引言：5G NTN时代的卫星通信架构
随着5G进入Rel-17及以后阶段，“非地面网络”（NTN, Non-Terrestrial Networks）被引入主流标准，实现天基卫星通信与地面蜂窝网络的融合 。《MSS参考架构1.0白皮书》第三章聚焦这种“天地一体”通信架构，详述关键网络功能和服务实现方式 。本章内容对于从事NTN技术的专业读者具有重要参考价值，不仅涵盖波束管理、网络选择/共享等核心技术方案，还探讨了消息、语音、数据等业务在卫星网络中的实现细节。本文将结合行业背景对第三章进行解读，提炼章内主旨与核心信息，阐释关键技术与架构组件的设计理念，并分析其对NTN产业链各环节的工程意义。同时，作为领先的NTN服务商，福联科技将分享我们对该参考架构在实际技术部署、软硬件集成、服务定义和商业化落地方面的理解与策略展望，助力读者全面把握天地一体化网络的发展方向。
第三章主旨与核心信息概览
本章定位与内容概要：白皮书第三章题为“通信架构”，旨在提出一个开放的卫星通信参考架构，以便MSS（移动卫星服务）行业各方在5G NTN框架下实现互操作和服务融合 。章节开篇强调：通过3GPP标准化的5G NR空口和5G核心网协议，结合LEO、MEO、GEO等轨道卫星，理论上可以为终端用户提供接近地面蜂窝网络体验的完整服务集（但须考虑更高时延限制） 。然而，实现这一愿景需要空间段和地面段的巨大投入，短期内难以一步到位 。因此，架构演进将从现有卫星资源出发：例如对于地球静止轨道（GEO）卫星，由于现有手机直连GEO存在链路预算挑战，初期可通过NB-IoT窄带物联网技术来提供基础服务 ；而对于低轨道（LEO）卫星，当前的传统MSS星座能力有限，可考虑采用5G NR NTN技术配合专用终端作为起点 。总之，本章聚焦透明转发架构（即卫星不做基带处理的“直通式”卫星）下的开放参考系统 。未来版本或将拓展到再生式有效载荷卫星的集成，但在1.0版本中优先解决透明转发场景下的关键问题。
关键主题与框架：第三章首先介绍了通信架构设计需考虑的主要运行概念（CONOPs），包括波束与小区管理、接入与负载管理、控制信令、位置管理、移动性管理以及漫游和合法截获等 。围绕这些概念，章内定义了四大优先关注的主网络功能：资源管理、网络选择与标识管理、漫游考虑、网络共享。随后，章节讨论了业务实现部分，分别针对消息、语音/电话和数据业务阐述在NTN环境下的实现方案 。通过这一体系结构，白皮书为卫星通信如何融入5G生态提供了清晰的蓝图：既包括底层技术（如波束跳跃、卫星轨道信息融合、频谱动态调整等），也涵盖业务层面的应用实现（如卫星短信、语音通信模式、数据承载优化等)。以下，我们将深入解析这些关键技术组件与设计理念。
关键技术、架构组件与设计理念详解
第三章提出的通信架构涉及多个关键技术模块和设计理念，解决了卫星接入5G网络时面临的特殊挑战。下面按照章节内容逐一解析这些组件：
1. 资源管理：波束调度与信号优化
卫星资源特性：卫星由于功率和载荷处理能力有限，在覆盖广域时需要精细的资源调度策略 。为提高频谱利用和覆盖效率，白皮书提出通过高效频率复用和波束跳跃（Beam Hopping, BH）技术来动态分配资源，减少干扰并提升覆盖性能 。波束跳跃指卫星在时间和频率上快速切换或同时形成多个波束，按需点亮覆盖区域的技术：卫星通常可同时激活N个波束（受限于卫星射频功放功率和RF链路数），在给定时刻为卫星足迹中的M个小区提供服务 。通过时间复用和频率复用，卫星可以在不同时隙为不同地面区域提供信号，或者通过频率复用来增加并行波束数量，从而扩大覆盖和容量 。例如，采用3倍频率复用（FR3）可以在一定程度上增加并行波束数，但也受限于RF链路数量 。BH调度方案有两类：其一是预先规划的周期性波束照明图（考虑历史流量分布），其二是按需驱动的动态波束分配（根据用户数据到达即时点亮相应波束），或者两者结合 。由于卫星姿态和轨道变化缓慢，BH计划往往需提前制定，难以毫秒级实时调整，但可以以时隙为粒度进行周期性切换 。通过合理设计波束跳跃方案，卫星系统能够在保障覆盖的同时，将功率和频谱资源集中投向需要的区域，动态响应业务需求并最小化波束间干扰 。这对于提升卫星网络的频谱利用效率和服务质量至关重要。
卫星追踪与小区信号：在资源管理中，一个重要组件是卫星追踪器功能。由于5G系统原本为地面固定基站设计，需要将卫星的动态行为纳入系统而不破坏现有架构。卫星追踪器模块扮演桥梁角色，将卫星星历和姿态等信息实时提供给5G RAN系统，但又将卫星特有的运动规律尽量对RAN透明化 。通过将卫星的行为与RAN运行隔离，能够最大程度复用现有地面5G方案，同时利用卫星信息实现连续覆盖 。具体而言，卫星追踪器负责跟踪当前卫星位置，并决定在RAN覆盖图中何时“激活/停用”某颗卫星来提供覆盖 。这种动态接力机制确保了当一颗卫星渐出视线时，另一颗卫星无缝接替，为地面用户提供持续服务。这实际体现了3GPP NTN提出的“地球固定小区”（Earth-Fixed Cell/Earth-Fixed Area, EFA）概念：网络将地面覆盖区域划分为若干静止的网格或小区，卫星在轨道经过时按顺序为这些区域提供服务，从而让终端感觉“小区”是固定不动的，即使实际服务它的卫星在轮换 。每个地固小区对应卫星足迹上一块固定区域，卫星在飞越时为该区域提供信号，然后移交给后续卫星接续覆盖 。采用地固小区可以简化终端的移动管理，因为用户移动时看到的小区边界相对稳定，不必频繁切换PLMN或区域。
