中国移动研究院2023低空网络信息服务能力白皮书25页_1mb
报告摘要
低空网络信息服务能力白皮书总结
核心内容概述
《低空网络信息服务能力白皮书》由中国移动(成都)产业研究院与移动通信研究院联合发布,旨在为无人机低空应用提供安全可控、全域覆盖、经济高效、智能开放的信息服务基础设施体系。白皮书聚焦于低空经济发展中的关键问题,提出构建面向低空应用的“连接+算力+能力”新型信息服务技术体系,推动无人机产业的规范化、智能化与可持续发展。
主要观点
- 无人机产业正在快速发展,2022年中国民用无人机市场规模已达443.58亿元,预计到2027年工业无人机市场规模将突破3138亿元。
- 无人机在多个领域如公安、交通、应急、物流、测绘等具有广泛应用,但其发展面临服务监管机制不完善、网络覆盖不足、业务保障能力弱等挑战。
- 5G及5G-A网络具备高可靠、低时延、大带宽、广连接等优势,能够为无人机提供高质量的通信支持和智能监管能力。
- 通过引入网络切片、边缘计算、通感一体化、网络AI等技术,可实现对无人机的全方位管理,包括身份认证、飞行路径规划、安全监管、智能决策等。
关键信息
一、低空经济的发展情况
- 无人机产业已成为推动低空经济发展的重要引擎。
- 2022年《“十四五”民用航空发展规划》出台,强调无人机的创新发展与监管体系建设。
- 无人机的广泛应用正在改变传统行业作业方式,推动低空经济向多领域、多场景发展。
二、低空无人机发展面临的挑战
- 服务监管机制不完善:无人机分类复杂,缺乏统一的认证与授权机制。
- 低空网络服务需优化:现有通信方式无法满足无人机的高密度、高频次、高时效需求。
- 低空业务保障能力弱:无人机对网络带宽、时延、稳定性要求高,需提供定制化网络能力。
三、面向低空应用的信息基础服务能力技术体系
3.1 总体架构
- 构建“看得见、叫得到、管得住”的服务体系。
- 通过“中移凌云”平台实现低空空域产业各方的实时连接与信息共享。
3.2 低空综合信息服务能力
- 全生命周期身份管理服务:通过SIM卡实现无人机唯一身份认证,支持“一机一码”与“一人一码”闭环管理。
- 信息连接服务:支持不同等级的通信连接,实现无人机与监管方、服务方的实时信息互通。
- 飞行基础服务:包括飞行数据共享、电子围栏设置等,提高飞行安全与空域利用率。
- 合作飞行信息服务:提供飞行动态监控、碰撞预警、路径规划、一键净空等功能,支持无人机协同作业。
- 非合作飞行信息服务:实现禁飞区管理、黑飞检测、恶意行为识别,提升非合作无人机的监管能力。
- 算网融合服务:支持无人机任务调度、资源分配、数据处理与分析,实现高效、智能、可扩展的信息服务。
- 智能辅助决策服务:基于NWDAF等智能分析功能,实现飞行轨迹预测、业务质差保障、动态路径优化等能力。
3.3 低空网络增强能力
- 低空网络增强架构:引入UASNF、感知处理网元等,实现无人机业务的专用网络支持。
- 可信身份识别机制:结合CAA级与3GPP级身份凭证,实现无人机的可信接入与管理。
- 安全管理及定位追踪能力:支持无人机位置报告、状态监控、飞行授权等,提升监管效率与安全性。
- 网络AI辅助无人机监管:通过NWDAF实现无人机业务质差保障与飞行轨迹智能分析,辅助监管与决策。
- 通感算一体化:融合通信、感知与计算能力,构建综合高速信息体系,实现无人机的全面监管与高效服务。
演进路线
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第一阶段:技术与标准引领
- 实现无人机管理闭环,构建统一身份认证与权限管理体系。
- 推进通感一体化主动探测网络架构,验证黑飞探测能力。
- 推动国内外标准与规范体系建设。
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第二阶段:架构与能力增强
- 构建增强型网络架构,新增UAS NF与感知处理网元。
- 引入核心网智能化能力,增强无人机状态分析与飞行服务保障。
- 通过边缘计算下沉,实现“业务运营+体验管理”一体化解决方案。
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第三阶段:产业与能力升级
- 搭建多播广播辅助DAA系统,实现无人机避障通知等区域化服务。
- 构建成熟的通感算一体化探测架构,提升低空信息服务能力。
- 完善设备制造、通信组网、行业应用等多方面标准,提升国际竞争力。
总结
《低空网络信息服务能力白皮书》系统分析了无人机低空应用的发展现状与挑战,提出了以5G及5G-A网络为基础,结合AI、通感一体化等技术构建的低空信息基础服务能力体系。该体系不仅提升了无人机的安全监管与高效服务能力,还为低空经济的数字化发展提供了坚实支撑。白皮书为行业提供了明确的技术路线与发展方向,呼吁各方共同推动低空网络信息服务的标准化、智能化与产业化进程。
缩略语列表
| 缩略语 | 英文全名 | 中文解释 |
|---|---|---|
| 3GPP | the 3rd Generation Partner Project | 第三代合作伙伴计划 |
| 5G | 5th Generation of Cellular Mobile Communications | 第五代蜂窝移动通信技术 |
| AI | Artificial Intelligence | 人工智能 |
| GMLC | Gateway Mobile Location Centre | 网关移动定位中心 |
| NF | Network Function | 网络功能 |
| NWDAF | Network Data Analytics Function | 网络数据分析功能 |
| PDU | Protocol Data Unit | 协议数据单元 |
| QoE | Quality of Experience | 体验质量 |
| SLA | Service-Level Agreement | 服务等级协议 |
| SF | Sensing Function | 感知功能 |
| TPAE | Third Party Authorized Entity | 第三方授权实体 |
| UAS | Uncrewed Aerial System | 无人飞行系统 |
| UAV | Uncrewed Aerial Vehicle | 无人驾驶飞行器 |
| UE | User Equipment | 用户设备 |
| UPF | User Plane Function | 5G用户面网元功能 |
| USS | UAS Service Supplier | 无人机服务供应商 |
| UTM | Uncrewed Aerial System Traffic Management | 无人机系统交通管理 |
| UUAA | USS UAV Authorization/Authentication | USS UAV鉴权/授权 |
| UUID | Universal Unique Identifier | 通用确定ID |
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