基于5G的非地面网络关键技术与标准化进展 被引量：8

1

作者 徐霞艳 《移动通信》 2020年第9期44-48,共5页

利用卫星或无人机等平台构建基于5G的非地面通信网络,将进一步扩展5G技术的应用范围。介绍了5G非地面网络的主要用例与部署场景,基于其技术特点分析了5G非地面网络带来的技术挑战。在此基础上,分析对比了基于透明载荷和再生载荷的多种... 利用卫星或无人机等平台构建基于5G的非地面通信网络,将进一步扩展5G技术的应用范围。介绍了5G非地面网络的主要用例与部署场景,基于其技术特点分析了5G非地面网络带来的技术挑战。在此基础上,分析对比了基于透明载荷和再生载荷的多种网络架构,对卫星波束与小区和跟踪区管理、移动性管理和物理层等关键技术进行了阐述,并总结了后续标准化的主要技术方向。 展开更多

关键词 5G 新空口 非地面网络

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手机直连卫星关键技术分析与发展展望 被引量：3

2

作者 宋艳军 肖永伟 孙晨华 《电信科学》 北大核心 2024年第4期1-9,共9页

手机直连卫星技术的快速发展是卫星载荷技术突破、手机终端技术创新、体制标准制定并验证等多种因素叠加的结果,通过对手机直连卫星发展现状的介绍,总结了手机直连卫星的2条技术路线和3种实现方式。面对星地频率共用、星载天线、星载基... 手机直连卫星技术的快速发展是卫星载荷技术突破、手机终端技术创新、体制标准制定并验证等多种因素叠加的结果,通过对手机直连卫星发展现状的介绍,总结了手机直连卫星的2条技术路线和3种实现方式。面对星地频率共用、星载天线、星载基站等技术瓶颈,结合实际系统和应用场景给出了重点研究内容。探讨了作为5G通信重要组成部分和6G通信基础支撑的手机直连卫星技术未来的发展方向。 展开更多

关键词 手机直连卫星 非地面网络 频率共用 星载天线 星载基站

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星地融合下的手机直连关键技术研究 被引量：1

3

作者 刘会 叶阳 +3 位作者 丁志东 刘湘华 朱子园 周晶 《电信科学》 北大核心 2024年第4期10-17,共8页

当前,大众用户和行业用户对星地融合通信的需求不断演进,以实现无缝覆盖与随时随地接入,集成卫星和地面通信能力将是未来手机终端的发展方向。首先介绍了手机直连的应用场景、国内外发展路径和相关技术方案;其次,针对3GPP NTN标准化技... 当前,大众用户和行业用户对星地融合通信的需求不断演进,以实现无缝覆盖与随时随地接入,集成卫星和地面通信能力将是未来手机终端的发展方向。首先介绍了手机直连的应用场景、国内外发展路径和相关技术方案;其次,针对3GPP NTN标准化技术方案,分析了实现手机直连的组网架构和空口关键技术方案,并探讨了卫星通信场景下多模终端在天线能力、语音能力及节能方面的需求及潜在改进方案;最后阐述了手机直连频谱资源及挑战,为星地融合手机直连终端通信设计提供参考。 展开更多

关键词 非地面网络 5G 星地融合 手机直连卫星通信

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手机直连卫星:Starlink面向存量手机的通信能力分析 被引量：1

4

作者 丁建瑞 张博嘉 +1 位作者 范皓年 吕国成 《移动通信》 2024年第9期153-159,共7页

手机直连卫星技术,因其不依赖专用终端和地面蜂窝网络,可在地面网络无覆盖区域实现普通用户接入,对于实现空天地网络一体化覆盖具有重要意义。以Starlink手机直连卫星测试通信速率突破纪录为契机,对Starlink面向存量手机的通信能力进行... 手机直连卫星技术,因其不依赖专用终端和地面蜂窝网络,可在地面网络无覆盖区域实现普通用户接入,对于实现空天地网络一体化覆盖具有重要意义。以Starlink手机直连卫星测试通信速率突破纪录为契机,对Starlink面向存量手机的通信能力进行分析。针对其卫星平台Starlink V2-mini-DTC,探讨其星上处理、星间链路和波束可操作性等特性;通过链路计算,重点分析其下行链路的通信能力,尤其是天线品质因数与等效全向输出功率等关键参数带来的影响;并与其他典型手机直连卫星系统进行对比,评估Starlink系统的优势与局限。 展开更多

