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4G是管道思维；

5G将是融合思维；

市场将会更加细分；

如果说5G对于微小无人机扩容；

至关重要；

那么6G对于UAM的扩容；

也是如此。

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相互利好

最近学习了一篇论文，个人认为非常有价值，其主体主要关注的是5G网络切片和UTM的架构融合问题，直指未来无人机空中管理的流量问题，在此跟大家做一个分享。

该论文研究的是基于5G网络切边与目前U-space（欧洲的UTM项目）服务提供商领域的集成问题，如何才能更好好的支持无人机（UAV）服务，由于目前的AAM或者UAM概念同样包含UAV的升级，所以UAM同样也将面临空中交通管理安全扩容的问题。研究人员在分析3GPP标准化的基础上，结合当前航空领域的相关法规和研究，提出了5GS（5G网络切片）与U-space体系结构相结合的架构方案。对于在同一空域大规模实现商用无人机服务而言，两个生态系统的深度融合必定是一项最为基本的任务。因此，由于无人机领域的需求，同事考虑到必要的5G服务增强，特别重点关注无人机流量管理的支持，相信未来借助5G网络切片的框架，将实现内对现有电信业务模式的转变。

早在之前的4G网络，但是它只是电信运营商依靠4G网络作为UAS流程的积极参与者（如准入控制、资源和数据交换风险管理、预警、UAS本地化、身份识别和数据完整性的可信第三方等），但是未来将不仅仅是一个透明的数据管道，才能为U-sapce环境带来更多的附加值，最终让产生对双方共同有利的结果。因此，航空和5G生态系统（包括业务流程）的深度整合极有必要的，才能实现对大规模无人机流量的有效支持。

U-space生态架构图

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3GPP相关工作

为了促使5G网络可以更好的服务无人机领域，3GPP组织做了大量相关性的工作，其中首要的工作就是识别UAS的需求，总共列了9个点，其中最吸引我的有两个，他们分别是UTM和UAS的交互延时应当低于500ms，为此，5GS需要促使UTM可以接管UAS的控制通信。另外一个是，对于本地距离通信不超过600m，且相对速度小于320km/h的无人机，其延时应该小于100ms。

3GPP对UAS的通信需求进行了分类定义，分别是U2U的机间通信，面向UAV3、UAV5和UAV8的无人机C2链路通信，面向TAPE（授权）的UAV7、UAV2和UAV4通信，5GS的接口通信UAV1和UAV6，面向UAC和UAV与UTM之间的接口通信UAV9，具体通信架构如下。

U-space生态的3GPP参考架构

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U-space和5GS一体化建议

5GS和U-space一体化的控制层视图

需要增加一个网关功能，以实现5GS和UTM服务以及授权服务的信息交互。

5GS和U-space一体化的使用者界面视图

主要分为三个切片，分别是C2链路，UTM链路和载荷链路。

UTM NSI授权控制

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总结

这篇文章主要分析了无人机领域的特点和3GPP支持的无人机愿景，提出了基于5GS的体系结构，并对其进行了必要的功能增强，以实现与UTM生态系统的集成，从而促进无人机的商业服务。建议引入特殊的UTM网关功能来协调U-Space和5GS的功能交互，还讨论了UP问题、5G网络覆盖范围的效果、常见的NS接入控制、NS框架内的应用、漫游问题以及对电信生态系统商业模式影响的考虑。

5G网络特性和机制可以显著促进U-space服务的多样化；但是，仍缺少一些落地的推动技术，例如5G-设备到设备通信、主动无线电覆盖自适应（例如通过波束形成）、完全NS支持和UAS NSI模板、MEC支持、定制和可编程CP、联合UTM NSI/DN接入或5G MDT。

但最重要的是，只有电信行业和航空行业标准制定机构的深度融合和密切合作，5GS与航空生态系统的合作潜力才能得到充分发挥。否则，5GS可能无法相应地响应航空流程的需求和动态，而航空领域也可能无法受益于所有可用的技术功能，这些功能未来需要嵌入到其应用环境中。

总之，大力提倡两个领域的标准化机构之间的密切合作是非常有必要的，对于部署大型无人机服务而言，建立统一且普遍接受的体系结构和接口至关重要，这可能将是5G网络的杀手级应用。