自動(dòng)駕駛技術(shù)向L4級(jí)進(jìn)階,車聯(lián)網(wǎng)正面臨一場(chǎng)核心矛盾:跨國數(shù)據(jù)傳輸需要突破地理邊界實(shí)現(xiàn)全球覆蓋,但傳統(tǒng)地面網(wǎng)絡(luò)在沙漠、極地等極端場(chǎng)景存在信號(hào)盲區(qū);自動(dòng)駕駛決策系統(tǒng)要求毫秒級(jí)響應(yīng),而衛(wèi)星通信的固有延遲卻可能引發(fā)安全風(fēng)險(xiǎn)。非地面網(wǎng)絡(luò)(NTN)通過整合衛(wèi)星與地面蜂窩網(wǎng)絡(luò),構(gòu)建起覆蓋空、天、地、海的立體通信體系,為破解這一矛盾提供了創(chuàng)新路徑。
NTN(非地面網(wǎng)絡(luò))技術(shù)構(gòu)建的星地通信網(wǎng)絡(luò)在支撐。然而,衛(wèi)星信號(hào)在穿越電離層時(shí)可能被竊聽,星間鏈路易受分布式拒絕服務(wù)攻擊,低軌衛(wèi)星星座的密集部署更讓太空成為網(wǎng)絡(luò)攻防的新戰(zhàn)場(chǎng)。在此背景下,量子加密與區(qū)塊鏈技術(shù)的融合,正為星地通信安全構(gòu)筑起一道“量子盾牌”。
當(dāng)珠峰登山者通過衛(wèi)星電話向家人報(bào)平安時(shí),信號(hào)需要穿越8848米高空與3.6萬公里外的地球同步軌道衛(wèi)星建立連接;當(dāng)遠(yuǎn)洋貨輪駛?cè)霟o信號(hào)海域,船載傳感器仍需實(shí)時(shí)回傳貨物狀態(tài)數(shù)據(jù);當(dāng)?shù)卣鸫輾У孛婊?,救援無人機(jī)必須依賴衛(wèi)星鏈路傳回受災(zāi)畫面——這些曾經(jīng)依賴專業(yè)設(shè)備的場(chǎng)景,正隨著NTN(非地面網(wǎng)絡(luò))技術(shù)與3GPP R18標(biāo)準(zhǔn)的深度融合,逐步演變?yōu)槠胀ㄏM(fèi)者觸手可及的現(xiàn)實(shí)。2024年凍結(jié)的R18標(biāo)準(zhǔn),不僅為衛(wèi)星直連手機(jī)定義了全球通用的技術(shù)框架,更通過時(shí)頻同步、移動(dòng)性管理、頻譜創(chuàng)新三大核心突破,構(gòu)建起空天地海一體化的通信新范式。
當(dāng)一架民航客機(jī)穿越云層時(shí),乘客的5G手機(jī)依然能流暢播放視頻;當(dāng)遠(yuǎn)洋貨輪駛?cè)霟o信號(hào)海域,船載傳感器仍能實(shí)時(shí)回傳貨物狀態(tài);當(dāng)?shù)卣鸫輾У孛婊?,救援無人機(jī)卻能通過衛(wèi)星鏈路傳回受災(zāi)畫面——這些曾經(jīng)只存在于科幻電影中的場(chǎng)景,正隨著5G NTN(非地面網(wǎng)絡(luò))技術(shù)的突破照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。然而,要實(shí)現(xiàn)這一跨越,首先需要攻克一個(gè)核心難題:衛(wèi)星與地面終端之間因高速運(yùn)動(dòng)引發(fā)的時(shí)頻同步失準(zhǔn)。這場(chǎng)由NTN掀起的“時(shí)頻同步革命”,正以顛覆性的技術(shù)方案,重塑著衛(wèi)星通信的底層邏輯。
通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍與質(zhì)量已成為衡量國家競(jìng)爭(zhēng)力的核心指標(biāo)之一。然而,受地理?xiàng)l件限制,偏遠(yuǎn)山區(qū)、海洋、沙漠等區(qū)域長(zhǎng)期面臨“通信孤島”困境,傳統(tǒng)地面基站的建設(shè)成本高昂且維護(hù)困難。在此背景下,5G非地面網(wǎng)絡(luò)(NTN)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,通過整合低軌衛(wèi)星、高空平臺(tái)與地面網(wǎng)絡(luò),構(gòu)建起一張覆蓋空、天、地、海的全域三維通信網(wǎng),為全球無縫覆蓋提供了革命性解決方案。