关键词 非地面网络 手机直连卫星 链路计算

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天地一体化新路径:手机直连卫星发展热点、挑战与关键技术

5

作者 何元智 杨岭才 +3 位作者 肖永伟 张世杰 李志强 刘韵 《天地一体化信息网络》 2024年第2期1-11,共11页

手机直连卫星作为未来实现天地一体化融合的一种潜在技术手段,得到了产业界和学术界的广泛关注。与传统的卫星移动通信相比,当前手机直连卫星技术存在诸多挑战。针对基于同步轨道卫星和非同步轨道卫星的两种手机直连技术路线,分析国内... 手机直连卫星作为未来实现天地一体化融合的一种潜在技术手段,得到了产业界和学术界的广泛关注。与传统的卫星移动通信相比,当前手机直连卫星技术存在诸多挑战。针对基于同步轨道卫星和非同步轨道卫星的两种手机直连技术路线,分析国内外发展现状、系统组成架构,并从空口侧、卫星侧、网络侧和终端侧梳理技术挑战,提出星地同步、星载超大阵面天线、星地异构网络漫游等若干解决方案,为手机直连卫星技术的发展提供技术支撑。最后对手机直连卫星的发展进行展望。 展开更多

关键词 卫星通信 手机直连卫星 非地面网络 天地一体化 星地融合

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5G非地面网络技术研究

6

作者 王婷婷 《广播与电视技术》 2024年第2期31-34,共4页

本文系统探讨了5G非地面网络(NTN)技术在广电领域的潜在应用场景,详细介绍了NTN的总体网络架构。在深入剖析NTN中的移动性、状态转换以及切换机制的基础上,本文还对现有的NTN定位技术进行了研究,指出了其中存在的问题,并提出了相应的解... 本文系统探讨了5G非地面网络(NTN)技术在广电领域的潜在应用场景,详细介绍了NTN的总体网络架构。在深入剖析NTN中的移动性、状态转换以及切换机制的基础上,本文还对现有的NTN定位技术进行了研究,指出了其中存在的问题,并提出了相应的解决方案。展望未来,随着技术的不断进步,NTN技术有望在广电领域发挥更加重要的作用,推动行业的持续发展。 展开更多

关键词 5G 非地面网络 定位 广播电视

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手机直连低轨卫星链路预算分析

7

作者 刘硕 钱梦媛 +1 位作者 万军 丁文慧 《信息通信技术》 2024年第5期7-11,25,共6页

近年来,全球都在加速发展以低轨卫星为主的卫星互联网星座,手机直连卫星作为卫星互联网的重点应用之一,将卫星互联网的应用场景从垂直行业逐渐拓展到大众消费领域,成为目前发展的热点。链路预算分析是手机直连低轨卫星应用的技术基础,... 近年来,全球都在加速发展以低轨卫星为主的卫星互联网星座,手机直连卫星作为卫星互联网的重点应用之一,将卫星互联网的应用场景从垂直行业逐渐拓展到大众消费领域,成为目前发展的热点。链路预算分析是手机直连低轨卫星应用的技术基础,通过对整个链路的计算,可以相互推算应用需求与系统能力。文章介绍国内外手机直连卫星系统的发展现状和三条主流的技术路线,分析手机直连低轨卫星的链路预算,通过理论计算研究得出后续手机直连低轨卫星的研究重点在于提高卫星接收天线的增益,建议采用相控阵天线和多波束成形技术来实现。 展开更多

