Ορολογία Τεχνολογίας 5G NTN (Δίκτυο εκτός Γης)

Το NTN (Non-Terrestrial Network) που εισήχθη από την 3GPP στον χάρτη πορείας τυποποίησης στοχεύει στην επίτευξη πλήρους κάλυψης 5G και συνδεσιμότητας μέσω δορυφόρων και αερομεταφερόμενων πλατφορμών.Βασική ορολογία:

1. NTN Ορισμός:Αυτή είναι μια τεχνολογία ασύρματου δικτύου που εγκρίθηκε από την 3GPP, όπου οι κόμβοι πρόσβασης αναπτύσσονται σεδιαστημικάήαεροπορικές πλατφόρμεςΗ Εpiιτροpiή piαρέχει piολύ piολύ piολύ piαροχή στον τομέα αυτό, ιδίως σε piεριφερειακά εpiιχειρήατα.Τα δίκτυα NTN χρησιμοποιούνται συνήθως για την επέκταση της κάλυψης σε περιοχές όπου η ανάπτυξη επίγειου δικτύου είναι πρακτική ή οικονομικά ανέφικτηΑπό την άποψη του 3GPP, το NTN δεν είναι μια ανεξάρτητη τεχνολογία, αλλά μάλλον μια επέκταση του 5G (NR).και διαδικασίες στο μέτρο του δυνατού για την υποστήριξη μακρών καθυστερήσεων πολλαπλασιασμού, υψηλές μετατοπίσεις Doppler, μεγάλα μεγέθη κυττάρων και κινητικότητα πλατφόρμας.

2Πλατφόρμες NTN:Αυτή είναι η πιο βασική ταξινόμηση των δορυφορικών τροχιών, η οποία επηρεάζει άμεσα την καθυστέρηση, την κάλυψη και την κινητικότητα. Συγκεκριμένα περιλαμβάνει:

• GEO (Γεωστασιακή τροχιά):Οι δορυφόροι GEO βρίσκονται σε υψόμετρο περίπου 35.786 χιλιομέτρων και είναι σταθεροί σε σχέση με τη Γη.Οι δορυφόροι GEO (Geosynchronous Orbit) έχουν ευρεία κάλυψη αλλά μεγάλη καθυστέρηση επιστροφής, καθιστώντας τους ακατάλληλους για υπηρεσίες ευαίσθητες στην καθυστέρηση.
• MEO (μέση τροχιά της Γης):Οι δορυφόροι MEO λειτουργούν σε υψόμετρα μεταξύ 2.000 και 20.000 χιλιομέτρων, επιτυγχάνοντας μια ισορροπία μεταξύ κάλυψης και καθυστέρησης. Αυτό τονίζεται ιδιαίτερα στις τρέχουσες προδιαγραφές NTN 3GPP.
• LEO (κατώτερη τροχιά της Γης):Οι δορυφόροι LEO λειτουργούν σε υψόμετρα μεταξύ 300 και 2.000 χιλιομέτρων.που οδηγεί σε συχνές μεταβιβάσεις μεταξύ δορυφόρων και σημαντικές επιδράσεις Doppler.
• VLEO (πολύ χαμηλή τροχιά της Γης):Το VLEO αναφέρεται σε πειραματικούς δορυφόρους που έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν σε υψόμετρα κάτω των 300 χιλιομέτρων.
• HAPS (σταθμός πλατφόρμας σε μεγάλο υψόμετρο):Τα HAPS λειτουργούν συνήθως σε υψόμετρα μεταξύ 20 και 50 χιλιομέτρων.Τα συστήματα πλατφόρμας υψηλού υψομέτρου (HAPS) μπορούν να λειτουργήσουν ως σταθμοί βάσης NR, ρελέ ή ενισχυτές κάλυψης, και σε σύγκριση με τους δορυφόρους, έχουν σχεδόν στατικά χαρακτηριστικά και σημαντικά χαμηλότερη καθυστέρηση.

