方式存储一个或多个程序和数据的任何合适的部件形成。存储单元502的示例包括非瞬态计算机可读存储介质，例如固态存储器件、以及加载到读/写单元中的磁、光或磁光记录介质。
[0145]
接口503提供网络的管理实体amf和基站gnb之间的接口。
[0146]
至少一个网络接口504提供网络的管理实体amf与蜂窝通信网络中存在的其他设备之间的连接。