中国移动研究院：从NTN国际标准看5G-A与6G空天地一体化技术演进（2022）（35页）.pdf

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1、从从NTNNTN国际标准看国际标准看5G-A/6G5G-A/6G空空天地一体化技术演进天地一体化技术演进孙滔孙滔中国移动研究院2 23GPP 3GPP NTNNTN标准化标准化现状现状1 1NTNNTN发展发展背景背景3 3总结与思考总结与思考25G+天通一号天地翼卡iPhone14+GlobalStarSOS应急服务SpaceX+T-mobile低轨移动通信Galaxy S23+IridiumAndroid 14 紧急呼叫服务手机+北斗一体机华为mat50当前手机直连卫星方案多采用卫星专用频段、协议及硬件主要提供应急呼叫、短信、语音对讲等窄带业务直连卫星成为手机功能新热点3数字信号 终端小型

2、化高轨、模拟信号InterSat 11965年第一代通信卫星宽带和移动通信阶段高通量+手持化美国卫讯和铱星系统中国亚太6D和天通一号1998年第三代通信卫星低轨卫星互联网美国星链系统我国星网2018年第四代通信卫星1988年 1993年移动终端固定终端第二代通信卫星1980年代1990年代2000年代2010年代2020年代模拟通信数字通信语音通话语音/短信多媒体/上网移动互联网物联网/智能社会1G2G3G4G5G NTN2030年代1980年代1960年代海事卫星系列我国中星卫星系列(198(198卫星与地面网络竞争阶段卫星与地面网络竞争阶段0 02000)2000)卫星作为地面网络的补充与

3、延伸卫星作为地面网络的补充与延伸(2000(20002018)2018)卫星与地面网络融合发展卫星与地面网络融合发展(2018(2018至今至今)6G6G蜂窝通信和卫星通信走向融合发展4卫星通信网络：卫星通信网络：依托于星载平台高空平台系统高空平台系统承载于机载平台，包括飞机、气球和飞艇，将高空平台站作为移动通信基站，使用地面移动网络相同/不同频段提供移动服务ATG(Air to Ground,ATG(Air to Ground,低空通信低空通信)，沿航路部署地面基站，并在地面基站与飞行器之间建立直接的无线连接无人机系统（UAV）NTN网络既可以单独部署，又可以作为地面网络的补充。因其广泛的服

4、务覆盖能力、应对物理攻广泛的服务覆盖能力、应对物理攻击或自然灾害的健壮性和灵活性击或自然灾害的健壮性和灵活性，可以广泛应用在交通、公共安全、电子健康、农业、金融、汽车等领域NTNNTN（Non Terrestrial Network）是所有涉及飞行物体网络的总称，包括卫星通信网络、高空平台系统、空对地网络以及无人飞行器等，具有距离远，移动快，覆盖广等特点NTN非地面网络5Lin X Q,Rommer S,Euler S,et al.5G from Space:An Overview of 3GPP Non-Terrestrial NetworksJ.IEEE Communications St

5、andards Magazine,2021,5(4):147-153.NTN的两种架构“透明载荷透明载荷”(Transparent payloadsTransparent payloads)，也称作也称作“透明转发透明转发”，把卫星仅当作信号中继的链路。5G基站作为地面网络的一部分部署在信关站的后面“可再生载荷可再生载荷”(Regenerative payloads)(Regenerative payloads)，又称作又称作“基站上星基站上星”，转换和放大的有效载荷，包括解调/解码、编码/调制等，相当于在卫星（或UAS平台）上拥有全部或部分基站功能注：参考引自TR 23.7376NTN架构的

6、部署方式方式方式1 1：透明：透明转发转发部署方式部署方式方式方式2 2：基站上星部署方式：基站上星部署方式11仅仅DUDU上卫星上卫星方式方式3 3：基站上星部署方式基站上星部署方式2 2整个基站上卫星整个基站上卫星7NTN的挑战网络侧 8移动性管理移动性管理卫星网络由于覆盖范围较大，可能超过一个PLMN的范围或者一个国家的范围。因此对广域覆盖管理下的跨网络漫游及跨国鉴权与计费等问题提出了挑战QoSQoS保障保障卫星通信存在高时延、高丢包率和误码率特征，因此卫星链路可能无法为所有应用服务提供适当的QoS，如低时延应用等，因此对3GPP接入+地基核心网组网下的服务质量保障机制提出了挑战多连接管

