電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/李寧遠(yuǎn)）隨著衛(wèi)星接入的引入，5G網(wǎng)絡(luò)不斷的進(jìn)化現(xiàn)在已經(jīng)可以確保隨時(shí)隨地的無(wú)縫連接。早在5G非地面網(wǎng)絡(luò)NTN正式成為3GPP Rel-17的一部分之前，由于各方技術(shù)廠商對(duì)5G NTN的急迫需求，其實(shí)很多技術(shù)開(kāi)發(fā)早在之前就已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行，比如無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和手機(jī)都需要NTN支持，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商和衛(wèi)星服務(wù)提供商也需要支持使用衛(wèi)星的蜂窩接入。

5G NTN優(yōu)勢(shì)在哪里？

眾所周知，5G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入我們?nèi)粘Ｉ钜呀?jīng)有一些年頭了，過(guò)去很多年，業(yè)界也一直在進(jìn)行蜂窩網(wǎng)絡(luò)部署。如今支撐5G網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)偏遠(yuǎn)地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，而在人口稠密的城市中，部署的則是熱點(diǎn)型網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)在隨著5G NTN的推出，5G新空口網(wǎng)絡(luò)有了衛(wèi)星鏈路。

如今，借助衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，可以擴(kuò)大全球網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，不再有難以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地方，如難以進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的偏遠(yuǎn)地區(qū)以及一些孤立的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。此外，5G網(wǎng)絡(luò)的衛(wèi)星接入鏈路上還能助力一些現(xiàn)在火熱的應(yīng)用類型，比如物聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器對(duì)機(jī)器通信。隨著互聯(lián)網(wǎng)所連接的鏈路數(shù)量不斷增加，5G NTN這種衛(wèi)星解決方案能夠解決各種網(wǎng)絡(luò)部署難題。

例如在今年9月中國(guó)移動(dòng)研究院和中興通訊發(fā)布的5G NTN手機(jī)直連衛(wèi)星技術(shù)外場(chǎng)驗(yàn)證成果發(fā)布上，5G NTN成功實(shí)現(xiàn)了超過(guò)3.6萬(wàn)公里的網(wǎng)絡(luò)連接，并解決了普通手機(jī)5G NTN直連的困難，是一次5G NTN端到端全鏈路技術(shù)貫通。隨時(shí)隨地建立連接，這就是5G NTN帶來(lái)的全新的優(yōu)勢(shì)。

早在5G Rel-15上，就已經(jīng)為NTN奠定了一些基礎(chǔ)的要素，對(duì)信道模型做了定義，5G Rel-16確定了基礎(chǔ)功能和相關(guān)場(chǎng)景，網(wǎng)絡(luò)的全面部署預(yù)計(jì)會(huì)在2023年完成。而5G Rel-17則進(jìn)一步增強(qiáng)了相關(guān)具體功能，而且網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧以及網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)都有不少變化。

5G NTN帶給5G網(wǎng)絡(luò)的改變和挑戰(zhàn)

作為第五代蜂窩網(wǎng)絡(luò)的衛(wèi)星接入，5G NTN肯定是能夠改善衛(wèi)星鏈路。這聽(tīng)起來(lái)比較簡(jiǎn)單，但實(shí)現(xiàn)的過(guò)程并不容易。在最早推出的用例場(chǎng)景中，推出的所謂的蜂窩接入（可以接收衛(wèi)星信號(hào)的蜂窩電話），是對(duì)蜂窩電話有要求的，不管是功耗還是尺寸，都有很嚴(yán)苛的要求才能實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)直連系統(tǒng)。

對(duì)蜂窩電話獲得衛(wèi)星訪問(wèn)權(quán)限這種用例來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在直連蜂窩接入利用L和S頻段（1-2GHz）降低了蜂窩電話的功耗，并提供固定的鏈路接入，但是在小型化、低功耗上還需要進(jìn)一步優(yōu)化。

從網(wǎng)絡(luò)的角度看，技術(shù)廠商也在試圖當(dāng)用戶使用蜂窩電話訪問(wèn)基站時(shí)，對(duì)最終用戶隱藏衛(wèi)星網(wǎng)關(guān)和衛(wèi)星本身。技術(shù)廠商的考量是希望在基站和終端設(shè)備之間建立無(wú)縫連接，避免長(zhǎng)距離傳播鏈路特性發(fā)生巨大變化產(chǎn)生時(shí)延等各種問(wèn)題。

此外，由于低軌道衛(wèi)星的移動(dòng)速度非常快，不僅衛(wèi)星和信號(hào)的移動(dòng)會(huì)導(dǎo)致頻移，信號(hào)功率也會(huì)有很大的損耗。在基站和終端設(shè)備之間推出5G NTN的無(wú)縫連接需要對(duì)信號(hào)作出補(bǔ)償才能穩(wěn)定地接收信號(hào)。這里面有許多細(xì)節(jié)需要考慮，應(yīng)該推出什么樣的接口，如何應(yīng)對(duì)信號(hào)的各種行為等等。

對(duì)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商、衛(wèi)星服務(wù)提供商、芯片組提供商來(lái)說(shuō)，部署5G新空口地面蜂窩網(wǎng)絡(luò)需要整合所有實(shí)體，將最新的5G基站與他們的波束賦形天線整合到一起，然后是整合蜂窩電話、最新的芯片組以及有緣和自適應(yīng)天線，然后不斷擴(kuò)大帶寬和頻率范圍。最大的挑戰(zhàn)在于各端如何協(xié)作將所有這些端到端連接的構(gòu)建模塊整合到一起。

5G NTN手機(jī)直連衛(wèi)星進(jìn)展

上面提到今年9月中國(guó)移動(dòng)研究院和中興通訊發(fā)布的5G NTN手機(jī)直連衛(wèi)星技術(shù)外場(chǎng)驗(yàn)證成果發(fā)布上，5G NTN成功實(shí)現(xiàn)了超過(guò)3.6萬(wàn)公里的網(wǎng)絡(luò)連接，并解決了普通手機(jī)5G NTN直連的困難。該技術(shù)驗(yàn)證這也驗(yàn)證了在滿足3GPP前提下5G NTN直連的可行性。

聯(lián)發(fā)科采用與智能手機(jī)相同的組件，搭載5G NR NTN衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)功能的移動(dòng)通信芯片，合作Rohde & Schwarz也完成了5G NTN衛(wèi)星手機(jī)連接驗(yàn)證。不過(guò)這次驗(yàn)證是實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，采用低軌衛(wèi)星通訊模式，時(shí)速超2.7萬(wàn)公里。

小結(jié)

5GNTN通信網(wǎng)絡(luò)是地面蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)有力的補(bǔ)充，是未來(lái)實(shí)現(xiàn)全球無(wú)縫連接的基礎(chǔ)。從全球各地的技術(shù)驗(yàn)證上來(lái)看，在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)與3GPP NTN標(biāo)準(zhǔn)兼容，并沒(méi)有太大技術(shù)障礙。隨著NTN標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步推進(jìn)，解決傳播延時(shí)、鏈路預(yù)算、頻移等技術(shù)問(wèn)題，無(wú)處不在的無(wú)縫網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)代已經(jīng)不遠(yuǎn)了。