PART-01

NB-NTN 概念介紹

NB-NTN(Narrowband Non-Terrestrial Network)窄帶非地面網(wǎng)絡(luò)，是3GPP R17版本中定義的一項(xiàng)通過(guò)衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)低功耗、廣覆蓋通信的技術(shù)。它把傳統(tǒng)的窄帶蜂窩通信擴(kuò)展到太空，讓地面終端即使在無(wú)地面基站的海洋，沙漠等偏遠(yuǎn)區(qū)域，也能借助衛(wèi)星信號(hào)接入網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。

目前，全球超過(guò)80%的陸地面積和95%的海洋面積還沒(méi)有地面蜂窩網(wǎng)絡(luò)覆蓋。NB-NTN可以為這些地區(qū)的資產(chǎn)追蹤、農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)、環(huán)境科學(xué)等活動(dòng)提供網(wǎng)絡(luò)連接。NB-NTN是邁向“空天地海一體化”網(wǎng)絡(luò)和6G愿景的關(guān)鍵一步。

3GPP從R17版本開(kāi)始正式將NB-NTN納入標(biāo)準(zhǔn)體系，這意味著NB-NTN已經(jīng)成為了全球統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)，各大芯片商、設(shè)備商和運(yùn)營(yíng)商都在積極研發(fā)測(cè)試和部署相關(guān)產(chǎn)品。

PART-02

運(yùn)營(yíng)商測(cè)試必要性

在4G和5G時(shí)代，全球主要運(yùn)營(yíng)商基于各自的網(wǎng)絡(luò)部署以及業(yè)務(wù)特性，提出了各自的測(cè)試需求。這些測(cè)試需求不僅基于3GPP規(guī)范，同時(shí)兼顧各自的網(wǎng)絡(luò)部署特點(diǎn)和業(yè)務(wù)考量，我們將這種測(cè)試叫做運(yùn)營(yíng)商準(zhǔn)入測(cè)試(CAT：Carrier Acceptance Test)。 羅德與施瓦茨廣泛深入地與全球主要運(yùn)營(yíng)商合作，包括中國(guó)、北美、日本、南美和澳洲運(yùn)營(yíng)商等，提供完整的測(cè)試方案，包括協(xié)議測(cè)試、性能測(cè)試(吞吐量、功耗等)、應(yīng)用測(cè)試(VoLTE、VoNR、音頻質(zhì)量等)、補(bǔ)充射頻測(cè)試等。這些實(shí)驗(yàn)室測(cè)試方案廣泛應(yīng)用于運(yùn)營(yíng)商和其認(rèn)證的實(shí)驗(yàn)室，確保終端可以在網(wǎng)絡(luò)中正常運(yùn)行。

與傳統(tǒng)地面網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商不同，NB-NTN的運(yùn)營(yíng)生態(tài)更加復(fù)雜和多元化，因?yàn)樗婕啊疤旎?衛(wèi)星)和“地基”(傳統(tǒng)電信)的融合。衛(wèi)星一旦發(fā)射，任何軟硬件缺陷的修復(fù)成本相比于地面階段都是成幾何倍數(shù)增長(zhǎng)的。偏遠(yuǎn)地區(qū)動(dòng)輒成千上萬(wàn)公里的距離，也帶來(lái)了非常巨大的外場(chǎng)真實(shí)環(huán)境測(cè)試成本。因此，實(shí)驗(yàn)室里低成本可重復(fù)，容易復(fù)現(xiàn)問(wèn)題的測(cè)試儀表系統(tǒng)，就是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)測(cè)試中必不可少的環(huán)節(jié)。

另外從技術(shù)實(shí)現(xiàn)角度看，相比地面蜂窩網(wǎng)絡(luò)，NB- NTN網(wǎng)絡(luò)有時(shí)延大、高動(dòng)態(tài)多普勒頻移、巨大路徑損耗等特點(diǎn)。運(yùn)營(yíng)商只有通過(guò)可重復(fù)的網(wǎng)絡(luò)模擬器、 GNSS模擬器等實(shí)驗(yàn)室設(shè)備，充分驗(yàn)證終端和網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議一致性、射頻一致性、網(wǎng)絡(luò)互操作性等，才能確認(rèn)終端在動(dòng)態(tài)軌道條件下仍能完成隨機(jī)接入、切換、重傳和掉網(wǎng)恢復(fù)等常規(guī)網(wǎng)絡(luò)操作，避免用戶(hù)在海上、沙漠、高空等實(shí)際場(chǎng)景下“有信號(hào)卻上不了網(wǎng)”，提前發(fā)現(xiàn)和解決潛在問(wèn)題。