与此同时，5G NR对小区广播信号（同步信号、广播信道等）有强制的周期要求。若每个卫星波束小区都持续广播这些NR必选信号，在波束跳跃场景下将产生显著开销，占用大量资源 。为此，架构提出了强制信号优化方案，确保在任一时隙只有一个小区在传送必选信号，从而使空闲小区的信令占空比降至约2.56% 。换言之，通过让多个波束小区轮流广播同步信号，一个空闲小区只有1/39的时间在发送信令，其余时间可将资源用于业务传输 。这一“波束仲裁”机制极大降低了由于波束跳跃导致的信令冗余。白皮书进一步描述了波束跳跃架构与5G调度的交互：其首要目标是尽量避免对现有NR系统设计做出重大修改，通过在调度层适配波束切换的周期性，使传统地面NR基站的架构也能支持卫星波束的切换 。同时，引入波束仲裁器功能，与卫星追踪器配合，决定哪些波束在何时发送广播信号，解决多波束共存时的小区信号调度问题 。通过这些设计，参考架构在卫星资源受限的情况下，最大程度保证了通信容量和性能 。总而言之，资源管理部分的技术要点在于波束规划与调度：既充分利用卫星有限功率/频谱资源提供覆盖，又遵循5G协议规则优化必要信令的开销，二者结合使卫星网络能够融入5G体系并提供高效服务。
2. 网络选择与标识管理：动态接入与漫游机制
网络选择挑战：卫星NTN系统引入后，用户终端面临多重网络可选：地面蜂窝网络（TN）和不同卫星网络（可能分属不同运营商或轨道类型）。第三章指出，当引入地球固定小区和大型跟踪区域时，终端的网络选择逻辑变得复杂 。特别是，不同轨道高度的卫星，其覆盖的小区直径差异巨大——LEO卫星由于距地近，一个波束可能覆盖几百公里直径；而GEO卫星距地远，一个波束可覆盖上千公里甚至整个国家 。因此，传统3GPP移动性管理（Tracking Area/Location Area）的规则需要调整，否则终端可能频繁地在巨大小区间切换或错误判断漫游状态。3GPP倾向于保持终端行为与已有规则兼容，这使得如何让终端选择“正确”的网络成为难点 。
网络标识管理：为了在多网络环境下引导终端选择合适的卫星接入，架构提出了网络标识管理策略。卫星系统需要能够广播适当的PLMN ID（Public Land Mobile Network标识），让用户识别并附着到对应的卫星网络资源上 。这意味着卫星可能需同时广播多个PLMN ID：例如既广播其自有的SNO（卫星网络运营商）编号，也可替代地广播合作MNO的PLMN，以实现对不同用户的“本地化”服务支持 。系统需要灵活处理MNO和SNO双方的PLMN ID，有时终端连入卫星时显示的是本运营商的网络（延伸覆盖模式），有时则是卫星自己的网络标识（漫游模式） 。此外，在多星座协同的场景中，不同轨道或星座可能各自对应不同网络代码，为实现无缝切换，需要进行PLMN ID协调：统一不同轨道间的标识优先级，以便终端在多轨道覆盖区域按期望策略选择网络 。例如，当LEO和GEO卫星共同覆盖某区域时，可通过广播特殊标识或网络偏好，让终端优选低轨高带宽服务，除非不可用再转GEO低速服务。
动态频率与地域合规：网络选择管理还涉及频率和地域监管。卫星覆盖通常跨越国界或地区，而各地对卫星频谱的许可和要求不同。架构明确，卫星系统必须在边界条件下动态切换频段或信道，以符合法规和牌照要求 。换言之，当卫星飞越不同国家或授权区域时，其下行/上行频率可能需要调整，以使用在该区域合法的频段。这对终端和网络设备提出了频率灵活性的要求，但又需保障切换过程平滑，不致中断服务。有了地固小区概念，频率切换可以与区域单元边界对齐，实现按区域频谱规划。例如，在卫星足迹图上预定义不同区域使用不同频率，一旦卫星进入某区域覆盖，就自动切换到对应频点发射。通过这种机制，网络在全球运营时既保持技术一致性，又满足各国监管，确保真正的全球无缝连接。
