《電子技術應用》
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5G非地面網絡技術進展研究
電子技術應用
周述淇1，陳發(fā)堂2
1.上海思朗科技有限公司；2.重慶郵電大學
摘要： 非地面網絡（Non-Terrestrial Network， NTN）的出現(xiàn)標志著通信技術的重大突破，它通過利用衛(wèi)星和高空平臺擴展了地面網絡的覆蓋范圍，從而為全球范圍內的通信提供了新的解決方案。對NTN進行了多方面的研究，具體包括以下幾個方面：首先，介紹了NTN的基本概念及其重要性，并全面概述了NTN的部署模式、應用場景和工作頻段，同時詳細描述了不同的系統(tǒng)架構；其次，探討了NTN面臨的主要技術挑戰(zhàn)，并總結了相關的研究成果；最后，對NTN的未來發(fā)展進行了展望，指出了潛在的技術創(chuàng)新和發(fā)展路徑。
中圖分類號：TN929.5 文獻標志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.245725
中文引用格式： 周述淇，陳發(fā)堂. 5G非地面網絡技術進展研究[J]. 電子技術應用，2025，51(3)：6-11.
英文引用格式： Zhou Shuqi，Chen Fatang. Research on the process of non-terrestrial networks for 5G[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(3)：6-11.
Research on the process of non-terrestrial networks for 5G
Zhou Shuqi1，Chen Fatang2
1.Shanghai Smart Logic Technology Ltd.； 2.Chongqing University of Posts and Telecommunications
Abstract： The emergence of non-terrestrial networks (NTN) marks a major breakthrough in communication technology. It expands the coverage of terrestrial networks by using satellites and high-altitude platforms, thus providing new solutions for global communications. This paper provides a multi-faceted research of NTN, including the following aspects: Firstly, the basic concepts and importance of NTN are introduced, and the deployment mode, application scenario and working frequency bands of NTN are comprehensively outlined, while different system architectures are described in detail; secondly, the main technical challenges faced by NTN are discussed, and related research results are summarized; finally, the future development of NTN is prospected, and potential technological innovations and development paths are pointed out.
Key words : non-terrestrial networks；terrestrial networks；5th-generation；satellite communications

引言

隨著無線通信技術的不斷發(fā)展，蜂窩網絡技術也從第一代移動通信不斷升級和演進至第五代移動通信(5th-Generation, 5G)，且在人們生活中得到普及，并成為必不可少的一部分。但是，由于地面基礎設施建設的局限性以及經濟等原因，使得地面蜂窩網絡僅僅覆蓋全球約20%左右的陸地面積和約6%左右的海洋面積[1]，其在偏遠山區(qū)、海洋、沙漠等區(qū)域幾乎無網絡覆蓋。因此，如何提高地面蜂窩網絡中的網絡覆蓋已然成為了產業(yè)界的熱門話題之一。衛(wèi)星通信的廣域覆蓋能夠有效解決地面蜂窩網絡的覆蓋問題[2-3]。近年來，隨著航空和航天技術的迅速發(fā)展，以及制造和發(fā)射成本的顯著降低，低軌衛(wèi)星星座逐漸興起，如OneWeb、Starlink、千帆星座[4]等，這些低軌衛(wèi)星星座將衛(wèi)星通信服務與互聯(lián)網服務結合在一起，方便用戶接入衛(wèi)星網絡。由此，地面蜂窩網絡與衛(wèi)星平臺的集成技術，即地面網絡" target="_blank">非地面網絡（Non-Terrestrial Networks，NTN），受到了國內外學者的廣泛關注[5-8]。這種集成技術不僅能夠提供更先進的應用，還能顯著提升網絡的整體覆蓋能力和可靠性。

NTN是使用星載(如：衛(wèi)星)或機載(如：無人飛行系統(tǒng)(Unmanned Aircraft System, UAS))作為中繼節(jié)點或者基站的網絡或網絡段[9]，其在第三代合作伙伴計劃(The 3rd Generation Partnership Project, 3GPP)R17中被定義，并致力于衛(wèi)星(或UAS)平臺與地面5G網絡的融合。NTN的獨特之處在于其結合了衛(wèi)星(或UAS)廣域覆蓋的優(yōu)點，為連續(xù)和無處不在的網絡覆蓋提供了可行且具有成本效益的解決方案。因此，在持續(xù)演進和客戶需求急劇變化的通信領域中，NTN作為地面網絡對覆蓋范圍的擴展，且具有可提供全域泛在連接、減少運營商網絡建設和運營成本等優(yōu)點。


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作者信息：

周述淇1，陳發(fā)堂2

（1.上海思朗科技有限公司，陜西 西安 710000；

2.重慶郵電大學，重慶 400065）


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