7、理多连接管理会话连续性管理会话连续性管理用户可以同时利用卫星和地面蜂窝接入，流量可以在卫星网络和地面网络提供的两条链路上进行引导、切换或/和分配，如何应用不同链路达到最佳的传输效果，对多连接提出了挑战卫星网络由于覆盖范围较大，因此可以包含大量的各种类型的终端。由于卫星的移动导致大量终端的产生的会话在短时间内产生大量切换，因此对会话的连续性保障提出了挑战。注：参考引自TR 23.737NTN的挑战RAN侧 GEO卫星的传输时延可达250毫秒以上（针对透明转发卫星），如此高的时延将极大地影响基站和手机间交互的时效性，特别是接入和切换等需要多次信令交互的过程。高高传输时延传输时延多普勒多普勒频移频移

8、超大小区半径超大小区半径移动移动性管理性管理非地球同步轨道卫星是相对地球高速运动会导致严重的多普勒频移。地面5G系统在一般场景下要处理的频偏是非常小的，即使是在高铁等特殊场景，也仅需考虑数千赫兹的频偏补偿。地面蜂窝网络小区一般就几百米到几千米，超远覆盖也就到一百多千米；而NTN网络所涉及的小区的覆盖范围要大得多，LEO波束可达1000千米，GEO波束可达3500千米。在移动性管理决策中，需要将小区的移动状态信息等纳入考量，避免不必要的切换或重选；另一方面，可进一步利用小区的移动状态信息，预先进行小区或波束切换，减少信令交互开销。92 23GPP 3GPP NTNNTN标准化标准化现状现状1 1

9、NTNNTN发展发展背景背景3 3总结与思考总结与思考10113GPP3GPP的的NTNNTN标准相关工作标准相关工作2022Q12023Q2Q3Q4Q1Q2Q3Q4Q12020Q12021Q2Q3Q4Q1Q2Q3Q4Q12018Q12019Q2Q3Q4Q1Q2Q3Q4Q12017Q1Q2Q3Q4Q12025Q1Q2Q3Q4Q12024Q2Q3Q4Q1SA1：TR22.822SA1：TS22.261SA5：TR28.808SA2:TR 23.700-27SA2:TR 23.700-28RAN：TR38.811SA5:TR 28.841Release 15Release 16Release 17

10、Release 18Release 19SA2：TR23.737RAN：TR38.829SA1：TR22.865RAN：TR 38.821RAN：TR36.763RANRAN从R15开展NTN需求场景研究，R16研究解决方案，R17面向GEO/MEO/LEO等场景、短信/语音/窄带/宽带等业务、支持L/S等频段，形成手机直连、透传模式、星地异频等标准；R18开展10GHz以上高频段部署、移动性、覆盖增强等技术研究SA SA 从R15提出了卫星接入对5G网络的需求，R16研究卫星与5G系统的融合架构，R17明确了卫星网络作为接入和回传网络两种场景的需求和架构。R18支持部署在星上 UPF 的场景

11、、架构和功能增强。2016Q2Q3Q4RAN：TR38.863SA1：TR22.926RAN：TR38.211RAN：TR38.300RAN：TR38.401RAN：TR38.101-5 SARANp 5G的第一版第一版需求标准中（R15）即制定了卫星和5G融合的基本需求，相关的研究工作可以回溯到2015年（R14）p 5G的第二版第二版需求标准中（R16）详细制定了融合的用例、功能、性能等方面的需求功能要求：功能要求：5G系统应能够使用卫星接入提供服务业务连续性要求：业务连续性要求：5G系统应支持5G接入与基于卫星的接入网之间的服务连续性性能要求：性能要求：为了使用卫星接入提供服务，5G系统

12、的空中接口应支持最多280 ms的单向等待时间1.Roaming between terrestrial and satellite networks2.Broadcast and multicast with a satellite overlay 3.Internet of Things with a satellite network4.Temporary use of a satellite component5.Optimal routing or steering over a satellite 6.Satellite trans-border service continuit

13、y7.Global satellite overlay8.Indirect connection thro 5G sate-access network9.5G Fixed Backhaul between NR and the 5G Core10.5G Moving Platform Backhaul11.5G to Premises12.Off-shore Wind FarmsService ContinuityService UbiquityService Scalability1.Connectivity related requirements2.Roaming related re

14、quirements3.QoS related requirements4.UE related requirements5.Security related requirements5G5G网络侧网络侧NTNNTN的需求的需求与与场景场景R15R15的的22.26122.261中一共规定了中一共规定了5G5G系统和卫星融合的系统和卫星融合的3 3条需求条需求R16R16的的22.82222.822中定义了中定义了5G5G和卫星融合的和卫星融合的3 3类共类共1212大应用场景，梳理出连接管理、大应用场景，梳理出连接管理、QoSQoS、安全等、安全等5 5类共类共3636个具体需求个具体需求1