关键词 卫星通信 手机直连卫星 链路预算 非地面网络

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面向低轨卫星的NTN随机接入技术

8

作者 宋艳军 孙晨华 +3 位作者 谢文轩 徐军 张志丽 张静 《天地一体化信息网络》 2024年第4期17-24,共8页

通过比较非地面网络(NTN)通信与地面5G通信在通信场景、接入架构、终端类型、传输特性等方面的差异,总结出低轨卫星NTN的随机接入应重点研究,并深入分析NTN随机接入面临的问题和关键技术的突破情况。针对高动态信号的多普勒频偏问题,提... 通过比较非地面网络(NTN)通信与地面5G通信在通信场景、接入架构、终端类型、传输特性等方面的差异,总结出低轨卫星NTN的随机接入应重点研究,并深入分析NTN随机接入面临的问题和关键技术的突破情况。针对高动态信号的多普勒频偏问题,提出简单、易实现的卫星波束指向感知的频偏补偿方法;面对低轨卫星接入波束控制难题,提出一种多点波束分区域覆盖的实时调度方法;同时为解决低轨NTN场景下的随机接入拥塞问题,提出利用强化学习方法设计接入类别禁止因子的新思路。 展开更多

关键词 非地面网络 随机接入 低轨卫星

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手机直连卫星的覆盖增强关键技术

9

作者 孙晓南 周世东 康绍莉 《空间电子技术》 2024年第6期82-91,共10页

针对手机直连卫星面临的覆盖增强问题,文章从解决链路预算不足、解决广域覆盖两方面出发,研究信号重复传输、多时隙联合信道估计、参考信号功率增强、高增益天线、跳波束、控制和业务波束分离、动态资源分配等覆盖增强关键技术。从每项... 针对手机直连卫星面临的覆盖增强问题,文章从解决链路预算不足、解决广域覆盖两方面出发,研究信号重复传输、多时隙联合信道估计、参考信号功率增强、高增益天线、跳波束、控制和业务波束分离、动态资源分配等覆盖增强关键技术。从每项关键技术,分析技术原理,进行性能评估,并探讨对非地面网络(non-terrestrial network,NTN)标准协议的影响及优化设计。研究表明重复传输可以直接有效的改善链路性能,但对于时域资源受限的场景,多时隙联合信道估计技术和参考信号功率增强可提供有限的链路增益。系统级覆盖增强依赖于波束管理策略,从多个维度对星上资源进行灵活调度,从而实现广域覆盖增强。 展开更多

关键词 手机直连卫星 非地面网络 覆盖增强 重复传输 联合信道估计

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全球泛在连接新模式:手机直连卫星关键技术及挑战

10

作者 何元智 肖永伟 +2 位作者 张世杰 封龙 李志强 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1591-1603,共13页

面向未来全球泛在连接通信需求,卫星通信对补盲通信覆盖盲区、增强无处不在的覆盖起到了至关重要的作用。手机直连卫星(DS)技术作为未来6G网络中实现全球天地融合、万物智联的一种技术手段,已成为近两年全球范围内的发展热点,得到学术... 面向未来全球泛在连接通信需求,卫星通信对补盲通信覆盖盲区、增强无处不在的覆盖起到了至关重要的作用。手机直连卫星(DS)技术作为未来6G网络中实现全球天地融合、万物智联的一种技术手段,已成为近两年全球范围内的发展热点,得到学术界和产业界的广泛关注。该文介绍了手机直连卫星技术国内外发展现状和主流的技术路线,分析了手机直连卫星技术在频率资源使用受限、手机直连卫星宽带业务要求、海量用户业务时变非均匀分布、低轨卫星高动态影响以及手机高密度集成等方面遇到的发展挑战,并提出星地同频共用、超大阵面星载多波束天线、星地多维资源管控、适应卫星高动态的空口体制、极窄密集波束按需调度、高集成小型化手机设计等关键解决方案,最后对该文内容做了简要总结。 展开更多

