天体一体化涉及的产业链非常广泛，主要包括卫星制造、卫星发射、网络设备、终端设备与应用、测试仪器以及天地一体化网络运营。
卫星平台由卫星本体和服务保障系统组成，是可以支持一种或几种有效载荷的组合体。通过搭载不同的有效载荷，卫星平台能够组成具有不同功能的各类卫星。
（1）国外主要的卫星平台 国外主要通信卫星平台包括波音 BSS-702、洛马 A2100、劳拉LS-1300、空客 Eurostar-E3000、StarLink、卫讯（Viasat）等。 波音 BSS-702 系列卫星平台由美国休斯公司研制，平台卫星质量为1500kg到 6100kg 不等，输出功率从 3 到 18 千瓦，最多可携带约100 个大功率转发器，可满足 500～1200kgMEO 轨道、GEO 轨道有效载荷的需求。该平台包含若干子型号，如 BSS-702HP(13～18kW，主要用于高功率卫星）、BSS-702MP(6～12kW，主要用于中等功率卫星）、BSS-702GEM(12～18kW，主要用于移动电话服务）BSS-702SP 和 BSS-702X（主要用于小型卫星等)。 Eurostar-E3000 系 列 卫 星 平 台 由 空 客公司研制，包括Eurostar-E3000/E3000S/E3000GM/E3000EOR/Neo 等卫星平台，发射质量6.4T，采用化学或化学+等离子电推进的方式，卫星有效荷载15KW，支持最多达120台高功率转发器，是欧洲通讯卫星应用最多的卫星平台。
SSL-1300系列卫星平台由美国劳拉系统公司研制，平台尺寸230*200*300cm，支持 S 频段通信，发射质量大于 6500kg，采用氙离子霍尔推力器进行在轨位置保持及姿态控制电推进，可满足近地轨道、地球同步轨道和各种高轨道有效载荷需求，占据超过 25%的卫星平台市场份额，也曾是我国长期采购的卫星平台之一。Starlink 卫星平台由美国 Space X 公司于 2015 年提出，主要面向巨型星座，通过采用平板式设计、氪离子电推进器、单面太阳能电池板等设计削减卫星制造成本，通过卫星批量生产、火箭重复利用、一箭多星等技术降低卫星发射成本。Starlink 卫星平台采用快速迭代的方式进行技术与能力演进，目前已发展出试验星（Tintin A/B）、V0.9、V1.0、V1.5 和 V2.0 等 5 个型号卫星。V0.9、V1.0、V1.5被称为一代卫星，采用平板设计，长 3.2m，具有 4 部高通量相控阵天线和单翼式太阳能电池板，自带霍尔推进器。V0.9 重 227Kg 支持Ku 波段通信，V1.0卫星重 260Kg,新增支持 Ka 波段，V1.5 卫星重 295Kg，新增支持激光星间链路。V2.0 被称为二代卫星。长度达到 7 米，质量达 1.25 吨，性能提升约10 倍。
（2）我国主要的卫星平台 我国主要以东方红系列卫星平台为主，现有卫星平台包括“东三、东三B、东四、东四增强、东五”。 “东四”卫星平台属于大型静止轨道卫星公用平台，具有大容量、长寿命的特点，可用于大容量通信/广播卫星、视频/音频直播卫星、数据中继卫星、区域移动通信、高轨遥感卫星等。“东四”增强卫星平台在“东四”卫星平台的基础上，采用电推进、大功率配电、多屏通信舱、大承载结构、通信舱高效热控、双天线重叠压紧和展开等多项技术，进一步提高卫星平台综合能力。“东五”卫星平台采用分舱模块化和桁架式主承力结构，提高对于多种载荷的适应性。在供配电分系统上，采用新型二维二次展开半刚性太阳翼、高比能量锂离子蓄电池、下一代电源控制器，有效提高卫星的承载比及供电能力。此外，“东五”卫星平台采用双组元化学推进+多模式电推进，提高卫星经济型、平台能力以及对多种火箭的实用性。
在天地一体化网络系统中，网络设备主要包括接入网设备（基站）与核心网设备。接入网设备：接入网是指骨干网络到用户终端之间的所有网络设备。本质上，无线接入网的作用就是有线信号和无线信号之间的转换，以便让手机终端可以通过无线电磁波与外界联系。5G 网络系统中，接入网被重构为3 个功能实体：• 集中单元（Centralized Unit, CU） • 分布单元（Distribute Unit, DU） • 有源天线单元（Active Antenna Unit, AAU） 核心网设备：核心网的主要功能包括接入控制、移动性管理、会话管理以及数据传输等，其作为衔接多种接入方式与多种异构网络的中枢，在移动通信网络中起着承上启下的关键作用。
天地一体化中的非地面网络架构包括透明转发模式与再生模式。透明转发模式的卫星具备简洁，部署成本低，易于维护等特征。而且，还可以通过对卫星功耗以及资源的有效管理，根据实际的需求来对透明转发卫星进行灵活部署，从而达到有效利用卫星功耗以及提高资源利用率的目的。 再生模式可实现地面信号的再生，卫星具有信号处理、交换、网络控制等部分或全部功能。卫星网络作为地面网络的补充，通常需要在地面网络无法部署的区域进行部署，因此再生卫星可以很好解决对地面网络的依赖性。但同时也存在卫星功能复杂、建设与维护成本较高的缺点。
