NTN โดยสังเขป
NTN (Non-Terrestrial Networks) คือมาตรฐานของ 3GPP ในการขยายการเชื่อมต่อมือถือออกไปนอกเหนือเสาสัญญาณภาคพื้นดิน โดยใช้ดาวเทียมและแพลตฟอร์มอื่นๆ ที่ไม่ใช่ภาคพื้นดิน พูดง่ายๆ ก็คือ เป็นวิธีการที่อุปกรณ์ติดตามจะรายงานตำแหน่งเมื่อทรัพย์สินอยู่ห่างไกลจากเครือข่ายภาคพื้นดินที่ใช้งานได้. (1)
NTN โดดเด่นเมื่อ:
- คุณติดตามในพื้นที่ห่างไกลหรือพื้นที่ที่มีโครงสร้างพื้นฐานจำกัด (ทุ่งหญ้า ภูเขา เส้นทางเดินเรือ)
- คุณต้องการผู้ส่งสาร "ทางเลือกสุดท้าย" ที่ยังคงสามารถส่งข้อความขนาดเล็กได้
- คุณต้องการประสบการณ์การใช้งานระบบเบื้องหลังที่เป็นหนึ่งเดียว แม้ว่าผู้ให้บริการจะเปลี่ยนไป (วันนี้เป็นเครือข่ายมือถือ พรุ่งนี้เป็นดาวเทียม) (2)
NTN แก้ปัญหาอะไรเกี่ยวกับการติดตาม?
การติดตามล้มเหลวในช่วงที่เส้นทางขาดช่วง ไม่ใช่เพราะอุปกรณ์ "ออฟไลน์" แต่เป็นเพราะความครอบคลุมของสัญญาณไม่สม่ำเสมอ และ 5 เปอร์เซ็นต์สุดท้ายของเส้นทางมักเป็นส่วนที่สำคัญที่สุด.
อุปกรณ์ติดตามของคุณจำเป็นต้องส่งข้อความขนาดเล็กเท่านั้น แต่ต้องส่งได้อย่างน่าเชื่อถือ แม้ในกรณีที่ไม่มีสัญญาณ LTE-M หรือ NB-IoT และแม้ในกรณีที่อุปกรณ์ของคุณไม่สามารถใช้งานได้ โลราวัน เกตเวย์ อยู่ห่างออกไปหลายไมล์ การใช้ระบบไฮบริดภาคพื้นดินร่วมกับ NTN เป็นแนวทางที่มีข้อดี และ GSMA ได้ระบุไว้อย่างชัดเจนว่า NTN เป็นส่วนเสริมของเครือข่ายภาคพื้นดิน ไม่ใช่สิ่งที่จะมาแทนที่. (2)
เราพบเห็นรูปแบบนี้บ่อยครั้งในการใช้งานจริง: สัตว์ต่างๆ เคลื่อนที่ผ่านหอคอยสุดท้าย ทรัพย์สินข้ามพรมแดน และการจัดการกลายเป็นเรื่องยุ่งยาก หรือสถานที่ต่างๆ เป็นสถานที่ชั่วคราว (งานอีเวนต์ ฟาร์มตามฤดูกาล ลานกลางแจ้งแบบชั่วคราว).
NTN คือคำตอบที่ใช้งานได้จริงเมื่อคุณไม่สามารถหาเหตุผลในการสร้างโครงสร้างพื้นฐาน (เช่น การติดตั้ง) ได้ เกตเวย์แต่คุณยังคงต้องมีการยืนยันการมีชีวิตอยู่และรายงานตำแหน่งที่ตั้งเป็นระยะๆ.
เครือข่าย NTN (Non-Terrestrial Networks) ทำงานอย่างไร?
NTN ยังคงใช้ "แนวคิดแบบเซลลูลาร์" เพียงแต่มีดาวเทียมเป็นตัวเชื่อมเท่านั้น.