关键词 卫星通信 6G 手机直连卫星 非地面网络

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5G非地面网络相关误差矢量幅度标准测试模型分析

11

作者 梁昕 雷磊 +1 位作者 宋晓勤 张晨 《信息技术》 2024年第1期77-84,90,共9页

针对泛在通信和万物智联的发展需求,地面5G蜂窝通信系统和非地面网络系统实现优势互补、融合发展、资源共享。非地面网络是一种全新的形态,文中先讨论5G非地面网络系统元素及相关应用场景,接着根据5G基站的测试方法和一致性要求,来分析... 针对泛在通信和万物智联的发展需求,地面5G蜂窝通信系统和非地面网络系统实现优势互补、融合发展、资源共享。非地面网络是一种全新的形态,文中先讨论5G非地面网络系统元素及相关应用场景,接着根据5G基站的测试方法和一致性要求,来分析误差矢量幅度测试的方法及相关指标,通过自主设计的程序生成的测试波形与商业软件生成的测试波形进行比对,从信噪比、信道带宽以及子载波间隔三个方面分析其对误差矢量幅度的影响。为非地面网络设备的设计研发提供基于3GPP最新标准的测试方法,可为相关设备大规模量产节省开销。 展开更多

关键词 3GPP 5G 非地面网络 误差矢量幅度测试 基站测试方法

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5G非地面网络安全研究 被引量：2

12

作者 陈福莉 姜自森 +2 位作者 蔡罗成 左跃 夏海斌 《通信技术》 2023年第1期69-74,共6页

首先介绍了5G非地面网络(Non-Terrestrial Networks,NTN)的几种典型应用场景,包括多重连接、固定平台网络连接、移动平台连接和低密度地区补充服务;其次分析了5G NTN系统的透明架构和星上处理架构的系统组成、部署方式、协议栈情况;再... 首先介绍了5G非地面网络(Non-Terrestrial Networks,NTN)的几种典型应用场景,包括多重连接、固定平台网络连接、移动平台连接和低密度地区补充服务;其次分析了5G NTN系统的透明架构和星上处理架构的系统组成、部署方式、协议栈情况;再次剖析了5G非地面网络分别在物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层面临的安全威胁以及相应的防护技术;最后对系统所面临的网络入侵及通信干扰、通信监听及伪装欺骗、大量物联网设备通过卫星接入等突出安全问题进行了探讨,并提出了可行的解决思路。 展开更多

关键词 非地面网络 卫星 5G 透明架构 星上处理

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非地面无线通信网络的增强技术 被引量：3

13

作者 闫志宇 沈霞 焦慧颖 《移动通信》 2021年第3期48-51,共4页

通过增强基础地面网络,使之与星载或空载网络融合,可将地面通信网络应用推广到覆盖范围更广的非地面通信网络。分析非地面网络超大传输时延、多普勒效应、小区移动等通信条件对无线通信接口设计的影响,从标准化角度分析同步过程、定时... 通过增强基础地面网络,使之与星载或空载网络融合,可将地面通信网络应用推广到覆盖范围更广的非地面通信网络。分析非地面网络超大传输时延、多普勒效应、小区移动等通信条件对无线通信接口设计的影响,从标准化角度分析同步过程、定时关系、HARQ、波束管理与极化方面的增强解决方案,满足了非地面网络应用需求。 展开更多

关键词 非地面网络 空地通信 卫星 传播时延 多普勒 同步

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面向非地面网络多QoS保障的低地球轨道卫星星座设计 被引量：1

14

作者 王汝言 叶显熠 +3 位作者 何鹏 崔亚平 吴大鹏 Alexander Fedotov 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期61-77,共17页

