5G NTN (Rede Não Terrestre) Terminologia Tecnológica

A NTN (Network Non-Terrestrial) introduzida pelo 3GPP no seu roteiro de normalização visa alcançar uma cobertura e conectividade 5G completas através de satélites e plataformas aéreas.A terminologia chave inclui::

1. NTN Definição:Esta é uma tecnologia de rede sem fio aprovada pelo 3GPP, onde os nós de acesso são implantados embaseados no espaçoouplataformas aéreasA Comissão considera que a utilização de equipamentos de alta velocidade, como satélites ou estações de plataforma de alta altitude (HAPS), em vez de estarem fixados à infra-estrutura terrestre, é um elemento essencial para a realização dos objectivos do programa.As redes NTN são tipicamente utilizadas para alargar a cobertura a zonas onde a implantação de redes terrestres é impraticável ou economicamente inviável.Do ponto de vista do 3GPP, a NTN não é uma tecnologia independente, mas sim uma extensão do 5G (NR).e procedimentos, tanto quanto possível, para suportar longos atrasos de propagação, altos desvios Doppler, grandes tamanhos de célula e mobilidade da plataforma.

2. Plataformas NTN:Esta é a classificação mais básica de órbitas de satélite, que afeta diretamente a latência, cobertura e mobilidade; especificamente incluindo:

• GEO (órbita geoestacionária):Os satélites GEO estão localizados a uma altitude de aproximadamente 35.786 quilômetros e estão estacionários em relação à Terra.Os satélites GEO (Geosynchronous Orbit) têm uma ampla cobertura, mas um alto atraso de ida e volta, tornando-os inadequados para serviços sensíveis à latência.
• MEO (órbita terrestre média):Os satélites MEO operam a altitudes compreendidas entre 2 000 e 20 000 quilómetros, alcançando um equilíbrio entre cobertura e latência; isto é particularmente salientado nas actuais especificações NTN do 3GPP.
• LEO (orbita terrestre baixa):Os satélites LEO operam a altitudes entre 300 e 2.000 quilómetros.levando a transferências intersatélites frequentes e efeitos Doppler significativos.
• VLEO (Orbita Terrestre Muito Baixa):VLEO refere-se a satélites experimentais projetados para operar em altitudes inferiores a 300 quilômetros.
• HAPS (estação de plataforma de alta altitude):HAPS normalmente operam em altitudes entre 20 e 50 quilômetros.Sistemas de plataforma de alta altitude (HAPS) podem atuar como estações base NR, relés ou amplificadores de cobertura, e em comparação com os satélites, apresentam características quase estáticas e uma latência significativamente mais baixa.

3.Acesso sem fio (Terminologia)

• NTN gNB:Esta é uma estação base 5G (NR) especificamente modificada para implantação não terrestre.parcialmente implantados no espaço e parcialmente no soloA divisão funcional entre o espaço e o solo é uma escolha de projeto fundamental.
• Arquitetura de carga útil transparente ou de tubo curvo:Em uma arquitetura de carga útil transparente ou de tubo dobrado, o satélite não executa processamento de banda base.Mas o seu funcionamento depende muito da disponibilidade de infra-estruturas terrestres e ligações de alimentação.A carga útil de transmissão desempenha as seguintes funções:
• Recepção de sinais de radiofrequência provenientes do equipamento do utilizador (UE)
• Realização de mudanças de frequência e amplificação
• Transmissão para a estação base terrestre (GNB) através da ligação de alimentação
• Carga Regenerativa:Realiza parte ou a totalidade do processamento de camada 1 e camada 2 no satélite. Neste modelo, o próprio satélite carrega a funcionalidade gNB.Melhora a escalabilidadeNo entanto, as cargas úteis regenerativas aumentam a complexidade e o custo do satélite.

4. NTN Ligações

• Ligação de serviço:Refere-se especificamente à ligação sem fios entre o equipamento do utilizador (UE) e a plataforma NTN (satélite ou plataforma de alta altitude).Ele usa a forma de onda de interface de ar NR adequado para grandes raios de célula e prolongado avanço de tempoDiagrama da ligação de serviço 5G NTN, ligação intersatélite, ligação de alimentação e integração da rede terrestre.
• Ligação de alimentação:Este conecta o satélite à estação terrestre de gateway, que interage com a rede principal 5G. Os links de alimentação normalmente operam em frequências mais altas e exigem links de backhaul de alta capacidade.
• Ligação intersatélite (ISL):Suporta comunicação direta entre satélites, permitindo que os dados sejam encaminhados no espaço sem o envolvimento direto de estações terrestres.

5Arquitetura de rede

• Estação Terrestre Gateway:A estação terrestre gateway atua como interface entre o sistema de satélite e a rede central 5G. Conecta a ligação de alimentação e desempenha um papel crucial na mobilidade e na continuidade da sessão.5GC com suporte a NTN: Do ponto de vista do protocolo, a rede central 5G (5GC) permanece em grande parte inalterada.e otimizar os procedimentos de processamento para os modos de inatividade e conectados.
• D2D NTN (directo ao dispositivo):O equipamento do utilizador (UE) comunica diretamente com os satélites/plataformas de alta altitude (HAPS) sem acesso intermediário terrestre.
• Arquitetura híbrida NTN-TN:A NTN complementa a rede terrestre, usada para backup, descarga ou extensão da cobertura.
• NTN baseado em retransmissão:Os satélites ou as plataformas de alta altitude (HAPS) atuam como nós de retransmissão entre os equipamentos dos utilizadores (UE) e a rede terrestre.