5G NTN与“手机直连卫星”快速原型技术研究

5G NTN与“手机直连卫星”快速原型 5G NTN（Non-Terrestrial Network）是一项旨在使5G用户终端（5GUE）连接到位于卫星上的非地面基站（5GgNB）的技术。NTN包括IoT-NTN和NR-NTN，旨在解决偏远地区、海上、空中的通信需求。 **关键技术挑战** 1. 使5GNRgNB和UE适应于低轨卫星系统，遵循3GPP的标准。 2. 在gNB和UE的不同协议层，如何适应卫星信道以及补偿低轨卫星高速运动带来的多普勒频移等。 **卫星通信技术演进** 1. 卫星通信从私有通信协议到借鉴地面通信体制演进。 2. 卫星通信从透明转发模式向星上处理方式演进。 3. 卫星终端从专用终端到连接手机演进，服务从文本、语音到高速数据服务逐步发展。 **低轨卫星通信系统** 1. 低轨卫星的高速运动，以及卫星信道的特点，给5G与低轨卫星融合的通信体制设计带来诸多挑战。 **“手机直连卫星”技术** 1. “手机直连卫星”在地面蜂窝网络覆盖不佳的偏远地区、海上、空中提供通信服务，或在地面通信设施被破坏时，提供应急通信。 2. 目前手机厂商发布的“手机直连卫星”技术实现的是窄带的文本信息服务，后续会向语音服务演进。 **ASTSpaceMobile的BlueWalker3卫星天线** 1. ASTSpaceMobile的BlueWalker3卫星天线面积为64平方米，最近宣布实现了语音通话功能。 **关键技术一：卫星与地面网络融合体制的技术演进** 1. 手机/用户终端、宽带用户终端、卫星信关站、地面通信网络、馈电链路、DVBS2、宽带用户链路、高速数据、5GNTN/DVB、RCS、窄带用户链路、文本信息/语音、定制协议等。 **低轨通信卫星星座** 1. 低轨卫星的高速运动，以及卫星信道的特点，给5G与低轨卫星融合的通信体制设计带来诸多挑战。 **非地面通信的端到端通信链路** 1. 接收机、基带处理、射频前端、LNA、ADC、0°、90°、信道译码、解调、同步/均衡、去交织/解扰、发射机、基带处理、射频前端、信道编码、调制、组帧填充、交织/加扰、PA、DAC、0°、90°、DAC、空间信道、信道、模拟器等。 **基于MATLAB与SDR硬件实现全链路的** 1. 基于MATLAB与SDR硬件实现全链路的卫星通信系统。 5G NTN与“手机直连卫星”快速原型技术的发展将对未来通信产业产生深远的影响，解决偏远地区、海上、空中的通信需求，提高通信服务的可靠性和实时性。