IMT-20205G推进组：2024年卫星接入网络架构及关键技术使能增强研究报告（32页）.pdf

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1、IMT-2020(5G)推进组报 告2024-12IMT-2020(5G)推进组目录第一章 卫星接入网络发展趋势/背景.11.1 概述.11.2 5G 卫星接入网络标准进展.11.3 研究现状与发展趋势.3第二章 卫星接入下的新兴应用场景.42.1 概述.42.2 物联网.42.3 车联网.52.4 低空航空器.5第三章 卫星接入网络增强架构.73.1 概述.73.2 卫星接入网络增强架构.73.2.1 基于再生模式的卫星接入网络增强架构.73.2.2 卫星接入网络增强架构技术特征.9第四章 关键技术使能及增强.124.1 概述.124.2 使能多类终端直连卫星技术.124.3 使能卫星窄带语

2、音通信技术.164.4 使能延时容忍性业务的卫星接入技术.174.5 使能再生模式下的终端通信技术.184.6 增强卫星接入通信体验技术.204.6.1 异网漫游.204.6.2 业务连续性.224.7 增强卫星接入控制技术.234.8 增强卫星接入终端节能技术.24第五章 总结与展望.26缩略语简表.27参考文献.28贡献单位.291IMT-2020(5G)推进组第一章卫星接入网络发展趋势/背景1.1 概述第五代移动通信（5G）服务于多种场景，不仅仅提供更高速的数据传输服务，更将提供无处不在的移动网络接入服务，真正实现万物互联。然而地面基站的建设成本和维护成本很高，很难为偏远地区提供 5G

3、网络覆盖。卫星接入网络是基于卫星通信技术接入移动通信网络，相比地面移动通信网络，卫星接入网利用高、中、低轨卫星可实现广域甚至全球覆盖，能够随时随地提供全球通信、物联网、导航等多种业务能力，同时在面向车联网、低空飞行、监控巡检及远洋作业等多种行业应用上具有较多的挑战以及广阔的发展前景。1.2 5G 卫星接入网络标准进展在 5G 与卫星通信融合的标准制定方面，ITU、3GPP 和 CCSA 等标准组织各自发挥了关键作用，不仅促进了技术的进步，也为未来的通信网络奠定了坚实的基础。国际电信联盟（国际电信联盟（ITU）ITU-R 第 4 研究组和 WP4B 工作组，致力于推动 5G 与卫星通信的深度融合

4、。ITU制定了 IMT-2020 标准，提供了全球适用的技术规范，以确保 5G 网络的安全性、互操作性，并防止与相邻服务的干扰。在 2016 至 2019 年间，ITU 完成了 NGAT SAT 项目，提出了星地网络融合的四种应用场景：中继宽带传输业务、数据回传与分发业务、宽带移动通信业务和混合多媒体业务。为了进一步推动星地融合，ITU-T SG 13 立项了多个关于空天地一体化网络的项目，成功推出了 ITU-T Y3200 和 Y3201 标准。这些标准详细描述了固定、移动和卫星融合的需求和网络架构，涵盖了基于卫星网络和地面网络的各个方面。第三代合作伙伴计划（第三代合作伙伴计划（3GPP）3

5、GPP 在 5G 卫星接入相关标准取得了显著进展。R15 和 R16 将卫星接入列为 5G 的多种接入技术之一，开展了卫星通信的场景和需求的研究。在 R17 和 R18 中，3GPP 进一步定义了系统架构和协议，增强了移动性管理和服务质量（Quality of Service，QoS）控制，并引入了支持卫星回传 QoS 的策略控制增强，支持用户平面功能（User Plane2IMT-2020(5G)推进组Function，UPF）上星，支持星上边缘计算和本地交换，以及支持非连续卫星覆盖下的终端的移动性管理、业务连续性保证、终端节电管理增强等标准化工作。R19 阶段，3GPP将重点关注更高级的用

6、例和需求，如再生转发、星上存储转发。3GPP 根据卫星通信有效载荷类型定义了 5G 非地面网络（Non-Terrestrial Networks，NTN）接入网络架构两种模式：透明转发模式和再生转发模式。透明转发模式是指卫星仅作为信号的中继器，将来自地面基站（或用户设备）的信号转发到另一个地面站（或用户设备），不对信号进行处理或修改。图 1 透明转发模式再生转发模式是指卫星具备星上处理能力，例如可以执行基站功能（gNB）。图 2 再生转发模式星载 gNB电气电子工程师学会（电气电子工程师学会（IEEE）IEEE 通过其未来网络计划，积极推动 5G 与卫星通信的标准化和技术开发。IEEE的研究主