地面移动通信的发展离不开一个重要国际组织所发挥的作用，即3GPP，全称为“the 3rd Generation Partnership Project”（第三代合作伙伴计划）。3GPP是1998年由6个伙伴组织（OP）发起成立的国际标准组织，最初的工作范围是为第三代移动通信系统制定全球适用的技术规范和技术报告，目前有7个组织伙伴（OP）和超过550多个的独立成员（公司），中国通信标准化协会（CCSA）就是7个OP之一。3GPP营造的生态系统非常成功，陆续承担了3G、4G、5G的标准制定工作。3GPP制定的标准规范以Release作为版本进行管理，平均一到两年就会完成一个版本的制定。

3GPP的R15是5G标准的第1个版本，于2018年9月冻结，是目前全球运营商5G建网广泛采用的基础版本。2022年6月完成协议冻结的R17则第一次引入了对非地面网络（NTN）的支持，标志着 5G 技术演进第一阶段的结束。其后的R18则是5G Advanced 的首个标准版本，它开启了新一轮无线创新并进一步实现 5G 愿景，2024年3月R18 ASN.1正式冻结，意味着5G-A开始转向产业推进的阶段。

图1 5G版本的演进

NTN是Non-Terrestrial Network，即非地面网络，3GPP给出的标准定义是“使用机载或太空运载工具搭载传输设备中继节点或基站的网络或网络段”，听起来有点拗口，简单来说，就是任何涉及非地面飞行物的网络的总称，其中包括卫星通信网络和高空平台系统(HAPs，High Altitude Platform systems)。NTN的提出使传统的3GPP地面网络突破地表的限制，向太空、空中、海洋、陆地等自然空间扩展，实现“空天海地一体化”的新技术。由于当前3GPP工作重点一直围绕卫星通信网络展开，所以狭义的NTN又主要指卫星通信。从3GPP R17到R19在支持NTN能力方面是不断演进的，它们的区别和进步主要体现在以下几个方面：

表1 3GPP 5G R17/R18/R19在NTN技术的演进

3GPR的R20版本在推进现有 5G 技术的同时将启动对 6G 的初步研究，是连接当前 5G网络与未来6G 技术的桥梁，为6G的发展奠定基础。而6G将在R21中得到更全面的演进（预计2027年以后），R21预计会产生首批正式符合IMT-2030要求的6G技术规范。

与5G NTN不同的是，6G NTN计划使用更高频段，如太赫兹频段，以及利用超高频（EHF）频谱等。这些频段能够提供更大的带宽资源，可实现更高的数据传输速率和容量，理论传输速率将比 5G 有极大提升。6G的网络架构更加复杂和多样化，是一个空天地海一体化网络，不仅包括卫星、无人机等非地面网络设施与地面网络的融合，还涉及边缘计算、分布式网络等先进技术，以实现更高效、更灵活的网络连接和服务，进一步拓展了应用场景。除了支持更广泛的物联网应用外，还包括全息通信、虚拟现实（VR）、增强现实（AR）、扩展现实（XR）等高级应用场景，以及为远程医疗、远程教育、智能交通等民生领域提供更强大的支持。

目前5G NTN分为IoT（窄带业务）和NR（宽带业务）两种。5G NTN 的 IoT 技术在一定程度上基于窄带物联网（NB - IoT）技术 针对卫星通信的长距离、大延迟、高路径损耗等特性进行优化。NR能够提供高速的数据传输服务，支持用户在移动设备上享受高清视频流、虚拟现实（VR）、增强现实（AR）等大流量、高带宽的应用。

与之相对应的传统卫星通信系统也有窄带卫星通信体制（GMR-1）和宽带卫星通信体制(DVB-S)，传统卫星通信体制大多是封闭的，没有形成产业规模，优势是通信体制和波形设计等针对卫星通信的传输特点进行了优化，更加适应卫星信道。图2是传统卫星通信体制和NTN各自的发展路径。

图2 卫星通信体制与3GPP体制演进对比

至于未来传统卫星通信体制会否被5G NTN所取代，不能一概而论。相对高轨卫星，低轨星座能更好地与地面系统相互融合。从产业化规模效应和天地一体化发展趋势，基于低轨卫星、面向公众的卫星通信很可能采用NTN技术体制。而基于固定卫星业务（FSS）频段的高轨卫星更多承担传统行业卫星宽带通信的需求，在未来天地一体化系统中的角色将主要体现在“基站回传”的应用场景中，而DVB-S2技术体制更能适应高轨卫星较长时延和功率受限的链路特点，因此在带宽传输效率上更占优势。NTN体制在高轨卫星应用场景下的技术性能表现是否优于DVB体制仍将拭目以待。