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1、低空網絡信息服務能力白皮書Whitepaper for Information Service Capability of Low-altitude Network2023中國移動（成都）產業研究院中國移動通信研究院2023 年 6 月低空網絡信息服務能力白皮書引言引言低空網絡信息服務能力白皮書 結合無人機低空應用需求，發揮 5G 及 5G-A 移動通信網絡和技術優勢，為低空經濟發展提供安全可控、全域覆蓋、經濟高效、智能開放的低空信息基礎服務能力體系。截至 2022 年底，全國移動通信基站總數達 1083 萬個，其中 5G 基站數量為 231.2 萬個，已形成覆蓋全域的信息服務基礎設施體系，如

2、何有效地利用這張大網，為無人機管理和服務提供強有力的技術支撐、促進低空經濟持續開放與蓬勃發展是擺在我們面前的迫切任務。隨著空中活動需求的增加，各類飛行器能力正逐步覆蓋全空域、多行業需要。無人機的能力范圍涵蓋了從低空到高空的各個高度層，包括微型無人機、中型無人機、大型無人機等各類機型，應用于公安、交通、應急、物流、測繪等諸多領域，正推動生產生活模式的轉變。與此同時，在國際標準、產業能力上，5G 及 5G-A 通信網絡正加速推進與無人機系統等各行各業的深度融合，依托于 5G 網絡可實現對無人機的可信接入和位置管理，并借助于通感一體化、網絡 AI 等 5G-A 新技術，助力打造無人機飛行業務的全域監

3、管及高效服務的全新能力。中國移動（成都）產業研究院聯合中國移動通信研究院從低空綜合信息服務能力和低空網絡增強能力出發，構建面向低空應用的信息基礎服務能力技術體系。以低空網絡增強能力為支撐，通過綜合信息服務平臺“中移凌云”實現低空空域產業各方的實時連接，促進信息的高效傳遞與共享，支撐任何時間、任何地點、任何角色間的高質量通信，保障了管理者看得見、叫得到、管得住，應用者全域飛、安全飛、智能飛，實現了高效率、低成本的“一鍵凈空”。充分發揮中國移動大網優勢，將 5G 及 5G-A 網絡能力適配監管方和產業界需求，加快建設新型低空信息基礎設施和“連接+算力+能力”新型低空信息服務體系，以信息能量化推動低

4、空經濟的數字化建設。低空網絡信息服務能力白皮書目錄目錄一、低空經濟的發展情況.1二、低空無人機發展面臨的挑戰.3三、面向低空應用的信息基礎服務能力技術體系.43.1 總體架構.43.2 低空綜合信息服務能力.53.2.1 全生命周期身份管理服務.53.2.2 信息連接服務.73.2.3 飛行基礎服務.83.2.4 合作飛行信息服務.83.2.5 非合作飛行信息服務.93.2.6 算網融合服務.93.2.7 智能輔助決策服務.103.3 低空網絡增強能力.113.3.1 低空網絡增強架構.123.3.2 可信身份識別機制.123.3.3 安全管理及定位追蹤能力.133.3.4網絡 AI 輔助無人

5、機監管.153.3.5 通感算一體化.16四、演進路線.18五、總結.19六、縮略語列表.20七、參考文獻.21低空網絡信息服務能力白皮書1一、低空經濟的發展情況一、低空經濟的發展情況習近平主席在中共中央政治局第三十四次集體學習時強調，要加快新型基礎設施建設，加強戰略布局，加快建設高速泛在、天地一體、云網融合、智能敏捷、綠色低碳、安全可控的智能化綜合性數字信息基礎設施，打通經濟社會發展的信息“大動脈”。2022年 1 月中國民用航空局、國家發改委、交通運輸部聯合印發“十四五”民用航空發展規劃，大力引導無人機創新發展，積極拓展服務領域，完善法規標準體系，創新無人機產業生態。近年來，無人機產業已呈

6、現快速發展的態勢，2022 年中國民用無人機市場規模已達443.58 億元，預計 2022-2027 年我國工業無人機行業市場規模年復合增長率（CAGR）為 39%，到 2027 年我國工業無人機行業市場規模將達到 3138 億元（數據來源：前瞻產業研究院）。無人機產業構成主要由上游（無人機零部件制造商及分系統研制商）、中游（無人機系統集成及服務提供商）、下游（公安、應急、交通、巡檢、測繪等應用場景）為主,隨著產業技術的不斷創新，將顛覆眾多行業的傳統作業方式，朝著行業多領域、性能多樣化的新局面發展。結合 AI 人工智能、信息通信、北斗導航等新一代通信和信息技術，無人機產業成為推動經濟增長和滿足

7、人民生活需求的新引擎。圖 1-1 中國無人機市場規模以上數據表明，無人機產業已進入快速增長期，無人機充滿整個低空立體空間已成為一個明確趨勢。同時，國內外相關機構均著手制定低空空域管理的相關辦法及法規。2023 年 4 月國務院審議通過無人駕駛航空器飛行管理暫行條例（草案），規范無人機飛行以及有關活動，并加快完善監管體制機制，健全監管服務平臺，提升監管服務能力，確保飛行活動安全有序。該條例的出臺，標志著國家加快了對無人機飛行管理體系低空網絡信息服務能力白皮書2的建設與健全，對整個無人機產業的發展具有重大意義。另外，美國 FAA 在無人監管方面也頒布相關要求，規定無人機通過 Remote ID 系