成功采用Nordic nRF9151模組與Sateliot 低軌道衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)傳輸,標(biāo)志著通過非地面網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)全球范圍物聯(lián)網(wǎng)覆蓋的業(yè)界里程碑
隨著物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術(shù)的飛速發(fā)展,萬物互聯(lián)的時(shí)代已經(jīng)到來。然而,地面網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍和穩(wěn)定性在某些極端環(huán)境下仍存在局限性。為了克服這些挑戰(zhàn),衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)(NTN,Non-Terrestrial Network)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。NTN技術(shù)通過低軌衛(wèi)星與地面設(shè)備的數(shù)據(jù)交互,實(shí)現(xiàn)了全球無縫覆蓋,為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開辟了新的天地。本文將深入探討衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議,特別是低軌衛(wèi)星與地面設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交互機(jī)制。
株式會(huì)社村田制作所(以下簡(jiǎn)稱“村田”)已將“Type 1SC-NTN”(以下簡(jiǎn)稱“本產(chǎn)品”)商品化,這是初次※1在非地面網(wǎng)絡(luò)(NTN)※2和蜂窩LPWA雙方都取得了NTN提供商Skylo Technologies, Inc.(以下簡(jiǎn)稱“Skylo Technologies公司”)認(rèn)證的通信模塊。本產(chǎn)品可用于蜂窩通信難以觸達(dá)的偏遠(yuǎn)地區(qū)或?yàn)?zāi)區(qū),確保穩(wěn)定的通信。此外,由于本產(chǎn)品已通過認(rèn)證,因此能減少配備本產(chǎn)品的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備取得認(rèn)證所需的成本,有助于產(chǎn)品盡早投入市場(chǎng)。Type 1SC-NTN預(yù)定于2025年4月開始量產(chǎn)。
在2024世界移動(dòng)通信大會(huì)·上海,羅德與施瓦茨(以下簡(jiǎn)稱“R&S”)和紫光展銳(UNISOC)合作展示基于最新3GPP Release 17規(guī)范的5G非地面網(wǎng)絡(luò)(NTN)新空口(NR)連接。這一技術(shù)使用最先進(jìn)的 R&S CMX500 一體式信令測(cè)試儀 (OBT) 和紫光展銳的 NR NTN設(shè)備作為被測(cè)器件(DUT)。
在最近舉行的第77號(hào)一致性協(xié)議組(CAG)會(huì)議上,羅德與施瓦茨使用其R&S CMW500無線電通信測(cè)試儀成功驗(yàn)證了工作項(xiàng)目333中的NTN NB-IoT測(cè)試案例。這意味著全球認(rèn)證論壇(GCF)能夠在其設(shè)備認(rèn)證計(jì)劃中激活該工作項(xiàng)目。現(xiàn)在,物聯(lián)網(wǎng)芯片組、調(diào)制解調(diào)器及終端設(shè)備制造商以及測(cè)試機(jī)構(gòu)可以信賴經(jīng)過驗(yàn)證的羅德與施瓦茨解決方案,將基于非地面網(wǎng)絡(luò)(NTN)的下一代物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備推向市場(chǎng),從而實(shí)現(xiàn)陸地、海洋和空中無處不在的連接功能。