PART-03

R&S NB-NTN測(cè)試方案

羅德與施瓦茨(以下簡(jiǎn)稱(chēng)R&S)積極參與3GPP標(biāo)準(zhǔn)的制定，并與行業(yè)領(lǐng)先的合作伙伴(如芯片廠商、運(yùn)營(yíng)商)，率先開(kāi)展了聯(lián)合測(cè)試和演示。R&S NB-NTN方案目前是集成在R&S CMW500綜測(cè)儀平臺(tái)上。眾所周知，CMW500平臺(tái)的技術(shù)和應(yīng)用已經(jīng)非常成熟， 廣泛應(yīng)用于芯片、終端及運(yùn)營(yíng)商的眾多實(shí)驗(yàn)室，用戶(hù)只需要通過(guò)軟件的平滑升級(jí)就可以完成NB-NTN方案的測(cè)試。NB-NTN后期也會(huì)逐步合并到R&S新一代5G 綜測(cè)儀CMX500平臺(tái)上。

如上圖所示，NB-NTN 測(cè)試系統(tǒng)由一臺(tái)CMW500綜測(cè)儀和一臺(tái)SMBV100B 衛(wèi)星信號(hào)模擬器，以及一臺(tái)測(cè)試控制電腦組成。

CMW500可以模擬從基站到核心網(wǎng)的全部功能，包括射頻、協(xié)議棧、核心網(wǎng)、應(yīng)用層等，可以幫助測(cè)試終端實(shí)現(xiàn)端到端的功能測(cè)試, 被廣泛用于移動(dòng)終端和芯片的研發(fā)、驗(yàn)證、生產(chǎn)、一致性測(cè)試等全生命周期。

R&S SMBV100B 是羅德與施瓦茨推出的高性能矢量信號(hào)發(fā)生器，專(zhuān)門(mén)為滿(mǎn)足現(xiàn)代通信、GNSS 和航空航天與國(guó)防等領(lǐng)域的嚴(yán)苛測(cè)試需求而設(shè)計(jì)。GNSS 模擬器支持 GPS、GLONASS、Galileo、北斗等星座的復(fù)雜場(chǎng)景仿真。

R&S NB-NTN 測(cè)試系統(tǒng)是目前市場(chǎng)上最完整的測(cè)試平臺(tái)之一，支持多種軌道(LEO/GEO/GSO)模擬，可以驗(yàn)證終端在不同衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的時(shí)延、多普勒頻移、低SINR條件等不同場(chǎng)景的性能。

R&S CONTEST用戶(hù)測(cè)試界面示例

R&S CONTEST是羅德與施瓦茨推出的新一代統(tǒng)一用戶(hù)測(cè)試界面，貫穿終端從研發(fā)到認(rèn)證的全流程。CONTEST統(tǒng)一了多種常用平臺(tái)，比如市面上常見(jiàn)的LTE/5G射頻一致性系統(tǒng)TS8980、運(yùn)營(yíng)商協(xié)議測(cè)試NETOP、數(shù)據(jù)性能測(cè)試PQA等。

CONTEST可以統(tǒng)一控制系統(tǒng)中所有儀器、界面化用例加載、參數(shù)設(shè)定、用例排序、循環(huán)執(zhí)行等。內(nèi)置路徑損耗校準(zhǔn)向?qū)?，自?dòng)讀取功率計(jì)，生成校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，對(duì)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行自校準(zhǔn)，保證精確地測(cè)量精度。測(cè)試過(guò)程中實(shí)時(shí)比對(duì) 3GPP 限值，F(xiàn)ail 項(xiàng)自動(dòng)暫停并彈出調(diào)試面板，可立即查看星座圖、EVM、ACLR等指標(biāo)細(xì)節(jié)。支持一鍵生成 PDF等格式測(cè)試報(bào)告。

PART-04

R&S與各大運(yùn)營(yíng)商的合作情況

01 SKYLO NTN-IoT

SKYLO是目前全球在 NB-NTN領(lǐng)域領(lǐng)先的運(yùn)營(yíng)商之一，其服務(wù)已從早期的衛(wèi)星短信SMS和SOS功能，拓展到語(yǔ)音通話(huà)(Voice over NB-NTN)，并具備大規(guī)模商用能力。

