UAE je rámec 3GPP umožňující služby bezpilotních leteckých systémů (UAS) přes mobilní sítě, který poskytuje standardizovaná rozhraní pro identifikaci dronů, autorizaci, správu letových tras a konektivitu za účelem podpory bezpečných operací BVLOS.

Popis

UAS Application Enabler (UAE) je služební kapacita definovaná v rámci architektury 3GPP pro podporu bezpilotních leteckých systémů (UAS), běžně známých jako drony, využívajících sítě 3GPP. Působí jako mezivrstva mezi poskytovateli služeb UAS (USS) a páteřní sítí 3GPP, která překládá požadavky služeb na aplikační úrovni na síťově specifické příkazy a procedury. Rámec UAE je primárně realizován prostřednictvím funkce NEF (Network Exposure Function) v 5G Core (5GC) nebo funkce SCEF (Service Capability Exposure Function) v Evolved Packet Core (EPC), které bezpečně zpřístupňují síťové kapacity autorizovaným aplikacím UAS třetích stran.

Architektonicky definuje UAE sadu aplikačních programových rozhraní (API) a referenčních bodů, jako jsou Nudm, Nnef a N5g-eir, což umožňuje USS interagovat se sítí pro klíčové funkce UAS. Mezi klíčové procedury patří identifikace a autentizace UAS, kde může UAE dotazovat síť za účelem ověření předplatného a přihlašovacích údajů dronu. Také podporuje autorizaci letových operací kontrolou politik a zakázaných zón a usnadňuje vytváření a správu kvality služeb (QoS) pro spojení velení a řízení (C2) a datové toky užitečného zatížení, čímž zajišťuje spolehlivou konektivitu s nízkou latencí nezbytnou pro bezpečný provoz dronů.

Dále UAE umožňuje služby polohy a sledování tím, že zpřístupňuje síťově založené nebo UE asistované informace o poloze UAS poskytovateli USS pro řízení letového provozu. Také podporuje síťové řezy (network slicing), což umožňuje vytváření vyhrazených logických sítí se specifickými výkonnostními charakteristikami pro provoz UAS a jeho izolaci od ostatních služeb mobilního širokopásmového připojení. Role UAE je klíčová pro integraci dronů do národního systému vzdušného prostoru, neboť poskytuje nezbytnou síťově asistovanou automatizaci, zabezpečení a soulad s předpisy pro škálovatelná komerční a vládní nasazení UAS.

K čemu slouží

UAE bylo vytvořeno za účelem řešení rostoucí potřeby standardizované, bezpečné a spolehlivé metody pro integraci bezpilotních leteckých systémů do řízeného vzdušného prostoru pomocí všudypřítomných mobilních sítí. Před jeho specifikací byly operace dronů, zejména BVLOS, závislé na nestandardizovaných proprietárních komunikačních spojích (jako je přímé rádiové spojení), kterým chyběla škálovatelnost, inherentní podpora mobility a integrace se širšími systémy řízení letového provozu. To představovalo významné výzvy pro bezpečnost, zabezpečení a regulační dohled a omezovalo komerční potenciál služeb doručování, sledování a inspekce pomocí dronů.

Primární motivací pro UAE v rámci 3GPP bylo využít stávající i budoucí mobilní infrastrukturu – 4G LTE a 5G – k poskytnutí jednotného konektivního řešení pro UAS. Mobilní sítě nabízejí širokoplošné pokrytí, vysokou spolehlivost, vestavěné zabezpečení a pokročilé funkce, jako je správa mobility a QoS, které jsou ideální pro podporu dronů. Rámec UAE řeší problém, jak bezpečně zpřístupnit tyto síťové kapacity externím poskytovatelům služeb UAS a regulačním orgánům, a umožňuje tak automatizovanou letovou autorizaci, sledování v reálném čase a garantovaný komunikační výkon. Jeho vytvoření ve vydání Release 17 bylo hnací silou globálních regulačních snah, jako jsou ty ze strany FAA a EASA, o dálkovou identifikaci a sledování dronů, což pozicuje technologii 3GPP jako klíčový faktor pro digitální transformaci letectví.

Klíčové vlastnosti

• Standardizovaná API pro integraci poskytovatele služeb UAS (USS) s páteřní sítí 3GPP
• Podpora procedur identifikace, autentizace a autorizace UAS
• Zpřístupnění síťově založených služeb polohy pro sledování UAS
• Správa QoS pro toky velení a řízení (C2) a aplikačních dat
• Podpora síťových řezů pro izolaci provozu UAS se specifickými požadavky na výkon
• Umožňuje soulad s předpisy pro dálkovou identifikaci (Remote ID) a správu letových tras

Související pojmy

• UAS – NF Uncrewed Aerial System Network Function
• NEF – Network Exposure Function
• QoS – Quality of Service
• SCS – Subcarrier Spacing

Definující specifikace

• TS 23.255 (Rel-19) — UAS Application Layer Support
• TS 23.700 (Rel-20) — XR Services Application Enablement Layer
• TS 24.257 (Rel-19) — UAS Application Enabler (UAE) Layer
• TS 27.007 (Rel-19) — AT Command Set for UE
• TS 29.257 (Rel-19) — Application layer support for Uncrewed Aerial System (UAS)

📖 Anglický originál a plná specifikace: UAE na 3GPP Explorer