本文发表于 2023年06月25日 编译自www.satellitetoday.com
随着全球移动通信行业热切期待着下一次连接革命，所有人的目光都集中在为地球上任何地方提供无缝覆盖的目标上。5G NR NTN很可能成为一种技术，它将引导我们直接实现地面和非地面网络的高效和备受期待的融合——让我们看看原因。
关于5G新无线电（5G NR），人们已经说了很多，写了很多。但由于许多贸易媒体和行业分析师对这一问题发表了不同的意见，因此往往措辞矛盾。这往往会搅乱局面，使人们更难理解5G NR到底是什么，它是如何工作的，它带来了哪些优势，也许最重要的是，它将如何影响未来的移动通信。
5G让我们获得了前几代人闻所未闻的功能。但为了充分发挥5G移动网络的潜力，移动电信标准化组织3GPP已经指定了一种称为5G NR的新无线电接入技术。
5G NR定义了智能手机、物联网设备和网关等兼容设备如何连接到5G NR网络基础设施以无线传输数据。它还引入了几个主要改进，例如：
- 增强的速度和容量：5G NR提供了显著更快的数据速度和更高的网络容量，实现了超快下载、高分辨率流媒体，并提高了整体网络性能。
- 更低的延迟：凭借更低的延迟，5G NR提供了近乎即时的响应时间，为自动驾驶汽车、远程手术和沉浸式增强现实体验等实时应用打开了大门。
- 改进的可靠性和覆盖范围：5G NR提供了改进的可靠性，支持需要强健和不间断连接的关键任务应用程序。
- 新的创新用例：5G NR为智能城市、远程工业自动化、人工智能和增强现实等变革性用例释放了新的可能性，使行业发生革命性变化，并为新应用赋能。
多年来，卫星通信一直完全基于独立的专有技术，独立于推动地面移动通信收入增长的标准化工作。幸运的是，这种情况即将改变。很快，5G NR信号将从太空发射，并支持地面5G移动通信基础设施。这将使卫星和其他非地面网络具有新的高度竞争优势，因为它们将成为向全球数百万客户提供强大、无缝连接的重要因素。
它还使非地面通信公司有机会利用地面行业的大规模经济性，将其用户设备成本和服务价格降低到更具竞争力的水平。
通过统一非地面和地面技术的5G标准化，将消除不同卫星系统之间的障碍，允许最终用户在不同运营商的地面和非地面网络之间自由漫游。
这将是5G NR标准化的最大优势之一，因为地面移动通信行业将更容易与卫星运营商和其他非地面供应商合作，并提供强大的端到端服务管理，因为各方都在同一3GPP标准上运行。
总之：由于更高的互操作性，3GPP 5G NR标准化将使非地面通信行业进入大众市场。这样做的好处是潜在客户数量的大幅增加，并有机会进入更发达、更大容量的供应链，从而节省开发时间和成本。
大多数地面网络运营商目前专注于向目前较旧的蜂窝技术覆盖的地区提供5G服务。截至2022年底，全球共有229个商用5G地面网络，非地面网络的独特能力可以大幅扩大其覆盖范围。
这就是为什么我们现在看到许多与通过非地面网络开发和测试5G服务有关的公告。特别是关于这些类型的用例：
- 宽带互联网：在偏远和农村地区通过卫星实现高速、低延迟的移动宽带互联网。这通常是通过卫星将互联网传输到用户屋顶上的天线，然后天线将信号传输到Wi-Fi路由器来完成的。
- 直接面向智能手机（从卫星）：第一款兼容5G NR的智能手机已经上市，在未来几年，还会有更多的智能手机上市。由于现在还处于早期阶段，像紧急消息这样的简单服务是第一个提供的。但随着5G NR的推进，新的高速服务肯定会推出。
但正如地面网络中的5G技术需要从目前的推出状态发展到千兆比特速度和毫秒延迟的全部潜力一样，非地面5G技术也必须遵循自己的进化路径来完成集成。
在地面网络中可能简单实现的内容在非地面网络中却极其复杂。例如，如何从卫星星座提供直接到智能手机的连接？这是一个真正的挑战，因为诸如频谱接入、链路预算、高多普勒频移、地形、天气干扰导致的延迟增加以及一系列已知干扰无线网络的其他因素。
但这些努力是值得的，因为3GPP标准化5G网络的价值主张非常明确：非地面网络可以显著增强地面网络无法增强的5G体验，尤其是在移动性和关键任务通信方面。通过这样做，非地面网络代表了一个黄金机会，可以将5G服务覆盖范围扩展到传统地面网络覆盖范围有限或无法运行的巨大区域。
5G NR标准化是迄今为止创建涉及地面和非地面通信行业的新商业模式的最有希望的机会。
由于非地面网络将无法提供与地面系统相同的容量，因此它们可能被视为互补而非竞争系统。这无疑将导致许多公司联合起来追求互惠互利。在实现无缝的非地面和地面网络体验之前，仍有技术挑战需要克服，但随着3GPP 5G NR兼容解决方案的开发，我们将朝着正确的方向迈出巨大步伐。
Thorleif Astrup Hallund在电信公司和科技初创公司的产品和业务管理方面拥有超过25年的经验。目前，他在Gatehouse Satcom担任高级业务发展总监，领导业务发展，专注于非地面网络的5G产品。Gatehouse Satcom是3GPP的正式成员，并通过广泛的卫星通信知识积极为标准化做出贡献。如需进一步查询，请联系Thorleif Astrup Hallund：〔 tah@gatehouse.com〕