系統描述
5G NTN模擬系統基于OpenAirInterface（OAI）最新develop分支構建完整的5G-NTN驗證系統，采用兩臺四通道SDR-LW 4940 Note設備分別作為gNB基站和UE終端，支持通過外接信道仿真器實現NTN通道模擬。系統完全遵循3GPP R17標準協議，已集成SIB-19廣播、ntn_Config_r17參數配置、PTRS相位跟蹤、多帶寬部件等關鍵NTN特性，支持通過配置文件靈活啟用NTN模式，實現端到端信令鏈與NTN流程的完整兼容。
系統組成
（1）兩臺可編程SDR（SDR-LW 4940 Note）
一臺SDR-LW 4940 Note運行OAI gNB 進程；另一臺SDR-LW 4940 Note運行OAI UE進程；兩臺設備之間直接空口互通即可完成地面場景端到端功能驗證。
（2）2根5G天線
用于發射、接收5G信號。
（3）一套5G NTN模擬系統軟件
基于OAI的5G NTN模擬系統軟件。
系統連接
（1）射頻的連接
采用SDR-LW 4940 Note模擬OAI gNB端，通過射頻線纜連接5G天線；采用另一臺SDR-LW 4940 Note模擬OAI UE端，通過射頻線纜連接5G天線。
（2）數據的連接
軟件層面部署OAI gNB端、OAI UE端的基于OAI的5G NTN模擬系統軟件。
系統指標
系統實現
此系統以OpenAirInterface最新develop分支為軟件底座，采用“兩端兩機”的典型形態：一臺SDR-LW 4940運行OAI gNB 進程；另一臺SDR-LW 4940運行OAI UE進程；兩臺設備之間直接空口互通即可完成地面場景端到端功能驗證。
5G NTN模擬系統框架圖（地面場景端到端功能）
當需要復現非地面（NTN）鏈路特性時，系統預留標準同軸與10 MHz/1 PPS同步接口，用于在兩臺設備之間串接外部信道模擬器，由其注入長時延、多普勒與衰落等衛星信道特性。如下圖所示：
NTN系統框圖（非地面（NTN）鏈路特性）
支持3GPP-R17標準
之所以選用 OAI develop，是因為該分支已經合入了多項與 R17-NTN直接相關的能力（例如在gNB配置中引入ntn_Config_r17結構，并在RRC/MAC路徑中調度SIB19，攜帶 NTN 的公共定時與星歷要素；PDSCH/PUSCH 的PTRS以及多BWP/FR1 100 MHz 等），支持 3GPP-R17 標準協議，支持 5G 與 5G-NTN 端到端協議棧。
同時，本系統支持在純軟件鏈路用rfsimulator注入延遲；實現了“空口直連可跑、需要時再接外部信道模擬器”的預留設計邏輯。
NTN rfsim系統框圖
支持端到端協議棧
核心網對接在系統總體目標方面，支持標準5G地面端到端，支持商用終端或對接第三方核心網，又能通過“參數與流程開關”進入R17-NTN的工作模式。用同一套 OAI 代碼與配置體系完成兩種形態的無縫切換：
l 當僅做地面5G SA端到端時，直接以OAI gNB + OAI UE + 外接 5GC跑通注冊與數據面；
l 當進入NTN演示/驗證時，保留同樣的部署，只是對gNB與UE的conf 中增加ntn_Config_r17、延長計時器、必要時關閉HARQ、并在需要時把外部信道模擬器插入兩臺SDR-LW 4940 Note之間。
核心網管理與第三方對接
本系統支持與第三方5GC 的互通，可以滿足核心網管理能力，同時支持第三方核心網對接。
系統交付時會同時提供基于容器或原生安裝的5GC選項，以及N2/N3口的抓包說明，顯示NGAP/GT-P-U/NAS的標準流程，形成至核心網側的“可視化與可核查”鏈路閉環。
非接入層信令展示
此系統還可以在 gNB/UE側開啟OAI各協議棧的詳盡日志。使用OAI自帶的KPI/可視化工具展示物理層狀態、吞吐與 MCS 選擇；另一類面向接入/核心側，提供Wireshark視圖，可以直觀看到從RRC Connection Establishment、Registration、PDU Session Establishment等的完整消息序列。
系統射頻指標
本系統采用的硬件層SDR-LW 4940 Note可以完全覆蓋FR1標準頻段、100 MHz最大小區帶寬，軟件層面，OAI的FR1能力可以支持100 MHz（并包含15/30 kHz子載波間隔及FDD體制），在交付配置中將默認按30 kHz SCS與100 MHz帶寬給出gNB與UE的示例參數。
系統支持基站/終端參數配置功能
此系統具備基站參數配置功能、具備模擬終端參數配置功能。我們在交付包中提供兩套已驗證的conf：一套用于地面 5G SA；另一套用于啟用R17-NTN參數。
在NTN 配置里，gNB的conf將取消注釋ntn_Config_r17樹狀段落，包含至少三類值：
一是 cellSpecificKoffset_r17，它決定上行調度等時序關系需要向后偏移多少slot 來“等待往返時延”；
二是 ta-Common-r17，它在 SIB19 中作為“公共TA下發給 UE；
三是可選的 ephemeris 信息（軌道相關的位置信息/速度信息字段），用于向UE提供額外的時間與頻率補償線索。與此同時，UE側conf會打開NTN解析路徑，讓UE在收到SIB19后按NTN參數計算其接入與上行時序。
系統支持商用終端接入地面5G SA
本系統支持商用終端接入地面5G SA，核心網完成注冊與 PDU 會話建立。
系統支持2X2 MIMO傳輸模式
系統支持2X2 MIMO傳輸模式，gNB的conf中對波束、層數、PTRS 與 DM-RS 等相關開關進行配齊。
系統支持基站切換
本系統支持基于已有標準地面切換的基站切換功能，并可拓展在NTN情景下新增或正在新增切換觸發機制（例如位置／時間／TA／Elevation‐based）。系統中支持切換功能，此功能可通過配置neighbor list + measurement +切換觸發+上下文遷移+切換完成。
配置清單