低地球轨道卫星星座(LSC)能够为非地面网络(NTN)提供无缝和快速连接,但无法为用户提供足够的服务质量保障,严重影响了NTN系统性能。综合考虑多个QoS指标,建立了LSC的容量与下行链路预算模型,进而,将星间链路的建立制定为QoS保障的链路... 低地球轨道卫星星座(LSC)能够为非地面网络(NTN)提供无缝和快速连接,但无法为用户提供足够的服务质量保障,严重影响了NTN系统性能。综合考虑多个QoS指标,建立了LSC的容量与下行链路预算模型,进而,将星间链路的建立制定为QoS保障的链路预算问题。提出了带有改进交叉和变异算子的非支配排序遗传算法(INSGA-II)优化LSC的配置,实现多重覆盖率和系统容量的最大化以及星座成本的最小化。数值结果表明,与Telesat和Kepler相比,所设计的LSC具有相当甚至更高的性能,且其星座规模仅为Kepler系统的64%。 展开更多

关键词 非地面网络 低地球轨道卫星星座设计 QOS保障 多目标优化 星间链路

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面向卫星通信系统的寻呼方法

15

作者 毛玉欣 闫新成 《中兴通讯技术》 2023年第1期72-78,共7页

分析了卫星通信中的固定追踪区(TA)和卫星移动小区的配置特性,以及由此导致的通信寻呼效率低下问题。针对卫星通信系统提出了一种基于动态追踪区(DTA)的寻呼方法,包括基于用户位置、移动模式、签约信息为用户设备(UE)定制DTA以及基于UE-... 分析了卫星通信中的固定追踪区(TA)和卫星移动小区的配置特性,以及由此导致的通信寻呼效率低下问题。针对卫星通信系统提出了一种基于动态追踪区(DTA)的寻呼方法,包括基于用户位置、移动模式、签约信息为用户设备(UE)定制DTA以及基于UE-DTA进行UE寻呼。该方法可实现寻呼信令载荷和TA更新信令频率之间的平衡,减轻寻呼信令负荷,提高寻呼效率。 展开更多

关键词 卫星通信 非地面网络 寻呼 动态追踪区

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NTN与5G NR集成的潜在障碍与解决方案

16

作者 张晓广 尹磊 《现代传输》 2022年第4期57-59,共3页

在5G网络演进的过程中,覆盖一直是移动网络需要解决的问题,目前全球大部分地区已经享受了较为完善的地面网络覆盖,但是在沙漠、森林、海洋等地区,或是飞机上、高铁等高速移动的交通工具上,移动网络覆盖由于成本或物理条件限制,很难采用... 在5G网络演进的过程中,覆盖一直是移动网络需要解决的问题,目前全球大部分地区已经享受了较为完善的地面网络覆盖,但是在沙漠、森林、海洋等地区,或是飞机上、高铁等高速移动的交通工具上,移动网络覆盖由于成本或物理条件限制,很难采用传统的地面基站方式覆盖,因此5G NTN技术应运而生。NTN全称是Non-terrestrial Network,意为非地面网络,相对于传统的地面网络而言,其采用典型的如卫星和高空平台(HAP:satellites and High-Altitude Platforms)来扩展地面网络的覆盖范围[1]。在军事上,通过机载或基于卫星的5G系统,可将战术通信和应用服务扩展到缺少基础设施的联合作战区域,同时5G NTN在平时可为海陆空联合作战提供3D移动性数据收集,将会大大提高战斗力。本文在简单介绍5G NTN标准化的基础上,分析NTN与5G NR集成的潜在障碍,最后提出相应的解决方案。 展开更多

关键词 NTN 5G 集成方案

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多波束卫星通信系统中的非线性预编码算法研究

17

作者 王珂 张歆宸 +1 位作者 林文亮 邓中亮 《移动通信》 2024年第6期2-12,共11页

非地面网络(3GPP NTN)是5G演进以及6G网络中的重要组成部分,为了增强卫星容量和频谱效率,基于相控阵的密集多波束、同频部署已逐渐成为研究热点。由于波束成形中旁瓣功率泄露随着波束数增加会造成严重波束间叠加干扰,亟需低复杂度多用... 非地面网络(3GPP NTN)是5G演进以及6G网络中的重要组成部分,为了增强卫星容量和频谱效率,基于相控阵的密集多波束、同频部署已逐渐成为研究热点。由于波束成形中旁瓣功率泄露随着波束数增加会造成严重波束间叠加干扰,亟需低复杂度多用户干扰消除方案。从预编码技术角度出发,探讨了非线性预编码在卫星通信系统中的应用和优化方法,并通过实际硬件平台测试,验证了在5G NR基带链路中实现该方案的有效性和先进性。 展开更多