15、3NTNNTN对对5G5G网络侧的需求网络侧的需求与与场景场景以下为以下为TR 22.822TR 22.822在在R16 R16 研究中的的研究中的的6 6个典型场景个典型场景卫星卫星跨境跨境服务服务的连续性的连续性远程服务中心与离远程服务中心与离岸工厂的岸工厂的卫星连接卫星连接物联网应用物联网应用通过启用了通过启用了5G5G卫星卫星和和中继中继UEUE与与5G5G网网络的互连络的互连通过通过5G5G中继中继UEUE和弯和弯管管卫星实现卫星实现UEUE连接连接5 5G G网络网络卫星地面卫星地面网络漫游网络漫游14TS 22.261针对TR 22.822对5G网络的连接、漫游、QoS、UE相关

16、性能以及安全等技术提出的需求，详细给出了详细给出了5G5G卫星网络的相关卫星网络的相关KPIKPI参数值：参数值：场景体验速率(下行)体验速率(上行)区域业务容量(下行)区域业务容量(上行)活动因素用户速度用户类型步行1 Mbit/s100 kbit/s1,5 Mbit/s/km2150 kbit/s/km21,5%步行手持公共安全3,5 Mbit/ss3,5 Mbit/sTBDTBDN/A100 km/h手持车辆连接50 Mbit/s25 Mbit/sTBDTBD50%高于250 km/h安装在车辆上飞机连接360 Mbit/s/plane180 Mbit/s/planeTBDTBDN/A高

17、于1000 km/h安装在飞机上静止态 50 Mbit/s25 Mbit/sTBDTBDN/A静止安装在建筑物上视频监控 0,5 Mbit/s3 Mbit/sTBDTBDN/A高于120km/h 或静止 车辆安装或固定安装窄带 IoT 连接2 kbit/s10 kbit/s8 kbit/s/km240 kbit/s/km21%高于100 km/hIoT5G 5G 卫星接入的卫星接入的KPIKPI要求要求NTNNTN对对5G5G网络的网络的KPIKPI要求要求卫星接入网络是基于集成在最低限度的卫星上的基础设施，这些卫星可以在GEOGEO、MEOMEO或或LEOLEO上，并支持以下能力：基于GEO

18、的卫星接入，端到端延迟最高可达285毫秒。基于MEO的卫星接入，端到端延时可达95毫秒。基于LEO的卫星接入，端到端延时可达35毫秒。5G系统应支持服务质量的协商，考虑到延迟惩罚，以优化UE的QoE。应支持5G卫星UE的高上行、高下行数据速率。应支持至少99.99%的通信服务可用性NTN NTN 在无线侧的需求在无线侧的需求、信道、信道模型模型p R15中，梳理无线网络融合的场景（eMBB 场景共 11个，mMTC 场景共 2 个）p 确定了典型场景下NTN部署方案，包括轨道、载波频率、波束模式、复用方式等p 分析了信道模型，涉及传输信道、链路预算、传播时延、网络接入连续性、网络拓扑管理等5G

19、服务5G 用例卫星服务3GPP 参考规范eMBBMulti connectivityBroadband connectivity to cells or relay node in underserved areas in combination with terrestrial wireless/cellular or wire line access featuring limited user throughput.TR 22.864,5.5:Backhauling TR 22.863,5.6:Fixed Mobile ConvergenceTR 22.863,5.7:Femto cel

20、l;TR 22.863,5.4:Higher user mobilityTS 22.261(related to 6.3)eMBBFixed cell connectivityBroadband connectivity between the core network and the cells in un-served areas(isolated areas).TR 22.863,5.3:Deployment and coverageeMBBMobile cell connectivityBroadband connectivity between the core network an

21、d the cells on board a moving platform(e.g.aircraft or vessels).TR 22.863,5.3:Deployment and coverageTS 22.261(related to 7.1)eMBBNetwork resilienceSecondary/backup connection(although potentially limited in capability compared to the primary network connection).TR 22.862,5.5:Higher availabilityTS 2

22、2.261(related to 6.3)eMBBTrunkingBroadband connectivity between the public data network and a mobile network anchor point or between the anchor points of two mobile networks.TR 22.863,5.3:Deployment and coverage eMBBEdge network Delivery Broadcast channel to support Multicast delivery to 5G network

23、edges.TR 22.864,5.4:Efficient content delivery;TS 22.261(related to 6.6)eMBBMobile cell hybrid connectivityBroadband connectivity combined with terrestrial cellular access to connect a cell/group of cells or relay node(s)on board moving platforms.TR 22.863,5.3:Deployment and coverageTR 22.862,5.5:Hi