8、統進行身份廣播，為政府部門提供追蹤和控制的能力；歐盟航空安全局(EASA)也在積極解決無人機安全交通管理面臨的問題與挑戰，制定了監管草案，明確提出了要在 U-space 中建立更高級別的安全要求。低空網絡信息服務能力白皮書3二、低空無人機發展面臨的挑戰二、低空無人機發展面臨的挑戰低空空域無人機活動的特點包括設備異構、高密度、高頻次、全覆蓋、大連接、高時效、高安全要求等。目前低空網絡服務面臨輔助監管機制不完善、低空網絡覆蓋仍需優化、低空業務保障有待提高等諸多難題。傳統單一的監管及運營服務方式已經無法滿足無人機的監管和服務需求，從單一到體系化轉變的趨勢逐漸顯現。（1 1）服務監管機制尚不完善）服務

9、監管機制尚不完善無人機分類分級復雜，平臺構型包含多旋翼、固定翼、混合型等多種。無人機產品的異構化導致對于無人機的服務及管理缺乏有效的規則及機制，造成了目前無人機使用過程中難識別、難監管、難處理等一系列難題，亟需統一的監管機制實現對無人機接入、鑒權授權、飛行業務等有效管控。（2 2）低空網絡服務仍需優化）低空網絡服務仍需優化蜂窩網絡基站的密度不斷增加，已經具備了廣域覆蓋和高速數據傳輸能力。但現有的大量無人機仍依賴于與地面站的單點通信方式，極大限制了無人機空中作業的靈活性和自主性，導致信息孤島現象嚴重，飛行信息無法有效共享，削弱了數據資源帶來的經濟價值，加大了管理難度。為建立更加開放共享的低空網絡

10、服務，需要更加全面的網絡架構升級、無線資源優化，同步保障數據鏈路安全以支撐低空一張大網的落地。（3 3）低空業務保障有待提高）低空業務保障有待提高無人機需具備高度的智能化能力，包括感知、識別、決策、控制等多方面的技術支持，對網絡連接的上下行帶寬、業務時延、以及網絡的鏈路穩定性提出了較高的要求，通信網絡需要針對不同的無人機業務類型提供特定的網絡能力，包括對不同載荷業務的網絡能力適配，以及基于網絡狀況對無人機飛行路徑的優化等。整體來看，低空無人機發展需要推動行業進行體系化服務及監管能力升級，加速行業向規范化、標準化快速過渡，通過提供高效、可靠的監管及服務通道，推動行業向更加成熟、可持續發展的方向邁

11、進。低空網絡信息服務能力白皮書4三、面向低空應用的信息基礎服務能力三、面向低空應用的信息基礎服務能力技術體系技術體系3.13.1 總體架構總體架構為實現對無人機的有效管理，需要監管者能在任何時間任何地點與任何無人機保持低時延的雙向通信，以保證監管者對無人機能看得見、叫得到、管得住?？吹靡娍吹靡姡罕O管部門及被授權的相關服務能力提供部門能夠全方位、實時地了解無人機的運行情況，包括無人機的位置、飛行高度、速度等信息，以及無人機的行為模式、飛行軌跡等數據。只有看得見，才能及時發現無人機的異常行為，有效預防和應對無人機的安全風險。叫得到叫得到：監管部門能夠通過各種手段及時向無人機進行管理和指導，如通過實

12、時通信、飛行限制等方式實現對無人機的實時控制和管理。只有叫得到，才能有效控制無人機的行為，提高無人機的安全性和穩定性。管得住管得?。罕O管部門能夠直接參與無人機的注冊、審批、管理等各個環節，以實現對無人機的全面、精準監管。為實現該目標，本文提出了面向低空應用的信息基礎服務能力體系支撐監管方隨時隨地、高效率、低成本的“一鍵凈空”等高效管理能力，信息基礎服務能力技術架構如圖 3.1-1 所示。低空網絡信息服務能力白皮書5圖 3.1-1 技術架構3.23.2 低空綜合信息服務能力低空綜合信息服務能力國家大力推動低空產業經濟發展，借助大規模移動通信網絡，提供高可靠低時延、大帶寬、廣連接和高安全性等優勢，

13、提供全天候隨時隨地無人機高質量信息服務，實現無人機分級、分類、分區域的連續管理，加強移動通信網絡在無人機領域的應用，助力低空產業數字化的發展。3.2.13.2.1 全生命周期身份管理服務全生命周期身份管理服務隨著無人機應用的不斷擴展，無人機數量的不斷增加，無人機的統一身份認證能力變得尤為重要。無人機的統一身份認證能力可以有效提高無人機的安全性、可管理性和可追溯性，是構建無人機全生命周期高速信息通道的關鍵。我們提出通過用戶信息與設備信息相結合，構建無人機在全球范圍內的唯一身份標識信息，提供面向無人機設備和操作人的數字身份證管理體系。SIM(Subscriberidentity Module)卡是

