Non-terrestrial network (NTN) is envisioned as a critical component of Sixth Generation (6G) networks by enabling ubiquitous services and enhancing network resilience. However, the inherent mobility and high-altitude operation of NTN pose significant challenges throughout the development and operations (DevOps) lifecycle. To address these challenges, integrating NTNs with the Open Radio Access Network (ORAN) is a promising approach, since ORAN can offer disaggregation, openness, virtualization, and embedded intelligence. Despite extensive literature on ORAN and NTN, a holistic view of ORAN-based NTN frameworks is still lacking, particularly regarding how ORAN can effectively address the existing challenges of NTN. Furthermore, although artificial intelligence native (AI-Native) capabilities have the potential to enhance intelligence network control and optimization, their practical realization in NTNs has not yet been sufficiently investigated. Therefore, in this paper, we provide a comprehensive and structured overview of AI-Native ORAN for NTN. This paper commences with an in-depth review of the existing literature and subsequently introduces the necessary background about ORAN, NTN, and AI-Native for communication. After analyzing the DevOps challenges for NTN, we propose the orchestrated AI-Native ORAN-based NTN framework and discuss its key technological enablers. Finally, we present the representative use cases and outline the prospective future research directions of this study.


翻译:非地面网络(NTN)通过实现泛在服务和增强网络韧性,被设想为第六代(6G)网络的关键组成部分。然而,NTN固有的移动性和高空运行特性给其开发与运维(DevOps)全生命周期带来了重大挑战。为应对这些挑战,将NTN与开放无线接入网(ORAN)相融合是一种前景广阔的方法,因为ORAN能够提供解耦、开放、虚拟化和嵌入式智能。尽管现有文献对ORAN和NTN已有广泛探讨,但关于基于ORAN的NTN框架的整体性视角仍然缺乏,特别是在ORAN如何有效解决NTN现有挑战方面。此外,尽管人工智能原生(AI-Native)能力具有增强智能网络控制与优化的潜力,但其在NTN中的实际实现尚未得到充分研究。因此,本文对面向NTN的AI原生ORAN进行了全面且结构化的综述。本文首先深入回顾现有文献,随后介绍了ORAN、NTN及面向通信的AI原生技术的必要背景。在分析NTN的DevOps挑战后,我们提出了基于ORAN的协同式AI原生NTN框架,并讨论了其关键使能技术。最后,我们展示了代表性应用案例,并概述了本研究的未来研究方向。

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