อุปกรณ์ติดตาม: รวบรวมตำแหน่ง (โดยทั่วไปคือ GNSS) > สร้างชุดข้อมูลขนาดเล็ก (ตำแหน่ง สถานะ สัญญาณเตือน) > ส่งผ่านลิงก์ NTN ไปยังโหนดการเข้าถึงดาวเทียม > ส่งต่อไปยังผู้ให้บริการและระบบแบ็กเอนด์ IoT ของคุณ (คล้ายกับวิธีการทำงานของเครือข่ายโทรศัพท์มือถือ) (1)
แถบความถี่ดาวเทียม (FR1 NTN): 3GPP ได้แนะนำแถบคลื่นความถี่ NTN ใหม่ ได้แก่ n255 (แถบ L) และ n256 (แถบ S) และ ETSI TS 38.108 แสดงรายการช่วงอัปโหลดและดาวน์โหลดของพวกเขา.
การตรวจสอบความเป็นจริงที่สำคัญ: การเชื่อมต่อผ่านดาวเทียมทำให้เกิดความล่าช้าในการส่งสัญญาณและค่าดอปเปลอร์ที่สูงกว่าการเชื่อมต่อภาคพื้นดิน โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับกลุ่มดาวเทียมวงโคจรต่ำ (LEO) ซึ่งเป็นเรื่องปกติ ด้วยเหตุนี้ การออกแบบระบบติดตามสัญญาณ NTN จึงมักเลือกใช้ตัวส่งสัญญาณที่มีขนาดสั้น การจัดตารางเวลาอย่างชาญฉลาดด้วยช่วงเวลาการรายงานที่ปรับแต่งได้ และการวางแผนพลังงานอย่างรอบคอบพร้อมการแจ้งเตือนตามเหตุการณ์. (3)
วงโคจรต่ำของโลก (LEO) เทียบกับวงโคจรคงที่ของโลก (GEO) สำหรับการติดตาม
NTN คือเครือข่ายหรือส่วนหนึ่งของเครือข่ายที่ใช้ระบบอากาศยานไร้คนขับ (UAS) หรือดาวเทียมในกลุ่มดาวเทียมต่างๆ เพื่อขนส่งอุปกรณ์ส่งสัญญาณ เช่น โหนดถ่ายทอดสัญญาณหรือสถานีฐาน.
ในโลกของการติดตาม NTN มีอยู่สี่อย่าง มีตัวเลือกสำหรับ "ดาวเทียมกำลังโคจรอยู่ที่ไหน" และตัวเลือกเหล่านั้นจะแสดงออกมาเป็นค่าความหน่วง ค่าดอปเปลอร์ และความถี่ที่อุปกรณ์ของคุณสามารถมองเห็นดาวเทียมได้.
- วงโคจรต่ำของโลก (LEO): วงโคจรเป็นวงกลมที่ระดับความสูงโดยทั่วไป 500-2,000 กิโลเมตร (ความล่าช้าน้อยลงและงบประมาณการเชื่อมต่อดีขึ้น แต่ต้องใช้ดาวเทียมจำนวนมากขึ้นเพื่อให้ครอบคลุมพื้นที่)
- วงโคจรระดับกลางของโลก (MEO): โคจรเป็นวงกลมที่ระดับความสูงโดยทั่วไป 8,000-20,000 กิโลเมตร
- วงโคจรโลกคงที่ (GEO): วงโคจรเป็นวงกลมที่ระดับความสูง 35.786 กิโลเมตรเหนือเส้นศูนย์สูตรของโลก (หมายเหตุ: เนื่องจากแรงโน้มถ่วง ดาวเทียม GEO ยังคงเคลื่อนที่อยู่ภายในระยะไม่กี่กิโลเมตรโดยรอบตำแหน่งวงโคจรปกติของมัน).
- วงโคจรวงรีสูง (HEO): วงโคจรเป็นรูปวงรีรอบโลก. (1)
โดยทั่วไปแล้ว สำหรับการติดตามตำแหน่ง ระบบ LEO และ GEO เป็นตัวเลือกยอดนิยมที่สุดเนื่องจากคุณลักษณะของมัน คุณไม่จำเป็นต้องคำนวณอย่างละเอียด แต่คุณต้องพิจารณาถึงข้อดีข้อเสียด้วย.
- LEO (วงโคจรต่ำของโลก): ดาวเทียมเคลื่อนที่ สภาพคลื่นวิทยุเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว การตอบสนองที่ดีขึ้นในหลายกรณี แต่ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์นั้นสำคัญ.
