目标
5G-LEO 旨在加速 OAI 的开发，使其成为一种开源工具，允许卫星通信界交换和比较 5G NTN 成果，并促进研发活动的合作。扩展的 OAI 软件库被视为开发早期原型的重要工具，用于验证 5G NTN 的关键设计方面，并向 3GPP 标准化流程提供及时反馈。5G-LEO 项目的主要目标如下：
审查 3GPP 为 NR-NTN 系统部署确定的参考场景和用例，并选择要使用扩展 OAI 库实施和验证的 5G LEO 基线场景。
识别代码库中所需的基本差距和变化，以便为 5G LEO 基线场景正确扩展 OAI。
为 3GPP 协议栈的不同层实施所需的 OAI 代码适配，以支持 5G LEO，并密切关注 Rel-17 和可能的 Rel-18 中 5G-NTN 的 3GPP 标准化发展。
在实验室中设置端到端 5G LEO 演示器，以对 5G-LEO 基线场景的 OAI 扩展进行实验验证。
挑战
5G-LEO 的关键挑战在于，在 3GPP 内部，这些 NTN 特性的标准化工作仍在进行中，而如何实现适配低地球轨道卫星系统的 5G NR gNB 和 UE 组件。更具体地说，如何减轻卫星射频损伤以及 5G 信号的显著多普勒频移，对于 5G-LEO 的实施而言，是一项特殊的挑战，需要在不同的层级以及 5G NR UE 和 gNB 上进行补偿。
由于低地球轨道卫星的波束相对较小且移动速度很快，3GPP 目前假设卫星具备波束控制功能，因此当卫星可见时，5G 小区在地球上是稳定的。当一颗卫星消失时，下一颗卫星已经在同一位置提供另一个波束/小区，并使用不同的小区 ID，此时 UE 必须执行卫星切换。这由更高层管理。
好处
5G-LEO 有助于 5G LEO 通信网络的原型设计和实验，紧跟 3GPP 非地面网络 (NTN) 工作项目，从而支持有关 NTN 的 5G 新无线电标准的演进。
此次活动的主要成果是开源OAI软件库的全新改进版本，该版本具有支持5G LEO卫星通信网络的新功能，可供公众使用。经过实验室功能和实时验证后，实时卫星链路的风险显著降低。
特征
5G-LEO解决方案具有以下特点：
首先，5G-LEO的一个重要理念是发展现有的开源软件实现平台OpenAirInterface™，该平台拥有非常庞大的支持社区。这一方法有望带来显著的影响；
5G-LEO平台的主要特点是能够利用模拟器环境对适配低轨卫星系统的5G直接接入进行端到端测试和性能验证；
其他重要特性包括在实施过程中减轻 5G 信号的卫星射频损伤，并通过 5G NR UE 和 gNB 协议栈不同层的补偿来处理相当大的多普勒频移和切换速率。
系统架构
用于 gNB 和 UE 的 OpenAirInterface (OAI) 开源软件栈的基带处理在标准多核 PC 上执行，这些 PC 连接到美国国家仪器 (National Instruments) 的商用 SDR 收发器和 USRP。在网络侧，1 至 6 GHz 之间的中频 (IF) 接口连接到支持卫星的信道模拟器，该模拟器能够模拟低轨 (LEO) 卫星。在 UE 侧，中频接口也连接到信道模拟器。测试了功能的实时效果（无线电层的时序关系、硬件配置的影响、射频效应（例如大多普勒频移、延迟漂移等）的性能评估）。gNB、UE 和 5G CN OAI 的设置旨在用于后续在真实卫星链路上的运行。
下图显示了 5G-LEO 端到端演示器的架构，右侧是网络的 5G 核心，用于托管演示应用程序并能够可视化关键性能指标，左侧是两个最终用户设备/终端，用于运行演示应用程序的用户部分。
计划
该项目分为两个阶段。第一阶段重点关注参考场景、识别OAI软件的缺陷和技术规范，并包含设计评审。第一阶段计划持续4个月。
第二阶段重点关注实施、软件合规性和演示，并包含最终评审。第二阶段计划持续10个月。
当前状态
该项目于2021年12月启动。
5G LEO 团队已完成 5G-LEO 参考场景和相关技术规范，并成功通过设计审查 (DR)，目前正在开展第二阶段的活动，即实施、软件合规和演示。