비지상 네트워크(NTN, Non-Terrestrial Network)**와 위성 통신(Satellite Communication) . NR NTN (New Radio Non-Terrestrial Network) 향상

비지상 네트워크(NTN, Non-Terrestrial Network)**와 위성 통신(Satellite Communication)  . NR NTN (New Radio Non-Terrestrial Network) 향상

 

3GPP Release 18에서는 **비지상 네트워크(NTN, Non-Terrestrial Network)**와 위성 통신(Satellite Communication) 기술이 본격적으로 발전하면서, NR NTN (New Radio Non-Terrestrial Network) 기능이 대폭 향상되었습니다.
이는 LEO/MEO/GEO 위성 기반 5G 서비스, 재난통신, 원거리 IoT 연결, 해양·항공 커버리지 확대 등을 실현하기 위한 기술로 매우 중요합니다.

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1. NR NTN이란?

NTN은 지상 기지국이 아닌 **위성 또는 고고도 플랫폼(HAPS)**을 통해 무선 연결을 제공하는 통신 구조이며,
NR NTN은 5G NR(New Radio)을 위성 통신 환경에 최적화하여 제공하는 3GPP 기술입니다.

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2. Rel-18 기준 NR NTN 주요 향상 기능

기능 영역설명

LEO/MEO/GEO 위성 지원 강화	다양한 고도 및 궤도 조건에서 NR 프로토콜 동작 개선
위성 채널 모델링 개선	Doppler 보정, 위성 이동 경로 기반 지연 예측 향상
반복 접속 최적화	이동 위성 환경에서 RACH 및 HARQ 최적화
Differential Doppler 대응	여러 위성 또는 빔 간 속도 차이 보정 알고리즘 도입
NTN 핸드오버 및 Cell Reselection 향상	위성 간 또는 빔 간 원활한 Mobility 관리
UE-위성 직접 연결(UE Direct Link)	전용 NTN 단말이 아닌 일반 스마트폰의 지원 확대
IoT 향 NTN (NB-IoT / NR-Light over NTN)	초경량 단말용 위성 통신 표준 확장
NTN 슬라이싱 및 위치 정보 통합	위성 통신 기반 슬라이스 제어 및 UE 위치 기반 서비스 연동

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3. NR NTN 구조 개요

scss

 

[UE]
  │
  ▼
[Satellite Payload]  ← 위성 (LEO / GEO / HAPS)
  │
  ▼
[NTN Gateway (NGSO/NESO)] → 5GC (AMF/UPF/SMF)

• UE는 위성과 직접 NR 기반 통신
• 위성은 지상 게이트웨이로 트래픽 백홀 전송
• 5GC는 일반 지상망과 동일하게 처리

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4. 실용적 시나리오

분야적용 예시

해양/항공 통신	항공기 탑재 단말, 선박 위 IoT 기기와 위성 직접 연결
재난 복구	지상 기지국이 파괴된 지역에 임시 위성망 제공
산간·도서지역 통신망	광케이블 없이도 기본 통신 및 IoT 서비스 가능
글로벌 IoT 센서망	위치 기반 미세먼지, 기후, 수위 측정기기가 위성으로 연결

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5. Rel-17 대비 Rel-18 주요 차이점

항목Rel-17Rel-18

지원 위성 종류	LEO 단일 중심	LEO/MEO/GEO/HAPS 모두 표준화
모빌리티 처리	핸드오버 미흡	빔 간 셀 재선택, 핸드오버 기능 강화
보정 기능	기본 Doppler만	Differential Doppler, 지연 예측 강화
IoT 지원	NB-IoT over NTN 초기	NR-Light over NTN, IoT 타깃 최적화
일반 단말 지원	NTN 전용 단말 위주	5G NR 스마트폰까지 직접 연결 검토

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6. 표준 문서

문서주요 내용

TS 38.821	NR over NTN 물리 계층 요구사항
TS 23.501 / 23.503	NTN 환경에서의 Core 연동
TR 38.811 / 38.812	NTN 시스템 및 궤도 모델 정의
TR 23.700-98	NTN 활용 시나리오 및 UE 동작 정의 (Rel-18 핵심)