中兴宣布:全球首个运营商 5G NTN 手机直连卫星技术外场验证发布,支持短消息、语音对讲等

2022-09-06 22:39IT之家 (潇公子)

IT之家 9 月 6 日消息,据中兴技术发布,8 月 26 日下午,中国移动研究院携手中兴通讯、交通运输通信信息集团、中国移动北京公司等产业伙伴共同发布全球首个运营商 5G NTN(non-terrestrial network,非地面网络)技术外场验证成果。本次验证基于 3GPP R17 NTN 协议,突破 3.6 万公里超远单程距离和普通手机直连两大挑战,形成超大时延动态补偿、星地间射频数据转化两大创新解决方案,实现了 5G NTN 端到端全链路技术贯通,验证了在满足 3GPP 协议前提下手机直连卫星的可行性。

结合卫星物联市场需求及 NB-IoT NTN 场景价值,中国移动联合合作伙伴先行基于高轨卫星进行试点,由用户终端、卫星、卫星信关站、基站、核心网及业务服务器组成,网络拓扑如下,L 波段卫星和地面信关站位于 NTN 终端和基站之间,完成空口消息传输,地面信关站与 5G NTN 基站进行对接,终端依次通过卫星、信关站、NTN 基站接入地面核心网和业务平台,实现星地融合的端到端业务贯通。

IT之家获悉,中兴表示,本次全球首个运营商 5G NTN 外场验证,实测性能符合预期,支持短消息、语音对讲等业务,从架构、协议、设备等方面全面验证了手机直连卫星技术落地能力。在测试结果方面,基站射频 ACLR 指标优于信关站射频指标要求,链路质量符合预期,ping 64 字节时延约 4s,短消息业务功能正常,语音对讲清晰流畅,性能符合预期,基本具备落地可行性。本次试点从架构方面验证了高轨卫星透明转发的 NTN 组网可行性,从协议方面验证了 NTN 解决长时延、广覆盖等问题的可行性,从设备方面验证了通信设备增加手机直连卫星模式的能力,是 NTN 技术“从 0 到 1”的突破。

5G NTN 技术外场验证首次实现了高轨同步卫星与地面终端直连,完成了业务端到端贯通,后续将在北京、云南等省继续开展面向个人应急、物联采集等实际业务的专项试点。面向未来,将进一步基于中轨和低轨卫星进行 5G NTN 技术更全面的基础业务验证和性能评估,为手机直连卫星打下坚实的理论和技术基础。

5G NTN 技术在现阶段支持智能手机和物联终端接入,智能手机通过直连卫星可实现文字短信、语音对讲和宽带上网等业务,打造偏远地区、海洋、民航等全域泛在连接。随着 3GPP NTN 标准研究的推进和卫星能力的增强,预计 5G NTN 将逐步支持更多频段及星上处理等能力。针对物联终端场景,物联网应用数据包较小,占用卫星带宽小,产业链更为成熟,终端成本和功耗更低,可能先于 5G 手机实现落地应用。

NTN 技术是什么

NTN(non-terrestrial network,非地面网络)是 3GPP 在 R17 阶段制定的基于新空口技术的终端与卫星直接通信技术。针对卫星通信场景距离远、移动快、覆盖广带来的多普勒频偏大、信号衰减大和传播时延大等问题,NTN 进行了空口增强协议设计,引入了调度时序管理、HARQ 功能编排、上行传输时延补偿、空地快速切换等先进技术,已具备基本卫星通信能力。

NTN 是地面蜂窝通信技术的重要补充,是手机直连卫星的技术方向之一。利用卫星通信网络与地面 5G 网络的融合,可以不受地形地貌的限制提供无处不在的覆盖能力,连通空、天、地、海多维空间,形成一体化的泛在接入网,使能全场景随需接入。

NTN 是 3GPP R17 版本的重要功能,在 5G-Advanced 中持续演进,已成为 3GPP Release 18 工作计划的重要部分。NTN 包括 NTN-IoT(基于非陆地网络的物联终端接入)和 NTN-NR(基于非陆地网络的 5G 智能终端接入)两个工作组,NTN-IoT 侧重支持低复杂度 eMTC 和 NB-IoT 终端的卫星物联业务,如全球资产追踪(例如海上集装箱或蜂窝网络覆盖范围之外的其它终端),NTN-NR 采用 5G NR 框架来实现智能手机直连卫星提供低速率数据服务和语音服务。

从全球网络覆盖面积来看,目前尚有 80% 以上的陆地区域和 95% 以上的海洋区域没有地面网络覆盖。5G NTN 技术可实现手机通过卫星直接连接到蜂窝宽带网络,从而构建连接泛在、场景丰富、产业链高度融合、建设运维成本低的天地融合网络。

面向客户,利用 NTN 网络的强大覆盖能力,理论上可以构建全时空的基于手机直连的公众应急通信网,提供无处不在的通信网络服务,打造偏远地区、海洋、民航等全域泛在连接,提供短信、语音、上网、公众应急通信、广域物联网等全场景服务。

面向产业,通过蜂窝通信和卫星通信两大产业链的深度融合,让接入卫星的物联终端形态向低成本、小型化、低功耗等易用性方向发展,让智能手机具备直连卫星能力,形成规模效应,推动卫星连接价格下降。

面向运营商,提供低成本的广覆盖方案,在用户稀疏的偏远地区、海面等区域无需建设和维护蜂窝基站,可显著降低基站数量并进行集中部署,进而降低运营商的网络建设和运维成本。

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