是德科技为航天应用生产品质卓越的硬件、软件和定制测量解决方案，将加速完成设计、测试和制造

在开发新卫星的过程中，从设计、仿真、验证直至制造与部署，每一个环节都至关重要。是德科技将帮助您加速完成设计、测试和制造，同时保持卓越的服务质量并控制过程风险。从制导和动力系统到卫星有效载荷， 再到微波通信，我们的设计和验证工具为您提供更大的保障，确保您的卫星及其子系统始终都能正常工作。是德科技依托我们丰富的经验和专业技术，以及传承自惠普和安捷伦的优良传统，为您的航天应用生产品质卓越的硬件、软件和定制测量解决方案。

自阿波罗计划开始，惠普公司就已投身于航天行业的创新，秉承这一传统，我们继续为当今新太空 (NewSpace) 经济开发進行创新技术。是德科技不仅仅是一家测量公司，还是值得信赖的硬件和创新软件厂商。我们覆盖全球的专家网络致力于帮助您成功完成卫星测试任务。

商用卫星的典型构成

卫星测试测试是整个产品生命周期里数据来源的首要手段。

商用卫星技术指标:

•载荷尺寸: 1 x 1 x 1 m3
•重量: 约150kg
•功耗: 1000W
•电源母线电压: 24V
•数据速率: 最高8Gbps
•姿态控制: 待定
•寿命: 7年

一般包括：卫星平台和有效载荷，具体如下

•供配电分系统
•转发器分系统
•数管分系统
•天线分系统
•结构分系统
•测控分系统
•控制分系统
•推进分系统
•热控分系统
•综合电子分系统

低轨宽带卫星通信的行业现状

•TR 38.811完成了5G NR支持非地面网络

•TR 38.821评估了Rel-16中可能的方案

•Rel-17开展技术规范工作

维基百科资料显示：

•SpaceX Starlink低轨宽带卫星星座 (目标42000颗，已发射655颗)

•OneWeb低轨宽带卫星星座(目标48000颗，已发射74颗)

•亚马逊Kuiper低轨宽带卫星星座(目标3236颗)

低轨宽带卫星通信的关键技术

卫星测试系统和方案

航天业正在面临自最初的太空竞赛以来最激烈的竞争，许多公司都在加速发展太空探索能力，希望在抵抗新风险的同时，实现更大规模和更低成本。成熟的企业都在作出调整，以便抓住这些机遇。无论是高通量卫星 (High Throughput Satellite-HTS) 微波有效载荷，还是遥测、跟踪和控制 (TT&C)， 是德科技的设计和验证工具都能为您的卫星测试提供更好的保障，确保其在执行任务期间始终如一地正常运行。

高通量卫星最大的特点就是容量大，其大容量主要通过多点波束及频率复用实现，高通量卫星的频率复用像是将地面的蜂窝设计搬上卫星，通过复用，可以实现可用带宽或可用容量的倍增，每颗卫星得到了数倍或数十倍于常规卫星的可用频率资源，大大降低单位带宽的成本。Ka频段由于具有丰富的频率资源，目前已成为高通量卫星的主要选择，但仍有10%的高通量卫星在使用Ku频段，甚至C频段。

NTN卫星通信

相信大家都有过手机没有蜂窝或者Wifi信号情况，这时候手机会自动启动SOS 紧急联络模式，可以拨打一些紧急电话，譬如110，119等。而如今随着卫星技术的发展，紧急联络又增加了卫星通信模式，譬如某国外手机在北美可以使用，国产手机也新增了北斗卫星通信模式。

现在在手机直连卫星领域有很多厂商都在做积极的尝试，最大的玩家就是3GPP的NTN！而这项技术会给仿真测试带来什么样的挑战？

卫星通信和传统的地面网络通信相比，还是有很多的不同的。首先来一下卫星轨道的划分，(slides) 首先是地球同步轨道 GEO，是一个以地球为中心的轨道。其轨道周期与地球自转周期一致，高度位于赤道上方的3.6万公里。目前国内在GEO 上面有一些NTN也就是非地面网络通信的尝试和应用。

剩下的非地球同步轨道，根据轨道距离地球的距离又可以分为高轨，中轨和低轨。经常听到的NTN 也就是非地面网络卫星，大部分是位于低轨。低轨卫星的轨道距离地面500km-2000km，低轨卫星的高速移动带来多普勒频偏，同时传输时延也会有10-20ms，地球同步轨道卫星虽然相对于地球是静止的但是由于距离地球的距离很远，有3.6 万公里。会有很大的传输时延，这个时延是百毫秒数量级的。信号在地面上从基站到终端最多也就是几公里的距离，用手机直连卫星，动不动就是几百公里，信号的衰减是很大的。

