Exynos Modem 5400:利用非地面网络的力量

了解非地面网络 (NTN)

在日常生活中，我们很容易注意到安装在建筑物或塔顶的天线和其他类型的网络设备。 这些是地面网络（TN）的基本通信点“基地”的关键指标，这使我们的智能手机和其他设备实现无线连接。 与传统的连接模式不同，非地面网络（NTN）使用卫星、无人机或其他天空平台建立连接。

卫星没有地面站的局限性，已被广泛应用于全球定位系统（GPS），海外广播，气象观测和远程电信等领域。 基于卫星的NTN使得沙漠或海洋等地面网络无法到达的偏远地区能够进行通信。 它们还具有增加稳定性的优势，因为在灾难或冲突期间中断时，它们仍然可以继续运行。 然而，传统的卫星网络只能与专门为卫星连接而制造的手机兼容，这意味着在无法连接地面网络的情况下，用户就必须携带单独的卫星手机，这很不方便。

但通信技术仍在持续向前发展。 新太空时代已经开启，¹智能手机现在可以以实用的方式利用卫星连接。 尤其是，私营企业纷纷投入到航天通信开发中，他们正在研发用于紧急救援的卫生通信和可重复使用的卫星运载火箭。 这些进步使得以Exynos Modem为先锋的NTN成为了电信技术的下一个创新。

NTN带来哪些优势？

与不好连接蜂窝网络的偏远山区相比，在地面网络建设良好的地方，更容易连接。 没有信号的区域（也称为盲区）对于想要或需要联系他人的用户来说是一个挑战。

例如，无论您在黄石国家公园还是在戈壁沙漠，依靠地面网络进行通信都会面临很多困难。 如果您被困在暴风雨中，并且没有信号，怎么办？ 有了NTN，您将能够顺利地保持联系。 这是因为NTN的开发是为了突破地面网络的限制，并在任何环境下保持稳定的通信。

当发展中国家需要建立新技术通信网络的基础设施，但缺乏足够的资本投资于地面网络时，NTN特别有益。 NTN不仅在更广泛的区域提供更多连接，而且成本更低。 它们还可以快速建成，这意味着所有地区都能够立即获得覆盖。 这些优势为从地面网络向NTN的转变提供了坚实的基础。

除了是日常通信的理想选择，在灾难或冲突导致地面网络无法使用时，NTN的重要性更为突出。 对于地面网络，基站很容易受损——尤其是在地震中——并且很容易想象通信网络中断的情况。 在这种情况下，对于受影响的人来说，与亲人联系、寻求帮助或获取关键的避难信息是非常重要的。

NTN的主要类型有哪些？

NB-IoT NTN（窄带物联网 NTN）:NB-IoT是一种低功耗、广域无线技术标准，旨在利用蜂窝通信频段连接各种设备和服务。 通过将NTN集成到NB-IoT框架中，NB-IoT NTN可以为偏远地区或难以到达地区的设备和传感器提供连接。 目前，它们主要使用高地球轨道（HEO）卫星和地球静止轨道（GEO）卫星，未来计划使用低地球轨道 （LEO）卫星。 它也是基于LTE的NTN技术，采用窄带（180千赫兹）。

通过将NB-IoT与NTN相结合，可扩大物联网应用的范围和覆盖范围，即使在农村或偏远地区也能实现物联网连接。 这种结合通过各种潜在的应用，在广泛行业中扩展了物联网服务的覆盖范围和可靠性。

5G NR NTN（第五代新无线电非地面网络）:采用5G NR标准的5G NR NTN，提供比现有的NB-IoT NTN更快的数据速度、更低的延迟和更大的容量。 它们还旨在支持一系列应用程序，包括增强的移动宽带服务。 5G NR NTN需要使用LEO卫星，因为GEO卫星距离地球太远，无法处理宽带信号。

传统LTE卫星通信:通过在卫星上安装基站，可以利用传统的LTE网络，一些公司已经在LEO卫星上实现了LTE基站功能。 这使得现有的商用设备可通过卫星通信发送和接收短信或访问互联网，而无需额外的更新。 由于卫星沿着固定轨道移动，因此可以提前预测设备与卫星之间的通道。

虽然存在远距离和多普勒频移导致的延迟问题，²但是这些延迟可以提前得到补偿，³使设备能够像在地面网络上一样进行通信。 当然，实际使用中可能会受到一些限制，例如传输延迟、卫星间通信时间和卫星间数据传输时间等问题，这可能影响支持的服务类型。 但是，由于LEO卫星的成本较低，预计随着能够覆盖地球所有地区的卫星数量增加，这些服务的可用性和利用率将会提高。

Exynos Modem是NTN技术的“先驱者”

三星系统LSI以5G NTN标准为基础开发了卫星技术，并成功完成了Exynos Modem参考平台与LEO卫星之间的NR NTN通信。 在2023年MWC上⁴，三星展示了通过调制解调器设备和5G NTN Live连接实现的双向短信和视频流，向业界推出了下一代无线通信技术。

然后在2023年系统LSI技术日，三星推出了同时支持NB-IoT NTN和5G NR NTN的单芯片解决方案——Exynos Modem 5400。 三星还公开了一段现场演示视频，以此展示了使用NB-IoT NTN技术成功实现的双向短信发送，该视频是在红木国家公园和州立公园的部分地区拍摄的，这些地方无法连接蜂窝网络。 这清楚地表明，Exynos Modem代表着未来技术的实现使更多人即使在缺乏通信基础设施的地区也能够进行通信。

这些技术成果一直延续到2024年。 今年2月，与Skylo合作开发的基于Exynos Modem 5400的参考平台正式获得NB-IoT NTN芯片组认证。

Exynos Modem可以实现“超连接”这一梦想

作为电信业界长期以来的先锋和创新企业，三星系统LSI致力于进一步发展NTN技术。 这就是为什么我们专注于开发NB-IoT NTN和5G NR NTN技术，这些技术能够以越来越快的速度发送和接收更多数据。

该技术带来的好处包括无处不在的覆盖，让您可以在地球上的任何地方（从高山之巅到大海之上）保持可靠的连接。 而且由于能够在以前被视为盲区的区域进行连接，您将体验到更高的安全性，可以使用紧急服务，并与家人和朋友进行实时通信。 由于Exynos Modem 5400已被正式认证为NB-IoT NTN芯片组，因此用户可以利用持续连接性来使用各种创新服务和应用。 最后，得益于NTN技术的广泛覆盖，无需与传统卫星服务相关的高昂成本，就能够以具有竞争力的价格实现更高的覆盖率。

这一举措将可靠的连接性能以合理的价格提供给消费者和企业，实现了访问的普及化。 最终，这些发展不仅推动了技术能力的发展，还极大地改善了用户体验。

_{¹ 过去几年里，“新太空时代”和“新太空世代”等词语越来越受到关注，它们描述了人们对太空探索和旅行的兴趣，以及商业活动的增加。
² 在5G NR NTN和传统LTE NTN中，会出现多普勒频移，因为当卫星绕地球运行时，卫星和用户之间的相对运动会导致无线信号频率发生变化。 这会导致接收信号的频率与其原始信号不同，从而降低可靠性和质量。
³ 首先，通过考虑卫星的运动路径和速度来准确预测偏移。 然后，通过预先调整传输信号的频率，将接收信号恢复到其原始频率，并实现准确的通信。
⁴ 世界移动通信大会（MWC）是移动通信行业的贸易展览会，每年举办一次。}