5G-Advanced · 卫星互联网 · 天地一体化

德思特5G NR-NTN(非地面网络)测试解决方案

软件定义端到端仿真平台 + 一体化基站模拟器,覆盖 IoT-NTN / NR-NTN 全场景,无需真实卫星即可在实验室完成功能验证与性能评估。

3GPP Rel-17 NR-NTN

GEO/MEO/LEO全轨道

端到端全栈仿真

参数级可复现

4g5g无线通信测试与仿真平台

Background

方案背景

随着卫星互联网、天地一体化网络以及 5G-Advanced 技术的发展,NTN(Non-Terrestrial Network,非地面网络)成为未来无线通信的重要演进方向。3GPP Release 17 正式定义了 NR NTN 技术,使 5G NR 系统能够支持基于卫星、高空平台等非地面节点的通信。

传播时延大

卫星距离远,导致较大的传播时延(GEO 场景可达数百毫秒),对同步与调度机制提出全新要求。

多普勒频移明显

固定“先关光→切换→再开光”逻辑,时序精准可控,无激光残留,彻底杜绝激光残留、拖尾与重影,轮廓清晰锐利。

覆盖动态变化

卫星覆盖区域动态变化,需要支持轨道移动和波束切换下的移动性管理。

同步与接入复杂

UE 需要获取卫星辅助信息(SIB19 等)完成同步和接入,协议流程较地面网络明显复杂。

因此,NTN 终端、芯片、模组以及网络设备在研发阶段,需要一个能够模拟真实卫星环境、同时具备高度可控性的实验室测试平台。

Pain Points

核心痛点

为什么 NTN 研发测试离不开一个可控、可复现的实验室仿真环境?

真实卫星资源稀缺、成本高

依赖真实卫星联调需要租用星上资源、协调地面站,测试周期长、费用高,且难以复现故障。

测试环境不可控、不可重复

真实空间信道受天气、轨道、星历变化影响,测试结果可重复性和可控性差。

大时延与多普勒补偿验证困难

GEO 大传播时延、LEO 高速运动引起的动态时延变化和多普勒频移,难以在地面灵活构造和边界化验证。

协议一致性验证复杂

NTN 引入 SIB19 卫星辅助信息、Timing Advance 补偿、馈电链路多普勒预补偿等 Rel-17 新特性,需要端到端验证。

多设备时间基准不一致

卫星仿真模拟、gNB、UE、信道仿真模块之间若时间基准不统一,会导致日志时序错乱、测试结果偏差。

IoT-NTN 与 NR-NTN 需求并存

低功耗窄带场景(NB-IoT/eMTC 演进)与宽带 NR NTN 场景测试需求不同,难以用单一设备全覆盖。

Solution Overview

方案总览:两类不同架构的测试平台形态

德思特提供软件定义的端到端NTN仿真平台一体化NTN基站模拟器两类测试方案,覆盖从IoT-NTN到NR-NTN的实验室测试需求。

软件定义NTN端到端仿真平台

硬件一体化NTN基站模拟器

Platform A

软件定义NTN端到端仿真平台

平台基于软件定义无线电架构,将接入网、核心网、IMS及NTN信道仿真能力集成于统一平台,配合终端侧仿真单元,可在实验室环境下构建完整的NTN端到端仿真环境。
SDA NTN V2V Simulation Platform architecture

架构[A]:经真实卫星中继

网络侧仿真单元模拟地面站信号发射,经更接近实际的真实空间信道传输,经真实卫星中继后由空间信道下行到测试终端,完成 NTN 系统测试。适用于具备真实卫星资源的 eNB-Relay-UE 测试。

架构[B]:全仿真卫星链路

模拟地面站信号发射,通过内部集成好的信号模拟器完成卫星中继链路的模拟;接收端采用终端侧仿真单元模拟真实 UE 并接收卫星下行信号,无需真实卫星即可在实验室完成全套 NTN 系统测试。

典型测试场景:GEO-NTN与LEO-NTN

平台支持对不同卫星轨道类型进行模拟:网络侧仿真单元模拟NTN gNB和5GC核心网,终端侧仿真单元模拟NTN终端,通过配置轨道参数、空间位置以及信道模型(如AWGN),可在实验室环境中复现不同卫星通信链路特性。

测试一:GEO-NTN测试

配置 GEO 卫星轨道参数,根据卫星与地面位置关系计算传播距离和时延,内置信道模拟器完成 GEO 卫星通信链路模拟,验证终端在高传播时延、固定卫星位置条件下的网络接入和数据通信能力。

▼关键配置要点

  • 通过 NTN_MODE 选择卫星轨道类型(0: GEO / 1: MEO / 2: LEO),并启用信道模拟功能;
  • 根据轨道类型设置HARQ、t300、t310等定时器参数,调整 SSB 周期(GEO场景设为20,非GEO使用更短值以获得更好的UE侧时序估计);
  • 启用 SIB19 广播 NTN 相关系统信息,配置轨道星历、地面站与 UE 的经纬度/海拔位置;
  • MAC 层定时器和 RRC 定时器(t300、t301、t319)根据轨道往返时间(RTT)差异化设置,保证重传、调度请求和功率报告稳定高效。

测试二:LEO-NTN测试

选用 LEO 模式及专用 NTN 频段(如 n256),启用信道模拟并配置相应信道模型。针对 LEO 卫星位置和传播延迟变化快的特点,配置动态时延/多普勒补偿与随机接入流程,验证动态覆盖下的接入与业务能力。

