從 IoT-NTN 到 NR-NTN，3GPP 標準的現在進行式
非地面網路通訊目的是用來達到下世代6G通訊無所不在連結的使用場景，另一方面可做為天災或戰爭發生時的通訊備援系統。
非地面網路(NTN)的無線通訊技術是在3GPP第17版中引入，依據3GPP 定義的兩個標準分別為IoT-NTN 及NR-NTN。IoT-NTN 技術適用於低通信傳輸量及高時間延遲應用的IoT裝置，而NR-NTN 技術適用於較高的通信傳輸量及較低的時間延遲應用需求的裝置。NTN頻段依據3GPP第17版與第18版定義如下表所示。
| IoT-NTN | ||||
|
3GPP |
Band |
Uplink |
Downlink |
Duplex |
|
256 |
1980.0~2010.0 MHz |
2170.0~2200.0 MHz |
FDD |
|
|
255 |
1626.5~1660.5 MHz |
1525.0~1559.0 MHz |
FDD |
|
|
254 |
1610.0~1675.0 MHz |
2483.5~2500.0 MHz |
FDD |
|
|
253 |
1668.0~1675.0 MHz |
1518.0~1525.0 HMz |
FDD |
|
|
NR-NTN |
||||
|
3GPP |
Band |
Uplink |
Downlink |
Duplex |
|
n256 |
1980.0~2010.0 MHz |
2170.0~2200.0 MHz |
FDD |
|
|
n255 |
1626.5~1660.5 MHz |
1525.0~1559.0 MHz |
FDD |
|
|
n254 |
1610.0~1675.0 MHz |
2483.5~2500.0 MHz |
FDD |
|
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n512 |
27.5~30 GHz |
17.3~20.2 GHz |
FDD |
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n511 |
28.35~30 GHz |
17.3~20.2 GHz |
FDD |
|
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n510 |
27.5~28.35 GHz |
17.3~20.2 GHz |
FDD |
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隨著符合3GPP 標準的IoT-NTN產品(晶片、模組、終端裝置..)已在去年陸續上市，同時也有衛星業者如Skylo推出符合3GPP標準的IoT-NTN衛星通訊服務。緊接著NR-NTN GCF符合性測試項目基於3GPP第17版預計會在今年下半年發表，市場預期符合3GPP 標準的NR-NTN產品(晶片、模組、終端裝置..)將會在2026年陸續上市。
NTN 市場趨勢：
NTN 依據技術類別可區分為如下三類：
- Proprietary : 過往已存在幾十年的傳統衛星通訊技術例如衛星手機及電視，具代表性的是Apple 與衛星營運商Globalstar 合作於Iphone-14提供衛星緊急SOS簡訊傳送服務。
- Un-modified 3GPP : 支援3GPP第十六版以下的終端裝置不須硬體改動，即可與衛星直連通信。具代表性的是行動通訊營運商T-mobile 與衛星營運商Starlink 合作已在今年七月提供手機連線衛星簡訊服務。
- 3GPP Rel. 17/18 and beyond : 3GPP 於第十七版定義NTN 標準，後續3GPP版本針對NTN性能提升、新的功能導入及技術演進。具代表性的是Skylo衛星營運商推出符合3GPP 第十七版規範的IoT-NTN窄頻通信服務。
在此同時，衛星業者朝向多軌道衛星系統整合趨勢藉由:
- 衛星業者的合併: 具代表性的是衛星公司Eutelsat 已於2023年九月完成與Oneweb的合併組成了Eutelsat Group 。該公司整合了地球靜止軌道衛星(GEO)和低軌道衛星(LEO) ，提供多軌道通訊服務。
- 衛星業者的合作: 不同軌道衛星業者的合作來達成多軌道通訊服務。
| Trend for Multi-Orbit System Integration | |||||
|---|---|---|---|---|---|
|
Merge |
Collaboration | ||||
|
Company |
Satellite type |
Note |
Company |
Satellite type |
Note |
|
Eutelsat |
GEO |
Eutelsat merged OneWeb |
SES |
GEO/MEO |
SES collaboration with Starlink |
|
OneWeb |
LEO |
Starlink |
LEO |
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|
SES |
GEO/MEO |
SES merged Intelsat |
Intelsat |
GEO |
Intelsat collaboration with OneWeb |
|
Intelsat |
GEO |
OneWeb |
LEO |
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|
Viasat |
GEO |
Viasat merged inmarsat |
Hughes |
GEO |
Hughes, OneWeb, Echostar collaboration with each other |
|
inmarsat |
GEO |
OneWeb |
LEO |
||
|
Echostar |
GEO |
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3GPP NTN 進展：
3GPP第18版已於去年完成及發表，內容著重在第17版定義的NTN 性能提升及新的功能導入，頻譜上除了導入B254 /n254 頻段還多了高頻頻段Ka-band (n510~n512)的加入來達到高速傳輸率. 緊接著3GPP第19版預計在今年年底ASN.1凍結，內容包含NTN downlink 覆蓋範圍提升、NTN uplink 容量/傳輸速度提升、支援再生式通信酬載、支援RedCap 終端裝置，另外頻譜會加入高頻頻段 Ku-band(10.7-14.5 GHz).
關於3GPP第19版進程相關資訊, SGS在研討會中也曾分享過:
因應IoT-NTN符合性測試基於3GPP第17版已經被GCF強制要求，以及PTCRB 在IoT-NTN的測試項目也已在今年六月發表，SGS Taiwan 率先推出 IoT-NTN 符合性驗證測試服務，並積極與儀器廠商合作，提供領先業界的預先測試服務。我們更提前取得晶片樣品進行比對驗證，為客戶提供更全面的解決方案。以協助客戶產品順利上市。
此外，3GPP 第17版的 NR-NTN GCF 測試項目預計於今年下半年發表， SGS Taiwan 將持續密切關注所有標準發布時程，確保我們的服務能與產業同步。
如果您對您的IoT-NTN產品測試驗證有任何疑問，SGS 將非常樂意協助您做出正確的決定並提供必要的測試和驗證服務，歡迎聯絡我們：
📧 twwireless.MKT@sgs.com ☎ (02) 2299-3279 # 1530 / 1522 / 1567