24、gher availability;TS 22.261(related to 7.1)eMBBDirect To Node broadcastBroadcast/Multicast service to access points in homes or on board moving platforms.TR 22.864,5.4:Efficient content deliveryTS 22.261(related to 6.6)mMTCWide area IoT serviceConnectivity between IoT devices(battery activated senso

25、rs/actuators or not)and spaceborne platform.Continuity of service across spaceborne platforms and terrestrial base stations is needed.TR 22.861,5.2:connectivity aspects;TR 22.864,5.6:AccessTR 22.862,5.1:Higher reliability and lower latencyTS 22.261(6.2.3 Service continuity on different access techno

26、logies)mMTCLocal area IoT serviceConnectivity between mobile core network and base station serving IoT devices in a cell or a group of cells.TR 22.863,5.3:Deployment and coverageTS 22.261(related to 7.1)eMBBDirect to mobile broadcastBroadcast/Multicast service directly to User Equipment whether hand

27、held or vehicle mounted.TR 22.864,5.4:Efficient content deliveryTR 22.862,5.6:Mission critical serviceseMBBWide area public safetyAccess to User Equipment(handset or vehicle mounted).TR 22.862,5.6:Mission critical services;TS 22.261(related to)eMBB Local area public safetyBroadband connectivity betw

28、een the core network and the tactical cells.TR 22.862,5.6:Mission critical services;TS 22.261(related to)p R16中从无线网络的角度提出解决解决方案方案实现NTN和地面网络集成的2 2类网络架构类网络架构，并给出了相应的协议栈、协议栈、以及对无线侧层层1 1、层、层2 2和层和层3 3的功能要求的功能要求p R17对上述方案正式标准化，并进行NB-NB-IoTIoT/eMTCeMTC和和NTNNTN融合融合的方案研究和标准1 1、透明转发、透明转发卫星仅仅接收、放大空口物理信号卫星仅仅接收

29、、放大空口物理信号2 2、星上处理、星上处理卫星作为基站或者基站的一部分（如卫星作为基站或者基站的一部分（如CUCU放到地面）放到地面）NTN NTN 无线侧解决方案（无线侧解决方案（1/31/3）移动性增强移动性增强多场景兼容多场景兼容时频同步增强、时频同步增强、HARQHARQ增强增强 通过支持多种星历信息格式隐式兼容ATG和HAPS通过支持基站和地面网关共站址或拉远兼容多种部署方式 基于星历信息/位置信息的切换和小区选择/重选适配较大传输时延差的测量配置机制 终端结合卫星星历和自身位置信息实现自主时频预补偿最大HARQ进程数翻倍、HARQ反馈去激活R17R17是是5G5G和和NTNNTN

30、网络融合的无线侧首发标准化版本，基于卫星透明载荷转发模式，仅对信号进行转发网络融合的无线侧首发标准化版本，基于卫星透明载荷转发模式，仅对信号进行转发问题与需求问题与需求p由于星地之间的超长传输距离造成传播时延增加，以及星地之间较快的相对移动速度造成频换切换，现有地面网通络通信技术的通信时延、移动性等性能无法满足非地面网络需求p兼容GEO（同步轨道卫星）、LEO（低轨道卫星）、HAPS（高空平台）、ATG（民航地对空通信）等多种空天地通信场景效果效果p增强时频同步、定时指示、HARQ和移动性，更好的适应非地面网络通信的网络性能需求p支持兼容GEO、LEO、HAPS、ATG等多种场景NTN NTN

31、 无线侧解决方案（无线侧解决方案（2/32/3）非连续覆盖非连续覆盖时频同步增强、定时关系增强时频同步增强、定时关系增强 稀疏部署卫星服务NB-IoT/eMTC UEUE根据卫星星历信息、覆盖信息等预测非连续覆盖时间，减少非连续覆盖期间的重选等行为，降低功耗 NB IoT/eMTC UE结合GNSS定位和卫星星历信息实现自主时频预补偿引入K_offset，分别对NB-IoT和eMTC的多种定时关系进行增强首次将首次将NB-IoT/NB-IoT/eMTCeMTC技术应用到卫星通信，实现全球全域覆盖，支撑地面运营商扩展星地融合新市场技术应用到卫星通信，实现全球全域覆盖，支撑地面运营商扩展星地融合新

