NTN通過(guò)空天地一體化網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了全域無(wú)縫覆蓋。過(guò)去，衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)和地面網(wǎng)絡(luò)是兩張獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，二者無(wú)法融合。而現(xiàn)在，這兩種通信方式逐步進(jìn)行融合協(xié)作，終端無(wú)需專用設(shè)備既可以連接地面網(wǎng)絡(luò)，也可以連接衛(wèi)星。標(biāo)準(zhǔn)化帶來(lái)的產(chǎn)業(yè)鏈整合和成本降低擴(kuò)展了衛(wèi)星通信的應(yīng)用范圍和市場(chǎng)規(guī)模。這也是傳統(tǒng)衛(wèi)星體制逐漸向NTN體制轉(zhuǎn)移的重要驅(qū)動(dòng)力。

衛(wèi)星通信按照體制一般可以分為三大類：

私有技術(shù)，波形和協(xié)議都承載在專門的星座上，可以承載短消息業(yè)務(wù)，也可以承載語(yǔ)音業(yè)務(wù)。

3GPP NTN，這種技術(shù)和手機(jī)蜂窩移動(dòng)通信一脈相承，可以很好的將射頻和基帶集成到現(xiàn)有的射頻和基帶模塊中。3GPP NTN天然就可以滿足終端互聯(lián)互通的要求，而且技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是開放的，融合的。現(xiàn)在越來(lái)越多的運(yùn)營(yíng)商表示他們最終將考慮3GPP這條技術(shù)路線。

無(wú)修改模式的手機(jī)，意思就是存量手機(jī)不需要任何硬件修改，就可以直接連接到衛(wèi)星，目前主要復(fù)用4G LTE的技術(shù)體制。優(yōu)勢(shì)之一是可以重用運(yùn)營(yíng)商的地面頻譜，但是劣勢(shì)是衛(wèi)星側(cè)的改動(dòng)比較復(fù)雜。

圖1：衛(wèi)星通信的不同技術(shù)體制

3GPP NTN技術(shù)主要分為兩種。

NB-NTN，NB-NTN是基于窄帶技術(shù)NB-IOT的NTN，主要支持短信和低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，現(xiàn)在也在考慮語(yǔ)音業(yè)務(wù)。通常運(yùn)行在高軌衛(wèi)星上，但是目前也有一些低軌衛(wèi)星在考慮NB-NTN技術(shù)。

NR-NTN，主要是運(yùn)行在大規(guī)模低軌衛(wèi)星上，可以支持短信，語(yǔ)音，中高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)如視頻等等。

NTN終端設(shè)計(jì)面臨很多要求和挑戰(zhàn)：

時(shí)間同步：UE到衛(wèi)星的長(zhǎng)距離導(dǎo)致長(zhǎng)延遲，特別對(duì)高軌而言，延遲可達(dá)544毫秒，而且低軌星座的移動(dòng)將引起動(dòng)態(tài)時(shí)延。

頻率同步：尤其是低軌衛(wèi)星運(yùn)行速度比較快，所引起的多普勒偏移也會(huì)比較大，需要計(jì)算偏差值并做補(bǔ)償。

信道衰落：衛(wèi)星連接需要新的衰落配置，因?yàn)檎麄€(gè)連接需要穿越電離層和對(duì)流層，電磁條件和多徑效應(yīng)都不一樣，需要考慮地面和大氣層衰落的組合以及考慮天氣因素所帶來(lái)的影響。

最小的SINR：高衰減和小的信噪比，遠(yuǎn)距離引起的一個(gè)比較高的自由空間損耗，UE測(cè)的信噪比極低，最小信噪比-10dB, RSRP值達(dá)到-137dBm。

GNSS測(cè)量和星歷：NTN主要針對(duì)室外連接，UE需具備GNSS能力確定其地面位置，UE需要通過(guò)SIB消息預(yù)先獲取星歷信息。

省電：UE在進(jìn)行NTN連接時(shí)候，需要對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星一般會(huì)發(fā)送最大功率，如果長(zhǎng)時(shí)間找不到衛(wèi)星將導(dǎo)致耗電增加，UE需要根據(jù)SIB32衛(wèi)星輔助信息預(yù)測(cè)不連續(xù)覆蓋的情況，以便使用eDRX和PSM來(lái)省電。

