5G非地面网络技术进展研究-AET-电子技术应用

5G非地面网络技术进展研究

电子技术应用

周述淇1，陈发堂2

1.上海思朗科技有限公司；2.重庆邮电大学

摘要：非地面网络（Non-Terrestrial Network， NTN）的出现标志着通信技术的重大突破，它通过利用卫星和高空平台扩展了地面网络的覆盖范围，从而为全球范围内的通信提供了新的解决方案。对NTN进行了多方面的研究，具体包括以下几个方面：首先，介绍了NTN的基本概念及其重要性，并全面概述了NTN的部署模式、应用场景和工作频段，同时详细描述了不同的系统架构；其次，探讨了NTN面临的主要技术挑战，并总结了相关的研究成果；最后，对NTN的未来发展进行了展望，指出了潜在的技术创新和发展路径。

关键词： 非地面网络地面网络第五代移动通信卫星通信

中图分类号：TN929.5 文献标志码：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.245725
中文引用格式：周述淇，陈发堂. 5G非地面网络技术进展研究[J]. 电子技术应用，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

随着无线通信技术的不断发展，蜂窝网络技术也从第一代移动通信不断升级和演进至第五代移动通信(5th-Generation, 5G)，且在人们生活中得到普及，并成为必不可少的一部分。但是，由于地面基础设施建设的局限性以及经济等原因，使得地面蜂窝网络仅仅覆盖全球约20%左右的陆地面积和约6%左右的海洋面积[1]，其在偏远山区、海洋、沙漠等区域几乎无网络覆盖。因此，如何提高地面蜂窝网络中的网络覆盖已然成为了产业界的热门话题之一。卫星通信的广域覆盖能够有效解决地面蜂窝网络的覆盖问题[2-3]。近年来，随着航空和航天技术的迅速发展，以及制造和发射成本的显著降低，低轨卫星星座逐渐兴起，如OneWeb、Starlink、千帆星座[4]等，这些低轨卫星星座将卫星通信服务与互联网服务结合在一起，方便用户接入卫星网络。由此，地面蜂窝网络与卫星平台的集成技术，即地面网络" target="_blank">非地面网络（Non-Terrestrial Networks，NTN），受到了国内外学者的广泛关注[5-8]。这种集成技术不仅能够提供更先进的应用，还能显著提升网络的整体覆盖能力和可靠性。

NTN是使用星载(如：卫星)或机载(如：无人飞行系统(Unmanned Aircraft System, UAS))作为中继节点或者基站的网络或网络段[9]，其在第三代合作伙伴计划(The 3rd Generation Partnership Project, 3GPP)R17中被定义，并致力于卫星(或UAS)平台与地面5G网络的融合。NTN的独特之处在于其结合了卫星(或UAS)广域覆盖的优点，为连续和无处不在的网络覆盖提供了可行且具有成本效益的解决方案。因此，在持续演进和客户需求急剧变化的通信领域中，NTN作为地面网络对覆盖范围的扩展，且具有可提供全域泛在连接、减少运营商网络建设和运营成本等优点。

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作者信息：

周述淇1，陈发堂2

（1.上海思朗科技有限公司，陕西西安 710000；

2.重庆邮电大学，重庆 400065）

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