▼关键配置要点

  • NTN_MODE 设置为 LEO 模式,选用 LEO 专用 NTN 频段(如 n256),启用信道模拟并配置相应信道模型;
  • 选择默认 LEO 卫星星历模型、定义上行链路同步信息的有效时长;
  • 启用动态 K 偏移处理,动态更新下行接收与上行发送之间的时间关系;
  • 完成 PRACH 随机接入配置,使 UE 在获取 NTN 小区和 SIB 信息后执行初始接入;
  • 终端侧保持频段、带宽、地面站坐标、UE 坐标等参数与网络侧配置一致,IMSI 和认证密钥与核心网用户信息匹配。、

GEO / LEO 仿真测试能力一览

产品

GEO NTN 仿真

LEO NTN 仿真

NTN网络接入
NTN 辅助信息验证
传播时延补偿
多普勒影响验证
数据业务验证
NTN协议功能验证
验证 UE 基于 GEO 卫星网络完成小区搜索、同步及注册流程
验证 SIB19 卫星辅助信息广播及 UE 解析能力
模拟 GEO 大传播时延,验证 Timing Advance 补偿机制
验证低动态场景下频率同步能力
验证高时延卫星链路下的数据传输能力
验证 Rel-17 NTN 基础协议流程
验证动态 LEO 卫星覆盖条件下的 NTN 接入流程
验证动态轨道参数配置及辅助信息更新
验证卫星运动导致的动态时延变化及补偿
模拟 LEO 高速运动产生的多普勒频移及补偿
验证动态卫星链路下业务连续性和性能变化
验证 Rel-17 NTN 增强功能及动态场景适配能力

Platform B

一体化NTN基站模拟器

针对 GEO场景下的IoT-NTN与NR-NTN,提供网络接入、功能与性能测试。设备内置接入网(eNB/gNB)与核心网(EPC/5GC),构建一体化4G/5G NTN测试环境,支持NTN时延等参数配置,可直接连接终端开展测试验证。

4G

NE6600 · IoT-NTN 基站模拟器

德思特基站模拟器NE6600

制式

组网/双工

频率范围

带宽

MIMO/载波

LTE / LTE-A / eMTC / NB-IoT / IoT-NTN

SA / NSA;TDD / FDD

400 – 3800 MHz

1.4 / 3 / 5 / 10 / 15 / 20 MHz

4×4 MIMO (DL);Up to 4CC

5G

NE7700 · NR-NTN 基站模拟器

基站模拟器 NE7700

制式

组网/双工

频率范围

带宽

MIMO/载波

LTE / LTE-A / eMTC / NB-IoT / IoT-NTN

SA / NSA;TDD / FDD

400 – 3800 MHz

1.4 / 3 / 5 / 10 / 15 / 20 MHz

4×4 MIMO (DL);Up to 4CC

NR-NTN 仿真链路架构

NR-NTN终端验证

图:NR-NTN 仿真链路架构 —— 终端 / DUT → 信道仿真器 → 卫星 → 信关站 → gNB → 5GC → 互联网

GEO场景参数配置

支持NTN时延等参数配置,模拟GEO卫星通信典型网络特征

端到端网络一体化

内置eNB/gNB与EPC/5GC,直接连接被测终端即可完成NTN网络接入

直连互联网业务

核心网打通互联网,支持Ping、iPerf等业务验证,实现端到端测试

Why Tesight

方案优势

一套方案,两种形态,覆盖 NTN 研发测试全生命周期。德思特方案帮助您减少对真实卫星及外场测试资源的依赖,提升NTN研发测试环境的可控性与可重复性,加速IoT-NTN与NR-NTN产品研发及验证

实验室即可复现NTN场景

通过 GEO/LEO/MEO轨道、传播时延、多普勒及NTN协议流程等仿真,在实验室构建可控、可重复的NTN测试环境,降低对真实卫星资源和外场测试的依赖。

IoT-NTN与NR-NTN广泛覆盖

覆盖 NB-IoT-NTN、LTE/eMTC及NR-NTN等测试场景,并支持NR FR1/FR2、RedCap等蜂窝网络测试能力,满足从IoT终端到5G NR终端的研发验证需求。

端到端测试能力

eNB/gNB接入网、EPC/5GC核心网到终端与业务验证,两类平台分别提供仿真终端或真实终端测试能力,构建模拟NTN端到端测试链路。

参数精细控制,场景高度可复现

支持对 轨道/星历、空间位置、传播时延、多普勒及NTN相关协议参数进行配置,可重复构建典型及边界测试场景,便于问题复现与定位。

覆盖NTN协议持续演进

支持3GPP Rel-17及后续NTN技术发展与演进,覆盖卫星辅助信息、Timing Advance、多普勒补偿、K offset、NTN小区重选与移动性等关键测试内容。

两类平台灵活组合,按需扩展

软件定义端到端仿真平台 + 一体化基站模拟器可根据研发阶段和测试对象灵活选择,从协议研发、算法验证到真实终端功能与性能测试,构建分阶段、可扩展的NTN测试体系。

获取完整 NTN 测试方案与产品资料

欢迎联系德思特技术团队,获取 GEO / LEO 测试配置示例、产品选型建议与演示预约。