漫游与清算：在终端网络选择背后，更深层的是运营商之间的业务关系。白皮书3.2.3部分专门讨论了网络选择与漫游的考虑。当卫星作为MNO的全国漫游补充时，SNO与MNO需要事先签订详细协议，包括用户归属、网络互连类型、可用服务及管理方式，以及计费结算等 。情景可能多样：若用户走出本运营商地面网络，会先按照传统漫游协议接入另一MNO（如果有合作漫游伙伴） ；但当连漫游伙伴的地面覆盖也没有时，用户将附着卫星网络。在这种“超出地面漫游范围”的情况下，服务与收费可能依据SNO-MNO间的特殊约定而变化 。由于存在多种商业模式（例如SNO批发容量给多个MNO、SNO作为独立运营商直接服务用户等），第三章呼吁分析可能的国家和国际漫游模型，包括外部清算中心的引入 。通过借鉴传统蜂窝漫游的清分机制并加以拓展，卫星网络才能支撑跨运营主体的用户无缝连接。简单说，卫星通信作为移动通信的延伸，**需要解决“谁的用户”“谁来收费”**的问题——这既是商业议题也是技术议题，因为涉及到核心网对接、用户认证、计费系统等方方面面。
3. 网络共享：多运营商协同的架构选项
卫星系统建设成本高、覆盖范围广，一个卫星星座往往服务于多个地区和运营商。为了提高效率、降低单家运营成本，网络共享成为NTN领域的重要趋势。第三章3.2.4节提出，卫星资源共享可以从频谱、时间或逻辑上进行划分，以实现多方共用 ：
频谱层面共享：将不同频段分配给不同运营商或服务，实现同时通信且互不干扰 。这类似于地面网络中运营商各用各的频率，但共用卫星载荷。优点是隔离简单，但需要足够频谱资源支撑每家需求。
时间层面共享：按时间片分配卫星使用权，不同运营商轮流占用卫星信道 。这种方式确保每家在各自时隙独占资源，但在时域上需协调好业务连续性。
逻辑层面共享：通过网络虚拟化，把卫星系统划分成多个虚拟区域或逻辑管道，各运营商在同一物理基础设施上并行运行 。这类似于网络切片/MOCN的理念，让多租户共享硬件但逻辑隔离。
白皮书进一步从SNO视角定义了三个网络分界点（demarcation points）来分析共享架构 。每个分界点对应不同层级的共享划分，对应不同的功能职责与商业模式划分 ：
物理层分界：在物理层/接入链路处划分资源。SNO可能仅提供射频传输管道，各参与MNO自行管理以上层网络。这种模式下，卫星充当“空中光纤”，硬件共享，业务隔离。
网络层分界：在网络层（如RAN或核心网接口）进行划分。SNO运行共享的RAN，随后将流量分割交给不同MNO的核心网处理（典型即3GPP的MOCN，多运营商核心网共享同一RAN ）。各MNO共享基站/卫星接入，但各自核心保持独立。
应用层分界：在应用/业务层划分，即SNO提供端到端服务，再通过接口与各MNO的业务系统对接（类似于MVNO模式）。这种情况下SNO几乎承担了完整网络功能，各MNO以服务接入形式参与。
上述三种模式类似于地面网络共享的不同深度：从共享铁塔到共享接入网再到共享核心/业务。白皮书引用了GSMA的5G共建共享指南，以及3GPP有关MOCN（共享RAN）和MORAN（共享站点但不同载频）的标准 ，表明卫星网络共享将借鉴地面成熟做法。对于卫星而言，共享架构的选择影响深远：物理层共享意味着各运营商对卫星资源直接调度，协调难度高；网络层共享通过SNO集中调度，效率较高，但需解决跨核心的漫游路由；应用层共享则更像批发零售关系，SNO统一运营网络，再与多个品牌合作。这三种模式需权衡功能实现复杂度和商业利益分配。值得一提的是，共享还需考虑波束仲裁等前述技术：例如多运营商共享一个卫星RAN时，波束资源如何按比例分给各家，如何确保服务质量隔离等，都需要在架构中明确约定 。第三章通过对这些选项的分析，为卫星运营商和移动运营商探索合作提供了框架参考：网络共享可以降低成本、加快覆盖，但需要清晰的技术接口和分工协议，以实现各参与方的高效协同。
4. 服务实现：消息、语音与数据在NTN中的应用创新
在建立了上述网络架构基础后，本章最后一部分（3.3节）讨论如何在NTN环境下实现各种常见电信业务，包括消息（Messaging）、话音/电话（Voice/Telephony）和数据服务。这部分从应用层角度出发，探讨不同服务类型的实现方案及其对终端和网络的要求，为产业各方提供了工程实现层面的指导。
(1) 消息通信：支持紧急与日常的多样化消息服务
卫星通信由于覆盖范围广，在应急通信和基础消息上有天然优势。参考架构总结了四类消息服务场景 ：单向紧急消息（如仅下行广播灾害警报）、双向文本消息（普通收发短信）、双向IoT消息（物联网设备小数据传输），以及双向多媒体消息（带有图片等富媒体的消息）。针对这些场景，提供了四种实现选项 ：
NAS信令传输短信（SMS over NAS）：利用4G/5G核心网的NAS信令通道发送短信，是传统SMS在LTE中的实现方式 。这种方案仅支持文本，适用于紧急通知、短文本和物联网小数据。架构指出SMS over NAS有两种技术路径：一种是通过MME的SGs接口连接到MSC再到短信中心（SMS-C），利用传统MAP信令转发短信 ；另一种是通过MME的SGd接口直接与短信中心对接，采用Diameter协议传输短信 。大部分运营商仍采用第一种方式（SGs）以兼容2/3G系统，因此SNO若要提供SMS服务，可能需要在其访问网络实现一个模拟MSC/VLR的功能，与MNO的HLR/SMS-C对接 。这意味着卫星接入网要支持一定的电路域功能，否则要求运营商升级短信网关至全IP化，现实中难度较高。所以对于SNO来说，实现SMS over NAS是一条低门槛切入消息服务的途径，但需准备好应对传统网络接口的集成工作。终端方面，只要支持LTE/NR的短信功能即可，无需特殊修改。
