相信大家都有過(guò)手機(jī)沒(méi)有蜂窩或者Wifi信號(hào)情況，這時(shí)候手機(jī)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)SOS 緊急聯(lián)絡(luò)模式，可以撥打一些緊急電話(huà)，譬如110，119等。而如今隨著衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展，緊急聯(lián)絡(luò)又增加了衛(wèi)星通信模式，譬如某國(guó)外手機(jī)在北美可以使用，國(guó)產(chǎn)手機(jī)也新增了北斗衛(wèi)星通信模式。

現(xiàn)在在手機(jī)直連衛(wèi)星領(lǐng)域有很多廠(chǎng)商都在做積極的嘗試，最大的玩家就是3GPP的NTN!而這項(xiàng)技術(shù)會(huì)給仿真測(cè)試帶來(lái)什么樣的挑戰(zhàn)?

挑戰(zhàn)

衛(wèi)星通信和傳統(tǒng)的地面網(wǎng)絡(luò)通信相比，還是有很多的不同的。首先來(lái)一下衛(wèi)星軌道的劃分，(slides) 首先是地球同步軌道 GEO，是一個(gè)以地球?yàn)?a target="_blank">中心的軌道。其軌道周期與地球自轉(zhuǎn)周期一致，高度位于赤道上方的3.6萬(wàn)公里。目前國(guó)內(nèi)在GEO 上面有一些NTN 也就是非地面網(wǎng)絡(luò)通信的嘗試和應(yīng)用。

剩下的非地球同步軌道，根據(jù)軌道距離地球的距離又可以分為高軌，中軌和低軌。經(jīng)常聽(tīng)到的NTN 也就是非地面網(wǎng)絡(luò)衛(wèi)星，大部分是位于低軌。低軌衛(wèi)星的軌道距離地面500km-2000km，低軌衛(wèi)星的高速移動(dòng)帶來(lái)多普勒頻偏，同時(shí)傳輸時(shí)延也會(huì)有10-20ms，地球同步軌道衛(wèi)星雖然相對(duì)于地球是靜止的但是由于距離地球的距離很遠(yuǎn)，有3.6 萬(wàn)公里。會(huì)有很大的傳輸時(shí)延，這個(gè)時(shí)延是百毫秒數(shù)量級(jí)的。信號(hào)在地面上從基站到終端最多也就是幾公里的距離，用手機(jī)直連衛(wèi)星，動(dòng)不動(dòng)就是幾百公里，信號(hào)的衰減是很大的。

NTN測(cè)試對(duì)于相關(guān)設(shè)備和終端提供商來(lái)說(shuō)，最難的就是地面到衛(wèi)星這條通信鏈路的仿真。做地面網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，你可以直接拿著設(shè)備到外場(chǎng)跑數(shù)據(jù)，或者運(yùn)營(yíng)商建一個(gè)試驗(yàn)網(wǎng)廠(chǎng)家都把設(shè)備拿來(lái)測(cè)試。衛(wèi)星的場(chǎng)測(cè)就不是那么容易實(shí)現(xiàn)的了，有客戶(hù)說(shuō)他們?yōu)榱说纫活w衛(wèi)星過(guò)來(lái)抓一組數(shù)據(jù)，一等就是幾個(gè)小時(shí)大半天的。所以NTN測(cè)試中對(duì)信道的仿真就變得非常重要!

是德科技的應(yīng)對(duì)

是德科技正在搭建一個(gè)端到端的NTN 概念驗(yàn)證平臺(tái)，圖中的Propsim 信道仿真器，可以對(duì)NTN中的feeder link， service link鏈路上的損耗，多普勒時(shí)延，包括透明載荷下衛(wèi)星的頻率轉(zhuǎn)換功能進(jìn)行建模。NTN 相對(duì)于傳統(tǒng)衛(wèi)星測(cè)試來(lái)說(shuō)會(huì)出現(xiàn)比較復(fù)雜的傳輸場(chǎng)景，比如地面網(wǎng)絡(luò)常用到的MIMO、多基站聯(lián)合傳輸?shù)榷紩?huì)在后續(xù)的NTN 中出現(xiàn)。針對(duì)NTN這些可能的場(chǎng)景，升級(jí)了的GCM 幾何場(chǎng)景建模軟件，增加了NTN的場(chǎng)景建模。

回到端到端平臺(tái)，除了信道仿真器還可以用基站模擬器也就是綜測(cè)儀來(lái)模擬NTN中基站或者是信關(guān)站的信令流程。大家可能了解過(guò) 3GPP release 17 在增加了sib19消息，基站需要把衛(wèi)星的星歷信息通過(guò)sib19 信令傳遞給終端，終端再根據(jù)自己GNSS 獲取的地理位置與sib19中的星歷信息進(jìn)行比較就可以計(jì)算出自己到衛(wèi)星的距離。從而對(duì)信號(hào)進(jìn)行一些預(yù)補(bǔ)償處理了。另外還有UEE的產(chǎn)品 用來(lái)模擬NTN 終端的行為，從圖中可以看到UE 有沒(méi)有進(jìn)行預(yù)補(bǔ)償對(duì)于接收信號(hào)質(zhì)量的影響還是很大的。

敲黑板劃重點(diǎn)：

NTN技術(shù)的發(fā)展以及它的測(cè)試情況如下：

NTN技術(shù)已經(jīng)被納入到3GPP與歷史時(shí)期的技術(shù)規(guī)范中

NTN的衛(wèi)星主要是部署在低軌和地球同步軌道上

是德科技可以提供端到端的NTN測(cè)試解決方案

關(guān)于是德科技

是德科技(NYSE：KEYS)啟迪并賦能創(chuàng)新者，助力他們將改變世界的技術(shù)帶入生活。作為一家標(biāo)準(zhǔn)普爾 500 指數(shù)公司，我們提供先進(jìn)的設(shè)計(jì)、仿真和測(cè)試解決方案，旨在幫助工程師在整個(gè)產(chǎn)品生命周期中更快地完成開(kāi)發(fā)和部署，同時(shí)控制好風(fēng)險(xiǎn)。我們的客戶(hù)遍及全球通信、工業(yè)自動(dòng)化、航空航天與國(guó)防、汽車(chē)、半導(dǎo)體和通用電子等市場(chǎng)。我們與客戶(hù)攜手，加速創(chuàng)新，創(chuàng)造一個(gè)安全互聯(lián)的世界。

審核編輯：湯梓紅