- GEO (วงโคจรประจำที่ของโลก): รูปทรงเรขาคณิตแบบคงที่มากขึ้น มักทำให้เกิดความล่าช้ามากขึ้น เหมาะที่สุดสำหรับการส่งข้อความเป็นระยะ และการอัปเดตแบบ "ส่งให้ถึงที่หมายโดยเร็วที่สุด".
เหตุใด NTN (เครือข่ายนอกภาคพื้นดิน) จึงแตกต่างออกไป?
ความคุ้มครองต้องมาก่อน.
NTN เกิดขึ้นเนื่องจากเครือข่ายภาคพื้นดินมีขอบเขตจำกัด และขอบเขตเหล่านั้นเป็นความเสี่ยงทางธุรกิจ.
รูปแบบไฮบริดคือรูปแบบที่ชนะเลิศ.
ระบบติดตามส่วนใหญ่ไม่ได้ใช้งานดาวเทียมตลอด 24 ชั่วโมง 7 วันต่อสัปดาห์ แต่จะใช้โครงข่ายภาคพื้นดินเมื่อมีให้ใช้งาน และจะเปลี่ยนไปใช้ NTN เฉพาะเมื่อจำเป็นเท่านั้น GSMA ได้กล่าวถึงแนวทางการใช้งานแบบผสมผสานระหว่างเซลลูลาร์และ NTN สำหรับ IoT ไว้อย่างชัดเจน. (2)
วงดนตรีได้รับการกำหนดมาตรฐานแล้ว.
3GPP กำหนดแถบความถี่การทำงานของดาวเทียมเฉพาะใน FR1 NTN เช่น n255 และ n256, โดยมีช่วงการส่งสัญญาณขึ้นและลงที่กำหนดไว้ใน ETSI TS 38.108. (4)
เปรียบเทียบ NTN กับ LTE-M / NB-IoT / LoRaWAN สำหรับการติดตาม
| คำถามที่คุณสนใจ | เอ็นทีเอ็น | LTE-M / NB-IoT | โลราวัน |
|---|---|---|---|
| ใช้งานได้โดยไม่ต้องมีโครงสร้างพื้นฐานในพื้นที่ | ใช่ (ดาวเทียม) | เฉพาะในกรณีที่มีความคุ้มครองจากผู้ให้บริการเท่านั้น | เฉพาะในกรณีที่คุณมี เกตเวย์ หรือสาธารณะ โลราวัน เครือข่าย |
| เหมาะที่สุดสำหรับ | การสำรองข้อมูลระยะไกล ช่องว่างในการครอบคลุม | การรายงานตามปกติในพื้นที่ที่มีเครือข่ายโทรศัพท์มือถือ | เครือข่าย LPWAN ส่วนตัวหรือแบบพื้นที่กว้างที่คุณสามารถควบคุมการวางตำแหน่งเกตเวย์ได้ |
| แนวคิดเรื่องน้ำหนักบรรทุกโดยทั่วไป | ขนาดเล็ก มีกำหนดการ และขับเคลื่อนด้วยข้อยกเว้น | ขนาดเล็กถึงขนาดกลาง สามารถเกิดขึ้นได้บ่อยขึ้น | ขนาดเล็ก รับรู้เวลาออกอากาศ |
อุปกรณ์ Lansitec NTN: แท็กติดตามปศุสัตว์ NTN
นี่คือตัวอย่างที่ชัดเจนว่าควรใช้ NTN ในการติดตามอย่างไร: ออกแบบมาให้ใช้งานกับหลายเครือข่าย ไม่ใช่แค่ใช้ดาวเทียมเพียงอย่างเดียว.
