最近这几年，NTN这个观念相等火。
那么，到底什么是NTN？为什么NTN会火？它会更正通讯行业的格式吗？
今天这篇著述，咱们就来一酌量竟。
█ 什么是NTN
NTN的全称，叫作念Non-Terrestrial Networks，非大地收罗。
大地收罗，就是咱们每天皆在使用的蜂窝基站收罗、Wi-Fi收罗等。非大地收罗，顾名想义，就是莫得部署在大地上的收罗，是“天上的收罗”。
许多东说念主会将NTN与卫星通讯划等号。其实，这是不严谨的。
严格来说，NTN包括了卫星（LEO低轨说念、MEO中轨说念、GEO地球静止轨说念）、高空平台（High-Altitude Platforms，HAPS，举例平流层飞艇、气球）、无东说念主机，甚而将来的月球通讯中继节点等多种头绪的通讯收罗体系。
换句话说，NTN是一张“分层异构、按需协同”的立体通讯网，主张是为了杀青果然的全域隐敝。
现时，NTN的主要参谋地点，暂时鸠集在卫星平台。是以，不错姑且将NTN暴露为“以卫星为主的非大地收罗”。
█ 为什么要发展NTN
发展NTN，是因为有需求。详尽来说，就是四个字——盲区隐敝。
人所共知，咱们在地球上设立了推崇的大地通讯收罗，隐敝了宽阔的东说念主口。
可是，地球确凿是太大了。对于那些丛林、沙漠、戈壁、峻岭、极地等荒郊田园的区域，因为施工要求和老本的原因，无法作念到灵验隐敝。
以我国为例，咱们的大地收罗是天下上最强盛的，能够杀青99%的东说念主口隐敝率。但国土隐敝率呢，只是只好30%傍边。
除了陆地以外，更大的问题来自海洋和天际。
地球的海洋面积占地球名义积的71%，收罗隐敝率只好10%（近海）。对于天际，大地收罗也仅能提供了极有限的ATG（Air-to-Ground，空对地）工作。
正所谓“站得高，看得远”，将信号收发步伐扬弃在更高的位置，不错杀青“俯视式”的广域隐敝，破除大地收罗的盲区。
一直以来，大地收罗和非大地收罗之间，皆是相互寂寞的发展道路。卫星通讯，有我方的圭臬、频段、终局、生态。通盘这个词时期体系相比阻滞，属于“小圈子”。
手脚大地收罗时期圭臬的主要推动者，3GPP圭臬组织在参谋4G/5G圭臬的时辰，冉冉强项到：东说念主类的行为范围在不休扩大，通讯收罗如果局限于大地蜂窝基站，就注定无法突破地舆位置的敛迹，无法自负各式济急通讯、远洋航运、极地科考、丛林防火、低空物流等场景的需求。
突破大地收罗和非大地收罗之间的壁垒，将卫星通讯等时期全面融入大地通讯，拓展收罗衔接范围，构筑一张“空六合海一体化通讯网”，就成了3GPP的势必选用。
传统卫星通讯企业，其实也相等自得和大地收罗交融。
一方面，大地收罗领有广阔的用户基数，意味着更大的阛阓范围。另一方面，大地收罗也领有熏陶的范围化产业链，不错从终局、公约、分娩等各个维度为卫星通讯的发展创造成心要求。
两者一拍即合。于是，就有了NTN的降生。
█ NTN的发展演进
NTN是大地收罗和非大地收罗深度交融的居品。可是主要负责牵头的，仍然是3GPP。
2017年，也就是3GPP制定R15圭臬（5G第一个版块）之际，他们启动了针对NTN的参谋。其时，他们界说了NTN部署场景和关联络统参数，况且参谋了NTN的信说念模子。
自后，到了R16阶段，3GPP参谋了卫星与5G系统的交融架构，以及NTN场景科罚决策的遐想，对3GPP关连时期轨范组的责任指明了地点。
2020年，在R17阶段，NTN有了首要突破。
R17厚爱将NTN纳入5G圭臬体系，初次界说了卫星透明转发与再生转发两种架构，并轨范了终局直连卫星的接入历程。
上头的架构中，卫星和用户之间的链路叫作念工作链路（Service Link）。卫星和信关站之间的链路叫作念馈电链路（Feeder Link），也称为卫星无线电接口（SRI）。
卫星透明转发架构中，卫星仅作射频信号中继，AG庄闲和游戏不进行任何信号处理。大地的NTN网关等开垦，负责实行信号解调、译码与公约栈处理等中枢功能，是衔接卫星与大地中枢网的重要要津。
