非地面网络：机遇与挑战
非地面网络（NTN）结合了卫星、高空平台（HAPS）和无人机系统（UAS）的能力，与地面网络和移动设备协同工作，为企业和消费者提供新的解决方案。NTN 能够在地面网络无法覆盖或难以部署的地区提供连接，支持多种用例，包括回程解决方案、宽带、物联网应用、点对点（D2D）卫星连接和智能移动应用（如车辆通信、先进的海事和航空连接）。
技术实现选项
NTN 主要采用两种架构：透明负载架构（弯曲管道架构）和再生负载架构（车载处理架构）。透明负载架构简单，但性能较低；再生负载架构性能更优，但复杂度更高。3GPP 标准支持 GEO、MEO 和 LEO 卫星星座，并计划在 Release 19 中支持 Ku 波段。
标准化环境
NTN 标准化主要由 3GPP 驱动，其他关键组织包括 ITU、ETSI、GSMA、GSOA、NGMN 和 ESA 等。3GPP 已经定义了 NR-NTN 和 IoT-NTN 两种无线接入技术，并计划在 Release 20 中定义卫星接入的服务需求。GSMA、GSOA 和 NGMN 等组织正在推动未来 NTN 标准化工作，包括测试、认证和互操作性等方面。
生态系统
NTN 生态系统包括终端用户、移动网络运营商（MNO）、卫星网络运营商（SNO）、供应商生态系统和用户终端生态系统。生态系统中的关键挑战包括对 NTN 技术应用的认知不足、与现有业务生态系统的集成以及服务连续性和互操作性。
全球展望
全球有超过 95% 的人口被移动宽带网络覆盖，但仍有大量地区缺乏地面网络覆盖。NTN 可以通过卫星、高空平台和无人机系统扩展地面网络的覆盖范围，为偏远地区和海洋地区提供连接。NTN 有望在 5G 和 6G 网络发展中发挥重要作用。
用例
NTN 的用例包括消费者用例（如宽带接入、移动连接）、业务用例（如 B2B 宽带接入、海事和航空通信、汽车通信、公用事业、全球供应链和物流、智能农业、工业物联网）以及社会用例（如灾害响应和紧急通信、环境监测）。
频谱
NTN 主要使用移动卫星服务（MSS）频谱（S 和 L 波段）和固定卫星服务（FSS）频谱（Ku 和 Ka 波段）。D2D 服务可以使用 MSS 频谱或地面移动频谱（IMT）。频谱效率、共存和干扰是需要考虑的关键挑战。
NTN 终端
NTN 终端包括低功耗物联网设备、紧凑型用户终端、高容量和高可靠性终端以及用于连接移动平台的终端。终端设计需要考虑卫星位置和移动、传播损耗、集成小型化天线、多模式和多功能集成以及功率节省机制等挑战。未来终端将支持 GNSS 抗干扰/低操作、鲁棒的通知、5G IoT-NTN 扩展等功能。
未来展望
NTN 将与地面网络集成，实现服务连续性。随着芯片组技术的进步，更多设备将能够连接到地面和卫星网络。多轨道星座和星间链路（ISL）将实现直接的卫星到卫星通信。NTN 将成为 5G 和 6G 发展的重要支柱，为全球提供无缝连接。