14、移動通信用戶所持有的 IC 卡，稱為用戶識別卡。該身份信息由運營商生成和管理，每張 SIM 卡具有全球唯一的身份信息，可以有效避免身份的沖突。同時，SIM 卡存儲了唯一識別碼和身份信息，其身份信息支持與無人機其他信息進行強關聯，采用密鑰加密和認證機制進行保護，即使竊取了 SIM 卡也很難破解其中的加密信息，促進更加全面、可靠的無人機管理。此外，運營商可以對 SIM 卡進行遠程管理和監控，在發生異常情況時對 SIM 卡進行鎖定和保護。以 SIM 卡作為無人機唯一身份有著唯一性、安全性、可靠性、靈活性等諸多優勢，可提供完備、安全的數字身份管理體系。無人機身份信息統一認證流程包含了注冊、分發、認證和

15、權限管理四個環節，分布在無人機的研發制造、認證適航、流通運行和監管服務的全生命周期，支持隨時隨地獲取無人機的身份、所屬權、運營人等諸多信息。研發與制造。低空無人機的種類繁多，不同設備有不同的硬件、軟件和通信標準，這種差異性使得設備之間難以互操作和互通，增加了設備的管理和維護成本。全生命周期身份管理推動設備生產商在設備生產之初完成無人機身份憑證聯網備案，實現“一機一碼”的管理體系，從源頭提供符合監管要求的無人機產品，確保設備的統一規范化和安全合規性。認證與適航。無人機駕駛航空器具有多樣化、個性化的需求，目前適航認證環節缺低空網絡信息服務能力白皮書6乏基于現有設施的統一身份監管通道，結合無人機駕駛

16、航空器具有快速更新、升級的特點，適航認證的周期也需要大量人力成本支撐?；?SIM 卡的全生命周期身份管理服務以“一人一碼”方式實現認證與適航過程中的管理。在無人機起飛前，可通過綜合信息服務發送身份信息及飛行計劃，監管方或服務提供方進行聯網身份認證及飛行計劃審核，身份及飛行權限認證成功后無人機正常啟動執行任務，否則，無人機將被禁止起飛。無人機統一身份的認證與適航流程如圖 3.2.1-1 中所示。圖 3.2.1-1 無人機統一身份的認證與適航流通與運行。在智能化流通與運行中，無人機需要可信的追蹤渠道，降低信息綁定及變更成本。低空綜合信息服務用于連接各個子系統，將設備和傳感器數據整合到統一集中化信

17、息處理平臺中，實現數據的互通和共享，支撐飛行過程中實時監測與權限管理。其中，權限管理包含對無人機的操作、運行和訪問等行為進行管理和監督，授權過程應嚴格基于統一身份憑證，根據無人機的使用范圍和任務進行授權管理，確保無人的安全性、合規性和可靠性。監管與服務。全生命周期的身份管理能力進一步支撐監管的科學化、規范化、標準化，既向監管方提供了全局視野，強化了合作無人機的管理效率，降低黑飛誤檢率，同時也為其他服務提供商提供了可靠的實時信息反饋?；诂F有基礎設施完成低成本監管通道搭建，通過技術手段保障監管的效率和成本，建立起全方位、多層級、多方參與的管理體系。經過多年發展，移動蜂窩網的身份認證和鑒權技術已相

18、當成熟，有極大的安全和完備性優勢，各大通信運營商也已經形成完備的管理體系。無人機作為新興行業，可以在此成熟體制的基礎上，快速復用其能力。低空綜合信息服務能力支持蜂窩網身份認證和鑒權能力的對外開放，為服務和監管方提供完整的能力映射，快速實現“一機一碼”和低空網絡信息服務能力白皮書7“一人一碼”的閉環管理，助力監管和服務方快速打造無人機全生命周期身份管理能力。3.2.23.2.2 信息連接服務信息連接服務信息連接作為無人機與行業相關方信息互通的關鍵環節，是低空信息共享的基礎底座。該服務基于無人機的身份認證信息可提供不同等級的信息通道，一方面為不同類型的行業用戶給予不同服務等級的連接能力，同時為運營

19、人、監管方可提供定制化連接通道。通信網絡和云平臺的融合，實現了一套實時在線、互聯互通、低成本、穩定可靠、可回溯的信息連接通道，充分發揮云網融合優勢，為無人機的安全監管提供有效基礎能力支撐。圖 3.2.2-1 無人機信息連接服務流程網聯無人機（網聯無人機是指接入 4G、5G 等移動通信網絡并完成身份認證的無人機）具有聯網即認證的實時合法驗證特點，開機后通過移動通信網絡上報位置及身份信息進行驗證，“網絡+平臺”可自動驗證無人機身份合法性，同時監管機構根據無人機位置判斷是否滿足起飛要求，驗證通過后無人機即可執飛，無需提前報批飛行計劃。利用通信網絡實現無人機飛行安全監管，一方面，可對接入通信網絡的無人

