IEEE行業快報
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非地面網路（Non Terrestrial Network，NTN）是由衛星通訊網路、高空/空中平臺網路組成的網路總稱，與地面移動通訊系統成對應關係，是地面移動通訊系統向天空的延伸，將空間、空中和地面聯合在一起，組成一個立體化移動寬頻通訊網路，預期可實現全天候、全時段、全地域的話音和網際網路服務。NTN中的衛星通訊網路包括低地球軌道（LEO）、中地球軌道（MEO）和地球同步軌道（GEO）衛星、高空/空中平臺網路包括飛機、氣球和飛艇等。
非地面網路（NTN，Non-Terrestrial Network）相比傳統的地面網路，在技術實現和工程建設上的確存在一系列挑戰，這主要源於其需要克服空間環境的複雜性、訊號傳輸的長距離衰減、以及衛星和地面終端之間的動態連線等問題。NTN的研究和發展不僅具有重要意義，而且具備廣闊的發展前景。特別是在“手機直連衛星”技術快速應用、衛星系統建設成本持續降低、以及載荷關鍵技術逐步攻克的多重推動下，NTN為實現空天地一體化網路、全球移動覆蓋提供了現實可能，也為未來6G通訊的發展奠定了堅實基礎。這將極大地推動通訊技術的革新，促進全球資訊社會的進一步發展。在本期行業快報中，我們將重點介紹IEEE資料庫中關於“非地面網路（Non Terrestrial Network，NTN）”的最新研究。點選文末“閱讀原文”，即可獲得完成版PDF報告。
期刊推薦
期刊介紹：
月刊，關注無線通訊最新進展的高質量內容。鼓勵理論貢獻（包括新技術、概念和分析）和實踐貢獻（包括系統實驗和原型以及新應用）。涉及領域包括但不限於以下內容：調製和編碼、檢測和估計、分集技術和均衡、傳播和通道表徵、多使用者檢測、訊號分離和干擾抑制、DSP 在無線系統中的應用、寬頻無線通訊、網路架構和協議、無線系統的自適應天線、多址技術、空時處理、同步技術、多速率和多載波通訊、 安全隱私和身份驗證、系統和服務等。
該刊“非地面網路”相關的文章推薦：
1.Sustainable UAV Mobility Support in Integrated Terrestrial and Non-Terrestrial Networks
內容概覽：本文的主要內容是針對綜合地面和非地面網路中的可持續無人機移動性支援進行研究。文章提出了一種最佳化的無人機切換策略，旨在提高網路服務的連續性，並減少無人機的切換開銷。研究考慮了地面基站和低地球軌道衛星之間的切換，利用時間和空間的資訊來最佳化切換決策。透過大量的數值實驗，作者評估了所提出演算法的效能，並與其他現有方法進行了比較。
2.Collaborative Computing in Non-Terrestrial Networks: A Multi-Time-Scale Deep Reinforcement Learning Approach
內容概覽：本文主要研究了非地面網路中的協同計算問題，並提出了一種基於多時間尺度深度強化學習的方法。該方法以地球固定小區為背景，將資源管理和波束管理問題進行聯合最佳化，同時考慮了LEO衛星和UE之間的互相影響。具體而言，本文提出了一個兩時間尺度、兩代理的馬爾科夫決策過程模型，並採用信任區域策略最佳化演算法來實現UE和LEO衛星的協同決策。透過理論分析，本文證明了所提出方法的收斂性，並提供了收斂誤差和收斂時間的界限。最後，透過大量的模擬實驗驗證了所提出方法的效能和效果。
3.Transformer-Empowered Predictive Beamforming for Rate-Splitting Multiple Access in Non-Terrestrial Networks
內容概覽：本文的主要內容是關於在非地面網路（NTN）中，預測波束成形技術的研究。文章介紹了一種基於Transformer架構的預測波束成形模型TranCN，並提出了一個有效的訓練框架。研究表明，TranCN在NTN中具有優越的效能和效率，能夠顯著改善網路容量和使用者體驗。
會議推薦
會議介紹：