NTN是什么？

NTN一种基于5G NR的终端与卫星直接通信技术。NTN，全称Non-terrestrial Network，即非地面网络，就是让一直待在地面的移动网络“飞上天”。过去，通信基站矗立于地面，而NTN卫星通信的目标是，依托于卫星或低空平台将5G基站搬上天，并直接向地面提供5G连接服务。

NTN卫星通信是3GPP Release17标准中的一个重要功能，它在5G-Advanced中持续演进，也已经成为了3GPP Release18工作计划中的一个重要部分。

NTN卫星通信包括NTN-IoT（基于非陆地网络的物联终端接入）和NTN-NR（基于非陆地网络的5G智能终端接入）两个工作组，NTN-IoT侧重于支持低复杂度eMTC和NB-IoT终端的卫星物联业务，扩大关键用例的网络覆盖范围，而NTN-NR则是采用5GNR框架来实现智能手机直连卫星提供低速率数据服务和语音服务。

NTN卫星通信是地面蜂窝通信技术的重要补充。通过卫星通信网络与地面5G网络的融合，可以不受地形地貌的限制提供无处不在的网络覆盖能力，一个空、天、地、海全域立体网络覆盖的世界定将加速到来。

NTN卫星通信测试

NTN卫星通信测试对于相关设备和终端提供商来说，最难的就是地面到卫星这条通信链路的仿真。做地面网络的设备，你可以直接拿着设备到外场跑数据，或者运营商建一个试验网厂家都把设备拿来测试。卫星的场测就不是那么容易实现的了，有客户说他们为了等一颗卫星过来抓一组数据，一等就是几个小时大半天的。所以NTN测试中对信道的仿真就变得非常重要！

是德科技正在搭建一个端到端的NTNNTN卫星通信概念验证平台，图中的Propsim 信道仿真器，可以对NTN中的feeder link， service link链路上的损耗，多普勒时延，包括透明载荷下卫星的频率转换功能进行建模。NTN卫星通信测试 相对于传统卫星测试来说会出现比较复杂的传输场景，比如地面网络常用到的MIMO、多基站联合传输等都会在后续的NTNNTN卫星通信测试中出现。针对NTN这些可能的场景，升级了的GCM 几何场景建模软件，增加了NTNNTN卫星通信测试的场景建模。

回到端到端平台，除了信道仿真器还可以用基站模拟器也就是综测仪来模拟NTN中基站或者是信关站的信令流程。大家可能了解过 3GPP release 17 在增加了sib19消息，基站需要把卫星的星历信息通过sib19 信令传递给终端，终端再根据自己GNSS 获取的地理位置与sib19中的星历信息进行比较就可以计算出自己到卫星的距离。从而对信号进行一些预补偿处理了。另外还有UEE的产品 用来模拟NTN 终端的行为，从图中可以看到UE 有没有进行预补偿对于接收信号质量的影响还是很大的。

非地面网络NTN技术的发展以及它的测试情况如下：

•NTN技术已经被纳入到3GPP与历史时期的技术规范中

•NTN卫星主要是部署在低轨和地球同步轨道上

•是德科技可以提供端到端的NTN测试解决方案

卫星测试的设计和仿真

通过仿真确保从规划到运营一帆风顺 使用 PathWave 系统设计软件进行的高保真系统级设计

通过仿真确保从规划到运营一帆风顺 卫星任务需要克服一系列特殊的链路预算障碍。这些障碍包括多普勒频移、 大气畸变、时延、极端温度波动、大功率电平驱使放大器进入到非线性区域，以及太空环境极其恶劣的条件。

卫星任务必须一次成功，否则就是失败。

无论是设计、制造还是部署，每一个阶段都要格外小心，才能确保卫星每次都能做到一次成功。在这样瞬息万变的环境下对卫星通信系统进行数字建模，可缩短设计时间并加快制造速度，同时增加任务的成功率并降 低生产成本。您可以将 KEYSIGHT PathWave 系统设计软件 (SystemVue) 的 电子系统级 (ESL) 设计工具与 AGI 的系统工具套件 (STK) 软件集成在一起， 以便工程师在瞬息万变的空间环境中精确地仿真和验证信号。

• 配有STK的PathWave系统设计软件是一款综合解决方案，可用于创建数字任务的生命周期中。

• 该解决方案使用了PathWave系统设计软件的高保真射频(RF)减损功能和信道模型，允许用户通过PathWave系统设计软件的仿真功能来控制STK。

• 它可以通过基于模型的设计以及综合的任务动力学，对卫星子系统和有效载荷展开广泛的权衡研究。

• PathWave系统设计软件和STK综合虚拟平台可使用符合标准的真实调制源进行覆盖率分析。分析包括各种接收机体系结构下的全部任务动态。

• 使用是德科技的高保真测量数据不断改进仿真，以增强和完善系统模型。

图2 PathWave系统设计使用从STK导入的信道动力学数据进行仿真

*注： STK 是 Analytical Graphics, Inc. 的商标。Analytical Graphics, Inc. 的 STK 产品受美国 ITAR 出口法规管制。如欲了解更多信息，请与是德科技联系。

使用 PathWave 系统设计软件进行的高保真系统级设计

PathWave 系统设计软件是用于 ESL 设计的多域建模实施和验证工具 (cockpit)。它使系统架构师和算法开发人员能够跨越传统的基带和射频 壁垒，针对新一代航空航天/国防和卫星通信系统开发的物理层实现创新。 PathWave 系统设计软件将常见的数字信号处理 (DSP) 建模和实施接口、 精确的射频电子设计自动化 (EDA) 工具、标准/知识产权 (IP) 参考以及测 试和测量链路集成在一个高效的环境中，从而简化了任务操作。

W4800B PathWave 系统设计软件核心组件是一个基础环境，其功能可以 通过配备必要的仿真器和模型库加以增强。它包含的许多功能都是其他系 统级通信设计工具所没有的，或是需要收费才提供的。

• W4501E 通信/DSP 分析软件 

• W4502E 射频分析软件 

• W4503E 相控阵分析软件 

• W4514E PathWave STK 链路 

• W4524E 卫星通信模型库

卫星测试的设计优化

通过硬件半实物测试加速卫星通信系统创新

新一代卫星星座支持高容量、低时延的网络。这样的网络将需要更高频率和更大带宽，以便在全球范围内实现不间断的连 接。是德科技可以通过定制设计、仿真和测量解决方案来简化设计和优化阶段，帮助您减少项目开销，加快创新速度，降低项目风险。

是德科技的全系列测试和测量设备让您可以在半实 物 (HIL) 测试期间轻松地从数字模型过渡到硬件原型设计。使用 PathWave 系统设计软件和是德科技测试设备，提供快速、可靠、 高保真的卫星测试通信元器件、系统和天线等模型。

卫星通信系统定制调制分析

航空航天、国防和卫星测试中采用的新型专有调制格式定义了具有独特几何形状甚至非对称形式的信号。新发射机必须通过调制质量、增益和平坦度等测量来彻底进行表征。同步、信号质量和硬件连接等算法的开发和维护可能比较耗时，尤其是在测试设备或星座格式会根据任务发生变化的情况下。

89600 VSA 软件平台中的“定制 IQ”调制分析功能可以帮助您精确地设计和验证专有信号。 

• 解调星座编辑器中定义的任意星座。 

• 使用 VSA 作为参考接收机来计算误差矢量幅度 (EVM)、频率误差等参数， 从而对您的发射机进行验证。 

• 在符号比特和 IQ 或时域之间使用耦合标记，以评估解调后的比特。 

• 使用自适应信道均衡器将非线性噪声和失真的影响与线性损耗隔离开来。

用于卫星测试的宽带信号分析

诸 如 Ka、V 和 W 频 段 HTS 系统之类的宽带通信应用支持高数据速率。 表征这类应用中采用的放大器可能会遇到独特的困难。EVM、噪声功率比 (NPR)、增益压缩和相位失真等指标可以很好地指示元器件在系统中的性能。 在工作功率和温度范围内评测这些结果可以让您更深入地了解放大器的 性能。该解决方案以适中的价格提供高动态范围的宽带信号分析能力。 输入信号卫星测试放大器 LAN 辅助中频输出。

• 将校正数据从分析仪导出到 VSA 软件。

• 随着中心频率和扫宽的变化快速加载校正数据。

• 幅度和相位校正支持对定制调制进行精确分析。

深入了解相位噪声

通信卫星测试转发器，无论是弯管式还是数字再生式，都会给接收到的信号带来少量的噪声。卫星收发信机在频率转换阶段会将本地振荡器的相位噪声转移到混频器的输出信号上，这会降低信噪比并增加比特误码率 (BER)。 因 此，在接收小功率信号时，相位噪声是非常重要的参数。

Keysight N5511A 相位噪声测试系统可以极大地缩短绝对相位噪声和残留相位噪声测量的测试时间。

出色的绝对相位噪声和残留相位噪声测量性能 - 可测量的最低热本底噪声 (kT) ：-177 dBm/Hz - 极其快速、灵活，可满足苛刻的测量要求 - FPGA 硬件中的多段互相关 代码完全兼容 Keysight E5505A 相位噪声测量解决方案

卫星通信系统调制失真应用

在卫星通信系统中，大功率放大器和低噪声放大器是传输链向天线提供 所需功率的关键环节。为了尽量提高效率，行波管放大器 (TWTA) 和固态功率放大器等大功率放大器通常会被驱动至接近饱和功率，尤其是在轨道卫星中。在将这些器件驱动至高功率电平时，器件会出现非线性特性导致 调制信号失真，因而有无法识别的风险。功率放大器 (PA) 的非线性响应会 直接影响解调中的 BER。除了信道中的 BER 较差之外，非线性特性造成的 频谱再生还会在相邻信道中产生不必要的功率，导致无法进行载波聚合。 因此，了解射频链路的线性特性对于确保卫星测试通信的质量非常关键。

Keysight S93070xB 调制失真应用软件可以配合 Keysight PNA-X 矢量网络分析仪 (VNA) 和矢量信号发生器等使用，支持用户 测量宽带调制激励条件下功率放大器的非线性特性。现有的 PNA-X 测量 包括 S 参数、增益压缩、互调失真和噪声系数等测量，除此之外，PNA-X矢量网络分析仪 (VNA) 无需更改任何连接，即可在调制激励条件下进行误差校正的非线性失真测量。因此，用户可以在射频和毫米波频率上实现出色的信号保真度和精确的调制测量。

卫星通信系统集成和仿真

地球静止轨道 (GEO) HTS 卫星系统和新太空低地球轨道 (LEO) 星座的商 业潮流给元器件和系统级卫星测试带来了新的挑战。为了利用卫星中的更高频率和更大带宽，我们需要进行更复杂的测试和表征，才能确保元器 件和系统满足苛刻的太空要求。卫星元器件和系统的设计、验证和制造离不开各种测试场景，对于这些卫星测试场景而言，频谱分析和信号生成是构成强大测试系统的基础。

• 是德科技打造的校准程序可以验证仪器的参考信号，使得每次测量都 可以重复并追溯到国家计量机构的标准，从而使您能够看到被测器件 (DUT) 的真实特性。

• Keysight VXG 微波信号发生器采用紧凑型设计，可提供 1 MHz至 44 GHz 的频率范围、最高 2 GHz 的射频调制带宽和双相干信道，实现更大的带宽。 

• 在信号分析仪中添加实时信号分析 (RTSA) 功能， 即能得到一款融合了传统频谱测量与实时功能的经济高效的解决方案。

卫星运营商目前面临的一项挑战是如何在可用频谱带宽内以更高的速度向更多用户传输更多数据。

为了克服这一挑战，运营商采用了高阶正交频分复用 (OFDM) 和更复杂的调制技术。随着调制变得更加复杂，在时域或频 域中查看波形并诊断信号质量问题也变得越来越困难。因此，调制精度测 量是在系统级表征数字调制信号的最佳选择。

借助 PathWave 矢量信号分析 (89600 VSA) 软件，您可以测量超过 75 种信号标准和调制类型，包括 卫星通信。 使用 Keysight PathWave 信号生成软件创建标准和定制调制 ： 

• N7623C 数字视频软件 

• N7621B 多音失真软件 

• N7605C 实时衰落软件 

• 用于 N7608C 定制调制软件的 PathWave Signal Generation Pro (Signal Studio Pro) 软件，包括 DVB-S2X 然后，使用 Keysight PathWave VSA (89600) 软件评估您的非标 或专有 OFDM 和 APSK 信号。

是德科技产品支持您生成和分析直接广播卫星系统中常用的视频信号。 这些信号包括 DVB-S/S2/S2X，以及从直流到 V 频段和其他频段的标准 或定制通信信号，例如定制 IQ、OFDM 和 5G 信号。这些工具是测试整个卫星系统所必需的。您可以使用同一产品执行数字系统验证，从而调试广 泛的信号，无论是控制器区域网络总线上的传感器数据，还是数字信道化 或再生卫星中的尖端、LVDS 或 SpaceWire/SpaceFibre 信令。

在发射之前测试卫星系统的功能性能

卫星、航空航天和机载无线电设备必须满足严格的可靠性要求。这些通信 链路一旦发生故障，可能会丢失性命攸关的数据。测试条件需要尽量模仿 这些无线电设备的运行环境，不仅在链路级别，也包括多链路网络级别。 Keysight PROPSIM 卫星信道仿真解决方案可以在实验室创建针对当前和 未来的卫星与航空通信系统的逼真测试条件。创建动态场景并对整个卫星网格星座进行建模，可以将测试标准推向其轨道高度。

卫星测试解决方案的优势 

• 在实验室进行快速、可重复的卫星无线电系统测试 

• 提供可以优化网络协议和接收机性能的测试工具 

• 支持全部无线应用，例如航空航天、卫星和 5G NR 非地面网络 

• 在实验室仿真极端的射频传播信道条件 ： 

- 大时延多普勒 

- 可变时延 

- 多径 

- 路径损耗和雨衰

使用 PROPSIM 在开发过程的早期发现并解决问题，从而缩短研发周期。 通过尽早发现问题，您可以确保卫星在发 射到太空之前更成熟、误差更少。这种方法在缩短研发周期的同时大大降低了开发和测试成本。

天线测试

相控阵天线的表征随着相控阵天线的功能和复杂性不断提升，它们通常具有多个测试端口。 过去的测试方法是将多个测试端口通过射频开关矩阵路由到一个单信道 接收机。开关矩阵增加了损耗，因此降低了测量灵敏度，也增加了通过各个 开关位置进行排序的测量时间。

对于当今的多端口天线，您可以使用多端口接收机同步测量所有测试端口，从而大大缩短测量时间并提高测量灵敏度。 您可以配置 M980xA 多端口 VNA 上的 2 到 50 个测试端口（最高 20 GHz）。 然后，您可以通过天线转台系统中的一次触发同时测量所有天线测试端口。 这种测量多端口天线的首选方法大大提高了测量吞吐量和生产效率。

与基于开关的解决方案相比，多端口 VNA 具有以下优势 ：

• 每个 VNA 端口都有测试和参考接收机
• 扫描次数减少，但测量速度和器件吞吐量均有提高
• 更好的动态范围
• 更好的精度和稳定性
• 模块化方法不仅灵活，而且方便扩展

卫星测试完整方案

供配电专用测试设备

•N6700 系列电源分析仪增加了电子负载功能
•新出了针对1U低轨卫星(LEO)的太阳电池阵模拟器 （低功耗，高密度）
•蓄电池充放电测试(<50W)
•太阳电池阵模拟器(500W-20kW)

控制和数管专用测试设备

载荷测试专用设备

天线分系统的测试

地面站专用测试设备

FieldFox手持微波分析仪(到V波段)

•天馈线测试/ 矢网/信号分析仪/功率计/电源/数字万用表多合一
•频谱分析仪/ 内置预放 / 内置跟踪信号发生器
•独立的信号源
•噪声系数测试
•干扰分析仪，信号记录和回放
•实时频谱分析（100MHz）
•内置GPS接收机
•频率计数器
•脉冲信号测量
•可调谐直流电源和电压监测
•iOS 控制程序

卫星测试50问

单个卫星波形文件中的数据内容是什么？它是真实导航数据吗？ 

波形文件包含数据的交替 0s 和 1s。接收机无法使用单个卫星信号来计算固定位置，因而不包含真实导航数据。

如何计算每颗卫星的输出功率？

 ESG/PSG 功率电平平均分配到每颗卫星。对于存在 8 颗卫星且 P(esg) 的 ESG 总输出功率以 dBm 为单位的情况，当所有卫星的功率都相等时，单颗卫星的功率是 P(esg) – 9dB。如果将 ESG 设为 -80 dBm，则每颗卫星的功率是 -89 dBm。

在仿真包含 GLONASS 和 Galileo 的信号时，接收机会报告不同于 Signal Studio 软件所显示的卫星 ID，原因是什么？ 

尽管 GPS 卫星一般通过它们所用的伪随机码（PRN）来识别，但并不存在适用于 GLONASS 或 Galileo 卫星的行业标准。因此，各个 GNSS 芯片组厂商可能在某个卫星上使用不同的标签。以适用于 u-blox 芯片组的 u-Center 软件为例，u-Center Galileo SV ID 等同于 N7609B SV ID minus 6，而 u-Center 软件的 SV ID 205 至 210 与 N7609B 的 SV ID E1 至 E6 对应。

GNSS波形的最大采样率是多少？ 

采样率依据正在仿真的星座图而有所变化——从 2.044 MSa/s（GLONASS）到 24.552 MSa/s（Galileo）。任何是德射频矢量信号发生器使用最低水平的基带发生器选件，均能支持这种采样率范围。

如何获得包含轨迹信息的 NMEA GGA 信息文件，以便为移动 GNSS 接收机创建动态情景？

有多种方法：

1.使用 N7609B Signal Studio for GNSS 软件中的轨迹发生器实用程序。您可以选择预定义的路径形状（例如圆形）或者添加和配置多个分段以创建轨迹，并将数据保存到 GGA 文件。

2.使用 Google Earth 的“添加路径”工具和多个线段来绘制指定轨迹，随后选择“地点另存为”，将其保存为 KML 文件。在 N7609B 软件中，点击“轨迹发生器”并打开设置页面。点击顶部的“转换 KML”按钮，可将 KML 放入 NMEA 转换器。选择 KML 文件和指定参数，随后点击“转换”按钮，将数据保存为 *.nmea GGA 文件。

3.使用配有接收机监测软件的 GNSS 接收机，记录由接收机发送的 $GPGGA 信息。大多数接收机软件可让您过滤这些信息。将信息保存为文本文件。

请注意：情景和轨迹生成属于离线功能，可在不连接仪器的条件下执行。

N7609B 如何计算在一个情景中与可见卫星数目有关的总输出功率？

 当您启用仿真功能时，卫星设置页面将会更新功率摂栏以显示每颗卫星的功率（dBm）。总输出功率始终是页面上每颗卫星功率的总和，数值会实时更新。最初，它等同于“仪器”设置页面中的幅度设置。当使用包含 16 颗卫星的默认情景文件且默认仪器功率设置为 -100 dBm 时，每颗卫星的输出功率均是 -112.04 dBm。但如果您针对任意一个卫星应用功率偏置，那么这个卫星的功率将会发生变化，而其它卫星的功率电平保持不变。由于数值未能实时更新，总功率将不再等于“仪器”页面的功率设置。

信号发生器在使用基本模式波形时，需要多大容量的基带发生器存储器？

 所需的存储器容量取决于仪器存储器一次使用多少个波形文件。每一个波形文件都非常小，这是因为波形文件在重复播放之前仅持续几秒钟时间。GPS 波形约为 800 K 个采样点，GLONASS 是 100 K 个采样点，而 Galileo 是 240 K 个采样点。

卫星互联网成为卫星通信发展新的热点，国际标准化组织 3GPP 在5G-NR Release17版本中将卫星通信网做为地面网络的必要补充，称之为非地面网络 NTN (Non-Terrestrial Networks)，对其展开了更进一步的研究及标准化工作。

是德科技针目前5G NTN发展现状和需要突破的关键技术，回答了大家针对卫星通信，主要是 5G NTN的标准和技术问题，主要包括的是NTN卫星通信系统无线链路的新特征，信道仿真测试的重要性及面临的新挑战。希望对卫星通信行业的技术发展的理解有所帮助。

5G NTN 用的是什么仿真软件？

答： Keysight 公司提供了很多仿真软件，其中SystemVue 软件是一款系统级的仿真软件，通过集成 DSP 建模，RF EDA 工具，标准/ IP 参考以及“测试与测量”链接来简化设计流程，实现基带和RF 的协同设计和仿真。针对5G NTN 的系统级仿真，SystemVue 也提供了5G 基站和UE，地面信关站以及5G 地面通信制式/DVB 信号制式的仿真能力，此外SystemVue 还可与STK 集成进行卫星运动仿真。

非地面，距离地面大概多少距离？

答： 如果是低轨卫星的话，一般是300KM-2000KM 左右。

5G 在卫星上应用的效果怎么样？衰减程度等？

答： 目前 5G 和卫星的融合更多是和低轨道卫星 LEO 的融合，目前3GPP Rel-17 还在开展NTN 的技术规范工作，国内外都有一些相应的测试，低轨的衰减取决频率范围和轨道高度，Ku 频段以上都有较大的大气损耗。

峰均比如何克服？

答： 一般来说，测试所需的峰均比是有标准的，也就是说要在一定的 PAPR 下测试功放/ 收发信机/ 转发器/ 发射机等的 EVM 等参数，这样意味着输入波形的峰均比是确定的，克服更多的是依赖被测件线性度的提高例如尽量工作在线性区域，但这样就牺牲了PAE。

请问，接入到卫星网络的的终端设备的发射功率要求与接入到地面网络的终端设备的功率要求有区别吗？

答： 现在3GPP 里还没有确定未来5G NTN 中我们用于蜂窝网络的终端也就是常见的智能手机是否可以跟卫星直接通信，需不需要中继，目前的状态，一般是手机通过跟VSAT(very small aperture terminal) 即常见的带抛物面天线的地面站通信，VSAT再跟卫星通信，这种方式，VSAT 起到了类似于中继的功能，功率是不需要特别高的要求。

接入卫星的频率也是低于 6 GHz 的吗？

答： 一般来说，5G NTN 涉及跟低轨卫星融合的频率，sub 6G 和毫米波Ka/Q/V 频率都有可能。

5G在地面和非地面，哪个技术更复杂?

答： 有不同的侧重点，地面网络有更长时间的技术积累，推出了不少先进的技术例如功率控制、循环前缀等；非地面网络，目前刚刚起步，相对来说更复杂一些，例如物理层方面需要考虑长时延、多普勒频移对系统的挑战。

卫星接入的吞吐量一般有多少Mbps ？

答： 这个取决于信号制式，如果是类似于 4G LTE 的制式，也是几十Mbps, 如果是类似于5G NR 的信号制式，目前国内公开的实验是1Gbps 左右。

5G卫星链接展开的范围有多宽啊？

答： 如果是低轨道卫星，一般是100 KM-500 KM，取决于轨道高度和最小仰角。

信道仿真器可以加入一些我们自己定义的干扰信号吗？

答： 内置的干扰源是固定的 AWGN (Additive white Gaussian noise) 加性高斯白噪声或者CW (Continuous wave) 连续波，要是自定义的干扰源，可以外接占一个射频通道即可。

在一些高频段，多普勒频移会不会带来子载波间的干扰？

答： 会的，这个是 5G NTN 采用低轨道卫星的一大挑战，卫星移动速度高达几KM/s，这样会产生严重的多普勒频移，Ku 频段可以高达200KHz。

在卫星的下行链路如果直接使用5G信号波形会不会降低功放效率和带来散热等问题？

答： 这是个典型的技术问题，目前业界也是在评估当中，如果卫星的载荷采用了固态功放和相控阵天线技术，相对来说，对于单个固放的要求就会降低，尤其是输出功率，当然5G 信号波形带来的高峰均比可能会导致功放效率的降低。

在卫星系统设计中如何来消除小区间干扰？

答： 3 颗或4 颗GEO 卫星通过多波束天线可以覆盖地球大部分地区除了高纬度和两极，单颗低轨道卫星的覆盖范围只有几百公里，这样就需要多颗卫星形成星座来提供覆盖，而每颗卫星过顶的通信时间一般只有不到10 分钟，为了保证通信不中断，业界提供了混合式波束方案，即宽带固定点波束和可以波束赋形、可移动的窄波束，要消除小区间干扰，也是通过多个窄波束来实现的，加上合理的频率复用技术。

如何用 keysight 设备搭建多径衰落和多普勒效应叠加的仿真环境？

答： 信道仿真仪有辅助建模工具，方便客户直接定义多径环境以及速度带来的多普勒频移，支持高达1 s 的时延和+- 1.5 MHz 的多普勒频移。

你们 NTN仿真框图中，Keysight UXM UEE 是成熟货架设备吗？

答： 目前，Keysight 公司正在搭建 5G NTN 端到端的系统仿真方案，目前主要的问题在于商用的UE 和gNB 模拟器包括 UXM 和UEE 支持的卫星链路的时延非常有限，这个需要配合信道模拟器Propsim来实现。

payload 具体指什么？

答： payload 即有效载荷包括了卫星的转发器分系统和天线分系统，简单来说，是指这个卫星的功能模块，比如说通信卫星的载荷就是通信载荷，用来实现卫星和地面或卫星之间的通信。

地面站在跟踪低轨卫星时波束切换的时延有要求吗？波束切换能通过设备仿真吗？

答： 从 UE 的角度来说，这个切换应该是觉察不到的，对于地面站来说，地面站的天线会同时跟踪至少2 颗卫星，切换的时间取决于网络的架构设计；波束切换可以通过设备仿真来实现。

未来 VSAT 地面站的覆盖范围大概是多少？

答： 如果是手机这样的终端通过跟 VSAT (very small aperture terminal) 连接后，再接入到卫星来实现数据通信，那么 VSAT 更多是类似于一个热点，这个距离就跟WiFi 的通信距离类似。

多普勒效应可定义速率变化率最大有多大？

答： 对应到多普勒上1.5MHz 以内都可以。

卫星链路的延迟一般远远超过了5G 新空口的 TTI，那如何解决这问题呢？

TTI (Transmission Time Interval) 传输时间间隔，这个要看具体的应用场景，对于5G 的 eMBB (Enhanced Mobile Broadband) 增强移动宽带和 mMTC (massive Machine Type Communications) 大规模机器类型通信来说，低轨道几十毫秒的时延有可能可行，但对于uRLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communications) 超可靠低延迟通信的场景来说就不可行。

一般能够在实验室环境中创建哪些真实的无线信道条件来评估？

答： 主要考量功率/ 时延/ 速度（也就是多普勒）/ 空间信息，地面会增加多径效应。

对于星上处理模式，单向延时指的是不是从卫星到终端的传输延时这方面？

答： 如果是星上处理，就没有了地面信关站和gNB 之间的时延，单向时延包括了卫星和地面信关站之间的feeder link，以及卫星和用户终端之间的user link。

卫星运动时极化角变化能模拟吗？

答： 可以的，卫星天线分系统的极化角度的变化，可以通过两种方式来模拟，一种是通过Keysight 公司的仿真软件SystemVue 来仿真天线的方向图和极化角变化，另外一种是可以在我们的仪器里例如信号源和信道模拟器里面加上方向图和极化角的变化。

终端在地面5G 网络与卫星网络之间的切换，网络间的切换过程需要考虑哪些方面因素？

答： 目前3GPP R17 对于5G NTN 的标准还在规划中，从物理层来说，主要要考虑这几个方面，1 ：时序关系，NTN 相对地面网络有较大的RTT(round-trip time) 往返时延，这样上下行的帧时序存在较大的偏移；2 ：上行功控，涉及到波束专用的功控参数；3 ：自适应调整编码。

有没有做电波传播衰落建模的？

答： 目前3GPP 5G NTN还没有提供标准的信道模型，现在更多的是业界在评估有哪些适合的信道模型，对于信道模型来说，一般有两种思路，一种是搭建信道测量系统，这个Keysight 有商业产品，通过实测来评估；另外一种是通过仿真软件包括SystemVue 和相应的STK 软件来评估。

UEE 和UXM 在测试系统中如何与卫星地面站建链？

答： 先说一个最简单的实现方式，地面站接收NR-Uu 信号( 来自于UEE，UE 模拟器), 下变频并数字处理，再编码，采用卫星常用的调制方式例如APSK，再上变频传送给卫星，信号在卫星上经过下变频后传送到地面站, 地面站对信号进行下变频, 数字处理,解码(APSK), DAC 处理，然后上变频，连接到5G NR-Uu（即UXM，gNB 模拟器）。

