論文の概要: Native-AI Empowered Scalable Architectures and Solutions for Future Non-Terrestrial Networks: An Overview

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.11935v1
• Date: Wed, 16 Jul 2025 05:58:45 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-17 19:00:11.243847
• Title: Native-AI Empowered Scalable Architectures and Solutions for Future Non-Terrestrial Networks: An Overview
• Title（参考訳）: 次世代地球外ネットワークのためのスケーラブルなアーキテクチャとソリューションをネイティブAIで活用する - 概要
• Authors: Jikang Deng, Fizza Hassan, Hui Zhou, Saad Al-Ahmadi, Mohamed-Slim Alouini, Daniel B. Da Costa,
• Abstract要約: 非地上ネットワーク(NTN)とオープン無線アクセスネットワーク(ORAN)は、学術と産業の両方から関心を集めている。 開発と運用(DevOps)ライフサイクルにおける新たな課題の高度と移動性。 我々はORANベースのフレームワークを提案し、その機能とアーキテクチャを詳細に議論する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 43.83346235227403
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: As the path toward 6G networks is being charted, the emerging applications have motivated evolutions of network architectures to realize the efficient, reliable, and flexible wireless networks. Among the potential architectures, the non-terrestrial network (NTN) and open radio access network (ORAN) have received increasing interest from both academia and industry. Although the deployment of NTNs ensures coverage, enhances spectral efficiency, and improves the resilience of wireless networks. The high altitude and mobility of NTN present new challenges in the development and operations (DevOps) lifecycle, hindering intelligent and scalable network management due to the lack of native artificial intelligence (AI) capability. With the advantages of ORAN in disaggregation, openness, virtualization, and intelligence, several works propose integrating ORAN principles into the NTN, focusing mainly on ORAN deployment options based on transparent and regenerative systems. However, a holistic view of how to effectively combine ORAN and NTN throughout the DevOps lifecycle is still missing, especially regarding how intelligent ORAN addresses the scalability challenges in NTN. Motivated by this, in this paper, we first provide the background knowledge about ORAN and NTN, outline the state-of-the-art research on ORAN for NTNs, and present the DevOps challenges that motivate the adoption of ORAN solutions. We then propose the ORAN-based NTN framework, discussing its features and architectures in detail. These include the discussion about flexible fronthaul split, RAN intelligent controllers (RICs) enhancement for distributed learning, scalable deployment architecture, and multi-domain service management. Finally, the future research directions, including combinations of the ORAN-based NTN framework and other enabling technologies and schemes, as well as the candidate use cases, are highlighted.
• Abstract（参考訳）: 6Gネットワークへの道が図化されているため、新興アプリケーションは、効率的で信頼性があり柔軟な無線ネットワークを実現するために、ネットワークアーキテクチャの進化を動機付けている。 潜在的なアーキテクチャのうち、NTN(Non-terrestrial network)とオープン無線アクセスネットワーク(ORAN)は、学術と産業の両方から関心を集めている。 NTNの展開はカバレッジを確保し、スペクトル効率を高め、無線ネットワークのレジリエンスを向上させる。 NTNの高度とモビリティは、開発と運用(DevOps)ライフサイクルにおける新たな課題を示し、ネイティブ人工知能(AI)能力の欠如により、インテリジェントでスケーラブルなネットワーク管理を妨げる。 分散、オープン性、仮想化、インテリジェンスにおけるORANの利点により、ORANの原則をNTNに統合することを提案しており、主に透過的および再生的システムに基づくORANデプロイメントオプションに焦点を当てている。 しかしながら、ORANとNTNをDevOpsライフサイクルを通じて効果的に組み合わせる方法についての全体論的な見解は、特にNTNのスケーラビリティ上の課題にどのように対処するかに関して、依然として欠落している。 ここでは、まずORANとNTNに関するバックグラウンド知識を提供し、NTNのORANに関する最先端の研究の概要と、ORANソリューションの採用を動機付けるDevOpsの課題を示す。 次に、ORANベースのNTNフレームワークを提案し、その機能とアーキテクチャを詳細に議論する。 これには、フレキシブルフロントホール分割、分散学習のためのRANインテリジェントコントローラ(RIC)強化、スケーラブルなデプロイメントアーキテクチャ、マルチドメインサービス管理などが含まれる。 最後に、ORANベースのNTNフレームワークと他の実現可能な技術とスキーム、および候補となるユースケースの組み合わせを含む今後の研究の方向性を強調した。

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