IMS协议消息（SMS over IP / RCS）：利用IP多媒体子系统(IMS)承载消息，包括通过IMS的IP-SM-GW发送普通文本SMS，或通过富通信业务(RCS)的应用服务器发送多媒体消息 。这种方式适用于所有类型消息，优点是直接使用IMS，可以与电话号码绑定并支持多媒体。同时，其漫游架构采用S8 Home Routing (S8HR)模式，即消息回到归属网处理，不在访问网截留 。这样SNO无需部署完整消息平台，只需提供IMS连接通道。终端需支持IMS及相关消息应用（如支持RCS），网络侧要求MNO具备IMS功能。当前越来越多运营商部署了IMS和RCS，卫星接入如果能以数据方式把消息送达归属IMS，可以实现与地面一致的体验。这对日后卫星短信与地面短信融合非常关键，用户在卫星覆盖下发短信，与在地面时无异。白皮书也提示IMS方案依赖行业对IMS消息的支持度，但从长期看，这是最规范和全面的消息解决方案。
非IP数据传输 (NIDD)：这是一种针对物联网场景的消息方案，利用核心网提供的非IP传输服务，将设备数据通过控制面发送至专用应用服务器 。NIDD允许终端不使用IP栈直接将数据送入网络，对于紧急消息、文本和IoT数据都适用 。在实现上，归属运营商的核心网部署服务能力暴露功能(SCEF)，提供API接口给应用服务器，终端发送的数据通过NAS传到MME，再由SCEF转发给应用服务器 。NIDD优点是终端和网络负荷低、安全性高（数据直接走信令通道并受信令加密保护），在NB-IoT市场已被广泛采用 。然而其局限在于当前漫游标准未成熟（虽有T7接口定义漫游NIDD，但产业落地少），因此不推荐用于跨运营商漫游的业务。NIDD更适合SNO直接为物联网终端提供服务，或OEM厂商与单一运营商合作的闭环系统 。终端需有NB-IoT模块支持NIDD，网络需相应部署SCEF等功能。
OTT应用消息：即通过互联网数据的第三方应用（微信/Whatsapp等）发送消息。对网络而言，它和普通数据业务无异，无法区分管理 。因此白皮书对此未展开讨论，只强调这类服务在卫星链路上与其他数据流等同 。对于卫星运营者来说，OTT消息的质量完全取决于其提供的数据连接质量，本身不做特殊保障。不过，在紧急情况下，运营商可以提供定制OTT应用或优化途径作为补充。
综上，消息服务在NTN上的实现从传统SMS到IMS/RCS再到物联网专用方案一应俱全。设计理念是在兼顾现网兼容性的同时，逐步引入IP化、标准化的方案：短期可通过NAS承载确保基础通信；长期应过渡到IMS统一承载短信和彩信，实现与地网无缝融合；而针对海量IoT设备，NIDD等方案提供了高效的非IP路径。在工程上，这提醒终端厂商需要支持相应协议栈（如SMS over NAS、IMS），网络集成商则要准备好对接传统短信网关或部署SCEF接口等。
(2) 语音通信：从OTT到IMS的分层语音方案
语音业务在卫星通信中同样重要，尤其在应急和偏远地区通信场景下。有别于地面网络，卫星语音需要考虑管制要求（如应急呼叫接入公共安全网）以及终端能力。白皮书将卫星语音通话分为三类 ：非受监管的紧急呼叫（指不直接接入官方应急系统的求助，比如求救热线由卫星运营商处理）、非受监管的双向普通通话（一般个人或企业通话，不要求接入公共电话网），以及完全受监管的双向通话（即传统电话业务，需连接公共电话网/PSTN并支持紧急呼叫接通官方救援） 。针对这些场景，提出了三种语音实现模式 ：
OTT语音应用：对于不涉及公共电话网和监管要求的语音（前两类非受监管通话），可以采用OTT方式 。即用户通过运行在终端操作系统上的第三方语音App，通过卫星的数据链路实现VoIP通话 。这种方式不使用终端的蜂窝语音模块，也不需要IMS支撑，完全在应用层实现。因此，它不提供传统电话号码拨打，也不接入PSTN，仅在App内通信，或拨打特定互联网号码 。优势是实现快速：卫星运营商无需部署电信级语音核心网，只要提供IP数据通道，应用层即可推出语音服务 。终端需要支持第三方语音应用运行和所需编解码器；网络侧需为该应用的数据流提供一定QoS保证，比如配置URSP规则识别该App流量并应用RoHC压缩减少卫星链路开销 。这种方案可视为卫星语音的起步方案，适合用户自发使用或运营商推出专用App来提供非紧急语音服务（如卫星对讲、团队通信等)。但由于不接入电话网，它无法拨打常规电话或紧急号码，因此无法满足全面的语音通信需求。