20、機進行身份認證，另外，基于移動通信這張大網，可按需獲取無人機實時飛行位置等數據，并支持將數據信息安全合法的開放給監管機構。同時，監管機構可利用通信網絡向指定區域無人機廣播消息/應急處置指令，實現按區域的無人機精準監管。低空網絡信息服務能力白皮書83.2.33.2.3 飛行基礎服務飛行基礎服務無人機飛行數據實時共享：無人機的飛行數據可根據用戶的業務類型劃分隱私等級，根據隱私等級實現飛行數據的合理開放。無人機飛行數據實時共享是低空經濟發展的第一步：無人機飛行位姿數據在機群協同作業、空中交通動態規劃、無人機實時飛行導航等能力應用中提供了重要依據；根據無人機飛行任務類型網絡質量保障可自動調整優先保障區

21、域；可自動分析飛行熱點區域，其分析結果作為有效依據為監管和運營提供輔助決策。無人機飛行電子圍欄：用戶可對低空區域設置電子圍欄，支持對電子圍欄范圍、屬性、有效時間、告警規則等進行自定義。作為運營人，可利用電子圍欄對空域進行精細化管理，從而實現低空資源的合理分配，有效提高空域利用率。對于監管方，可將空域劃分為不同屬性的電子圍欄并設置無人機飛行告警規則，實現對空域的自動、高效管理。作為飛行用戶，可實時查看電子圍欄劃設情況，根據飛行任務合理規劃飛行航線及時間，提高飛行安全性與合規性。3.2.43.2.4 合作飛行信息服務合作飛行信息服務隨著無人機在低空飛行中的活動日益增多，確保其飛行安全和與其他飛行器

22、的協同成為必要要求。機機之間、管理者和服務提供者之間均需要標準、高性能的信息共享服務。對于合作類無人機，其無人機身份、飛行計劃、實時飛行動態等基礎信息均已在低空綜合信息服務系統中記錄，系統可對其生命周期進行管理并向其提供服務。合作飛行信息服務可實時獲取合作類無人機飛行動態信息，根據目標的位置、速度和航向等信息，對潛在碰撞威脅進行預警，根據檢測到的障礙物和其他航空器的位置，為無人機生成安全的飛行路徑。合作飛行信息服務可以根據管理方和服務提供方下達的策略，對合作類無人機進行管理。合作飛行信息服務可作為探測和避讓(DAA)系統的一部分，不僅支持提供高質量信息通道，對無人機進行飛行過程監視，還支持根據

23、預先制定的規則，實時上報告警，執行禁飛、限飛、避讓等指令。除此之外，合作飛行信息服務支持對合作類無人機進行強制管理，確保其安全、合法和可持續的運行，同時保障其他航空器、地面設施和公眾的安全。合作飛行信息服務具備一鍵凈空能力，支持快速響應和凈空操作，減輕無人機對敏感區域或臨時管制區域低空網絡信息服務能力白皮書9造成的潛在安全威脅和干擾。該服務采用自動化控制技術，通過預設邏輯實現無人機的快速響應和凈空操作。一旦系統檢測到無人機的入侵或潛在威脅，可以通過一鍵操作啟動凈空程序。3.2.53.2.5 非合作飛行信息服務非合作飛行信息服務隨著我國低空環境開放試點的進一步擴大，國家空域監管部門對低空飛行的安

24、全防御與反制也提到了更高的位置上，直接關系著低空空域的開放進度和低空經濟的走向，包括空軍、民航、公安在內的主要管控部門都出臺了相應的政策法規，明確要求在逐步開放空域的同時必須加強低空飛行的監管與反制能力。隨著 5G 通信技術的不斷發展，除了傳統的雷達等探測技術以外，在移動通信系統中引入感知能力，利用基站進行目標區域或目標物體進行感知，可以高效完成非合作無人機的探測與原理。非合作飛行信息服務具備禁飛區的統一管理能力，一方面執行監管方下發的禁飛區指令，一方面結合無人機上報的飛行計劃作統一管理?；跓o人機的統一身份憑證，結合實時飛行位置、速度及飛行計劃等信息，在提高白飛管理效率的同時降低黑飛的誤檢率

25、。針對基站檢出的黑飛無人機，提供實時可視化結果，并與數據庫比對篩選后給予警告。除此之外，非合作飛行信息服務具備無人機惡意行為檢測能力，對黑飛無人機的行為信息進行全面評估，輔助反制決策，其服務執行流程如圖 3.2.5-1 中所示。圖 3.2.5-1 非合作飛行信息服務流程3.2.63.2.6 算網融合服務算網融合服務算力、存儲、帶寬是構建“連接+算力+能力”新型信息服務體系過程中必須面對的難題。隨著無人機行業的數字化升級，需要算力與網絡更加緊密地融合。網絡需要感知業務的個性化算力需求，具備全局數據處理和計算能力，提供最優的數據到算力的路由低空網絡信息服務能力白皮書10服務，實現綜合能效的最佳匹配

