隨著低地球軌道(LEO)衛星技術的進步,私人公司正積極發射衛星星座,致力於提供全球範圍的商業寬頻服務。這些非地面網路(NTN)技術旨在克服傳統地面通訊基礎設施的局限,尤其在偏遠地區展現其潛力。目前,某智慧型手機供應商已在北美與日本推出主要用於緊急SOS訊息的服務,廣受關注;而美國一家主要電信業者則推出文字簡訊服務,並計劃提供全球化覆蓋。隨著語音與視訊通訊服務的逐步展開,NTN市場正與衛星相關產業同步成長。
然而,NTN的技術發展面臨諸多挑戰,包括裝置射頻(RF)特性測試、認證測試、電池效率評估及現場干擾分析。此外,衛星特有的延遲與頻率偏移問題也需克服。3GPP目前正致力於推進衛星通訊的技術標準化。
安立知表示,非地面網路(NTN)是一種將陸地、海上與空中設備無縫連接的通訊網路系統。3GPP在Release 17中定義了NTN的基本技術規範,並於Release 18中進一步增強,建議在17 GHz頻段之外新增Ka頻段作為服務鏈路,為物聯網設備與衛星間的通訊提供支持。
隨著NTN技術的不斷演進,用戶將能夠在全球任何地點穩定連接通訊網路,無需了解其連接的是地面基站還是衛星。這項技術的應用涵蓋多種場景,包括山區、海上及高速交通工具內部的通訊服務,對於語音、視訊通話及媒體串流等需求提供支援。
根據安立知指出,NTN 仍面臨諸多挑戰,包括裝置射頻 (RF) 特性測試、認證測試、電池效率測試和現場干擾評估,以及衛星特有的延遲和頻率偏移問題。
1. 延遲與頻率偏移
地球靜止軌道(GEO)、地球同步軌道(GSO)、中地球軌道(MEO)及低地球軌道(LEO)衛星,由於距離地面的距離不同,通訊過程中會產生不同程度的延遲。例如,GEO和GSO的延遲範圍為240至280毫秒,而LEO則為6至30毫秒。此外,非GEO衛星的移動會導致無線電訊號的都普勒頻移,因此支援NTN的設備需依據3GPP標準進行延遲與頻移的補償。
2. 重選與漫遊
在NTN中,設備需要能夠在地面基站與衛星之間進行重選,這比地面網路(TN)中的基站切換更為複雜。同時,衛星通訊易於跨越國界,導致不同營運商間的漫遊需求,需符合3GPP標準以實現無縫切換。
2025年NTN發展展望
根據市場分析,到2025年,NTN技術將迎來大幅增長,其發展主要集中在以下幾個方面:
●市場規模持續擴大: 隨著LEO衛星的快速部署,商業寬頻服務覆蓋範圍將擴展至更多偏遠地區,進一步縮小數位鴻溝。
●多樣化應用加速落地: NTN技術將推動農業、智慧城市、海洋監測與災難應急通訊等領域的創新應用,滿足不同行業的需求。
●技術標準進一步完善: 3GPP Release 18及後續版本將為NTN引入更多頻段與優化功能,進一步提高其性能與可靠性。
●跨產業合作增強: 通信業者、設備製造商與衛星運營商將加強合作,共同推動端到端解決方案的實現。
●成本下降與普及率提升: 隨著技術的成熟與規模化生產,NTN設備成本將逐步降低,促進更廣泛的應用。
展望未來,NTN技術將成為全球通訊生態系統的重要組成部分,其對於實現全球連接性與支持智慧應用的價值不可忽視。