32、市场问题问题与需与需求求p针对海运、空运、农业等传统难以覆盖场景，利用NTN广覆盖能力实现补盲，通过集中式建设IoT NTN基站，降低大量基站土建和维护成本p部分行业物联应用具有突发短包传输的特点，对时延容忍度比较高，不要求连续覆盖p考虑NB-IoT/eMTC UE特性（如低成本、低功耗等）及卫星通信特点（长时延、卫星移动等）的影响控制面控制面/用户面增强用户面增强 GNSS有效时间上报（突发短包传输）NB-IoT没有切换，只有RLF和RRC重建，重用TN机制eMTC移动性基本复用R16 CHO机制效果效果p增强时频同步、定时关系等，更好地适应非地面网络通信的网络性能需求p减少非连续覆盖场景下

33、UE的行为，降低功耗，满足NB-IoT/eMTC低成本/低功耗的特点NTN NTN 无线侧解决方案（无线侧解决方案（3/33/3）关键问题解决方案一、移动性管理KI 1:Mobility management with large satellite coverage areasSolution 1:Position-based and fixed TA Satellite Access(also used for KI2）Solution#12 Satellite cells for 5G satellite access with large or moving radio coverag

34、e KI 2:Mobility management with moving satellite coverage areasSolution 7:Idle mode mobility procedure for non-geostationary satellite access Solution 8:5GC enhancement to support gNBs of NGSOSolution 9:Distributed gNB for NGSO satellitesKI 6:RAN Mobility with NGSO regenerative-based satellite acces

35、s二、会话管理和QoSKI 3:Delay in SatelliteSolution10：Addressing delay in satelliteKI 4:QoS with Satellite accessSolution 2:Addition of new RAT type satellite KI 5:QoS with Satellite backhaulSolution 3:backhaul triggered QoS adaption；Solution 5:QoS control for satellite backhaul scenario；Solution#11:Backhaul

36、 QoS handling based on AMF and UPF information Solution#14:Mobility and QoS with Satellite AccessKI 8:The role of satellite link in content distribution towards the edgeSolution 6:Role of satellite backhaul in content distribution towards the edge（重用 UL CL和BP管理流程）三、多连接KI 7:Multi connectivity with sa

37、tellite accessSolution 4:Support of UP path switch between SAT RAN and TER RANKI 9:Multi connectivity with hybrid/terrestrial satellite backhaulNo solution四、重复覆盖KI 10:Regulatory services with super-national satellite ground stationSolution 12:Satellite cells for 5G satellite accessSolution 13:Countr

38、y specific PLMN selectionp R16开始端到端架构方面的研究，梳理出架构方面的4类共10个需求，给出14个解决方案p R17继续这方面的研究工作和正式标准化工作（主要标准化了回传场景）NTN NTN 网络侧架构、流程网络侧架构、流程移动移动性性管理（管理（1/21/2）解决方案：解决方案：Position-based and fixed TA Satellite AccessPosition-based and fixed TA Satellite Access地面的一个固定区域定义为一个TA，随着卫星的移动，卫星的波束动态改变（指向固定TA）因为波束的覆盖范围很大（大

39、于地面网络常用的TA），需要新的定位机制，以避免UE移动时不向网络做TAU之类的移动性管理NG-RAN负责所有与卫星移动相关的内容，包括NGSO卫星的波束导向问题问题:卫星大范围覆盖场景下的移动性管理：一个卫星的覆盖面积很大，甚至会跨越多国，5G的移动性管理设计并未考虑如此大的覆盖范围当一个PLMN既有卫星接入又有3GPP地面接入时，UE在两种接入类型间的移动性管理问题对RAN侧影响较大，CN没有影响移动移动性性管理管理（2/22/2）问题问题:卫星移动时的移动性管理解决方案：解决方案：NGSONGSO卫星上支持卫星上支持gNBgNBgNB功能全部上星NGSO，gNB会与不同地面站通信，并通知

40、AMF TA List的变化，会在N2接口产生较多信令，旨在解决减少N2信令的影响，主要用于优化N2接口的NG-AP messages两种选项：在GW部署分布式分布式AMFAMF，N2信令由AMF本地处理在GW部署AMFAMF代理代理，用来处理N2信令并在gNB与AMF之间转发N2消息对现有节点和功能的影响：如果使用Local AMF，AMF需要存储星上gNB服务的TA；如果使用AMF agent，对AMF之外的其他节点无影响利用AMF代理支持NGSO星上gNB对网络架构改动比较大，因此对网络架构改动比较大，因此正式标准化阶段未落地，可以正式标准化阶段未落地，可以考虑引入到考虑引入到6G6G中