R&S已經(jīng)與 SKYLO 深度合作，基于市場(chǎng)領(lǐng)先的NB-IoT網(wǎng)絡(luò)綜測(cè)儀CMW500，開(kāi)發(fā)了NB-IoT NTN測(cè)試系統(tǒng)，并覆蓋所有相關(guān)芯片組供應(yīng)商。R&S可以為 SKYLO 生態(tài)系統(tǒng)提供經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的測(cè)試用例交鑰匙解決方案。

目前，SKYLO的優(yōu)先級(jí)測(cè)試用例已完成驗(yàn)證并推向市場(chǎng)。

R&S在測(cè)試用例驗(yàn)證數(shù)量方面保持總體領(lǐng)先。

· 數(shù)據(jù)性能(PQA-KM351、PQA-KM352)218 個(gè)測(cè)試用例(98%)已驗(yàn)證并發(fā)布

· 協(xié)議(CMW-KU380)50 個(gè)測(cè)試用例(54%)已驗(yàn)證并發(fā)布

· RF(TS8-KNO601) 29個(gè)TC(100%)已驗(yàn)證并發(fā)布

以上基于較早的數(shù)據(jù)，R&S一直在積極的開(kāi)發(fā)驗(yàn)證用例，用例數(shù)量會(huì)持續(xù)更新。

02 TMO Starlink- LTE D2D

R&S也在積極的開(kāi)發(fā)TMO Starlink測(cè)試計(jì)劃。截止目前，R&S在驗(yàn)證數(shù)量方面保持領(lǐng)先。

預(yù)計(jì)下個(gè)季度將有更多NTN測(cè)試用例。

· 協(xié)議(NPT5-KN557)：LTE TMO衛(wèi)星協(xié)議測(cè)試。

· 需要支持2G的CMW。

· 所有26個(gè)測(cè)試用例均已驗(yàn)證。

03 Verizon NB-NTN

Verizon與衛(wèi)星服務(wù)提供商SKYLO合作，推出了NTN服務(wù)。

R&S正在積極開(kāi)發(fā)NB-IOT NTN功能和性能測(cè)試用例，包括(5G FR1、LTE、Wi-Fi，搭配 CMX500)和(3G和NB-NTN，搭配CMW500)。

· 測(cè)試場(chǎng)景涵蓋系統(tǒng)選型場(chǎng)景，NAS相關(guān)場(chǎng)景，短信場(chǎng)景等。

· 用戶(hù)也可以通過(guò) AMS32系統(tǒng)測(cè)試RF OTA性能 (TRP/TIS)。

總 結(jié)

從蜂窩網(wǎng)絡(luò)時(shí)代開(kāi)始，羅德與施瓦茨就與全球各大運(yùn)營(yíng)商及芯片、終端伙伴合作，通過(guò)技術(shù)測(cè)試方案、測(cè)試設(shè)備供應(yīng)、系統(tǒng)集成等方式，推動(dòng)了4G/5G等技術(shù)的商業(yè)化進(jìn)展。對(duì)于新興的NTN技術(shù)，羅德與施瓦茨也會(huì)進(jìn)一步和衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商加強(qiáng)合作，一方面增強(qiáng)現(xiàn)有測(cè)試方案，擴(kuò)展測(cè)試用例集。另外一方面也會(huì)有更多的衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商加入進(jìn)來(lái)，提供完備的衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商準(zhǔn)入測(cè)試方案。

羅德與施瓦茨業(yè)務(wù)涵蓋測(cè)試測(cè)量、技術(shù)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)安全，致力于打造一個(gè)更加安全、互聯(lián)的世界。 成立 90 多年來(lái)，羅德與施瓦茨作為全球科技集團(tuán)，通過(guò)發(fā)展尖端技術(shù)，不斷突破技術(shù)界限。公司領(lǐng)先的產(chǎn)品和解決方案賦能眾多行業(yè)客戶(hù)，助其獲得數(shù)字技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)力。羅德與施瓦茨總部位于德國(guó)慕尼黑，作為一家私有企業(yè)，公司在全球范圍內(nèi)獨(dú)立、長(zhǎng)期、可持續(xù)地開(kāi)展業(yè)務(wù)。