这种模式下，卫星不需要太复杂，系统遐想更轻量、部署更快，从而显耀裁减卫星制造与辐射老本，尤其合适大范围部署的低轨星座。
再生转发架构中，卫星不仅经受信号，还会进行解调、解码、路由甚而公约处理等操作。特等于卫星承担了基站功能，果然成为“天际基站”。
需要选藏的是，再生转发架构，不错在卫星上杀青全部gNB（5G基站）功能，也不错杀青部分功能，由需乞降场景来决定。举例，将5G基站的DU（分散式单位）功能集成到卫星上，CU（鸠集式单位）功能则部署在大地，形成“星上DU+大地CU”的羼杂架构。
不同的功能分散，波及到的具体组网也会有所不同，如下图所示：
再生转发架构，对卫星的载荷空间、策划资源和动力供给提议了更高要求。可是，它也擢升了收罗的性能和生动度，不错进行更复杂的星间组网。卫星与卫星之间的链路，叫作念星间链路（Inter-Satellite Link，ISL）。
这种模式，也特等于是一种边际策划（“智商下千里”），将策划与智能智商前置至轨说念上，让通讯链路更短、时延更低、反馈更敏捷。
R17手脚NTN的早期阶段，要点参谋了透明转发架构和挪动公约的更正，莫得对再生转发架构开展长远参谋。这个时辰，优先要快速杀青NTN的“能用”。
再来望望NTN在欺诈上的分类。
R17对LTE的NB-IoT（窄带物联网）和eMTC（增强型机器类型通讯）时期进行增强，筹算杀青这类物联网开垦能够通过卫星接入大地挪动收罗，自负农业、环保、物流等场景的需求。
其实大众也看出来了，和5G的三大场景一样，5G NTN也进行了细分，变成了NR-NTN和IoT-NTN两大时期分支。
NR-NTN对标5G NR（eMBB场景），环球体育(HQ Sports)杀青大带宽、低时延，面向广域宽带接入，撑捏高清视频回传、云尔互助等高婉曲需求。
IoT-NTN对标NB-IoT和eMTC（mMTC场景），聚焦海量低功耗物联网终局的泛在衔接。
再来说说NTN的频段。
Release 17 的责任东要鸠集在使用透明灵验载荷，并在FR1内的n255（L频段）和n256（S 频段）进行操作。这两个频段亦然传统卫星通讯的基础频段。说白了，皆是为了能够快速适配。两个频段的频宽不大，是以撑捏不了大带宽的业务，主要杀青基础业务。
R15-R17是5G期间，R18-R20是5G-Advanced期间。进入R18之后，NTN时期圭臬也在捏续演进。
R18阶段，一方面，顺心透明转发模式的增强，举例频段膨大、隐敝增强、挪动性和工作一语气性增强，等等。另一方面，也运行推动再生转发模式的时期落地，也就是积极激动“基站上天”。
从R17到R18，3GPP NTN计谋从着手的“能用”转向“好用”，强调优化和膨大，杀青更高价值的宽带工作和更强盛的收罗集成。
R18通过引入更高频率（Ka频段）来支捏更高婉曲量，明确支捏VSAT终局，并对挪动性和隐敝范围进行了增强。R18还增多了NR-NTN FDD频段n254，以及LTE IoT-NTN FDD频段B253/B254。
R19阶段，3GPP运行厚爱界说NTN的再生转发模式，并增多对于新的卫星通讯场景的关连参谋。除了基站以外，R19也运行参谋中枢网上天——将中枢网搭载在卫星上运行。
频段方面，R19进一步推论频段，初次引入Ku波段（n247/n248等），并完善L/S波段，杀青了从低频到高频的完好NTN频谱图谱。
图片来自：罗德与施瓦茨
R20阶段，主如果处理5G NTN的一些留传问题。与此同期，勾搭6G需求，针对多频段经管、上下轨卫星协同、中枢网智商增强以及星地频谱分享等方面开展进一步参谋。
在R21及后续版块中，3GPP将要点激动星地无缝切换、跨星座漫游、AI驱动的动态资源退换等增强特质，推动NTN频谱限定协调与轨说念资源共管机制设立，为6G筑牢底座。
值得选藏的是，R21初次将“地月空间”纳入圭臬化视线，记号着NTN正从地球轨说念向深空蔓延。
█ NTN靠近的挑战