International Conference on Information and Communication Technology Convergence (ICTC)是一個專注於資訊與通訊技術領域的國際學術會議。該會議的目標是促進資訊與通訊技術的交叉融合、創新發展和實際應用，主題涵蓋了資訊與通訊技術的各個方面，包括但不限於人工智慧、物聯網、雲計算、大資料、邊緣計算、5G/6G通訊、網路安全等，為學者、工程師和行業專業人士提供了一個交流和展示研究成果的平臺。在會議上，與會者可以發表論文、展示原型和產品，並與同行進行深入的交流和討論。同時，這個會議也是一個產業合作的平臺，許多知名的企業和初創公司都會參加這個會議，尋找合作伙伴和投資機會。
該會議“非地面網路”相關的文章推薦：
1.Empowering User Capabilities via Non-Orthogonal Multiple Access in 3GPP Non-Terrestrial Networks
內容概覽：在本文主要研究了一種利用非正交多址 （NOMA）技術增強 3GPP 非地面網路（NTN） 中使用者初始接入容量的新技術。3GPP LTE 或 NR 中標準化的傳統初始接入方案採用基於競爭的方 法，導致 5G NTN 中使用者傳送的前導碼之間頻繁發 生衝突。為了克服傳統方法的缺點並增強未來6G NTN中使用者的初始接入能力，我們將NOMA方案 合併到傳統的初始接入方案中。更具體地說，我們 將NOMA方案應用於初始訪問過程的Msgɜ，從而顯著降低了衝突機率。模擬結果驗證了我們提出的 方案的有效性，並且我們還提出了未來研究的潛在 方向。
2.Main features of 5G New Radio for Non-Terrestrial Networks
內容概覽：本文主要討論了5G新無線電（NR）用於非地面網路（NTN）的主要特徵。文章首先介紹了NR NTN的主要挑戰和解決方案，並列舉了在3GPP NTN中仍存在的問題。接下來，文章介紹了NR NTN的技術挑戰、解決方案和剩餘問題，並展望了6G NTN的發展方向。文章還提到了NR NTN與窄帶物聯網（NB-IoT）/增強型機器類通訊（eMTC）的結合，以及在Release 17中對IoT NTN進行的研究。此外，文章還涉及到NR NTN中的時序同步、移動性、協議定時器的調整以及HARQ增強等方面的內容。最後，文章介紹了3GPP對NR NTN和IoT NTN的標準化工作，並展望了未來的發展方向。
3.Design of 5G Non-Terrestrial Network Handover using Transparent Satellite
內容概覽：本文主要介紹了一個正在開發中的TN/NTN（Terrestrial Networks/Non-Terrestrial Networks）切換模擬平臺，旨在評估和了解可實現的網路效能。該平臺由兩個模組組成，一個模組用於模擬基於NR（New Radio）和衛星之間的切換方案，另一個模組用於管理低地球軌道衛星（LEO）的移動性。同時，文中還介紹了使用CESIUM庫進行模擬視覺化的方法。
電子圖書推薦
電子圖書介紹：
5G Non-Terrestrial Networks: Technologies, Standards, and System Design是第一本專門將非地面網路 （NTN） 整合到 5G 生態系統中的多作者參考書。該權威資源由 3GPP 5G NTN 規範開發領域的領導者撰寫，涉及 5G 系統非地面元件的所有關鍵方面，包括標準化、架構、協議和監管注意事項。
本書介紹了非地面通訊的基本原理，定義了 NTN 架構和無線電協議棧，描述了支援移動性和無線電資源管理的應用等。該書涵蓋了用於 NTN 的 5G 基於新無線電的技術以及 LTE NB-IoT/eMTC，全面介紹了 5G-NTN 系統的獨特特性。在整篇文章中，作者提供了有關各種設計方法、技術選擇和權衡選項的見解。
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