26、。低空綜合信息服務平臺集成了當前低空的無人機身份、位置、傳感、飛行計劃、權限等信息，同時可接入第三方服務提供的氣象、地理等信息，結合網絡質量指標及算力資源分布及使用情況，具備實現在云、邊、端之間按需分配和靈活調度計算資源、存儲資源以及網絡資源的絕佳條件。算網融合服務實現數據與算力的均衡連接、高效協同和彈性擴展，其結構如圖3.2.6-1 中所示。算網融合服務基于場景類型與算力分布，按需建立從數據到算力間的連接，從單個處理器的多核算力均衡擴展至多臺服務器間的多機算力均衡，實現全局算力協同供應。同時，支持根據網絡、數據、算力動態分布調整擴展策略，最終實現“東數西算”織就全國算力一張網，構建全國一體化

27、數據中心全新布局，讓算力成為公共服務。圖 3.2.6-1 算網融合服務示意圖3.2.73.2.7 智能輔助決策服務智能輔助決策服務隨著低空運行的發展，無人機的數量和運行頻次均會激增，對飛行的監管和服務必然需要更高效的手段，必然需要智能化系統來輔助提高人工監管、控制和服務的效率。綜合信息服務能力支持管理多種探測設備，提供主動和被動的探測能力，融合位置，地理，網絡，任務等多種數據信息，并經過其核心網連接實現統一管理，同時提供全網調用的算力能力，在此基礎上，可向第三方提供全域覆蓋的智能輔助決策能力，以大幅提高低空綜合信息服務的數字化水平，為通信保障、航線劃設、飛行避障、多任務協同、監管調度等功能提供

28、強大的智能數字底座。低空綜合信息服務能力協調多個無人機的任務分配、路徑規劃和數據傳輸，實現無人機的整體監控、任務調度和資源管理。在無人機通信中，網絡資源包括無線頻譜、帶低空網絡信息服務能力白皮書11寬、信道等。通過動態路由選擇，可以根據當前網絡資源的利用情況和無人機的通信需求，實時調整通信路徑，選擇最優的路由方式，使得各個無人機之間的通信負載均衡，充分利用網絡資源。圖 3.2.7-1 無人機動態路由分配除此之外，在無人機和地面站之間備選多條通信鏈路，提高通信的可靠性和抗毀能力。在無人機通信中，由于環境的復雜性和不確定性，單一鏈路通信可能會受到干擾、信號衰減或故障等問題的影響，導致通信中斷或信號

29、質量下降。多鏈路冗余策略支持高效評估多條鏈路，即使其中一條鏈路發生故障或受到干擾，仍然能夠保持通信的連續性和穩定性。3.33.3 低空網絡低空網絡增強增強能力能力5G 網絡自 3GPP R17 版本開始，拉開對無人機業務的定向適配增強的序幕，通過通信網絡實現對無人機的標識引入、可信識別、鑒權授權及定位追蹤；同時也可通過網絡智能化實現對無人機業務質量的保障和飛行軌跡智能分析；亦可以通過進一步引入通感一體化能力及網絡算力提升，實現對無人機飛行及業務狀態的高效監管及服務。中國移動牽頭推動 R19 無人機課題的研究，持續推動網絡對無人機航路監測與優化及無人機避障的深度支持。低空網絡信息服務能力白皮書1

30、23.3.13.3.1 低空網絡增強架構低空網絡增強架構圖 3.3.1-1 3GPP 無人機組網架構為了加強網絡與無人機業務的融合與適配，5G 網絡可通過引入網絡切片、邊緣計算等成熟技術及解決方案，提升無人機業務隔離、傳輸質量和業務性能；同時可針對網絡側鑒權、授權，智能化分析以及無人機 SLA 策略等新型技術方案進行拓展研究，實現對無人機業務安全性及連續性進一步保障，進而加速通信網對無人機產業的支持步伐。從架構上引入無人機業務專用網元 UAS NF，該網元可作為連接網絡與無人機業務側的樞紐，并通過網絡側設置的無人機標識增加網絡對無人機類設備的識別與管控，包含對無人機設備及業務的鑒權、授權等相關

31、結果的對外開放。網聯無人機鑒權授權：可在 UAV 在啟用 UAS 服務連接之前，通過通信網絡設定特定流程 USS UAV Authentication&Authorization(UUAA)實現對 UAV 進行認證和授權。無人機可信標識引入：建立可信的無人機標識管理體系，為具備傳統 CAA 級 UAV ID的無人機設置可以在 5G 網絡中使用的標識，并將上述兩類標識進行關聯管理，打通網絡域與無人機管理域的協同連接，實現無人機標識的可信管理。無人機飛行授權和 C2 配對授權：對典型無人機業務的適配，通信網絡支持進行無人機飛行業務的授權申請流程，同時也支持 UAV 與通過同一通信網絡連接的 UAV