終端側(cè)需要特殊的設(shè)計(jì)來(lái)應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn)。而羅德與施瓦茨基于CMX500的NR-NTN終端測(cè)試解決方案可以利用其強(qiáng)大的測(cè)試能力，完美驗(yàn)證NTN終端設(shè)計(jì)的效果是否符合預(yù)期。

近日，羅德與施瓦茨聯(lián)合紫光展銳共同展示NR-NTN終端測(cè)試能力。使用衛(wèi)星星座工具，可以輕松設(shè)置終端位置，導(dǎo)入已有的衛(wèi)星軌道信息或者用戶自定義的衛(wèi)星軌道信息，直觀看到每個(gè)衛(wèi)星的在軌時(shí)長(zhǎng)。通過(guò)衰落設(shè)置可以配置多普勒偏移，衛(wèi)星仰角變化，路勁損耗，衰落延遲等信息。將影響衛(wèi)星移動(dòng)通信的重要因數(shù)全部囊括其中，全面驗(yàn)證終端在不同信道環(huán)境下的功能和性能。

圖2：R&S衛(wèi)星星座配置工具

R&S CMX500 OBT內(nèi)置衛(wèi)星星座工具，可以非常輕松的完成NR-NTN終端的各項(xiàng)測(cè)試。用戶還可以使用xLAPI設(shè)計(jì)自己的測(cè)試腳本，擴(kuò)大測(cè)試用例范疇。同時(shí)也可以結(jié)合R&S SMBV100B模擬GNSS信號(hào)，實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的終端定位。R&S CMX500采用直觀的用戶界面（webGUI）為基礎(chǔ)，允許用戶在進(jìn)行射頻相關(guān)測(cè)量的同時(shí)觸發(fā)語(yǔ)音呼叫，可在不同條件下評(píng)估5G NR-NTN連接的性能和可靠性，確保未來(lái)采用紫光展銳NTN測(cè)試平臺(tái)的NR-NTN設(shè)備在全球任何地方都能完美運(yùn)行。

圖3：NR-NTN設(shè)備測(cè)試解決方案

關(guān)于紫光展銳

紫光展銳是全球領(lǐng)先的平臺(tái)型芯片設(shè)計(jì)企業(yè)，深耕通信半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)二十余年，擁有芯片設(shè)計(jì)、無(wú)線通信、軟硬件系統(tǒng)集成三大核心技術(shù)，全面掌握2G/3G/4G/5G/6G、Wi-Fi、藍(lán)牙、衛(wèi)星通信等全場(chǎng)景通信技術(shù)。公司全面布局消費(fèi)電子、物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子、智能顯示等業(yè)務(wù)，向全球客戶及合作伙伴提供移動(dòng)通信芯片、物聯(lián)網(wǎng)芯片、智能座艙芯片、智能顯示芯片、Wi-Fi芯片等高價(jià)值產(chǎn)品與服務(wù)。紫光展銳的產(chǎn)品已覆蓋全球140多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，通過(guò)270多家運(yùn)營(yíng)商認(rèn)證，服務(wù)500多家品牌客戶，幫助全球數(shù)十億用戶實(shí)現(xiàn)智慧連接，賦能電力、采礦、醫(yī)療、光伏、車聯(lián)網(wǎng)、城市治理等千行百業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化升級(jí)。

羅德與施瓦茨業(yè)務(wù)涵蓋測(cè)試測(cè)量、技術(shù)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)安全，致力于打造一個(gè)更加安全、互聯(lián)的世界。成立90 年來(lái)，羅德與施瓦茨作為全球科技集團(tuán)，通過(guò)發(fā)展尖端技術(shù)，不斷突破技術(shù)界限。公司領(lǐng)先的產(chǎn)品和解決方案賦能眾多行業(yè)客戶，助其獲得數(shù)字技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)力。羅德與施瓦茨總部位于德國(guó)慕尼黑，作為一家私有企業(yè)，公司在全球范圍內(nèi)獨(dú)立、長(zhǎng)期、可持續(xù)地開展業(yè)務(wù)。