标准IMS语音（S8HR模型）：这是面向完整电话服务的方案，适用于所有类型语音，包括受监管的通话 。S8HR指在LTE漫游中普遍采用的一种VoLTE漫游架构——“S-GW经由S8接口回传归属”（即Home Routing），其理念是在访问网（这里是卫星网络）仅做IP承载，所有IMS信令和媒体流都回到用户归属运营商的IMS网络处理 。在NTN场景，应用这一模型意味着：用户在卫星覆盖下拨打电话时，使用与地面相同的手机号码，通过终端内置的IMS客户端发起VoNR/VoLTE呼叫 。卫星接入网将语音的IP数据透传至MNO的IMS核心，由后者完成用户鉴权、呼叫建立、连接PSTN或对端用户等所有功能 。这样用户体验和号码都与地面一致，实现真正“一号通”。然而挑战在于卫星链路特性：较大延迟和窄带可能需要特殊编解码器（如NB-NTN下可能需超窄带编解码）以及信令优化（例如采用SigComp压缩SIP信令） 。白皮书建议，这些增强需在终端IMS客户端和运营商IMS网元（如P-CSCF、媒体网关MGW）中实现 。所有参与NTN的运营商都需升级其IMS以支持卫星优化（否则用户漫游到卫星时语音质量无法保证） 。GSMA的NG.114文档规定了VoLTE/VoNR的最低要求，而卫星场景下可能无法完全满足其中某些功能，如QoS流的精细保障、IMS紧急呼叫优先等 。因此在NB-NTN等场景下，可能不得不牺牲一些功能，但总体遵循IMS架构。尽管实现复杂且需要产业各方协调，标准IMS语音是实现卫星语音全面融入主流通信的理想途径：用户不感知差异，监管部门也认可（因呼叫通过正规运营商IMS，可接入公共应急和监听体系）。对于SNO而言，这通常意味着与MNO深度合作共建服务。
双SIM卡IMS模式：这是另一种思路，即用户设备上增加一个由SNO提供的独立SIM卡（或eSIM档案），专门用于卫星网络通话 。所有卫星语音用户通过SNO的网络开户，拨打卫星电话时使用SNO分配的号码，平时在地面则用原MNO号码通信 。这种模式相当于用户有两个电话号：地面网络一个，卫星网络一个 。双SIM在地面很常见，但在NTN情境下略显不便：因为当用户出陆地覆盖范围时，需要手机自动或手动切换到卫星SIM才能接打电话，不够无缝 。此外，不同号码也意味着别人联系你时需要知道你当前在用哪张卡。尽管如此，此模式实现上稍简单：SNO自行构建一套IMS或语音服务，只需自身实现相应优化，不用协调每个MNO升级IMS 。终端需要支持双SIM双待并能在无地网时使用卫星SIM进行IMS通话。白皮书也提到，该方案在地面尚可（比如用户用SIM1打电话、SIM2上网），但对于TN/NTN结合来说用户期望能自动切换到卫星以不中断通信，双SIM方案做不到完全透明 。因此作者认为此模式并非NTN语音最佳实践，但不失为过渡时期或特定行业用户的一种选择（例如政府或企业配发专门的卫星SIM用于备用通信）。
(3) 数据业务：窄带物联到宽带应用的承载优化
数据服务覆盖范围极广，从物联网设备的低速数据到个人消费者的宽带上网。白皮书将数据应用粗分为特定用途的数据应用（如针对某行业/任务的专用数据业务）和一般用途的数据应用（大众互联网接入等） 。在NTN环境下，根据使用的空口和核心网不同，有以下几类实现机制 ：
控制面承载数据（DoNAS，NB-NTN）：全称“Data over NAS”，即通过控制面信令传送用户数据，前面SMS和NIDD其实就是此思想的具体业务应用 。在NB-IoT卫星场景下，DoNAS是主流模式——终端不建立用户面承载，而是利用RRC/NAS信令直接把数据发给核心网MME，再交到应用服务器 。其好处如前述：安全有保障（复用信令加密）、终端功耗低、协议栈简单，并且目前绝大多数NB-IoT应用都采用这种模式。缺点是在这种模式下没有传统分组数据承载：无法同时支持语音和数据的分离，也没有小区间切换（终端移动时通常靠重新接入或RRC重建） 。因此DoNAS适合静止或低移动性的物联网终端发送小数据，不适合需要连续大数据传输或频繁移动场景。对于工程实现，终端和基站只需实现NB-IoT协议标准即可，核心网MME/SGW需要支持通过NAS提取数据并送往SCEF或PDN网关。在当前阶段，DoNAS是卫星NB物联网的首选方案，因为简单可靠且已有成熟实现。
用户面IP承载（IP over User Plane，NB-NTN）：这是在NB-IoT场景下开通用户面的方式，让终端通过SGW/PGW与外部网络通信 。它等价于传统LTE的数据承载，只不过用在NB-IoT窄带上。优点是可以支持QoS和不同承载，从而可以有更丰富的应用（包括在窄带上尝试多流），也支持基本的切换机制 。但现实中NB-IoT很少使用用户面IP，因为NB应用大多不需要完整IP连接，而且NB在EPC架构下动态QoS管理不灵活 。另外NIDD在这种模式下仍可用，但实现复杂度上升 。目前市场采用此方式的不多 。可以预见，若未来某些NB-NTN应用需要直接IP访问（比如终端要通过卫星直接连云端某服务），这种模式才有用武之地。对于终端/芯片则需支持IP协议栈和PPP/PDCP等，比纯信令模式更复杂。
