5G卫星通信——网络架构

卫星通信不仅可以补充5G(NR)技术，而且可以提高5G(NR)由于基础设施限制而带来的覆盖挑战和复杂的用例。3GPP已在5G标准中将NTN卫星频段纳入5G生态系统的一部分；欢迎参阅:加入卫星通信的5G网络 !        

一、协议标准支持非地面网络(NTN)的5G(NR)卫星系统一直是3GPP作为项目和研究进行探索的重要领域。NTN也成为可涉及及非地面飞行物网络的总称，其中有卫星通信网络、高空平台系统(HAPS)和空对地网络；3GPP在其Release-15中完成了5G(NR)技术标准化，并在R16、17中进一步发展。

图1.加入卫星通信的5G网络示意图

二、卫星(Satellite)3GPP在TR38.8211定义5G(NR)卫星NTN网络架构中的卫星，主要涉及: 

• 卫星重新创建NR-Uu无线接口从馈线链路到服务链路之间的连接，反之亦然；

• 卫星在轨道上旋转的收发器，可使用透明或再生(带有机载处理)有效负载来实现。卫星通常会在一个区域/区域上产生多个波束，在其视场范围内提供服务；波束的足迹通常是椭圆形的。卫星的视场取决于星载天线图和最小仰角。卫星可以是GEO卫星，也可以是Non-GEO卫星为某个区域提供服务。

•     GEO卫星由一个或多个卫星网关馈送，这些卫星网关部署在卫星目标覆盖范围内,例如:区域或大陆。我们可以认为小区中的UE仅由一个卫星网关服务。

•    一颗Non-GEO卫星同时由一个或多个卫星网关连续提供服务。该系统确保连续服务卫星网关之间的服务和馈线链路连续性并有足够的持续时间来进行移动锚定和切换。

• 卫星网关:一个或多个卫星网关可以连接非地面网络到公共数据网络。

• 馈线链路:馈线链路是卫星网关和卫星之间无线链路。此链接可能使用 NR-u接口；

• 卫星间链路(ISL):对于卫星星座，ISL是可选的；其需要卫星上安装再生有效载荷；ISL可以在RF频率或光频段运行。

• 服务链路:服务链路也是无线链路，位于用户设备(UE)和卫星之间；

• UE或卫星电话:用户设备(UE)可以是卫星电话、在指定服务区域内具有必要支持的普通电话。