衛(wèi)星通信作為一種重要的無線通信方式，具有通信范圍廣、距離遠、容量大、傳輸質(zhì)量高等特點。近年來，衛(wèi)星通信應用的領域也越來越廣泛，我國衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)正處于快速發(fā)展階段，市場規(guī)模不斷擴大、技術創(chuàng)新不斷加速，產(chǎn)業(yè)鏈和競爭格局日益完善。
5G NTN（Non-Terrestrial Network，非地面網(wǎng)絡）是衛(wèi)星通信的重要組成部分，也在衛(wèi)星通信發(fā)展中具有重要意義。
01 衛(wèi)星通信類別 我國衛(wèi)星通信按照軌道高度可以分為高軌衛(wèi)星通信、中軌衛(wèi)星通信和低軌衛(wèi)星通信三類。 高軌衛(wèi)星通信（GEO）通常指地球同步軌道通信衛(wèi)星系統(tǒng)，即地球靜止軌道衛(wèi)星通信（GEO），距離地表約35786 公里高空，在赤道上繞行地球。衛(wèi)星運行速度與地球自轉(zhuǎn)速度相同，因此從地面上看，衛(wèi)星似乎是靜止的，所以又稱同步軌道衛(wèi)星或地球靜止軌道衛(wèi)星，適合連續(xù)通信和對地觀測。 中軌衛(wèi)星通信（MEO）運行于中地球軌道，距離地表約2000公里至35786公里。中軌衛(wèi)星位于高軌和低軌之間，既能提供一定的覆蓋范圍，又能減少鏈路損耗，在導航定位系統(tǒng)中應用較多，如我國的“北斗”導航衛(wèi)星大部分運行在中軌道，少數(shù)運行在高軌道，以兼顧導航定位和通信功能。 低軌衛(wèi)星通信（LEO）運行于低地球軌道，距離地表約200公里至2000公里。由于距離地面較近，因此信號傳輸時延小、鏈路損耗低，且可以實現(xiàn)全球快速覆蓋。近年來低軌衛(wèi)星通信在衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)領域發(fā)展迅速。
02 NTN技術
3GPP(3rd Generation Partnership Project,第三代合作伙伴計劃)是由一系列技術規(guī)范和標準組成的框架，由多個全球移動通信標準組織合作開發(fā)。這些標準組織包括歐洲電信標準協(xié)會（ETSI）、美國電信工業(yè)協(xié)會（ATIS）、中國通信標準化協(xié)會（CCSA）、日本電信技術委員會（ARIB）和韓國電信技術委員會（TTA）等。3GPP協(xié)議的目標是為全球移動通信提供一致的技術規(guī)范和互操作性。 NTN（Non-Terrestrial Network）技術，即非地面網(wǎng)絡技術，是3GPP在R17階段制定的基于新空口技術的終端與衛(wèi)星直接通信技術。它作為地面蜂窩通信技術的重要補充，通過衛(wèi)星通信網(wǎng)絡與地面蜂窩網(wǎng)絡的融合，實現(xiàn)了不受地形地貌限制的全覆蓋能力，連通空、天、地、海多維空間，形成一體化的泛在接入網(wǎng)。 該技術旨在解決衛(wèi)星通信場景中的多普勒頻偏大、信號衰減大和傳播時延大等問題，通過空口增強協(xié)議設計，實現(xiàn)終端與衛(wèi)星之間的直接通信。 NTN技術包括IoT-NTN和NR-NTN兩個技術方向。IoT-NTN主要支持低復雜度eMTC和NB-IoT終端的衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)服務，如全球資產(chǎn)跟蹤，更側重于物聯(lián)網(wǎng)領域的低功耗、廣覆蓋和低成本通信需求。NR-NTN則利用5G NR框架實現(xiàn)衛(wèi)星與智能手機之間的直接連接，以提供語音和數(shù)據(jù)服務，致力于實現(xiàn)空天地一體化融合通信系統(tǒng)，并為下一代6G網(wǎng)絡提供技術支撐。 3GPP定義了NTN網(wǎng)絡的兩種架構選項：透明轉(zhuǎn)發(fā)模式和再生轉(zhuǎn)發(fā)模式。透明轉(zhuǎn)發(fā)模式中，衛(wèi)星僅做透明轉(zhuǎn)發(fā)；再生轉(zhuǎn)發(fā)模式中，衛(wèi)星具備完整的或部分的基站功能，即“基站上星”。