32、 控制器或通過公網或者其他方式連接到 UAV 的 UAV 控制器之間配對的授權。3.3.23.3.2 可信身份識別機制可信身份識別機制低空網絡信息服務能力白皮書13圖 3.3.2-1 3GPP 無人機可信身份識別無人機可信標識是真正實現網聯無人機方案的關鍵所在，首先標識需要具備域內唯一性及統一性，保證無人機在應用時可被網絡精準識別；其次無人機可信標識的引入需要考對慮通信網絡以及無人機應用領域的整體性影響，需要兼顧方案引入的實際可行性。無人機身份憑證管理需要無人機完成身份注冊，獲得唯一的身份憑證。設備注冊過程需要提供無人機的相關信息，包含無人機制造商、型號、所有者等信息。身份認證管理機構對無人機

33、的信息進行審核，并將其相關信息與唯一標識綁定。在無人機聯網使用時，通信網絡可以基于標識完成接入、鑒權等一系列操作。結合上述思考，目前建議無人機可信標識有兩種形式的 UAV 身份憑證：民航當局（例如 FAA、中國民航局）分配的 CAA 級 UAV 身份憑證，在 USS 系統中唯一臨時標識 UAV；3GPP 中規定的 3GPP UAV 身份憑證（例如 GPSI、外部標識符），在 3GPP 系統唯一標識 UAV。USS 使用 CAA 級 UAV 身份憑證識別 UAV。3GPP 系統使用 MNO 分配的 3GPP UAV身份憑證識別 UAV。3.3.33.3.3 安全安全管理管理及定位追蹤能力及定位追

34、蹤能力鑒權授權鑒權授權：UAV 在啟用 UAS 服務連接之前，3GPP 系統可依托于成熟的安全管理機制實現對 UAV 的接入或通信的授權，即 USS 在 3GPP 系統的支持下，通過 UUAA 過程進行認證和授權。對無人機的鑒權授權可依據業務特點及與運營商的策略在接入、會話，甚至是 C2控制鏈路建立時靈活確定。因此對于 UE，可能需要支持在注冊和會話建立流程中執行UUAA，而網絡側則需要根據 UE 提供的 CAA-Level UAV 身份憑證、UAV UE 的移動性信息低空網絡信息服務能力白皮書14等確定是否要執行 UUAA。當無人機為 C2 通信建立連接時，也需要獲得 C2 授權，即從 UA

35、V 控制器或 USS 向 UAV發送 C2 信息，或向 UAV 控制器報告 UAV 的遙測數據。C2 授權包括以下內容：UAV 到無人機控制器配對授權：在 UAV 和無人機控制器進行 C2 通信之前，授權與聯網無人機控制器或通過互聯網連接到 UAV 的無人機控制器配對。飛行授權：無人機提供飛行授權信息時的飛行授權。C2 授權可在 UAV 請求建立會話連接或者修改會話連接時執行，UAV需要使用現有 PDU 會話/PDN 連接來交換 C2 通信相關消息，網絡側可根據 C2 要求進行網絡承載資源修改，以滿足 C2 鏈路的通信需求。圖 3.3.3-1 3GPP 無人機追蹤位置追蹤：基于 5G 網絡能力

36、可實現對單個 UAV 或指定區域內無人機設備位置信息的實時獲取。其能力主要包含如下內容：1 1）無人機位置報告：）無人機位置報告：基于網絡的無人機位置報告，USS/可信第三方平臺可使用目標 3GPP UAV 身份憑證向 UAS NF 訂閱。USS/可信第三方平臺可以請求按照所需的位置精度即時報告/延遲報告（例如定期報告）目標無人機的位置信息。2 2）無人機狀態監控：）無人機狀態監控：基于 3GPP 網絡的電子圍欄：USS/可信第三方平臺可以訂閱無人機進出某地理區域的事件報告（例如經度/緯度、地域編碼等）。3GPP 網絡將請求的地理區域信息可以映低空網絡信息服務能力白皮書15射到 3GPP 定義

37、的區域信息，UAS NF 向 5G 網絡訂閱，以使用現有網絡功能實現對區域內無人機的狀態監測。3.3.43.3.4網絡網絡 AIAI 輔助無人機監管輔助無人機監管以人工智能、大數據等為代表的新一代信息技術，是支撐產業數智化轉型的重要產業要素。通過在通信網絡中引入核心網智能化網元 NWDAF，其智能感知、預測、診斷和決策的能力可以輔助無人機等行業應用進行監管，如提供無人機業務質差智能保障及無人機飛行軌跡智能分析。（1 1）無人機業務質差智能保障）無人機業務質差智能保障面向無人機高清視頻傳輸和通信業務的大帶寬、低時延特性，通過 NWDAF 對無人機數據的全面收集和分析，可主動發現質差無人機（通信服

38、務質量差的無人機），對其進行網絡服務質量的重點保障。圖 3.3.4-1 無人機業務質量保障NWDAF 通過結合無人機體驗指標變化和通過無線網管獲取的無線資源情況，進行實時、精準地保障，使網絡能夠合理配置和靈活使用無線資源，減少無效資源消耗，以助力無人機可靠通信及大規模應用。NWDAF 首先通過 UPF 訂閱用戶體驗數據，在 NWDAF 內部進行數據分析及 QoE 建模，通過 UPF 實時上報的數據，及時發現質差的無人機，結合考慮無線的情況，通過 PCF 對該無人機進行質差保障，如建立專有業務流保障其帶寬和時延。（2 2）無人機飛行軌跡智能分析）無人機飛行軌跡智能分析NWDAF 可根據 AMF