41、中会话管理和会话管理和QoSQoS（1/21/2）卫星作为接入卫星作为接入引入了三种新的RAT Type:“NR(LEO)“,“NR(MEO)”和“NR(OTHERSAT）”。AMF基于gNB Id和N2接口关联的TA确定RAT type，并进一步同步给SMF及PCF等 卫星作为卫星作为backhaulbackhaul（控制面（控制面/用户面感知采用了卫星回传，将该信息传给用户面感知采用了卫星回传，将该信息传给SMFSMF等来辅助选等来辅助选UPFUPF）用户面感知：UPF确定其与gNB间的连接及回传链路QoS限制，并通告给SMF，SMF根据UPF的QoS限制选择UPF节点或者调整QoS pr

42、ofile控制面感知：AMF感知gNB通过卫星回传，并向SMF提供回传类型。SMF确定是否接受PDU会话建立和QoS参数。SMF向PCF提供卫星回传信息用于PCF确定QoS相关策略 用户在普通基站和卫星基站用户在普通基站和卫星基站/卫星回传的基站间移动卫星回传的基站间移动IDLE态：会话的QoS要求高（卫星回传/卫星基站不满足），则核心网给UE分特别的RFSP，不让UE重选到那些小区连接态：重定向或者切换到特殊的小区；或者拒绝起切换回传场景作为R17的重点，标准化完成会话管理和会话管理和QoSQoS（2/22/2）边缘计算场景下，边缘节点和核心节点之间通过卫星回传边缘计算场景下，边缘节点和核心

43、节点之间通过卫星回传:边缘UPF和核心UPF之间的接口、gNB和AMF之间的接口采用卫星回传边缘AF和核心AF之间用卫星回传，可以提前把内容下载下来分流方案和现有的UL CL，multi-home完全一致，对网络没有额外要求完全基于现有MEC标准，对网络没有任何额外要求5G5G和卫星融合对和卫星融合对5G5G系统定时器的影响系统定时器的影响卫星对卫星对NASNAS层定时器的影响（层定时器的影响（使UE和CN调整timer去适应卫星引入的worst case时延）三种时延来源：Ground to SAT,ISL,SAT to Ground；卫星做回传时可包括2种或3种时延考虑考虑Worst ca

44、se RTT(GEO+Worst case RTT(GEO+三种时延三种时延)，暂不考虑卫星做回传的情况，暂不考虑卫星做回传的情况解决方案：扩展定时器以适应卫星时延，包括以下三点：CN功能（AMF，SMF）根据RAT类型确定定时器的值5个UE timer受影响，其他timer不变，见下表在注册流程，AMF决定UE使用哪种timer，UE通过地面接入使用regular timer，UE通过卫星接入使用extended timer受卫星RTT影响的timer和建议值 Timer#RTTs propagation delay(Minimum)Suggested Timer value increas

45、e5GMM UE Side TimersT35105 RTT5 WCRTT T35173 RTT3 WCRTT5GMM AMF Side TimersNo need for changes,AMF determines appropriate values T35804 RTT4 WCRTT5GSM UE Side TimersT35811 RTT1 WCRTT T35821 RTT1 WCRTT5GSM SMF Side TimerNo need for changes,SMF determines appropriate valuesTS阶段做注册流程的修改，允许AMF指示UE在当前RA使

46、用哪种timer卫星和卫星和5G5G融合融合的网管要求的网管要求SA5SA5从从R17R17开始进行融合网络架构下网管方面的研究，提出了开始进行融合网络架构下网管方面的研究，提出了2 2种网管架构、种网管架构、3 3个个场景及各种场景下的网管需求场景及各种场景下的网管需求卫星作为3GPP RAN的网管架构卫星作为Non-3GPP RAN的网管架构融合架构下的切片管理：融合架构下的切片管理：1.切片内无线网只包含卫星时的切片管理2.RAN sharing且包含卫星基站时的切片管理3.包含卫星基站的切片时延管理4.同时包含地面基站、卫星基站的切片管理融合架构下的卫星管理融合架构下的卫星管理1.透明

47、转发卫星的管理2.具备星上处理能力的卫星管理融合架构下网络指标监测融合架构下网络指标监测1.数据面时延2.平均下行时延3.多连接情况下的负载均衡管理3GPP NTN R18标准目标综合考虑不同的部署类型（如VSAT,ESIM），研究和定义3GPP NTN频段，支持新的部署场景10GHz10GHz以上高频段以上高频段部署部署非地面网络和地面网络、非地面网络系统内移动性&业务连续性增强，如对earth moving cell的小区重选增强、连接态降低切换信令开销、空闲态降低功耗移动性增强移动性增强支持商用智能手机的语音和低数据速率服务，多种场景（GEO/LEO-600/1200/MEO）下不同速率