5G核心下的基础数据（NR-NTN无特殊优化）：在NR NTN场景，若不做特别区分，卫星网络可以提供类似地面网络的best-effort数据服务。即终端连上卫星NR后，获取默认PDU会话，直接访问互联网或专用数据网络，与常规5G用户体验相近。架构指出，这种基础数据服务不需要特殊的网络或终端改造，可以看作“开箱即用”的卫星数据管道 。当然，由于卫星带宽有限，实际可能需要对流量进行策略管理。例如，可以结合网络切片或终端的URSP规则，将某些耗流量的应用禁止在默认切片上，只有订阅高级服务的用户才能访问 。但总体而言，这是提供普适连接的简单途径。对运营商来说，可将其视为“基本包”，用户连上卫星即可获得低速、尽力而为的上网能力。
5G核心下的切片定制数据（NR-NTN高级服务）：为更好利用卫星稀缺资源，架构设想运营商可提供差异化的数据订阅。例如，在窄带卫星信道上，某些高带宽或热门应用的使用权限可以作为增值服务，通过更高资费订阅提供 。具体做法是运用5G的网络切片和URSP技术：将特定应用与特定网络切片关联，购买高级服务的用户终端接收到URSP策略，只有当连上高级切片时才能启用这些应用 。终端和网络需支持URSP和切片功能，并具备识别和阻断应用的能力 。举例来说，高清视频流可能被限制为高级切片使用对象，普通用户在卫星链路上将无法播放高清视频，以节省带宽。同时，白皮书强调，为达到良好效果，应用开发者也应使其APP对卫星网络“知情”（NTN-aware），例如选择对高时延/窄带更友好的编码算法 。此模式反映了未来卫星5G商业化的一种策略：通过网络切片实现精细化服务，既保障基本通信权益，又通过增值服务获取收益、管控资源。这对于卫星运营商的商业模式设计很有启发意义。
综上，业务实现部分体现了参考架构“自下而上”兼容演进的思想：以现有技术为基础，逐步升级以支持更多服务类型。从工程角度，终端厂商应关注在卫星模式下新增的功能支持（如IMS, NB-IoT协议, URSP策略等），网络设备商要考虑NTN特有的优化（如长时延下的HARQ/调度调整，切片隔离策略，SCEF接口等等）。而运营商则可以据此规划业务线路图：先行提供短信/IoT等基本服务打开市场，再稳步过渡到语音、宽带上网等综合服务，在条件成熟时引入高级业务模式以增加营收。
对NTN产业链各环节的工程参考意义
《MSS参考架构1.0白皮书》第三章所提出的通信架构，对整个NTN产业生态具有重要的工程指导意义，各类参与者都能从中获得有价值的参考：
卫星运营及制造（SNO/卫星厂商）：参考架构明确了卫星通信融入5G体系需具备的关键能力，如波束跳跃调度、地球固定小区规划、星历信息播报（如SIB19）、动态频率切换等。这为卫星星座设计提供了具体指标：卫星应支持快速波束指向切换及频率复用技术，以满足蜂窝小区信令要求 ；星上或地面控制系统需实时向5G网络提供卫星位置、运行状态，以实现与地网的透明衔接 。同时，架构中对透明转发的关注意味着短期内卫星载荷以转发式为主，这对卫星厂商是利好——可以利用现有转发卫星平台，通过升级地面设施实现5G连接，而无需等待新一代处理卫星全部就绪。对于卫星网络运营商而言，章节提供了网络共享和漫游模式的蓝图，使其在商业规划时有据可依：例如可考虑以MOCN方式与多家MNO合作共享星座资源 ，或通过清算机制与漫游平台对接，实现“一张卫星网服务全球运营商”的模式 。总之，在卫星端，白皮书相当于定义了一个卫星支持5G的功能清单，推动卫星制造和运营从业者按照标准化方向改造产品与服务，为后续与电信行业的融合奠定基础。
网络设备与集成商：地面网络设备提供商和系统集成商可以从中了解5G核心网和RAN需要做哪些适配才能接入卫星。比如RAN侧要接受更大的时延、频偏，需要增强随机接入过程和HARQ机制的适应性（3GPP已有规范如R17 NR-NTN)；核心网需要支持超大TA（Timing Advance）配置和Non-terrestrial特性的参数，尤其是定位/移动性管理需要处理地固小区概念。这些在白皮书背景部分和各功能介绍中都有所暗示 。具体到功能点，设备商应确保gNB软件支持波束管理接口，例如预存波束跳跃计划或从卫星追踪器获取beam schedule，并在调度中执行；核心网MME/AMF需支持SIB19星历信息处理，让终端能获取卫星轨道数据辅助定位和切换 。另外，传统网络功能如MSC/VLR可能在卫星接入网中重新登场以支持SGs接口的短信/语音，这对核心网厂商是新的机遇（提供轻量级MSC功能给SNO部署） 。网络集成商还能从架构的共享模式中找到为客户定制方案的思路：例如为一家卫星运营商搭建“多PLMN广播 + MOCN接入多核心”的平台，或者实现网络切片功能以支持差异化服务 。总体而言，该架构为设备商指出了研发方向：按照3GPP NTN标准，实现必要的新接口和新功能，使自己的产品能够参与 NTN部署；同时帮助集成商为运营商打造跨卫星-地面的混合网络，实现无缝漫游和共享运营。