NTN的优点是隐敝广、弹性强、部署快。之是以当今发展火爆，就是因为行业高度认同了NTN的价值——它能够速即弥补隐敝短板，在重要且高价值的场景中展现出不行替代性。
可是，发展NTN，相通也靠近许多挑战。
着手，是无线通讯链路上的挑战。
NTN的星地链路距离（数百至数万公里），远远高于传统大地通讯，旅途损耗比大地宏站高出30~50dB。
距离最大的影响是无法克服的延迟。使用同步卫星，延迟特出500ms。即使是使用低轨卫星，延迟也会有能够40ms，皆远远高于传统大地收罗。
卫星通顺速率极快（低轨卫星每秒大要挪动7.8公里），带来的多普勒频移可达±10 kHz量级，远超5G终局的赔偿智商。
变化的大气要求、噪声、其它信号的搅扰，也会对NTN信号质地形成显耀影响。
卫星通讯，说白了，就是一起链路支出的数学题。
信号辐射功率是有限的，终局天线尺寸和电板容量也受限。要抵挡旅途损耗、多普勒频移与信说念寂寥这三重“高墙”，就必须在硬件、算法等层面同步引入立异，经受高增益天线、先进波束赋形与结伙编解码等时期进行协同突破。
这里，咱们要说一下DTC（Directto Cell，手机直连通讯），道理就是咱们无为手机无需荒谬改装（仅作念软件上的升级），即可径直衔接卫星收罗（经受大地运营商的频谱）。
DTC是当今相等热点的赛说念，顺心度最高。
大众皆知说念，传统卫星通讯皆有挑升的通讯终局，有硕大的天线，体积大，分量千里，佩戴未便，价钱也相等腾贵。
大地收罗和非大地收罗交融，如果仍然使用两种不同类型的终局，确定分歧适。是以，径直让卫星通讯收罗为无为手机工作，是一个重要主张。这不错让无为用户快速且低老土产货享受卫星通讯工作，也能够速即扩大卫星通讯企业的用户基础与阛阓范围。
DTC的杀青难度很大。因为传统手机被遐想为使用基站收罗，通讯距离最大仅约几十公里，而卫星通讯需越过数百至数万公里。
在手机硬件不变的情况下，只可通过卫星侧和算法方面的更正，技艺擢升链路预算，杀青可商用的基本通讯工作。
目下，在DTC方面，国表里皆有了显耀进展。2023年9月，华为Mate60pro手机杀青在无大地收罗情况下支捏通过天通卫星接打卫星电话。近两年，ASTS公司和SpaceX公司区别在近两年辐射了支捏手机直连的卫星，并完成了10Mbps量级数据传输的在轨测试。
其次，是系统协同方面的挑战。
NTN和大地收罗的交融，比遐想中要复杂得多。两种收罗在公约栈、时钟同步、挪动性经管、QoS保险等方面，存在自然的异构性。即即是3GPP这么的全球性圭臬组织，想要推动公约、架构和轨范上的调和，也绝非易事。
这内部既巧合期问题，也成心益问题，需要换取协调的责任许多，难度不低。
终末，是产业生态与治理的挑战。
NTN时期的激动和落地，老本吵嘴常重要的要素。
卫星制造、辐射、在轨运维老本仍居高不下。星座部署周期长、投资禀报慢。大地终局芯片与天线模组尚未形成范围效应，价钱仍然偏高……
通盘这些，皆制约了NTN在大众阛阓的浸透，也影响了产业企业的插足决心和信心。产业生态的熏陶度，又反过来影响时期迭代速率与圭臬落地节律。
此外，频谱资源分拨、轨说念位置协调、空间碎屑治理等跨国度、跨行业的轨制性波折，亟需海外电信定约（ITU）与列国监管机构协同破局。
围绕NTN，地缘政事的要素也无法疏远，可能会影响平时的交易竞争次第，也可能导致时期体系的割裂。
█ 结语
NTN，正处于从“能用”迈向“好用”的重要跃迁期。
凭证Allied Market Research的瞻望，到2032年，NTN阛阓范围将达936亿好意思元，年复合增长率40.6%。ABI Research瞻望，NTN-D2C细分阛阓到2035年工作收入可能达到250亿好意思元，衔接数特出2亿。
越来越多的企业正在加入NTN赛说念，围绕这个领域的时期竞争以及交易博弈将会进入尖锐化的阶段。
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