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二、应用

1. 5G非地面网络(5G Non Terrestrial Network,5G NTN)

5G三大使用场景:增强型移动宽带(eMBB)、大规模机器类型通信(mMTC)、超可靠低延迟通信(uRLLC)

卫星在5G生态系统中发挥的作用至关重要,并已得到广泛认可。

3GPP已经定义了NTN 5G系统的三个主要用例:

(1)在单一或组合地面网络无法提供服务的情况下,NTN可以通过确保业务连续性来显著增强"5G网络可靠性"。在移动平台(如汽车、火车、飞机等)和关键任务通信的情况下尤其如此。

(2)NTN可以保证在没有服务的地区(如沙漠、海洋、森林等)或服务不足的地区(如城市地区)的"5G服务无处不在",在这些地区,地面网络不存在或太不切实际/成本低而无法到达。

(3)由于卫星在非常广泛的区域内进行多播或广播的效率,NTN可以实现"5G服务可扩展性"。通过向网络边缘或直接向用户广播流行内容,这对于卸载地面网络非常有用。

三、系统

1. 星座类型

基本的轨道配置:

(1)LEO(Low Earth Orbit):500-900 km

(2)MEO(Medium Earth Orbit):5000-25000 km

(3)GEO(Geostationary Orbit):36000 km

GEO只需要三颗卫星即可覆盖除极低之外的大部分地区;LEO和MEO需要更多的卫星。

HEO(Highly Elliptical Orbits):在远地点附近停留时间长,对高纬度地区的通信很有用。

GEO虽然覆盖范围广,但与低轨道卫星相比,存在更高的延迟和更大的传播路径损失。

卫星在低轨道移动速度快,会导致更高地多普勒偏移和偏移。

2. 通信架构

(1)空间部分:卫星星座

(2)地面部分:GW站、大型地面设施(控制、网络)

(3)用户部分:固定或移动的用户终端

卫星由遥测、跟踪和控制站控制(Telemetry, Tracking and Control (TT&C) stations)。

3. 接口

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