终端与芯片厂商：对终端设备和芯片而言，本章列出的各种服务实现方式明确了终端需要支持的制式和特性。首先，终端必须支持卫星通信所用频段（如L/S波段，对应3GPP频段n255等 ）并具有足够的链路收发能力（例如合适的天线设计和功放，尤其对卫星上行）。在协议方面，如果瞄准NR-NTN服务，终端应实现Rel-17 NR NTN规范，包括新的同步捕获流程、差分时钟频移处理等；若聚焦物联网，则需支持NB-NTN模式以及NIDD等特定功能 。另外，白皮书点出了若干终端软件能力：如IMS能力（支持VoLTE/VoNR和SMSoIP），第三方应用QoS配置（支持URSP，根据应用切换切片） ，双SIM双待（在某些方案下）等。这给终端设计提供了方向，尤其对芯片厂商，意味着要在基带中增加对卫星模式下时延、 Doppler频移补偿的支持，以及NB-IoT卫星模式的优化。苹果、华为等巨头已在手机中加入卫星通信功能（目前多为紧急短信），未来会扩展到语音和数据。参考架构的标准化思路给终端厂商吃下定心丸：采用3GPP标准技术（如UE支持NR NTN协议栈、IMS），就能与各标准卫星网络兼容，而无需为每个卫星厂商定制不同实现。这降低了终端接入卫星的门槛，有望催生大批卫星物联网终端和带卫星功能的智能手机进入市场。对于模组和芯片商而言，这也是巨大的增量市场——要抓住，需要从现在开始研发符合NTN参考架构的产品，做到“天地通吃”。
移动网络运营商（MNO）：对于传统移动运营商而言，这份架构提供了一个将卫星纳入自身网络版图的路线图。运营商可以据此考虑与卫星方的合作模式：是采取网络共享的深度合作（如MOCN，共享接入网） ，还是漫游扩展的松散合作（SNO作为特殊漫游伙伴） 。不同模式对运营商的业务有不同影响：共享模式下，运营商的用户连接到卫星时依然显示本网PLMN，不会感知漫游，但运营商需要和其他MNO共享卫星资源，按协定分配容量；而漫游模式下，用户在卫星下可能显示SNO网络，需要打通跨网结算。白皮书对这些模式的探讨将帮助运营商评估各方案的优劣并做出战略选择。此外，从网络演进角度，运营商应关注自身核心网和BSS/OSS是否支持NTN特点，例如支持更大的传播延迟参数、核心网支持SBI19广播、计费系统支持卫星差异资费等。对于运营商市场部门，本章描述的服务类型（特别是高级数据切片和差异化应用）可作为产品创新的灵感：未来的套餐也许会包含“卫星应急保障”“全球短信”“卫星IoT专用通道”等，甚至提供分级的卫星流量服务。通过这些方式，传统运营商可以把卫星能力打包进自有服务，提升品牌竞争力和服务覆盖广度。
概而言之，第三章为NTN产业链各环节提供了共通的技术参考语言。它将卫星网络与地面5G网络的结合要点系统化，为产业链上下游校准研发和部署方向。遵循这套架构，各方将在接口、功能上更易协同，减少各自为政导致的不兼容，推动整个NTN生态的成熟。
福联科技视角：架构部署与商业化的实践洞察
作为中国领先的NTN解决方案服务商，福联科技对《MSS参考架构》所描绘的蓝图深有共鸣。在我们看来，第三章揭示的参考架构既是技术指南针，也是商业机遇指南针。基于自身实践经验，我们对其在部署、集成和商业化方面的理解和策略如下：
1. 技术部署与网络集成：参考架构明确了卫星接入5G的关键技术要素，福联科技在实际部署中也高度重视这些环节。例如，在波束管理方面，我们开发了智能波束调度算法，结合卫星轨道预测和地面通信负载数据，实现类似白皮书所述的预排班+按需调整的混合波束跳跃方案 。这样既保证热点区域有充足覆盖，又最大化利用卫星功率资源，避免“野生”波束照射造成浪费和干扰。我们的系统还实现了卫星追踪网关，将卫星星历信息实时接入5G基站控制单元，使卫星切换和小区切换平滑进行——终端无感知卫星在背后轮换，正是得益于架构中隔离卫星特性的设计。在网络选择方面，福联科技深知多PLMN策略的重要性。我们支持同时广播合作运营商的PLMN和我们的统一网络ID，终端会根据SIM配置自动选择。例如，我们的一张全球物联卡可以在地面优先本地运营商网络，当无覆盖时转入我们NTN网络，而用户仍保持原运营商品牌的标识。这符合架构中SNO为MNO延伸覆盖的模式，也得到监管部门的认可（主权合规NTN） 。此外，我们积极采用标准化接口集成：如利用3GPP定义的N系列接口将卫星接入我们的5GC核心，使NTN成为5G网络的一个“接入类型”而非独立系统。这种方式让地面现有OSS/BSS也能管理卫星部分，实现真正的天地一体。
