5G 是無線通信技術(shù)演進道路上的一重大進展，而 3GPP 將衛(wèi)星加入 5G 網(wǎng)絡(luò)中，有力地補充地面5G網(wǎng)絡(luò)的性能。這些NTN網(wǎng)絡(luò)不但把5G的觸角延伸到缺少蜂窩網(wǎng)絡(luò)的地區(qū)，還可以增強機器對M2M、IoT設(shè)備的連續(xù)性和可靠性。

近年來，5G NTN產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。 2022 年去全球估值為 32 億美元，預(yù)計 2032 年將達到 936 億美元，復(fù)合年增長率為 40.6%。數(shù)據(jù)顯示，我國在2020年衛(wèi)星通信市場規(guī)模即達到723億元，預(yù)計到2023年底將超過900億元，其中手機直連衛(wèi)星市場保持在33.49億元，屬于增量市場。

其實，早在從20世紀(jì)90年代開始，關(guān)于衛(wèi)星與地面移動通信相互融合的研究就一直在發(fā)展。北美衛(wèi)星移動通信（MSAT）系統(tǒng)，就采用了模擬地面移動蜂窩網(wǎng)的技術(shù)，而“銥星”（Iridium）及全球星（Global Star）的空中接口設(shè)計便是是參照GSM及IS-95，為衛(wèi)星通信留出了發(fā)展空間。在標(biāo)準(zhǔn)研究制定方面，國際電信聯(lián)盟（ITU）提出了星地5G融合的4種應(yīng)用場景，歐空局（ESA）的“5G衛(wèi)星計劃”，通過定義5G衛(wèi)星組件及其與其他網(wǎng)絡(luò)的接口，把衛(wèi)星通信納入到3GPP的標(biāo)準(zhǔn)之中。進入21世紀(jì)， OneWeb、ViaSat、TeleSat等衛(wèi)星通信公司陸續(xù)開始組建自己的衛(wèi)星星座，特別是2015年，馬斯克的SpaceX公司提出的星鏈項目，直接把衛(wèi)星通信推入到了“衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)時代”。

就國內(nèi)而言，早在2014年國家開始提出構(gòu)建衛(wèi)星通信的計劃。如虹云工程、鴻雁星座、星網(wǎng)集團等；民企方面如銀河航天、吉利旗下的時空道宇等，都有各自的低軌通信衛(wèi)星星座計劃。目前，華為、vivo、OPPO都已經(jīng)宣布開始提前布局衛(wèi)星通信領(lǐng)域；中國移動、中國電信、中興通訊、中國信科、紫光展銳、移遠(yuǎn)通信都發(fā)布了手機直連衛(wèi)星通信產(chǎn)品。例如，2022年8月，中國移動研究院攜手中興通訊、交通運輸通信信息集團、中國移動北京公司等產(chǎn)業(yè)伙伴共同發(fā)布全球首個運營商5G NTN技術(shù)外場驗證成果。今年年初紫光展銳更是聯(lián)合中國電信衛(wèi)星公司、中興通訊、佰才邦、中國信息通信研究院、中國電信廣東公司等，完成了全球首次S頻段5G NTN技術(shù)上星驗證。2023年5月，中國移動率先完成國內(nèi)首款5G IoT NTN手機直連衛(wèi)星實驗室驗證，支持雙向語音對講和文字消息，同時開展二期驗證優(yōu)化，全面提升高軌手機直連衛(wèi)星落地能力。

當(dāng)前，電信運營商、衛(wèi)星公司和科技巨頭之間的合作的不斷加強，形成了全面的 5G NTN 生態(tài)系統(tǒng)。這些合作整合了地面和非地面網(wǎng)絡(luò)，從而增強了覆蓋范圍和服務(wù)質(zhì)量。各國政府越來越有興趣部署5G NTN 解決方案來彌合數(shù)字鴻溝，助推偏遠(yuǎn)和服務(wù)欠缺地區(qū)的社會經(jīng)濟發(fā)展。

NTN包括IoTNTN和NR NTN，IoT NTN側(cè)重支持低復(fù)雜度eMTC和NB-IoT終端的衛(wèi)星物聯(lián)業(yè)務(wù)，NR NTN采用5G NR框架來實現(xiàn)智能手機直連衛(wèi)星，提供低速率數(shù)據(jù)服務(wù)和語音服務(wù)。

例如5G NTN 關(guān)鍵的應(yīng)用之一，便是增強型移動寬帶 (EMBB) 部分，它在彌合數(shù)字鴻溝、為服務(wù)欠缺地區(qū)提供高速互聯(lián)網(wǎng)接入方面是最優(yōu)選項。5G NTN 與物聯(lián)網(wǎng)和智慧城市等行業(yè)的融合是另一個變革趨勢。通過利用衛(wèi)星、無人機和其他非地面技術(shù)，這些網(wǎng)絡(luò)將覆蓋范圍擴大到偏遠(yuǎn)地區(qū)并增強網(wǎng)絡(luò)彈性，從而促進各個部門的創(chuàng)新。而網(wǎng)絡(luò)虛擬化、軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）、邊緣計算和網(wǎng)絡(luò)切片等技術(shù)進步也促進了5G NTN市場的增長。

同時，得益于其在功耗、時延、成本等方面的優(yōu)勢，覆蓋能力優(yōu)于傳統(tǒng)地面物聯(lián)網(wǎng)，衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)可在智慧林業(yè)、航海航空、科考探險、應(yīng)急救援、資產(chǎn)管理等方面發(fā)揮典型作用，將成為地面物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵延伸及補充，解決陸地?zé)o人區(qū)、海洋以及天空物聯(lián)網(wǎng)通信問題。

因此，5G NTN具有非常巨大的應(yīng)用潛力。通過高速、低時延的連接服務(wù)，5G NTN技術(shù)可以使得更廣泛的地區(qū)和人群獲得無縫連接體驗，可以在交通、公共安全、媒體和娛樂、電子健康、能源、農(nóng)業(yè)、金融、汽車等垂直領(lǐng)域發(fā)揮作用。

可以說，5G NTN未來應(yīng)用場景廣闊，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)將與地面通信網(wǎng)絡(luò)進一步融合，形成天地一體、融通發(fā)展的立體化通信網(wǎng)絡(luò)，在支持海洋強國、信息強國、鄉(xiāng)村振興等國家戰(zhàn)略方面，發(fā)揮巨大價值；在遠(yuǎn)郊區(qū)覆蓋、應(yīng)急通信、海洋和航空通信、海量物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)方面有著廣闊的市場前景。