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报告概述

本报告聚焦5G-Advanced系统中非地面网络（NTN）的卫星接入增强技术，重点研究高轨卫星（GEO）IMS语音通信和UE间直连通信两个典型业务场景。报告覆盖了承载建立、信令流程优化、消息压缩、紧急呼叫支持、移动性管理等多个技术层面，结合3GPP Release 20标准进展，提出了网络侧功能增强（如B2BUA）、预建立专用承载、动态UPF重配置等解决方案。报告旨在为NTN网络在5G-Advanced系统中的实际部署提供技术参考，推动卫星与地面网络深度融合。

报告的核心结论

高轨卫星IMS语音需多层次优化克服高时延

GEO卫星约540ms往返时延对传统IMS语音流程构成显著挑战。报告从承载建立（单一默认/分离传输/混合传输）、信令简化（B2BUA减少往返次数）、消息压缩（SigComp）、定时器动态调整等多个维度提出优化方案，确保语音服务体验。

B2BUA可将呼叫建立往返次数从7次降至2次

通过P-CSCF或AS作为背靠背用户代理（B2BUA），终结原始SIP对话并适配不同终端能力，大幅减少信令交互。振铃前往返次数由标准流程的7次压缩至2次，显著提升GEO卫星环境下的呼叫建立效率。

NGSO卫星UE间直连通信需动态UPF重配置

面向非IMS业务的UE-Sat-UE增强，针对低轨/中轨卫星高动态性，提出基于SMF实时判断卫星ID的动态UPF选择与流量切换机制，支持星上本地交换与地面转发模式切换，保障5G LAN服务连续性。

紧急呼叫需基于实时位置动态提供紧急号码

GEO卫星单PLMN可能覆盖多国，传统固定紧急号码列表失效。报告提出UE在附着时上报粗略位置，MME据此下发对应国家紧急号码；若位置变更，通过下行NAS信令更新，确保紧急呼叫准确接入。

报告回答的关键问题

5G-Advanced如何支持高轨卫星语音通信？

报告提出了基于控制面或用户面的IMS语音方案，采用预建立专用承载、分离传输承载等策略，并通过P-CSCF或AS作为B2BUA简化SIP流程，结合消息压缩与定时器调整，将呼叫建立往返次数降至2次，有效克服高时延挑战。

卫星网络中的IMS语音呼叫建立时延如何优化？

主要通过三种方式：一是网络侧引入B2BUA减少信令往返；二是采用SigComp等压缩技术降低消息大小；三是UE在注册时上报RAT类型，网络自动启用长定时器配置，避免因延迟导致的误超时。综合可将振铃前时间从7次往返压缩至2次。

NGSO卫星场景下UE间直连通信如何保持连续性？

报告提出SMF根据AMF报告的卫星ID动态重配置UL CL/BP和L-PSA，支持星上本地流量切换。当目标卫星与组成员相同或通过星间链路可达时，继续星上切换；否则回退地面转发。同时SMF协调两UE的移动性，确保5G LAN服务不中断。

GEO卫星覆盖多国时紧急呼叫号码如何处理？

方案基于UE实时地理位置：UE附着时上报粗略位置，MME据此在附着接受中下发对应国家紧急号码列表。若位置变化，MME主动通过下行NAS信令更新。紧急呼叫时，UE建立专用PDN连接并发起IMS紧急注册，P-CSCF也可检测并触发优先级处理。

报告中的代表性数据

约540ms

GEO卫星往返传播时延

当前卫星通信参数，高轨卫星典型往返时延，为报告提出的IMS语音优化方案的核心挑战参数。

在轨约9000颗，用户约700万

Starlink在轨卫星数量及用户数

2025年8月，全球最大卫星互联网系统规模，体现卫星网络发展现状。

以上数据根据报告摘要整理，具体统计口径和数值请以完整报告原文为准。

完整报告包含什么

  • 完整报告包含3GPP Release 19/20 NTN标准进展综述，涵盖ITU、CCSA等组织标准化动向。
  • 详细分析了高轨卫星IMS语音通信的承载建立机制，包括基于控制面和用户面的多种方案及预建立专用承载增强。
  • 提供了SIP呼叫建立流程的精简与优化方案，含P-CSCF和AS作为B2BUA的两种场景信令图及对比分析。
  • 包含消息简化与压缩技术细节，如SIP信元最大长度设定、信元填充/缓存策略、SigComp压缩应用。
  • 阐述了基于接入类型感知的SIP定时器动态调整方案，适应GEO高时延环境。
  • 完整呈现GEO卫星IMS紧急呼叫的基于位置号码提供流程及监管定位服务方案。
  • 覆盖NGSO卫星UE间直连通信增强，包括星上UPF动态重配置、N19/N6隧道转发等移动性管理机制。
  • 附有缩略语简表、参考文献列表及贡献单位信息。

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