2. 软硬件集成与终端适配：在设备层面，福联科技投入研发布局兼容NTN的软硬件方案。例如，我们与芯片伙伴合作开发支持卫星频段n255/n256的5G模组，优化其射频前端以兼顾地面和卫星信号收发。软件上，我们实现了终端协议栈的双模优化——终端在检测到卫星大时延环境时，会自动启用NR-NTN模式参数（如调整随机接入前导时长、激活HARQ自适应重传）确保连通性。这些改进均遵循3GPP标准，使终端能够无缝切换TN/NTN模式。对于物联网终端，我们提供支持NIDD的轻量级SDK，让传感器设备通过卫星发送数据时可以直接调用API，无需嵌入完整IP协议，大幅降低终端开发复杂度。可以说，确保终端易接入、易使用NTN网络是我们的一大着力点——唯有终端侧平滑，NTN规模应用才有可能。白皮书第三章中关于终端IMS支持、URSP切片的要求，我们也提前布局：例如我们的测试手机已经打通了卫星VoNR电话，全程使用IMS方式回归属网，验证了在卫星高时延下VoNR通话的可行性。这项突破印证了架构提出的IMS标准路径的正确性，我们相信随着运营商配合，这将成为未来卫星语音主流。对于尚未成熟的环节（如RCS消息、卫星专用编解码），我们通过软件升级机制随时准备适配产业最新进展，确保我们的终端和平台始终跟上标准演进步伐。
3. 服务定义与应用策略：基于架构提供的业务实现思路，福联科技制定了分阶段的服务推出策略。当前阶段，我们聚焦卫星短信和物联网消息两大应用。短信方面，我们已构建兼容MNO的SMS网关，支持卫星短信通过SGs接口进入运营商短信中心，从而实现用户在无地网时仍可收发短信（含紧急求助短信）而对方无感知差异。这正是架构中SMS over NAS方案的实践 。同时，我们也在推进与运营商合作开通IMS短消息，以期未来直接支持用户iMessage、RCS在卫星下使用。物联网消息方面，我们推出了卫星IoT连接平台，利用NIDD技术为工业设备和监测终端提供低功耗、小数据量的直连卫星服务。这种服务不依赖互联网，不怕网络隔离，非常适合应急和偏远物联场景。下一阶段，我们计划引入卫星语音与基础数据服务。为此，我们已验证OTT语音应用在卫星网络的可行性，并优化了RAN的RoHC功能来改善通话质量 。在商用上，我们考虑先推出企业级的卫星专线数据（对应架构的特定用途数据应用），如海上航运链路、森林防火视频回传等。这些场景带宽需求适中且付费意愿高，可作为NTN数据业务的切入点。随着星座容量提升，我们将逐步开放大众市场的卫星上网服务。届时，会借鉴架构提到的分级服务理念：提供基础的低速免费应急上网，并推出高级高速通道供订阅，以此实现可持续的商业模式 。在应用层，我们与合作伙伴正在打造NTN特色应用，如结合卫星定位和短信的户外安全服务、融合卫星通信的车联网紧急呼救系统等。这些服务都映射到参考架构的某个要素上：例如户外安全用的是单向紧急消息+双向文本，车联网紧急呼救涉及紧急语音和数据回传。通过模块化组合架构给出的技术选项，我们能够较快地孵化出丰富的卫星通信应用。
4. 商业化落地与合作拓展：福联科技深刻认同白皮书关于SNO-MNO合作模式的分析。在实际商业拓展中，我们采取了“双线并举”策略：一方面，作为独立SNO我们直接服务物联网企业和特定行业用户（如物流、能源企业），提供专用终端和连接平台，按设备收取服务费；另一方面，我们积极与移动运营商建立伙伴关系，成为其网络覆盖的延伸（即“卫星漫游伙伴”）。通过与多家国内外运营商谈判，我们的NTN网络接入其核心网，实现这些运营商用户在我们的卫星覆盖区无缝漫游上网或短信、甚至直接由运营商销售包含卫星服务的套餐。这种模式需要解决复杂的结算和服务管理问题，幸运的是白皮书给出了框架性的指引，例如引入清算所模式、定义用户归属和账单规则等 。目前我们也参与国内相关标准和联盟讨论，希望推动建立统一的NTN结算和运营规范。从商业视角看，标准架构降低了各方合作门槛：有了共同技术基础，运营商更愿意与我们对接，因为这不会破坏其现有网络结构；终端厂商也乐于合作，因为只要符合标准，他们的设备就能接入我们的网络开拓卖点。福联科技将继续秉持“主流标准优先”的策略——即优先采用3GPP标准方式实现NTN功能，而不走封闭专有路线 。我们相信，这是确保卫星通信规模化、融入主流生态的唯一道路，也是实现“天地一体、全球无缝连接”的产业共同愿景。
结语：通过对《MSS参考架构1.0白皮书》第三章的解读，我们可以清晰地看到未来NTN网络的发展脉络：从底层波束资源管理，到网络层互联互通，再到应用层的服务创新，每一环都有章可循。对于NTN产业链的所有玩家而言，这是一次难得的对齐——大家在同一份蓝图上找到了各自的位置和任务。福联科技将持续关注并实践这一参考架构，在技术上坚定走标准化、开放融合的路线，在商业上携手产业伙伴，共同开拓卫星通信的广阔疆土。正如白皮书所言，5G NTN赋予卫星通信一条进入主流电信体系的标准化之路，我们有幸站在这个新纪元的起点，见证并参与“天地一体”网络从愿景走向现实。未来已来，让我们拭目以待。
