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5G集成通信、导航与监视:愿景与未来研究视角

网络与互联网体系结构 2025-02-19 v1

摘要

通信、导航与监视(Communication, Navigation, and Surveillance, CNS)是航空交通管理( Air Traffic Management, ATM)和无人机系统交通管理( Unmanned Aircraft System, UAS) Traffic Management, UTM)系统的基石,确保现代和未来航空的安全与高效运行。传统上,CNS被视为三个独立系统:通信、导航与监视。当前的CNS系统碎片化,在其三个领域之间集成有限。集成CNS(Integrated CNS, ICNS)是当代概念,意味着这些系统通过相同的技术堆栈实现。ICNS旨在提高服务质量、频谱效率、通信容量、导航可预测性和监视能力。5G技术栈相较于许多现有通信技术,提供更高的吞吐量、更低的时延和大规模连接能力。本文提出我们的5G ICNS愿景与网络架构,并讨论5G技术如何支持通过陆地和非陆地网络实现集成CNS服务。我们还讨论了为Innovative Air Mobility(IAM)和Advanced Air Mobility(AAM)操作在低空部署集成CNS服务的关键5G无线接入技术。最后,本文提出相关挑战和潜在研究方向,以进一步指导未来研究。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.13015,
  title  = {5G Integrated Communications, Navigation, and Surveillance: A Vision and Future Research Perspectives},
  author = {Muhammad Asad Ullah and Vadim Kramar and Hamada Alshaer and Charles Cleary and Davi Brilhante and Vasilii Semkin and Ville-Aleksi Kaariaho and Giovanni Geraci},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.13015},
  year   = {2025}
}

备注

This work has been accepted in IEEE 25th Integrated Communications, Navigation and Surveillance Conference, April 8-10, 2025, Brussels, Belgium. Copyright has been transferred to IEEE