48、对覆盖性能提出了不同求，研究降低极化损耗、功率提升、特定覆盖增强等覆盖增强覆盖增强网络侧验证UE位置信息以避免虚假或错误的UE位置，基于定位服务或RAN和终端直接信息交互验证位置UEUE位置验证位置验证非连续覆盖下移动性管理的增强及节能、过载控制、5G5G架构与卫星组件架构与卫星组件的集成的集成回传链路感知（延时动态变化和/或带宽受限）策略/QoS控制增强，回传链路信息开放GEO星载UPF：本地交换、边缘计算，缩短通信路径，节省卫星至信关站馈电链路资源卫星卫星回传组网回传组网非连续覆盖增强，进一步考虑在移动性管理和节约功耗方面的增强；性能增强（HARQ反馈增强、GNSS增强）；移动性增强（测量

49、触发增强、eMTC移动性的增强）IOT-NTNIOT-NTNR185GR185G架构与卫星组件的架构与卫星组件的集成集成27关键技术关键技术1 1：非连续覆盖非连续覆盖下的下的移动性管理及节能移动性管理及节能方式1：网络为中心的流程网络获取UE unreachability period；网络设置NAS&节能参数方式2：终端为中心的流程UE获取satellite coverage data，确定UE unreachability period；UE向网络发送UE unreachability period；网络设置NAS&节能参数。关键技术关键技术2 2：overload impacts to

50、 a target RAT/PLMNoverload impacts to a target RAT/PLMN适用场景：凝视波束AMF向UE发送wait range；UE基于wait range确定wait timer，并在恢复卫星覆盖时启动wait timer；在wait timer到期之前，UE不会发起NAS信令UESAT-RANEPCMMEUuN2问题问题1 1：非连续卫星覆盖的移动性管理增强：非连续卫星覆盖的移动性管理增强确定在 EPS 中设计的 rel.17 解决方案中的差距（例如，关于最小化无覆盖时间和/或最小化功耗）基于UE的覆盖信息确定是否及如何加强省电机制，例如 CM-IDL

51、E 状态下的 PSM、MICO 模式和 eDRX，以确保 UE：1）在没有网络覆盖的情况下不尝试 PLMN 接入；2）当有网络覆盖时，UE 根据需要尝试 PLMN 接入，例如 传送信令、传送数据或接收寻呼等。问题：问题：非连续覆盖的非连续覆盖的UEUE的节能增强的节能增强R18R18卫星回传组网28UPF上星支持卫星边缘计算支持本地交换（支持本地交换（Local SwitchLocal Switch）：单SMF，星上UPF作为 ULCL/BP或本地PSA UPF（SMF建立N9隧道）；星上UPF作为PSA UPF（SMF配置UPF的N4规则）On-board UPF acts as ULCL/

52、BP and local PSA UPFOn-board UPF acts as PSA UPF支持对时延不敏感业务的间歇/临时卫星连接例如 为卫星覆盖范围内的 UE 提供通信服务，而无需同时连接到地面网络GNSS 独立操作没有 GNSS 接收器或无法访问GNSS服务时向 UE 提供卫星访问定位增强现有地面接入定位服务可通过 NTN 接入进行定位能力增强，并确定 NTN 定位 KPI 研究新的相关监管要求同一卫星覆盖下的 UE 之间的通信 分析潜在的网络功能要求，例如关于时延的需求，可以考虑UPF等核心网上星的部署方案和场景包括包括用于用于不连续链路存储不连续链路存储和转发的物联网应用，独立运

53、行的和转发的物联网应用，独立运行的GNSSGNSS，卫星接入的定位增强，卫星接入的定位增强，同卫星同卫星下的下的UEUE组间通信组间通信等等3GPP R19着重研究卫星的新能力3GPP R19卫星网络新场景卫星接入终端与应用服务之间、卫星之间的数据存储和转发1.卫星存储转发针对偏远环境中的物联网设备，研究数据如何通过卫星传输2.偏远地区IOT数据传输通过卫星覆盖保障偏远地区的数据传输以及连续性4.远洋船只数据交互通过卫星收集地面UE的位置信息及使用情况，辅助地面网络组网规划5.基于卫星通信的电话服务通过卫星收集沙漠车队上的IoT设备信息以辅助车队架势6.卫星辅助的地面网络规划如何基于卫星接入保

