随着低地球轨道(LEO)卫星技术的进步,私人公司正积极发射卫星星座,致力於提供全球范围的商业宽频服务。这些非地面网路(NTN)技术旨在克服传统地面通讯基础设施的局限,尤其在偏远地区展现其潜力。目前,某智慧型手机供应商已在北美与日本推出主要用於紧急SOS讯息的服务,广受关注;而美国一家主要电信业者则推出文字简讯服务,并计划提供全球化覆盖。随着语音与视讯通讯服务的逐步展开,NTN市场正与卫星相关产业同步成长。
然而,NTN的技术发展面临诸多挑战,包括装置射频(RF)特性测试、认证测试、电池效率评估及现场干扰分析。此外,卫星特有的延迟与频率偏移问题也需克服。3GPP目前正致力於推进卫星通讯的技术标准化,而安立知(Anritsu)已推出针对NTN NB-IoT的测试解决方案,协助加速产品开发与验证。
NTN技术标准与应用场景
非地面网路(NTN)是一种将陆地、海上与空中设备无缝连接的通讯网路系统。3GPP在Release 17中定义了NTN的基本技术规范,并於Release 18中进一步增强,建议在17 GHz频段之外新增Ka频段作为服务链路,为物联网设备与卫星间的通讯提供支持。
随着NTN技术的不断演进,用户将能够在全球任何地点稳定连接通讯网路,无需了解其连接的是地面基站还是卫星。这项技术的应用涵盖多种场景,包括山区、海上及高速交通工具内部的通讯服务,对於语音、视讯通话及媒体串流等需求提供支援。
然而,NTN 仍面临诸多挑战,包括装置射频 (RF) 特性测试、认证测试、电池效率测试和现场干扰评估,以及卫星特有的延迟和频率偏移问题。
1. 延迟与频率偏移
地球静止轨道(GEO)、地球同步轨道(GSO)、中地球轨道(MEO)及低地球轨道(LEO)卫星,由於距离地面的距离不同,通讯过程中会产生不同程度的延迟。例如,GEO和GSO的延迟范围为240至280毫秒,而LEO则为6至30毫秒。此外,非GEO卫星的移动会导致无线电讯号的都普勒频移,因此支援NTN的设备需依据3GPP标准进行延迟与频移的补偿。
2. 重选与漫游
在NTN中,设备需要能够在地面基站与卫星之间进行重选,这比地面网路(TN)中的基站切换更为复杂。同时,卫星通讯易於跨越国界,导致不同营运商间的漫游需求,需符合3GPP标准以实现无缝切换。
2025年NTN发展展??
根据市场分析,到2025年,NTN技术将迎来大幅增长,其发展主要集中在以下几个方面:
●市场规模持续扩大: 随着LEO卫星的快速部署,商业宽频服务覆盖范围将扩展至更多偏远地区,进一步缩小数位鸿沟。
●多样化应用加速落地: NTN技术将推动农业、智慧城市、海洋监测与灾难应急通讯等领域的创新应用,满足不同行业的需求。
●技术标准进一步完善: 3GPP Release 18及後续版本将为NTN引入更多频段与优化功能,进一步提高其性能与可靠性。
●跨产业合作增强: 通信业者、设备制造商与卫星运营商将加强合作,共同推动端到端解决方案的实现。
●成本下降与普及率提升: 随着技术的成熟与规模化生产,NTN设备成本将逐步降低,促进更广泛的应用。
展??未来,NTN技术将成为全球通讯生态系统的重要组成部分,其对於实现全球连接性与支持智慧应用的价值不可忽视。