03 NTN的頻段 衛(wèi)星通信使用到的頻段涵蓋L、S、Ku、Ka、Q/V等頻段，3GPP 協(xié)議將 L、S頻段的2段小帶寬頻譜定義為BAND n255 (1626.5-1660.5 MHz / 1525-1559 MHz) 、n256 (1980-2010 MHz / 2170-2200 MHz)，用于NTN通信。 04 5G NTN技術 隨著5G技術的不斷發(fā)展，其應用場景逐漸從地面通信擴展到空間通信。5G NTN技術作為地面蜂窩通信技術的重要補充，為構建連接泛在、場景豐富、產(chǎn)業(yè)鏈高度融合的天地融合網(wǎng)絡提供了可能。 5G NTN設計支持手機等終端設備直接與高低軌衛(wèi)星進行通信，地面上再架設信關站作為網(wǎng)關，最終連接到5G核心網(wǎng)。衛(wèi)星可以作為基站直接發(fā)射5G信號與終端連接，也可以作為透明轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點將地面站發(fā)送的信號透傳給手機。 5G NTN 網(wǎng)絡分為用戶段、空間段和地面段三部分。
05 5G NTN主要應用場景
5G NTN技術對于偏遠地區(qū)、海洋、極地等地面基站難以覆蓋的區(qū)域尤為重要，同時也為應急通信、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）等應用場景提供了更加靈活和可靠的通信解決方案。
應急通信
在遭遇重大自然災害或突發(fā)事件時，地面通信設施可能受損，導致通信中斷。此時，5G NTN技術可以通過衛(wèi)星通信提供緊急通信服務，確保信息的及時傳遞和指揮調(diào)度的順利進行。
交通領域 5G NTN技術可以實現(xiàn)汽車與衛(wèi)星的直接通信，提供不間斷的低數(shù)據(jù)速率服務，保障汽車安全，同時支持緊急救援呼叫、監(jiān)控和訪問控制等遠程服務。 在海上運輸中，衛(wèi)星通信是確保船只與岸基之間信息暢通的重要手段。5G NTN技術可以進一步提升海事通信的可靠性和效率，滿足輪船狀態(tài)、環(huán)境和位置信息上報、視頻監(jiān)控以及寬帶上網(wǎng)等需求。 物聯(lián)網(wǎng)（IOT）
5G NTN技術中的IoT-NTN路線主要應用于衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)領域，集成了NB-IoT多次重傳、低功耗、長待機的優(yōu)點，同時兼具衛(wèi)星的立體廣覆蓋能力。在智慧農(nóng)業(yè)、智慧物流等領域具有廣泛應用前景。
手機通信
隨著技術的不斷成熟和成本的降低，5G NTN技術將逐步拓展到普通大眾消費群體。手機直連衛(wèi)星可以滿足人們對“永不失聯(lián)、永遠在線”的需求，提供全區(qū)域、全維度的泛在連接服務。其應用場景包括旅游探險、蜂窩補盲等。
勘探開發(fā)
在礦產(chǎn)和油氣勘探開發(fā)中，衛(wèi)星通信是確?，F(xiàn)場與總部之間信息暢通的關鍵。5G NTN技術可以提供更可靠、更高效的通信服務。
星地融合通信 5G NTN技術的最終目標是實現(xiàn)星地融合通信，即任何人在任何地點、任何時間都能無縫接入通信網(wǎng)絡。這將為未來的移動通信和物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展帶來革命性的變化。 06 為準電子NTN測試 為準電子的T6290F無線綜測儀產(chǎn)品可滿足NTN設備的射頻測試，進行TX/RX 信號分析，T6290F采用雙通道設計，單個通道支持4射頻端口，可實現(xiàn)多DUT并行測試，在5G NTN設備的研發(fā)和生產(chǎn)階段提供更高效率的精準測試。同時，T6290F頻率范圍從75MHz到10GHz，可支持衛(wèi)星通信涉及的全部頻段信號測試，為衛(wèi)星通信終端測試提供可靠、便捷的解決方案。