54、障无人机的航线规划、定位等功能7.卫星辅助的沙漠车队编队如何在5G定位服务基础上，通过卫星接入增强定位服务精度8.卫星为UE提供多样化服务9.卫星辅助的无人机定位10.基于卫星接入的增强定位服务面向卫星接入的终端，进行临时本地组网保障数据传输可靠性3.基于卫星临时本地网络组网通过卫星接入通信，支持用户在偏远地区遇险时拨打救援电话卫星通信如何支持不同垂直行业使用的不同种类终端，以及不同类型服务3GPP R19 典型业务场景及网络需求31卫星存储转发卫星存储转发基于卫星接入的5G网络需要支持在卫星移动或者IoT设备移动导致连接中断时，进行数据的存储，并需要支持在卫星之间传输存储的数据基于卫星的临时

55、本地网络组网基于卫星的临时本地网络组网基于卫星接入的5G网络需要支持快速高效的通信路径规划以及资源利用，以减少卫星接入带来的通信时延远洋远洋船只数据交互船只数据交互基于卫星接入的5G网络需要支持不经过地面网络的终端之间的通信，并支持当终端从一个卫星的覆盖移动到另一卫星覆盖时终端之间通信的连续性在ITU-T牵头构建固移卫融合（FMSC）标准体系面向空天地一体化网络实现多接入融合的需求，中国移动联合韩国ETRI、日本NICT、中信科移动、北邮等单位，在ITU-T牵头构建了固移卫融合(Fixed,mobile and satellite convergence,FMSC)标准体系，目前已发布需求标准

56、Y.3200和架构标准Y.3201，首先提出核心网上星设计，并有25个标准项目固移卫融合总体框架 ITU-T Y.3201固移卫融合固移卫融合(FMSC)(FMSC)标准体系标准体系移动性管理移动性管理连接管理连接管理会话管理会话管理标准项目列表：https:/www.itu.int/ITU-T/workprog/wp_search.aspx?sg=13&q=23业务连续性业务连续性流量调度流量调度能力开放能力开放边缘计算边缘计算网络切片网络切片集成控制集成控制IUSUIUSU空基宽带空基宽带HAPHAP策略控制策略控制本地分流本地分流P2PP2PSFCSFC网络共享网络共享分布式组网分布式组

57、网业务调度业务调度区块链区块链联合学习联合学习广播组播广播组播架构架构场景场景需求需求备注：黄色高亮为中国移动牵头标准基本框架基本框架基础能力基础能力增强能力增强能力2020年首次在国际标准提出核心网上星架构，为3GPP提供设计参考5G-A星上计算的场景星上计算是一个空天地一体化网络重要的发展方向，核心网上星是支持星上一体化计算与传输的有效手段。星上计算是一个空天地一体化网络重要的发展方向，核心网上星是支持星上一体化计算与传输的有效手段。中国移动研究院自研中国移动研究院自研面向天地一体的核心网实验单元面向天地一体的核心网实验单元，搭载小卫星开展核心网在轨部署试验，搭载小卫星开展核心网在轨部署试

58、验2021年12月，搭载中国移动研究院自研的轻量化核心网实验单元的宝酝号小卫星，成功发射升空，经在轨调试运行正常，为后续6G及算力网络的演进提供了有力支撑针对上星应用场景，对核心网用户数据处理针对上星应用场景，对核心网用户数据处理单元进行优化，并在嵌入式系统加载单元进行优化，并在嵌入式系统加载 轻量化裁剪，支持轻量化快速部署 模块化重构，支持在轨增量升级部署于地面的用户数据处理单元 星地传输时延长 无法实现天基网络自运管 无法满足全球覆盖业务的连续性星座巨型化发展趋势使得核心网上星座巨型化发展趋势使得核心网上星是发展的必由之路星是发展的必由之路地面核心网络地面核心网络多连接多连接终端终端星地星

59、地50ms50ms地面核心网络地面核心网络卫星卫星核心核心网络网络多连接多连接终端终端星间星间10ms10ms带宽Kb功耗W体积1U（10cm*0cm）332 23GPP 3GPP NTNNTN标准化标准化现状现状1 1NTNNTN发展发展背景背景3 3总结与探讨总结与探讨34总结与探讨 基于5G的新的卫星网络通信体制的研究和标准化是近年业界关注的热点，卫星网络的标准在3GPP、ITU-T、IETF都有讨论 采用3GPP蜂窝网协议和标准可以有效利用5G产业链与用户群，快速扩大天基网络的用户群体，从而降低天地一体化网络建设、维护、推广成本 网络的融合涉及到产业链的融合，既要有技术支撑也要有产业的动力，目前技术的融合从透明转发、基站上星、用户面上星逐渐深化 一些架构性的变化已有初步讨论，但往往在同步轨道的场景下，在低轨下的移动性、以及网络功能的融合会带来拓扑的变化，可能到6G的时间窗去讨论35