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
《低空网络信息服务能力白皮书》聚焦于无人机低空应用的网络信息服务体系建设,旨在通过5G及5G-A技术,构建安全可控、全域覆盖、经济高效、智能开放的低空信息基础服务能力体系,推动低空经济的数字化发展和规范化管理。
主要观点
- 低空经济快速增长:无人机已广泛应用于公安、交通、应急、物流、测绘等领域,市场规模持续扩大,预计2027年工业无人机市场规模将达3138亿元。
- 5G及5G-A技术优势:5G网络具备广覆盖、高速率、低时延、高安全性等特性,可有效支撑无人机的管理和服务需求。5G-A进一步引入通感一体化、网络AI等新技术,增强无人机监管与服务能力。
- 低空网络服务面临挑战:包括服务监管机制不完善、网络覆盖需优化、业务保障能力不足等,亟需构建系统化、智能化的网络服务体系。
- 低空综合信息服务能力:涵盖全生命周期身份管理、信息连接、飞行基础服务、合作与非合作飞行信息服务、算网融合、智能辅助决策等,支撑无人机的高效、安全运行。
- 低空网络增强能力:通过引入网络切片、边缘计算、可信身份识别、安全管理、定位追踪、网络AI、通感算一体化等能力,提升无人机监管与服务的智能化和精准化水平。
- 演进路线清晰:分三阶段推进低空网络信息服务能力发展,从技术标准引领到架构能力增强,再到产业能力升级,逐步构建完整的低空信息服务体系。
关键信息
低空综合信息服务能力
-
全生命周期身份管理服务:
- 通过SIM卡实现无人机的唯一身份标识。
- 支持“一机一码”和“一人一码”的闭环管理。
- 适用于研发制造、认证适航、流通运行和监管服务的全生命周期。
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信息连接服务:
- 实现无人机与行业相关方的高效信息互通。
- 支持定制化连接通道,提升监管与服务的实时性与可靠性。
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飞行基础服务:
- 实现飞行数据实时共享,支持隐私分级与按需开放。
- 提供电子围栏功能,用于空域管理与飞行安全控制。
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合作飞行信息服务:
- 实现无人机之间的协同作业、避障、路径规划等功能。
- 支持一键净空操作,提升对敏感区域和临时管制区域的响应能力。
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非合作飞行信息服务:
- 通过5G网络实现对黑飞无人机的识别、追踪与反制。
- 支持禁飞区管理、飞行计划审核与恶意行为检测。
-
算网融合服务:
- 实现数据与算力的高效协同,按需调度计算、存储与网络资源。
- 支持“连接+算力+能力”新型信息服务体系的构建。
-
智能辅助决策服务:
- 基于NWDAF进行无人机业务质量保障与飞行轨迹分析。
- 提供智能预警、路径优化、飞行禁限区域管理等功能。
低空网络增强能力
-
低空网络增强架构:
- 引入UAS NF、感知处理网元等专用网元,提升无人机业务隔离与传输质量。
- 支持无人机的可信标识引入与统一管理。
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可信身份识别机制:
- 建立基于CAA级和3GPP UAV身份凭证的无人机可信标识体系。
- 实现无人机身份注册、分发、认证与权限管理。
-
安全管理及定位追踪能力:
- 基于5G网络实现无人机位置报告与状态监控。
- 支持飞行授权、C2配对授权等安全管理流程。
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网络AI辅助无人机监管:
- 通过NWDAF实现无人机业务质差智能保障与飞行轨迹智能分析。
- 提升无人机飞行安全与网络服务质量。
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通感算一体化:
- 融合通信、感知与计算能力,实现无人机的全面监管与高效服务。
- 高频探测技术(如毫米波)可提升无人机感知精度与网络效率。
演进路线
-
第一阶段:技术与标准引领:
- 实现无人机管理闭环,建立统一身份注册与认证体系。
- 验证黑飞探测能力,推动标准规范体系建设。
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第二阶段:架构与能力增强:
- 构建增强网络架构,新增UAS NF与感知处理网元。
- 引入网络智能化能力,提升无人机状态分析与服务保障能力。
- 推动边缘计算与本地化算力,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:
- 针对无人机集群,实现多播广播辅助DAA(探测与避让)服务。
- 构建成熟的通感算一体化探测架构,形成完整的信息服务能力集合。
- 推动行业标准与规范,提升国际竞争力与产业影响力。
未来展望
本白皮书强调,低空网络信息服务能力是推动低空经济可持续发展的关键基础设施。通过5G及5G-A技术的深度应用,结合AI、通感一体化等新兴技术,构建高效、智能、安全的低空信息基础服务能力体系,将为无人机监管和服务提供坚实支撑。
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 | 通用唯一标识符 |
总结
本白皮书系统性地分析了低空经济的发展现状、面临的挑战及未来演进方向,提出以5G及5G-A网络为核心,构建面向低空应用的综合信息服务平台与网络增强体系。通过全生命周期身份管理、信息连接、飞行基础服务、智能辅助决策、通感算一体化等关键技术,实现无人机的高效、安全、智能管理,助力低空经济的数字化、智能化发展。
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