3.Ασύρματη πρόσβαση (ορολογία)

• NTN gNB:Αυτό είναι ένας σταθμός βάσης 5G (NR) ειδικά τροποποιημένος για μη επίγεια ανάπτυξη.εν μέρει αναπτύσσονται στο διάστημα και εν μέρει στο έδαφοςΗ λειτουργική διαίρεση μεταξύ του διαστήματος και του εδάφους αποτελεί βασική επιλογή σχεδιασμού.
• Διαφανές ωφέλιμο φορτίο ή αρχιτεκτονική Bent-Pipe:Σε μια διαφανή αρχιτεκτονική ωφέλιμου φορτίου ή λυγισμένου σωλήνα, ο δορυφόρος δεν εκτελεί επεξεργασία βασικής ζώνης.αλλά η λειτουργία του εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη διαθεσιμότητα της υποδομής εδάφους και των συνδέσεων τροφοδοσίαςΤο ωφέλιμο φορτίο μεταφοράς εκτελεί τις ακόλουθες λειτουργίες:
• Αποδοχή ραδιοσυχνοτήτων από τον εξοπλισμό χρήστη (ΕΕ)
• Εκτέλεση μετατόπισης συχνότητας και ενίσχυσης
• Προώθησή τους στον επίγειο σταθμό βάσης (gNB) μέσω της σύνδεσης τροφοδοσίας
• Αναγεννητικό ωφέλιμο φορτίο:Εκτελεί μέρος ή ολόκληρη την επεξεργασία στρώματος 1 και στρώματος 2 στον δορυφόρο.βελτιώνει την επεκτασιμότηταΩστόσο, τα αναζωογονητικά ωφέλιμα φορτία αυξάνουν την πολυπλοκότητα και το κόστος του δορυφόρου.

4. NTN Συνδέσεις

• Σύνδεσμος υπηρεσίας:Ειδικότερα αναφέρεται στη ασύρματη σύνδεση μεταξύ του εξοπλισμού χρήστη (UE) και της πλατφόρμας NTN (δορυφορική ή πλατφόρμα μεγάλης υψόμετρου).Χρησιμοποιεί τη μορφή κύματος αέρα NR κατάλληλη για μεγάλες ακτίνες κυττάρων και παρατεταμένη πρόοδος χρονισμούΔιάγραμμα της σύνδεσης υπηρεσιών 5G NTN, της σύνδεσης μεταξύ δορυφόρων, της σύνδεσης τροφοδοσίας και της ενσωμάτωσης του επίγειου δικτύου.
• Σύνδεσμος τροφοδοσίας:Αυτό συνδέει τον δορυφόρο με τον επίγειο σταθμό πύλης, ο οποίος συνδέεται με το κεντρικό δίκτυο 5G. Οι συνδέσεις τροφοδοσίας λειτουργούν συνήθως σε υψηλότερες συχνότητες και απαιτούν συνδέσεις backhaul υψηλής χωρητικότητας.
• Διαδορυφορική σύνδεση (ISL):Υποστηρίζει την άμεση επικοινωνία μεταξύ δορυφόρων, επιτρέποντας τη δρομολόγηση δεδομένων στο διάστημα χωρίς την άμεση εμπλοκή των επίγειων σταθμών.

5Αρχιτεκτονική δικτύου

• Γήινος Σταθμός Πύλης:Ο επίγειος σταθμός πύλης λειτουργεί ως διεπαφή μεταξύ του δορυφορικού συστήματος και του βασικού δικτύου 5G. Συνδέει τη σύνδεση τροφοδοσίας και διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στην κινητικότητα και τη συνέχεια της συνεδρίας.5GC που υποστηρίζει το NTN: Από την άποψη του πρωτοκόλλου, το βασικό δίκτυο 5G (5GC) παραμένει σε μεγάλο βαθμό αμετάβλητο.και βελτιστοποίηση των διαδικασιών επεξεργασίας για τις λειτουργίες αδρανής λειτουργίας και συνδεδεμένης λειτουργίας.
• D2D NTN (Απευθείας στην συσκευή):Ο εξοπλισμός χρήστη (UE) επικοινωνεί απευθείας με δορυφόρους/πλατφόρμες μεγάλου υψόμετρου (HAPS) χωρίς ενδιάμεση πρόσβαση στο έδαφος.
• Υβριδική αρχιτεκτονική NTN-TN:Το NTN συμπληρώνει το επίγειο δίκτυο, το οποίο χρησιμοποιείται για υποστήριξη, εκφόρτωση ή επέκταση της κάλυψης.
• NTN με βάση το ρελέ:Οι δορυφόροι ή οι πλατφόρμες σε μεγάλο υψόμετρο (HAPS) λειτουργούν ως κόμβοι ανταλλαγής μεταξύ του εξοπλισμού χρήστη (UE) και του επίγειου δικτύου.