| ภาพรวมการเชื่อมต่อ (จากแคตตาล็อกของเรา) | ฟังก์ชันการติดตาม (คุณสมบัติเชิงปฏิบัติที่ผู้ซื้อสอบถาม) | พลังและความทนทาน (สภาพความเป็นจริงในสนาม) |
|---|---|---|
| NTN: n255/n256 พร้อมอัตราสูงสุดที่ระบุไว้สำหรับวงโคจรต่ำ (LEO) และวงโคจรคงที่ (GEO)LTE-M + NB-IoT + โลราวัน ในอุปกรณ์เดียวกันสำหรับการทำงานแบบไฮบริดซิม: นาโนซิม หรือ อีซิม | รองรับการกำหนดขอบเขตทางภูมิศาสตร์และการแจ้งเตือน สามารถกำหนดช่วงเวลาการรายงานได้ (สัญญาณชีพจร, GNSS, บลูทูธ) รองรับการอัปเดตเฟิร์มแวร์แบบไร้สาย (FOTA) ผ่านบลูทูธ | แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ 500 mAh + แผงโซลาร์เซลล์ในตัว มาตรฐานการป้องกันฝุ่นและน้ำ IP66 ความแม่นยำของ GNSS ระบุไว้ที่ <2.5 เมตร (CEP50) |
คำถามที่พบบ่อย
เกี่ยวกับ NTN (เครือข่ายนอกภาคพื้นดิน) สำหรับการติดตาม
NTN เป็น "เครือข่ายโทรศัพท์มือถือจริง" หรือเป็นระบบเชื่อมต่อผ่านดาวเทียมแบบเฉพาะของบริษัท?
ในบริบทนี้, เอ็นทีเอ็น หมายถึงมาตรฐาน 3GPP เครือข่ายนอกภาคพื้นดิน ที่ผสานรวมดาวเทียมและแพลตฟอร์มอื่นๆ ที่ไม่ใช่ภาคพื้นดินเข้ากับระบบนิเวศของอุปกรณ์เคลื่อนที่. (1)
n255 และ n256 คืออะไร?
พวกเขาคือ FR1 เอ็นทีเอ็น แถบความถี่การทำงานของดาวเทียมที่กำหนดไว้ใน ETSI TS 38.108 รวมถึงช่วงความถี่อัปโหลดและดาวน์โหลดที่ระบุไว้. (4)
อุปกรณ์ติดตามควรใช้ NTN ตลอดเวลาหรือไม่?
โดยปกติแล้วไม่ใช่ การออกแบบในทางปฏิบัติเป็นแบบไฮบริด: ใช้ LTE-M/NB-IoT หรือ โลราวัน เมื่อมีให้บริการ และทำการจอง เอ็นทีเอ็น สำหรับการแจ้งเตือนช่องว่างในการครอบคลุมหรือความผิดปกติ. (2)
NTN มีผลต่อความถี่ในการรายงานของฉันหรือไม่?
ใช่แล้ว เนื่องจากลิงก์ดาวเทียมมีความล่าช้าและพลวัตการเคลื่อนที่ที่แตกต่างกัน (โดยเฉพาะดาวเทียมวงโคจรต่ำ) จึงควรเลือกใช้ดาวเทียมที่ดี เอ็นทีเอ็น การออกแบบระบบติดตามนั้นเน้นการส่งข้อมูลขนาดสั้นและช่วงเวลาการรายงานที่ปรับแต่งได้. (3)
NTN จะมาแทนที่ LTE-M, NB-IoT หรือ... โลราวัน?
โดยปกติแล้วไม่ใช่ รูปแบบการใช้งานจริงคือแบบผสมผสาน: ใช้ระบบภาคพื้นดินสำหรับการจราจรทั่วไป, เอ็นทีเอ็น เพื่อความยืดหยุ่นและการครอบคลุมพื้นที่ห่างไกล.
NTN ใช้สำหรับการติดตามตำแหน่งอย่างเดียวหรือไม่?
ไม่ แต่การติดตามนั้นเหมาะสมอย่างยิ่ง เพราะขนาดของข้อมูลเล็กและเกิดขึ้นเป็นระยะๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง 3GPP ได้เชื่อมโยงสิ่งเหล่านี้เข้าด้วยกัน เอ็นทีเอ็น การนำ IoT ไปใช้ในภาคส่วนต่างๆ เช่น เกษตรกรรมและโลจิสติกส์.
NTN เป็นส่วนหนึ่งของการพัฒนา 5G หรือไม่?
ใช่แล้ว มาตรฐาน 3GPP Release 17 ระบุ "NR over NTN" และ "IoT over NTN" ไว้อย่างชัดเจนว่าเป็นรายการใน Release 17. (5)
เอกสารอ้างอิงและแหล่งข้อมูลเพิ่มเติม:





