NTN一致性测试

NTN（Non-Terrestrial Networks），即非地面网络，是指利用卫星、高空平台等非地面通信基础设施来实现全球通信覆盖的网络。可以为传统地面网络覆盖盲区，如偏远地区与农村覆盖提供通信服务；也可广泛应用于物联网、交通运输、应急通信与灾害救援、大众消费电子等垂直领域。

图：NTN网络主要构成示意图（地面基站+NTN终端+卫星及高空平台）

应用场景的多样化，同样带来了产品形态的极大丰富。其中最为基础的还是移动通信领域的产品，诸如芯片，模组，手机等。这些产品正式进入市场前，需要经历一系列严格专业的测试来保证其功能和性能。测试时常说的一致性测试，一般来说指的是3GPP协议一致性测试。本文要介绍的NTN一致性测试，主要是介绍射频（RF）一致性，无线资源管理（RRM）一致性和协议（Protocal）一致性的相关内容。

我们先对3GPP做一下简单介绍。3GPP的全称是第三代合作伙伴计划 （Third Generation Partnership Project）。最初是为了制定第三代移动通信系统的技术规范而成立的。随着移动通信技术的不断发展，3GPP的工作范围早已超出了3G，现在它负责制定和维护全球领先的蜂窝移动通信技术标准，包括 4G （LTE） 和 5G （NR），以及正在演进的6G技术等。

3GPP一致性测试是确保移动通信设备和系统符合3GPP标准规范的重要环节，主要用于验证设备或系统在功能和性能上是否严格遵循3GPP制定的技术规范，确保设备在全球范围内的互操作性，减少因兼容性问题导致的故障。这是一个国际标准体系，主要有3GPP技术规范，GCF认证标准和PTCRB认证标准组成。

3GPP技术规范是整个标准体系的核心，为一致性测试提供了技术基础。协议规范的名称通常由协议编号及Release版本号组成。4G标准主要参照TS36.xxx系列协议规范，5G标准主要参照TS38.xxx系列协议规范。相应的测试协议分别为TS36.521、TS36.523以及TS38.521、TS38.523等。

图 3GPP协议封面 ETSI （欧洲电信标准协会）是3GPP重要组成成员之一

图 NB NTN射频（RF）一致性测试协议TS36.521-4

图 NR NTN射频（RF）一致性测试协议 TS38.521-5

GCF （Global Certification Forum）中文名称为全球认证论坛。是由网络运营商、终端厂商、测试仪器厂商以及测试实验室组成的移动通信终端一致性认证组织。目的是通过独立认证流程来确保通性终端的全球互操作性。其测试标准基于3GPP规范，主要覆盖欧盟、亚太等地区。

PTCRB （PCS Type Certification Review Board）的中文名称为个人通信服务型号认证评估委员会。PTCRB认证是第三方认证机构执行的准强制型号认证，所有投放北美市场的PCS终端设备都要经过PTCRB认证，其测试同样基于3GPP标准。

GCF Work Item （WI） 是在移动通信终端一致性测试中用于定义具体测试范围和标准的分类体系。每个WI对应不同的技术领域，例如协议一致性、射频、性能测试等，并包含多个子项（sub-WI）以覆盖特定频段或功能。PTCRB 中类似的功能为Request For Test （RFT）。

3GPP在2022年发布的R17版规范，正式引入了对两种非地面网络的支持：NB NTN和NR NTN。NB NTN不仅会涉及到高轨卫星比如地球静止轨道卫星（GSO），也会有中低轨卫星即非静止轨道卫星（NGSO）上的应用。NR NTN目前则主要考虑NGSO。相应地WI和RTF也有所区分。

对于NB NTN技术，全球认证论坛（GCF）和个人通信服务型号认证评估委员会（PTCRB）已根据3GPP测试规范制定了详细的Work Item （WI）及子项（sub-WI） 和 Request For Test（RFT）：

对于NR NTN技术，目前使用的WI和RFT如下：

* 目前PTCRB仅对NGSO进项立项并发起了认证，GCF暂未开启认证。

* RF/RRM和PCT共用一个RFT，根据TC Cluster进行区分：

3GPP TPAC 是 GCF 针对 3GPP 一致性测试平台的认证标准，用以确认平台既符合 3GPP 规范、可用于设备认证，又保障设备的互操作性与合规性。TPAC认证确保了测试平台的准确性和可靠性。一致性测试用到的测试仪表，需要满足相应的测试平台认证标准（TPAC）并获取平台号。

罗德与施瓦茨（以下简称R&S）相关测试平台号一览：

了解了相应的WI /sub-WI或者RTF，知晓了相应的平台号，就可以清楚的了解到该项目的进度情况。

下图是GCF网站上WI-295-255对应的Approved TP Count信息。其他WI也可以进行类似的信息查询。

R&S不仅在NB NTN GSO和NGSO用例认证数领先，并且率先按照3GPP R17测试规范完成了NR NTN射频（RF）、无线资源管理（RRM）和协议一致性测试（PCT）的首批测试用例验证。这一里程碑式成果标志着R&S成为全球首家也是目前唯一能覆盖5G NR NTN所有三大测试领域、提供完整验证方案的测试测量供应商，有力推动了基于5G的非地面网络商业化进程。

图：NR NTN一致性测试解决方案的核心设备

——CMX500 OBT一体化测试仪

正如R&S移动通信测试业务副总裁Goce Talaganov所说：覆盖射频（RF）、无线资源管理（RRM）和协议一致性（PCT）的合规性测试，对于保障优质用户体验和构建稳定移动生态至关重要。R&S始终走在一致性测试技术前沿，提供覆盖三大测试领域的完整解决方案。

对于NB NTN协议一致性测试，R&S不仅可以提供针对GCF WI-333要求的R17新增的测试用例集，也可以提供基于原有NB-IoT WI的R13、R14延伸的测试用例集。对于射频及无线资源管理一致性测试，R&S可以提供WI-336要求的NB1、NB2、Inband、Outband等各个细分领域的相关测试用例。R&S不仅完成了GSO的用例认证，并且领先于NGSO各个sub WI的用例认证。

NB NTN 测试方案目前以 R&S®CMW500 综测仪为基础，其中R&S®CMW500适用于协议一致性 （PCT）测试；而R&S®TS8980 一致性测试系统适用于射频一致性（RF）和无线资源管理一致性（RRM）测试。值得一提的是，对于已有R&S®CMW500或TS8980系统的客户来说，只需要进行简单的软件升级，就可以非常容易地获得NB NTN的测试能力。

图 R&S®CMW500 协议一致性测试环境

对于NR NTN一致性测试，R&S是目前阶段唯一能覆盖三大领域的仪表厂家。可以提供PTCRB RFT-555要求的R17新增的测试用例集，包括Inband、Outband、NTN、TN+NTN等相关测试用例。R&S将持续完成相关用例认证工作，满足广大客户的测试需求。

NR NTN的测试则基于R&S最新的一体化测试仪CMX500 OBT，其中R&S®TS-CMX适用于协议一致性 （PCT）测试，R&S®TS8980 FTA-3A/PRE-3A一致性测试系统适用于射频一致性 （RF）和无线资源管理一致性 （RRM）测试。TS8980 FTA-3A/PRE-3A系统的强大优势在于，双机柜系统可以同时集成CMX500 OBT和多台CMW500，进而覆盖2/3/4/5G 射频（RF）一致性测试和3/4/5G无线资源管理（RRM）一致性测试。以上测试均使用统一的测试控制软件R&S®Contest，便于用户方便快捷地完成自动化挂测。

上面提到的各种测试用例集，均有一一对应的R&S软件选件来使能，方便用户根据实际测试需求进行升级或加购。各选件也提供详细的用例列表供客户筛选查对。对R&S相关产品感兴趣的客户，可以随时联系安泰测试，获取更加细节的产品信息。