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    • 01、什么是NTN技術(shù)?
    • 02、NTN的常見(jiàn)架構(gòu)
    • 03、NTN的載體
    • 04、衛(wèi)星上網(wǎng)有多快
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NR-NTN來(lái)了!衛(wèi)星上網(wǎng)有多快?

2023/10/25
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近日,隨著一款國(guó)產(chǎn)手機(jī)的發(fā)售,衛(wèi)星通信火遍全網(wǎng)。“沒(méi)有信號(hào)手機(jī)也能打電話”成為熱議話題,大家都在感嘆:如今衛(wèi)星通信技術(shù)如此神奇嗎?

其實(shí),衛(wèi)星通信技術(shù)早已在傳統(tǒng)衛(wèi)星電話上使用。但衛(wèi)星電話往往配有天線,外形笨重(如下圖),而且通信費(fèi)用昂貴,所以日常生活中并不普及,主要用于遠(yuǎn)洋漁業(yè)、野外科考等特殊領(lǐng)域。

既然衛(wèi)星通信技術(shù)早已存在,為何直到今日才在智能手機(jī)上應(yīng)用呢?和文檔君一起來(lái)了解一下吧!

01、什么是NTN技術(shù)?

與傳統(tǒng)的手機(jī)通信技術(shù)不同,衛(wèi)星通信技術(shù)不需要手機(jī)連接到基站,而是通過(guò)衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)通信。

衛(wèi)星通信目前有兩種實(shí)現(xiàn)方式:

一種是衛(wèi)星電話連接衛(wèi)星,實(shí)現(xiàn)與其他電話通信,傳統(tǒng)衛(wèi)星電話就是如此。

一種是通過(guò)NTN(Non Terrestrial Network,非地面網(wǎng)絡(luò))技術(shù),衛(wèi)星直接向地面提供5G連接服務(wù),實(shí)現(xiàn)手機(jī)之間互相通信,如下圖所示。

那什么是NTN技術(shù)?

NTN技術(shù)是手機(jī)直連衛(wèi)星的技術(shù)方向之一,是地面蜂窩通信技術(shù)的重要補(bǔ)充。利用衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)與地面5G網(wǎng)絡(luò)的融合,NTN技術(shù)可以不受地形地貌的限制,提供無(wú)處不在的覆蓋能力,連通空、天、地、海多維空間,形成一體化的泛在接入網(wǎng),能全場(chǎng)景隨需接入。

02、NTN的常見(jiàn)架構(gòu)

NTN技術(shù)常見(jiàn)架構(gòu)有兩種:

一種是透明載荷也稱作透明轉(zhuǎn)發(fā)。

一種是可再生載荷,又稱作基站上星。

透明轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)際上把衛(wèi)星僅當(dāng)作信號(hào)中繼的鏈路,5G基站作為地面網(wǎng)絡(luò)的一部分,部署在信關(guān)站的后面,衛(wèi)星不關(guān)注基站發(fā)了什么,對(duì)信號(hào)也不做任何處理,只把手機(jī)和信關(guān)站連接起來(lái)。

基站上星則相當(dāng)于把5G基站部署在了衛(wèi)星上,衛(wèi)星與衛(wèi)星間的星間鏈路就跟地面基站間的Xn接口一樣,衛(wèi)星和信關(guān)站之間的饋電鏈路實(shí)際就是基站跟核心網(wǎng)之間回傳網(wǎng)絡(luò)的一部分,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是衛(wèi)星上具備基站的功能,可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理再發(fā)射到終端。

那這兩種架構(gòu)各有什么優(yōu)勢(shì)?參見(jiàn)下表。

其中透明轉(zhuǎn)發(fā)因其技術(shù)較為容易、成本低的原因已經(jīng)成為NTN技術(shù)研究的重點(diǎn)。

03、NTN的載體

不管是哪一種架構(gòu),能實(shí)現(xiàn)“上天“的通信載體,就是各種各樣的衛(wèi)星。

根據(jù)軌道的高低,衛(wèi)星一般分為低軌(LEO)、中軌(MEO)、地球靜止軌道(GEO)和高軌,離地面高度參見(jiàn)下表。

俗話說(shuō)“站得高,看得遠(yuǎn)”,離地面距離越遠(yuǎn),衛(wèi)星覆蓋地球的范圍就越大,所需要鋪設(shè)的衛(wèi)星就越少,那為什么目前的研究方向不是高軌衛(wèi)星?那是因?yàn)楦哕壭l(wèi)星會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的鏈路損耗和超高時(shí)延。

目前被認(rèn)為是最有應(yīng)用前景的衛(wèi)星是低軌衛(wèi)星,因?yàn)榈蛙壭l(wèi)星離地面高度近,所以路徑損耗小、傳輸時(shí)延低,且發(fā)射成本逐年降低。

那低軌衛(wèi)星是否沒(méi)有缺點(diǎn)?當(dāng)然不是!隨著低軌衛(wèi)星圍繞地球做高速環(huán)形運(yùn)動(dòng),會(huì)產(chǎn)生幾十千赫茲甚至兆赫茲級(jí)別的多普勒偏移,這將是使用低軌衛(wèi)星需要克服的難點(diǎn)。

NTN技術(shù)除了實(shí)現(xiàn)手機(jī)衛(wèi)星通話之外,有沒(méi)有更大的突破?下面就要給大家?guī)?lái)一個(gè)振奮人心的消息了!

04、衛(wèi)星上網(wǎng)有多快

NR-NTN是新一代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),旨在通過(guò)衛(wèi)星等非地面終端實(shí)現(xiàn)廣域覆蓋和擴(kuò)展移動(dòng)信號(hào)的傳輸范圍,采用5G NR框架來(lái)實(shí)現(xiàn)智能手機(jī)直連衛(wèi)星提供更高速率數(shù)據(jù)服務(wù)和語(yǔ)音服務(wù)。

近日,中興通訊攜手中國(guó)移動(dòng)、是德科技等共同已經(jīng)完成了NR-NTN(New Radio - Non-Terrestrial Network)低軌衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證,通過(guò)終端仿真和信道仿真的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境來(lái)模擬衛(wèi)星通信,支持手機(jī)寬帶數(shù)據(jù)傳輸互聯(lián)網(wǎng)接入。

在透明轉(zhuǎn)發(fā)模式、5MHz帶寬實(shí)驗(yàn)室條件下,實(shí)測(cè)上下行峰值速率分別達(dá)到了600kbps和5.1Mbps,實(shí)現(xiàn)5G NR-NTN端到端數(shù)據(jù)連接,可為大眾手機(jī)及行業(yè)終端用戶提供手機(jī)衛(wèi)星寬帶業(yè)務(wù)。

這次測(cè)試的成功不僅解決了衛(wèi)星軌道高度引起的高延時(shí)的問(wèn)題,也解決了低軌衛(wèi)星高速移動(dòng)引起的大多普勒頻偏,為以后通過(guò)衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)高速上網(wǎng)業(yè)務(wù)模式打造堅(jiān)實(shí)技術(shù)基石!

看到這個(gè)消息,喜愛(ài)戶外運(yùn)動(dòng)、探索大自然的你們是不是迫不及待了!相信在不久的將來(lái),無(wú)論你是在深山,還是在沙漠,都能無(wú)時(shí)無(wú)刻上網(wǎng)!

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