怎么解决5G通信传输距离短的缺点？

答： 传播距离，取决于频率范围和发射功率，接收的灵敏度，如果要提高传播距离，泛泛来说，可以通过中继，增加发射功率包括功放输出功率以及天线增益（例如增加阵元的数目或天线的尺寸），或者提高接收机的灵敏度。

请问是德科技能否进行网络通信协议方面的仿真呢？

答： 可以的，Keysight 提供了LoadCore 核心网络模拟器。

动中通这一块测试，要注意哪些事项？

答： 动中通目前主要是用在GEO 卫星尤其是高轨的高通信卫星HTS(High-throughput satellite)，测试不知道你是指终端还是卫星，Keysight 都有完整的测试方案。

信道仿真器可以模拟卫星信号吗？

答： 卫星信号一般由信号源产生，取决于信号的制式，Keysight 基本上支持目前所有的卫星信号制式。

NTN非地面网架构中，一直很怀疑终端的上行链路可行性，到最后需要多大的终端才可以做到？手持式的尺寸会不会很大，最后商业模式一点优势都没有？

答： 这个取决于应用场景，如果终端是指智能手机的话，这个看5G NTN 的频率，如果智能手机和卫星都是工作在sub 6G，卫星是超低轨道(300KM 以下) 并且卫星接收天线增益够高，有可能可以。

卫星之间通讯和5G 小基站之间通讯有什么异同点？

答： 卫星之间通信，看有没有ISL 星间链路，如果有，星间链路可以通过激光通信或者毫米波通信，如果没有，卫星之间一般是通过地面信关站来实现通信。

刚才给出的测试场景一中，空口参考的是什么标准体制？

答： 测试场景一即铱星卫星星座，铱星使用了特有的QPSK 调制技术，FDMA 和TDMA 两种多址方式都有。

为什么关于高空平台的知识比较少？8km-50km 的。

答： 高空平台也是NTN 里面的一种接入方式，相对较少的原因是覆盖范围有限，受到天气、供电、安全等方面的局限

模拟卫星信号，内置的高阶调制有那些，能模拟那些信道编码？

答： Keysight 提供了覆盖10MHz-53GHz，带宽可达4GHz 的单载波或多载波信号产生方案，支持多种信号制式，包括了DVB-S2，S2X，以及5G NR 等多种跟卫星信号相关的信号制式。

信道仿真一般就是多普勒频率牵引、时延、信号衰减、噪声的组合。请问噪声源使用噪声头和任意波发生器应分别注意哪些，因为两种方式在误码率实测中，在信噪比方面有些对不上。多谢！

答： 如果是要通过信号源来评估接收机的误码率的话，一般是通过矢量信号源来完成的。例如在接收信号系统频带内叠加白噪声干扰，评估当接收机误码率为某个值的最大噪声干扰信号功率，矢量信号源有专门的选件来产生AWGN(Additive white Gaussian noise)即加性高斯白噪声。

非地面网NTN的覆盖模式有哪些？

答： NTN非地面网接入方式，主要涉及到通过卫星和航空设备覆盖，包括了低轨通信卫星，高空平台和无人机等。

目前这种卫星通信最小发射功率要求是多少？

答： 这个要看轨道高度，频率范围，信号制式，卫星的天线增益、卫星的通道数，地面站/ 用户终端的接收灵敏度等各方面要求，没有定论。

对5G卫星网络，延迟时间，频率准确性、定位准确性等有没有量化的要求以及测试方法？

答： 目前3GPP R17 里面标准还没有确定，但Keysight 正在评估相关的测试方案，基本上都有接近于成熟的方案。

信道模型是不是空中波形接口设计的主要考虑因素呢？

答： 是的，信道模型是5G NTN 中物理层的关键技术之一。

在大规模MIMO 测试方面，在衰落信道数量和信号带宽方面有哪些特点优势？

答： 大规模MIMO 技术，主要是应用更多数量的空间衰落信道增加通信的容量，同时利用波束合成技术增加方向性，获得额外的增益，尤其对于NTN 非常有利。

仿真测试要遵循哪些测试标准？

答： 通信类可以遵循3GPP 的测试标准，NTN 部分还在R17 里讨论。

卫星系统测试方案上下行信道带宽如何匹配?

答： 如果是指低轨卫星，上下行信道带宽匹配主要涉及到多普勒频移的处理，时隙/ 帧的同步。

仿真测试会用到哪些仪器？

答： 如果是信道仿真，我们有信道模拟器 Propsim，如果是载荷的仿真，涉及到信号源、信号分析仪，矢量网络分析仪以及SystemVue 等系统级仿真软件。