通信人家园

标题: S^2：浅谈NTN技术挑战与演进路线 [查看完整版帖子] [打印本页]

时间: 2024-10-18 09:19

作者: 溯溪而上 标题: S^2：浅谈NTN技术挑战与演进路线

S^2：tx S2微沙龙

640?wx_fmt=png&from=appmsg

NTN（Non-Terrestrial Network，非地面网络）是5G网络向卫星通信和低空通信等新应用场景发展演进的重要技术。NTN能够提供无处不在的覆盖能力，连通天空、地面、海洋等多维空间，形成一体化的泛在接入网络，在应急通信、海域与空中通信、手机直连等领域提供了更可靠、更高效的通信服务。今天，我们一起聊聊NTN面临的关键技术挑战与当前3GPP无线侧技术演进路线。

技术挑战

时间延迟

与地面网络通信相比，基于卫星的NTN通信会带来更高延迟。同步卫星的延迟高达120ms。即使使用低轨卫星，也会有大约2-6ms的延迟，远高于传统地面网络。

多普勒偏移

低轨卫星相对地面高速移动，将带来极大的多普勒频移。根据3GPP TR 38.821，S波段、轨道高度600km的LEO卫星多普勒频移约为24ppm。

低信噪比

由于终端距离卫星（及基站）非常远，终端接收信号将非常低。同时，除了地面通信相关的衰落场景之外，卫星通信还可能会受到恶劣天气条件影响（例如降雨或大气干扰等)，这都可能会破坏信号并降低传输可靠性。

3GPP演进路线

3GPP NTN通过对NB IoT和5G NR协议进行增强，以地面蜂窝网络通信体制带动卫星通信技术发展，极有可能成为未来天地一体网络统一标准。在3GPP Rel-15启动星地融合研究之初，即设立了NTN非地面网络议题，持续推进解决方案形成。当前，全球研究机构正紧密协作，积极推进NTN技术发展及标准落地。

SI阶段

Rel 15

3GPP Rel-15完成了“支持NTN的NR研究”课题。定义了NTN部署场景和相关系统参数，为NTN场景调整了信道模型，并明确了需要进一步开展关键性能评估的方向。

Rel 16

3GPP Rel-16完成了“支持NTN的NR解决方案”课题。明确NR支持NTN应用的基础功能要优先考虑卫星场景，对3GPP相关技术规范组的研究指明了方向。

WI阶段

Rel 17

3GPP Rel-17聚焦LEO和GEO透明转发场景，兼顾HAPS应用，进一步增强NTN相关功能。这是NTN的第一个基线版本。

Rel 18

NTN技术在3GPP Rel-18的演进方向主要集中在新特性支持和现有特性增强。新特性支持包括MBS支持、RedCap支持、新频谱支持、再生模式支持以及无GNSS能力的终端支持等。在现有特性增强方面，Rel-18对NTN覆盖增强、波束管理增强、移动性增强、10GHz以上频谱支持、物联网增强、UE位置服务规范进行了进一步讨论。

Rel 19

目前，Rel-19 阶段主要对以下几个方面进行标准化：

基站上星。支持TR 38.821 定义的基站上星的再生传输模式网络架构，进一步定义基站与基站之间（包含星间链路）的移动性管理方案。
上行链路容量增强。通过正交覆盖码OCC及射频能力的增强，提升物理上行共享信道能力，提高上行链路数据传输速率和所支持用户的容量，满足用户数和上行数据业务不断增长的需求。
下行覆盖增强。研究卫星跳波束管理方案，进行下行链路级和系统级增强，对卫星波束进行动态和灵活配置，实现在卫星总功率受限的情况下，提高有效覆盖能力。
广播服务的服务区域通知能力。将广播业务和NTN结合，定义相关的系统信息块，以在卫星覆盖范围更大的情况下指示预期服务区域，并定义核心网和基站之间的必要信令，满足对特定服务区的广播业务需求。
NTN+(e)RedCap。对支持(e)RedCap的NTN FR1终端，定义NTN射频和无线资源管理要求，满足不同场景下物联网设备能力需求。
引入IoT-NTN TDD模式。通过对NB-IoT NTN FDD框架进行最小必要更改，为NTN定义新的NB-IoT TDD模式。

结语

未来，6G将构建空、天、地、海一体化、立体化融合网络，实现面向全场景的泛在连接。我们期待在不远的未来，NTN能够彻底改变我们与世界连接的方式，使全球任何角落的用户都享受到高速、稳定的通信服务。

附件: 640?wx_fmt=png&from=appmsg (2024-10-18 09:17, 604.05 KB) / 下载次数 0
https://test.txrjy.com/forum.php?mod=attachment&aid=NjU2MzI0fGJhZWZhM2M1fDE3MzQ5MDQ4NjR8MHww

附件: 640?wx_fmt=png&from=appmsg (2024-10-18 09:17, 59.74 KB) / 下载次数 0
https://test.txrjy.com/forum.php?mod=attachment&aid=NjU2MzI1fDVmNzJkZjQ5fDE3MzQ5MDQ4NjR8MHww

附件: 640?wx_fmt=png&from=appmsg (2024-10-18 09:17, 88.65 KB) / 下载次数 0
https://test.txrjy.com/forum.php?mod=attachment&aid=NjU2MzI2fGY5NzkwYzU0fDE3MzQ5MDQ4NjR8MHww

附件: 640?wx_fmt=png&from=appmsg (2024-10-18 09:17, 226.64 KB) / 下载次数 0
https://test.txrjy.com/forum.php?mod=attachment&aid=NjU2MzI3fGE2ZWUzYzIzfDE3MzQ5MDQ4NjR8MHww

时间: 2024-10-18 11:45

作者: rororoo

时间: 2024-10-18 17:00

作者: bobbybi

用GPT总结一个看看

浅谈NTN技术挑战与演进路线
NTN（非地面网络）技术，即利用卫星、高空气球等非地面平台构建通信网络，近年来受到广泛关注，并被认为是未来通信网络的重要组成部分。然而，NTN技术也面临着诸多挑战，其演进路线也需要不断探索。

一、NTN技术挑战

覆盖范围与连接性: 由于卫星轨道高度和地球曲率的影响，NTN网络的覆盖范围和连接性受到限制，尤其是在偏远地区和高纬度地区。
信道衰落与干扰: 卫星通信信道存在严重的衰落和干扰，例如雨衰、多径效应、地球遮挡等，导致通信质量下降。
延迟与抖动: 由于信号传输距离远，NTN网络的延迟和抖动较大，难以满足实时应用的需求。
功耗与成本: 卫星发射和维护成本高昂，终端设备功耗也较高，限制了NTN技术的普及。
频谱资源: 卫星通信频谱资源有限，需要与其他应用共享，并面临着频谱管理和分配的挑战。
标准化与互操作性: 目前NTN技术标准尚未统一，不同系统之间缺乏互操作性，阻碍了产业发展。
二、NTN技术演进路线

卫星星座优化: 通过构建低轨卫星星座，提高覆盖范围和连接性，降低延迟和抖动。
先进通信技术: 应用先进的通信技术，例如MIMO、波束赋形、多址接入等，提高信道容量和抗干扰能力。
地面辅助技术: 利用地面基站和中继站，弥补卫星通信的不足，提高网络性能。
新型卫星平台: 开发新型卫星平台，例如小型卫星、低成本卫星等，降低发射和维护成本。
标准化与合作: 推动NTN技术标准化，促进不同系统之间的互操作性，推动产业发展。
应用场景探索: 探索NTN技术的应用场景，例如物联网、应急通信、远程医疗等，推动技术应用落地。
三、总结

NTN技术面临着诸多挑战，但其潜力巨大，未来发展前景广阔。通过不断探索和创新，NTN技术将不断演进，为人类社会带来更多益处。

需要注意的是，以上内容仅为对NTN技术挑战与演进路线的简要概述，具体内容还需要根据实际情况进行深入研究和分析。

3GPP 的路线图是一个持续演进的过程，它根据技术发展和市场需求不断更新。以下是一些关键的里程碑和趋势：

当前阶段（Release 17）：

5G 增强功能： 3GPP Release 17 侧重于增强 5G 的功能，包括：
增强移动宽带 (eMBB)：提高数据速率和容量。
超可靠低延迟通信 (URLLC)：满足工业自动化和自动驾驶等应用的严格要求。
大规模机器类型通信 (mMTC)：支持物联网设备的大规模连接。
5G 新功能： 3GPP Release 17 还引入了新的功能，例如：
网络切片：为不同的应用提供定制化的网络服务。
边缘计算：将计算能力推向网络边缘，降低延迟。
网络虚拟化：提高网络灵活性和可扩展性。
未来阶段（Release 18 及以后）：

6G 探索： 3GPP 正在积极探索 6G 技术，预计将在 Release 18 及以后的版本中逐步引入。
关键技术： 6G 的关键技术包括：
太赫兹通信：提供更高的数据速率和容量。
人工智能 (AI)：增强网络智能化和自动化。
卫星通信：扩展网络覆盖范围。
量子通信：提高安全性。
应用场景： 6G 将支持更广泛的应用场景，例如：
工业 4.0：促进工业自动化和智能制造。
智慧城市：提升城市管理效率和生活质量。
元宇宙：提供沉浸式体验和虚拟世界。
3GPP 路线图的演进特点：

持续迭代： 3GPP 采用持续迭代的模式，不断更新和完善标准。
技术融合： 3GPP 积极融合新兴技术，例如 AI、云计算、边缘计算等。
应用驱动： 3GPP 的标准制定以满足市场需求和应用场景为导向。
需要注意的是，以上信息仅为概括性描述，具体细节和时间节点可能会有所调整。

时间: 2024-10-18 22:43

作者: bobbybi

3GPP 对于 NTN（非地面网络）技术的路线图目前处于早期阶段，但已经开始制定相关标准，并计划在未来版本中进一步完善。以下是 3GPP 关于 NTN 的一些关键路标：

Release 17：

初步研究： 3GPP Release 17 开始对 NTN 技术进行初步研究，主要关注以下方面：
架构设计：研究 NTN 网络的架构设计，包括地面和空中节点的交互。
信道建模：建立 NTN 信道的模型，以评估其性能。
关键技术：研究 NTN 的关键技术，例如卫星通信、高空气球通信等。
Release 18 及以后：

标准化工作： 3GPP 计划在 Release 18 及以后的版本中进行 NTN 标准化工作，包括：
空中接口：定义 NTN 空中接口标准，包括数据传输协议、信令协议等。
网络功能：定义 NTN 网络功能，例如接入控制、移动性管理等。
安全机制：定义 NTN 安全机制，确保网络安全。
应用场景： 3GPP 将针对不同的应用场景制定 NTN 标准，例如：
物联网：支持大规模物联网设备的连接。
应急通信：提供灾难救援和应急通信服务。
偏远地区通信：为偏远地区提供通信服务。
未来展望：

持续演进： 3GPP 将持续关注 NTN 技术的发展，并根据技术进步和市场需求不断更新标准。
与其他标准组织合作： 3GPP 将与其他标准组织合作，例如 ITU、ECMA 等，共同推动 NTN 技术的标准化。
生态系统建设： 3GPP 将推动 NTN 生态系统的建设，包括设备制造商、运营商、应用开发者等。
需要注意的是，以上信息仅为概括性描述，具体细节和时间节点可能会有所调整。

3GPP 关于 NTN 的路线图仍在不断完善中，未来将会有更多关于 NTN 标准化的进展。

时间: 2024-10-19 12:50

作者: cywgux

学习啦

通信人家园 (https://test.txrjy.com/)