关键词 3GPP NTN 多波束卫星 波束间干扰 非线性预编码

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NTN非地面网络技术发展综述 被引量：1

18

作者 张莹莹 李爽 《广播与电视技术》 2023年第12期33-36,共4页

卫星互联网技术通过卫星提供互联网接入服务,满足地面蜂窝网络尚未覆盖地区的通信需求。本文详细介绍了卫星互联网的发展、NTN非地面网络技术标准进展、透明载荷与再生载荷两种网络架构,以及NTN技术目前面临的挑战。这些信息为进一步研... 卫星互联网技术通过卫星提供互联网接入服务,满足地面蜂窝网络尚未覆盖地区的通信需求。本文详细介绍了卫星互联网的发展、NTN非地面网络技术标准进展、透明载荷与再生载荷两种网络架构,以及NTN技术目前面临的挑战。这些信息为进一步研究空天地一体化和提升偏远地区用户广播电视观看和通信体验奠定了基础。 展开更多

关键词 NTN 5G非地面网络 卫星互联网技术

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多载波在大规模多波束卫星通信中的应用 被引量：1

19

作者 王晓鲁 李榕 +2 位作者 罗禾佳 徐兆斌 王俊 《无线电通信技术》 2021年第5期562-568,共7页

未来的星地一体融合网络能够在任何地点、任何时间为终端提供信息服务,真正实现全球无缝覆盖。随着载荷技术发展,基于大规模多波束卫星的星地通信是星地融合网络中的关键组成部分。针对大规模海量波束的星地通信场景,分析了对波形技术... 未来的星地一体融合网络能够在任何地点、任何时间为终端提供信息服务,真正实现全球无缝覆盖。随着载荷技术发展,基于大规模多波束卫星的星地通信是星地融合网络中的关键组成部分。针对大规模海量波束的星地通信场景,分析了对波形技术的需求;针对波束灵活调度和PAPR性能指标,以CP⁃OFDM和DFT⁃S⁃OFDM作为多载波和单载波的典型代表进行了对比分析。同时,通过仿真说明采用PAPR抑制方法可以使多载波CP⁃OFDM取得不亚于单载波DFT⁃S⁃OFDM的PAPR性能。最后,针对基于大规模星座海量波束的星地一体融合网络的特点,提出可以将多载波作为后续研究新波形技术的基础或对比基线。 展开更多

关键词 多载波 波形 多波束 卫星通信 峰均功率比 星地一体融合网络

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空天地一体化网络技术展望 被引量：23

20

作者 田开波 杨振 张楠 《中兴通讯技术》 2021年第5期2-6,共5页

作为实现全球网络无缝覆盖的重要手段,空天地一体化是未来移动通信的重要愿景之一。简要回顾了地面无线移动通信和卫星通信的发展历史,论证了空天地一体化网络技术研究的必要性,并首次定义了网络融合发展的不同层次。随后针对空天地一... 作为实现全球网络无缝覆盖的重要手段,空天地一体化是未来移动通信的重要愿景之一。简要回顾了地面无线移动通信和卫星通信的发展历史,论证了空天地一体化网络技术研究的必要性,并首次定义了网络融合发展的不同层次。随后针对空天地一体化网络中的网络架构、关键技术、融合终端3个方面,展望了未来网络融合的演进。 展开更多

关键词 融合通信网络 非地面网络 地面网络 未来无线通信系统

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