39、或應用平臺系統獲取無人機的歷史 TA 或 cell 信息及其時間戳、歷史地理區域及其時間戳等信息，進行無人機的位置統計分析及未來位置預測，給出智低空網絡信息服務能力白皮書16能化的軌跡分析。一方面，基于 NWDAF 的位置預測能力，并結合無線網絡信息的感知能力，NWDAF 可以快速識別即將進入無線質差區域的無人機，提前告警并可反饋建議路線給無人機應用平臺，以輔助無人機繞行網絡不佳區域等。另一方面，通過 NWDAF 的軌跡預測能力，并結合三方平臺獲取的管控禁飛區域信息，可向無人機或無人機應用平臺提供管控區域提前預警，避免無人機接近或者進入禁飛區域，實現無人機的智能動態管控。3.3.53.3.5

40、通感算一體化通感算一體化通感算一體化監管體系指將通信、探測感知和計算能力相融合，構建一個綜合高速信息體系，用于全面管理合作與非合作無人機。首先，通過通信技術廣覆蓋的優勢實現與無人機實時雙向通信；進而，利用探測感知技術獲取無人機的位置、行為、軌跡、環境等信息；同時，充分發揮算網融合能力對數據進行處理、分析和決策，最終使能通感算一體化服務與低空監管體系。通信感知一體化技術融合了通信和感知功能，既可以通過通信鏈路獲取合作無人機的位置、速度、姿態等關鍵信息，又可以通過感知技術獲取非合作無人機的位置和速度，以及其周圍的環境信息，以支持快速決策和風險評估。算網融合將計算和網絡資源相互融合，將計算資源和網絡

41、資源進行整合與優化，更加高效精準地將算力需求調度到相應的資源節點，提供高效、可擴展和可靠的計算和通信能力。在無人機監管中，算網融合技術可以提供強大的計算能力支持，用于處理大規模的數據和復雜的算法，以實現實時的監管和決策。圖 3.3.5-1 通感一體原理面向未來，使用高頻探測，比如毫米波，實現無人機探測感知具有明顯優勢：第一，波長短，可探測更小物體；其次，帶寬大（最大 400MHz），分辨率高；再次，基站波束更窄（和 Cband 相比），探測精度更高；最后，運營商總頻譜資源變多，有余力發展感知業務。因此，目前已在毫米波頻段開展相關測試研制，并致力于使用不同的頻率資源低空網絡信息服務能力白皮書17

42、適配多樣化的感知場景。高頻預估可以滿足輔助自動駕駛、道路監管等場景高感知精度要求，低頻預估能滿足無人機監管場景的感知精度要求。在低頻通感領域目前仍存在帶寬瓶頸導致距離精度受限、天線瓶頸導致角度受限、雜波干擾導致虛警/漏警率高、站間干擾嚴重等難題，成為將來低空通感一體化的研究趨勢。圖 3.3.5-2 平臺化通感能力開放基于基站實現無線感知，同時基于核心網對感知業務進行控制及調度可真正實現“1+12”，即通信與感知可雙向賦能、實現共促共進。尤其要指出的是為使能感知業務，5G 核心網引入感知功能網元 SF，針對不同感知場景輸出對應感知探測結果，實現對感知業務的平臺化的能力開放：首先，SF 實現基站及

43、無人機等終端的感知數據的收集，通過網絡的匯聚，可將零散的感知能力聚點成網，實現感知能力的網絡化變革，實現“網絡感知”向“感知網絡”演進。其次，感知可輔助通信網絡的優化，如收斂波束訓練時長、減少波束測量消耗等，高效利用網絡進行感知價值挖掘，提升網絡效能。再次，SF 可以基于大量感知數據，與核心網 NWDAF 互動實現智能化的信息處理，進而實現平臺化的對外能力開放，輸出無人機軌跡追蹤、防碰撞、黑飛檢測等感知結果。最后，網絡架構的演進支持感知業務的授權鑒權，以及感知數據的匯聚及處理，促進感知和通信的深度融合。低空網絡信息服務能力白皮書18四、四、演進演進路線路線面向未來低空市場的蓬勃需求，需立足通信

44、網絡的全新定位，開展低空綜合信息服務平臺與無人機低空網絡之間的協同發展，加速運營商多維（網絡+運營）服務能力滲透，面向重點場景推出整體解決方案，分階段構建低空網絡信息服務能力集合，助力低空無人機飛行業務的蓬勃發展。第一階段：技術第一階段：技術&標準引領標準引領（1）基于 5G 及 5G-A 網絡實現無人機管理閉環，具備初步統一身份注冊、分發、認證、權限管理體系；（2）提出基于低空業務的通感一體化主動探測網絡架構，驗證黑飛探測能力；（3）在國內外標準/行業組織主導推進標準規范體系的建立。第二階段：架構第二階段：架構&能力增強能力增強（1）構建面向無人機系統的增強網絡架構，在 5G 及 5G-A

