SATCOM采用3GPP标准:从技术孤岛迈向全球互联

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随着卫星通信(SATCOM)拥抱3GPP标准并加速迈向统一的5G NTN未来,其成败将取决于芯片创新和调制解调器智能技术,这些技术必须满足天基网络与终端用户连接的特殊需求。Ceva恰好能提供解决方案:高性能、低功耗的5G NTN IP以及先进的调制解调器技术,专门面向星上再生式载荷与地面宽带用户终端的特殊需求而设计。

卫星通信产业正逐步抛弃过去的封闭体系,转而融入全球5G生态圈。采用3GPP标准后,卫星通信(SATCOM)正从一个专业利基市场转变为地面移动网络的无缝延伸,有效地将在轨卫星变成“空中的基站”。这场技术融合标志着封闭技术孤岛的终结,一个标准化、可互操作的太空经济时代就此开启。

推动这一转变的是空前规模的商业扩张,到2030年,全球卫星数量将从现今约1.5万颗大幅增长至4万颗(根据ABI Research研究)。不同于以往以政府为主导的推进模式,本轮发展浪潮主要由商业力量推动,它要求只有全球性蜂窝标准才能实现的快速创新与大规模部署。通过采用5G非地面网络(NTN)技术,运营商不再局限于服务利基市场,而是可以直接瞄准数十亿标准智能手机和物联网模块的大众市场受众。

打破传统枷锁:3GPP如何成为行业新北极星

5G NTN的迈进是对传统SATCOM市场两大长期痛点的一种战略性应对:一是终端设备规模有限,二是不同厂商系统之间缺乏互操作性。回顾历史,DVB-S2X、GMR等分散的技术标准导致了严重的“供应商绑定”问题,这不仅扼杀了创新,也使得在孤立架构下进行端到端的系统级验证成为一项艰巨挑战。

通过与3GPP对齐,该行业获得了一个具备前瞻性的技术路线图,既支持统一的核心网络,又能够实现地面和非地面提供商之间的无缝漫游。这种互操作性是卫星直连蜂窝(D2C)市场的重要基础,这一市场将为短信、语音及宽带服务开辟一个规模可观的新收入来源。那些早期依靠专有技术入局的企业,如今正向标准化方案转型;而新兴的近地轨道(LEO)星座则从起步阶段就直接瞄准5G NTN技术。

解决物理难题:填补NTN技术差距

将原本为地面通信设计的技术标准,适配到近地轨道这一全新物理环境,带来了一系列特有的技术挑战,这些挑战目前正通过3GPP第17至第19版标准得到解决。近地轨道卫星通常在600至1200公里的高度运行,但这些航天器的高速运转导致了明显的多普勒偏移,从而影响信号同步。为了应对这一挑战,3GPP在设备层面引入了基于GNSS的预补偿机制,用户设备(UE)可自主计算卫星的精确位置与速度,从而自动调整信号。

通过专门为近地轨道(LEO)轨道物理特性调整的协议修改,延迟问题也得到了有效管理。考虑到这类星座的往返时延(RTT)通常在20-30毫秒之间,标准相应延长了部分协议定时器,并增强了混合自动重传请求等机制的适应性。此外,业界正加速转向“再生式载荷”方案,即将gNodeB(基站)直接置于卫星上,在轨完成数据包的解码与处理。这种方案极大优化了链路预算,同时降低了地面段的复杂性和负载。

展望:定制芯片成为新的战略护城河

尽管向5G NTN的转型带来了开放和标准化,但它也在芯片层面引发了一场新的差异化竞赛。早期的开拓者不得不在3GPP NTN标准定型前率先创新;但随着标准严禁,市场对高性能、可编程5G NTN芯片组的需求正在激增。然而,许多运营商发现,标准的“黑箱”商业调制解调器无法提供卫星专属优化或专有服务所必需的细致控制(例如,面向紧急响应人员或政府部门的服务)。

功耗是另一个关键因素。通用计算芯片和现场可编程门阵列(FPGA)难以满足太空环境对能效的严苛要求,因此,采用定制化专用集成电路(ASIC)设计已成为实现必要每瓦性能的关键。

这正引发一场战略转型:卫星通信领军企业正纷纷投入5G NTN芯片研发,以稳固自身竞争优势。

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随着卫星通信(SATCOM)拥抱3GPP标准并加速迈向统一的5G NTN未来,其成败将取决于芯片创新和调制解调器智能技术,这些技术必须满足天基网络与终端用户连接的特殊需求。Ceva恰好能提供解决方案:高性能、低功耗的5G NTN IP以及先进的调制解调器技术,专门面向星上再生式载荷与地面宽带用户终端的特殊需求而设计。从定制化专用集成电路(ASIC)解决方案,到完全集成的5G基带调制解调器IP,再到灵活可配置的数字信号处理器(DSP)架构,Ceva全面赋能卫星运营商、设备制造商和芯片供应商,帮助他们在全球互联的新时代实现产品差异化、快速规模化和市场领先。

Ceva致力于让5G NTN落地——我们提供专为全球规模部署而设计的芯片IP与调制解调器解决方案,赋能卫星系统与用户终端设备。

责编: 集小微
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