系统描述
5G NTN模拟系统基于OpenAirInterface（OAI）最新develop分支构建完整的5G-NTN验证系统，采用两台四通道SDR-LW 4940 Note设备分别作为gNB基站和UE终端，支持通过外接信道仿真器实现NTN通道模拟。系统完全遵循3GPP R17标准协议，已集成SIB-19广播、ntn_Config_r17参数配置、PTRS相位跟踪、多带宽部件等关键NTN特性，支持通过配置文件灵活启用NTN模式，实现端到端信令链与NTN流程的完整兼容。
系统组成
（1）两台可编程SDR（SDR-LW 4940 Note）
一台SDR-LW 4940 Note运行OAI gNB 进程；另一台SDR-LW 4940 Note运行OAI UE进程；两台设备之间直接空口互通即可完成地面场景端到端功能验证。
（2）2根5G天线
用于发射、接收5G信号。
（3）一套5G NTN模拟系统软件
基于OAI的5G NTN模拟系统软件。
系统连接
（1）射频的连接
采用SDR-LW 4940 Note模拟OAI gNB端，通过射频线缆连接5G天线；采用另一台SDR-LW 4940 Note模拟OAI UE端，通过射频线缆连接5G天线。
（2）数据的连接
软件层面部署OAI gNB端、OAI UE端的基于OAI的5G NTN模拟系统软件。
系统指标
系统实现
此系统以OpenAirInterface最新develop分支为软件底座，采用“两端两机”的典型形态：一台SDR-LW 4940运行OAI gNB 进程；另一台SDR-LW 4940运行OAI UE进程；两台设备之间直接空口互通即可完成地面场景端到端功能验证。
5G NTN模拟系统框架图（地面场景端到端功能）
当需要复现非地面（NTN）链路特性时，系统预留标准同轴与10 MHz/1 PPS同步接口，用于在两台设备之间串接外部信道模拟器，由其注入长时延、多普勒与衰落等卫星信道特性。如下图所示：
NTN系统框图（非地面（NTN）链路特性）
支持3GPP-R17标准
之所以选用 OAI develop，是因为该分支已经合入了多项与 R17-NTN直接相关的能力（例如在gNB配置中引入ntn_Config_r17结构，并在RRC/MAC路径中调度SIB19，携带 NTN 的公共定时与星历要素；PDSCH/PUSCH 的PTRS以及多BWP/FR1 100 MHz 等），支持 3GPP-R17 标准协议，支持 5G 与 5G-NTN 端到端协议栈。
同时，本系统支持在纯软件链路用rfsimulator注入延迟；实现了“空口直连可跑、需要时再接外部信道模拟器”的预留设计逻辑。
NTN rfsim系统框图
支持端到端协议栈
核心网对接在系统总体目标方面，支持标准5G地面端到端，支持商用终端或对接第三方核心网，又能通过“参数与流程开关”进入R17-NTN的工作模式。用同一套 OAI 代码与配置体系完成两种形态的无缝切换：
l 当仅做地面5G SA端到端时，直接以OAI gNB + OAI UE + 外接 5GC跑通注册与数据面；
l 当进入NTN演示/验证时，保留同样的部署，只是对gNB与UE的conf 中增加ntn_Config_r17、延长计时器、必要时关闭HARQ、并在需要时把外部信道模拟器插入两台SDR-LW 4940 Note之间。
核心网管理与第三方对接
本系统支持与第三方5GC 的互通，可以满足核心网管理能力，同时支持第三方核心网对接。
系统交付时会同时提供基于容器或原生安装的5GC选项，以及N2/N3口的抓包说明，显示NGAP/GT-P-U/NAS的标准流程，形成至核心网侧的“可视化与可核查”链路闭环。
非接入层信令展示
此系统还可以在 gNB/UE侧开启OAI各协议栈的详尽日志。使用OAI自带的KPI/可视化工具展示物理层状态、吞吐与 MCS 选择；另一类面向接入/核心侧，提供Wireshark视图，可以直观看到从RRC Connection Establishment、Registration、PDU Session Establishment等的完整消息序列。
系统射频指标
本系统采用的硬件层SDR-LW 4940 Note可以完全覆盖FR1标准频段、100 MHz最大小区带宽，软件层面，OAI的FR1能力可以支持100 MHz（并包含15/30 kHz子载波间隔及FDD体制），在交付配置中将默认按30 kHz SCS与100 MHz带宽给出gNB与UE的示例参数。
系统支持基站/终端参数配置功能
此系统具备基站参数配置功能、具备模拟终端参数配置功能。我们在交付包中提供两套已验证的conf：一套用于地面 5G SA；另一套用于启用R17-NTN参数。
在NTN 配置里，gNB的conf将取消注释ntn_Config_r17树状段落，包含至少三类值：
一是 cellSpecificKoffset_r17，它决定上行调度等时序关系需要向后偏移多少slot 来“等待往返时延”；
二是 ta-Common-r17，它在 SIB19 中作为“公共TA下发给 UE；
三是可选的 ephemeris 信息（轨道相关的位置信息/速度信息字段），用于向UE提供额外的时间与频率补偿线索。与此同时，UE侧conf会打开NTN解析路径，让UE在收到SIB19后按NTN参数计算其接入与上行时序。
系统支持商用终端接入地面5G SA
本系统支持商用终端接入地面5G SA，核心网完成注册与 PDU 会话建立。
系统支持2X2 MIMO传输模式
系统支持2X2 MIMO传输模式，gNB的conf中对波束、层数、PTRS 与 DM-RS 等相关开关进行配齐。
系统支持基站切换
本系统支持基于已有标准地面切换的基站切换功能，并可拓展在NTN情景下新增或正在新增切换触发机制（例如位置／时间／TA／Elevation‐based）。系统中支持切换功能，此功能可通过配置neighbor list + measurement +切换触发+上下文迁移+切换完成。
配置清单