45、網絡中新增 UAS NF 及感知處理網元，實現信息及網絡能力對外高效開放，同時也可實現對無人機的感知及定位；（2）引入核心網智能化能力，推動網聯無人機狀態分析，在鑒權授權、航路規劃、飛行服務保障等方面做定向性功能增強；（3）通過邊緣計算能力下沉，算力本地化，提供“業務運營+體驗管理“一站式網絡解決方案，提高無人機產業效能。針對無人機實際應用場景中廣域網絡覆蓋、數據高隔離、安全保密、網斷業不斷等實際場景需求。第三階段：產業第三階段：產業&能力升級能力升級（1）面向無人機集群，搭建多播廣播輔助無人機 DAA，針對無人機避障通知等區域性的多播廣播業務，可通過網絡側多播廣播技術實現對 DAA 消息的多

46、播廣播；（2）構建具備精準感知定位的通感一體化探測架構，形成成熟的通感算一體化信息基礎服務能力集合；（3）構建成熟產業及通信標準，形成設備制造、通信組網、行業應用等多方面標準及規范，全方位提升國際競爭力和產業影響力。低空網絡信息服務能力白皮書19五、五、總結總結無人機服務與監管、低空網絡與業務保障對低空網絡信息服務能力提出了更高標準和挑戰，同時也為低空綜合信息服務能力和低空網絡增強能力的技術發展提供了良好契機。在此背景下，中國移動（成都）產業研究院聯合中國移動通信研究院編寫低空網絡信息服務能力白皮書，深入探討如何為低空經濟發展提供安全可控、全域覆蓋、經濟高效、智能開放的信息服務能力，提出面向低

47、空應用的信息基礎服務能力技術體系總體架構，給出了低空綜合信息服務能力、低空網絡增強能力的關鍵技術分析，并規劃了面向未來的演進路線。借此白皮書，我們誠摯地邀請全球運營商、電信設備供應商、無人機生產商和系統服務提供商，以及關注低空信息基礎服務能力的企業和研究機構，積極參與到相關的研究和產業化工作中，攜手助力低空網絡信息服務產業的飛躍發展！低空網絡信息服務能力白皮書20六、縮略語列六、縮略語列表表縮略語縮略語英文全名英文全名中文解釋中文解釋3GPPthe 3rd Generation Partner Project第三代合作伙伴計劃5G5thGenerationofCellularMobileCom

48、munications第五代蜂窩移動通信技術AIArtificial Intelligence人工智能GMLCGateway Mobile Location Centre網關移動定位中心NFNetwork Function網絡功能NWDAFNetwork Data Analytics Function網絡數據分析功能PDUProtocol Data Unit協議數據單元QoEQuality of Experience體驗質量SLAService-Level Agreement服務等級協議SFSensing Function感知功能TPAEThird Party Authorized Entit

49、y第三方授權實體UASUncrewed Aerial System無人飛行系統UAVUncrewed Aerial Vehicle無人駕駛飛行器UEUser Equipment用戶設備UPFUser Plane Function5G 用戶面網元功能USSUAS Service Supplier無人機服務供應商UTMUncrewed Aerial System Traffic Management無人機系統交通管理UUAAUSS UAV Authorization/AuthenticationUSS UAV 鑒權/授權UUIDUniversal Unique Identifier通用確定 ID低

50、空網絡信息服務能力白皮書21七、參考文獻七、參考文獻1民用無人駕駛航空器系統空中交通管理辦法2民用無人駕駛航空發展路線圖 V1.0（征求意見稿）3“十四五”通用航空發展專項規劃4無人駕駛航空器飛行管理暫行條例（草案）5民用無人駕駛航空器安全運行管理規定6 3GPP TS 23.256:Support of Uncrewed Aerial Systems(UAS)connectivity,identification and tracking7 3GPP TS 23.288:Architecture enhancements for 5G System(5GS)to supportnetwork

51、 data analytics services低空網絡信息服務能力白皮書22聯系我們聯系我們地址：中國（四川）自由貿易試驗區成都高新區和樂二街 150 號 1 號樓 2 單元電話：028-60103266郵箱：網站：https:/ 2023，中移（成都）信息通信科技有限公司（又稱中國移動（成都）產業研究院）及中國移動通信研究院版權所有。版權聲明：除特別注明之外，本白皮書所有內容（包括但不限于文字內容、圖片及排版設計等）之著作權均屬于中移（成都）信息通信科技有限公司及中國移動通信研究院，并受法律保護。未經事先書面許可，任何單位及個人均不得復制、發行或通過任何方式傳播本白皮書；經事先書面許可轉載、摘編或以其他方式使用本白皮書內容時，應注明“來源：中移（成都）信息通信科技有限公司及中國移動通信研究院”。本白皮書部分信息源自合作方或第三方，如您發現本白皮書使用了您擁有著作權的作品并對此持有異議，請您發送電子郵件至落款郵箱，我們會及時與您聯系或采取必要措施。