(记者 胡媛)随着4G和5G陆地网络的大规模建设,地面网络的覆盖似乎已经满足了大多数用户的需求,“通话难”“上网难”的问题似乎不再困扰我们,但是地面网络的覆盖真的“够用了”吗?远洋货轮海上失联,独行“驴友”深山失踪,地震中心通信困难,身陷战场踪迹难寻,这些新闻仍然常常出现在我们的视野中。
实际上,不管是占据地球面积71%的海洋,还是由于地形、自然灾害、战争等原因导致的地面通信设备缺失,都会阻碍我们的正常通信。而当我们放眼全球,会发现有很多地方是没有网络覆盖的,而用陆地网络去实现这种覆盖所需的成本费用是非常昂贵的。
“当前,地球周边目前已发射运行的卫星已经达到10000+,现在的卫星网络已初步具备承载一定业务量的能力。伴随着‘一箭多星’‘火箭回收’这样的技术发展,卫星发射的成本已大大降低,使得卫星通信再一次成为可能。”是德科技大中华区无线市场部经理白瑛在接受《通信产业报》全媒体记者采访时表示。
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是德科技大中华区无线市场部经理白瑛表示,伴随着“一箭多星”“火箭回收”这样的技术发展,卫星发射的成本已大大降低,使得卫星通信再一次成为可能。
NTN带来新机遇
自从3GPP Rel-17标准中明确有关NTN的内容后,仿佛一夜之间,NTN这个词就在业界掀起了一轮新的研究热潮。电信运营商、基础设施制造商、终端设备厂商、芯片制造商和认证实验室等相关产业链都积极参与投入其中,大家都希望通过早期的投入开发,尽快将成熟产品投入市场,以抓住这一轮新出现的市场机会。
NTN(Non-Terrestrial Network,即非地面网络),3GPP给出的标准定义是“使用机载或太空运载工具搭载传输设备中继节点或基站的网络或网络段”,简单来说,就是任何涉及非地面飞行物的网络的总称,其中包括卫星通信网络和高空平台系统(HAPs,High Altitude Platform systems)。由于当前3GPP工作重点一直围绕卫星通信网络展开,所以狭义的NTN又主要指卫星通信。
非地面通信网络主要有两类载体,一是卫星通信网络,包括低轨(LEO)、中轨(MEO)、静止轨道(GEO)、同步轨道(GSO)卫星在内的星载平台;二是高空平台系统(HASP,High Altitude Platform Systems),包括飞机、飞艇、热气球、直升机、无人机等。
“之所以NTN能激起如此广泛的关注和投入,是因为在5G Rel-17标准中,同时推出了NTN 5G NR和NTN IoT这两大技术方向,希望通过非地面网络的加入,实现5G NR网络和各种物联网的全方位覆盖。”白瑛认为,NTN为整个星地融合产业链带来了新的方向和商业机会,从而点燃了相关厂商的投资热情,也确实带来了一个更为广阔和深远的市场机会。
白瑛指出,事实上,不仅仅是“传统”的通信领域的厂商,很多新“玩家”也看到了NTN的广阔前景,并且积极投入参与,比如与卫星相关的,甚至是与物联网相关的产业链等。是德科技作为测试测量厂商,也与众多客户共同合作,验证技术与产品,期望同业界一起努力,将这项技术成功部署到商业应用中。
NTN挑战是什么?
目前,是德科技与包括三星、高通、联发科技、移远、紫光展锐等众多领先企业通力合作,见证了客户相关NTN产品的一次又一次成功验证和突破。同时在与客户的合作过程中,也确实看到了NTN技术出现了新的挑战和变化。
白瑛认为,NTN网络主要的难点是由于卫星的轨道高度引起的高延时(GSO卫星可达120ms以上)以及深衰落(最高可达170dB),还有低轨卫星高速移动引入的大doppler(几十kHz)。对于深衰落,通常会在卫星侧通过提高天线和面板的尺寸来提升发射和接收能力,以确保当前在网的普通手机也能正常进行卫星通信;对于延时和多普勒,3GPP在协议中制定了一系列的解决方案,让终端和基站能够通过卫星星历信息确认延时和多普勒的变化,并在发射端完成补偿,确保通信的正常进行。
如何充分利用地面移动通信的产业链,如何把普通移动通信用户发展为卫星通信用户,这不仅是运营商面临的重要问题,也是无数深耕该领域的企业与卫星通信产业链持续思索的部分,而以5G NTN为代表的关键技术所构成的“星地融合通信”则成为了关键。
据了解,是德科技拥有完整的经过市场验证的NTN仿真解决方案,通过信道模拟器提供NTN端到端测试所需的时延、doppler及路损模拟,并能根据星历完成NTN的信道建模。这样,结合整套端到端的完整解决方案,就能够帮助客户在实验室环境下再现或重复真实复杂的地对空、空对地、空对空等异常复杂的信号传输环境,从而客户只需要将注意力聚焦在自己产品性能的开发与验证上。
如何实现NTN大规模商业部署?
众所周知,与其他任何一个新的技术一样,NTN的出现也必然会经历前期研发,小规模试验和大规模商业部署的必经之路。而技术的最终成功,也一定要与丰富有效的应用场景相结合才能实现。
目前,我们也已经看到有一些手机终端厂商,纷纷推出了相关产品,使用场景多与紧急救援、荒僻环境定位等有关,这就为普通消费者提供了更为贴心甚至紧急时刻救命的服务,从而这也成为某些手机品牌畅销的一大卖点。
白瑛建议,NTN技术的愿景远不止于此,它的目标是让覆盖无处不在,而且不仅仅是对“人”的信号覆盖,也是对“物”的无缝连接,远洋货物资产定位追踪、畜牧业智能管理、野外探险考查、恶劣环境作业也都是在这个大愿景之下。
白瑛同时还建议,NTN最终的成功,就是要确保其在应用场景上多点开花,形成规模效应,最终通过产业界共同努力,使得NTN在技术开发和成本效益上都具有竞争力,从而实现真正的成功商业部署和应用。
是德科技一直致力于与业界领先的创新者一起合作,相信NTN技术将会是一个激动人心的新机会。并且将继续与领先的客户一起合作,通过不断开发优化端到端的整体解决方案,共同推动NTN技术加速发展,早期实现大规模商业部署。
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