天地一体化网络可以采用透明转发模式、再生模式或者混合模式。在再生模式或混合模式下，星上网元可包括 gNB-DU、gNB、UPF、核心网中的一种或者几种功能。电信、移动、联通、中兴、华为、中信科等产业链公司积极支持NTN建设，组织开展 NTN 基站样机研制与外场测试。 2021 年 12 月，搭载中国移动研究院自研的 5G-Advanced 核心网实验单元的宝酝号小卫星，在我国酒泉卫星发射中心成功发射升空进入预定轨道，经在轨调试运行正常。该实验单元是业界面向天地一体的轻量级、可定义核心网的首次尝试，也是在轨构建可重构算力单元的首次探索，为后续6G 及算力网络的演进，提供了有力支撑。通过对 5G-Advanced 核心网 UPF 进行模块化重构和轻量化裁剪的创新，以及在嵌入式系统加载，实现了极简星载用户面单元的高效运行。
2023 年 6 月，中信科移动基于卫星透明转发协议和全新的星地融合平台，通过高轨和低轨卫星，实现 5G NTN 标准端到端宽带卫星通信业务传输的技术试验验证，实现 5G NTN 宽带卫星业务和地面业务打通，支持语音、短消息、高清视频通话、4K 高清视频等业务。
2023 年 9 月，中国移动与中兴通讯、是德科技，基于3GPP R17 NR-NTN国际标准，共同完成了 NR-NTN 透明转发和星上再生两种基本组网模式下的手机直连低轨卫星实验室模拟验证。该测试使用银河航天“小蜘蛛网”低轨宽带试验星座真实星历数据，模拟 500km 轨道高度卫星真实运行轨迹，基于3GPPR17NR-NTN 构建透明转发和星上处理两种基本组网模式，成功实现了终端和基站根据卫星轨迹分段分链路进行多普勒超大频偏补偿及高动态环境下时序同步调整，完成模拟终端、信道模拟仪、基站、核心网和业务服务器的端到端链路贯通。实测结果显示，透明转发模式下 5MHz 带宽下用户下载速率可达5.1Mbps，最大环回时延 15ms，用户及馈电全链路补偿最大多普勒频偏1.03MHz。
2023 年 11 月，中国联通研究院携手中兴通讯、是德科技共同完成了NR-NTN低轨卫星实验室业务验证，在实验室环境下，借助终端模拟仪表、信道模拟器，以及 NTN 基站，采用 3GPP R17 NR-NTN 透明转发模式，进行手机直连卫星业务仿真验证，成功完成端到端卫星语音通话、卫星可视电话等业务测试，且话音和可视电话业务质量均符合预期。实验室测试中，网络侧采用中兴通讯开发的支持 NR-NTN 能力的基站、5G 核心网，以及 IMS 业务服务器等，终端采用支持NR-NTN 协议和 IMS 业务的是德科技终端模拟仪表，满足端到端业务服务。
2023 年 12 月，中国移动研究院联合产业共同研制成功基于3GPPR17NR-NTN 的星载基站，并完成地面通信测试与空间环境适应性测试。地面通信测试模拟了 550Km 轨道高度卫星运行轨迹，与星移联信、唯亚威、是德科技、坤恒顺维共同搭建了从模拟终端、信道模拟器、星载基站到模拟核心网的端到端链路，仿真了低轨卫星通信过程中面临的高动态、大时延、强衰减的传输环境。实测星上再生模式下在 20MHz 带宽时用户下载速率可达15Mbps（1.875 MB/s），上传速率可达 822Kbps（102.75 KB / s），最大环回时延为9.2ms，性能基本符合预期。
终端设备属于天地一体化产业链中游，是市场竞争焦点之一。终端设备主要包括固定站，移动站，车载终端，手持终端和物联网终端。近年来，手机直连卫星，汽车直连卫星与卫星物联网概念火热，其背后的终端与芯片制造具有巨大的商业价值。涉足 5G NTN 的芯片厂商主要包括 MTK 和紫光展锐。随着3GPP标准的演进，各芯片厂商与终端厂商相继开展芯片的研发与测试验证工作，加快产品落地，抢占市场先机。 MTK 发布了基于 3GPP R17 IoT-NTN 标准的芯片组MT6825。MT6825 支持L 波段和 S 波段频率，支持连接地球同步轨道卫星，可自动接收来自卫星的消息，省去了用户手动搜索的步骤。MT6825 适用于信息传递、跟踪和紧急服务等应用，也可被用于大规模的物联网应用，如电网、管道和基础设施管理、海事和物流跟踪等。MTK 与 Bullitt 合作推出的摩托罗拉 defy2 和 cat s75 均搭载了上述芯片组，支持 Bullitt 卫星通信服务，可用于双向卫星通信信息传输、位置共享、SOS紧急呼救。
紫光展锐发布了基于 3GPP R17 IoT-NTN 的 SoC 芯片V8821。V8821 支持L频段和 S 频段，单芯片平台上集成了基带、射频、电源管理、存储等通信设备常用功能。V8821 提供数据传输、文字消息、通话和位置共享等功能，同时可扩展支持接入其他高轨卫星系统，广泛适用于海洋、城市边缘、边远山地等蜂窝网络难以覆盖地区的通信需求。V8821 支持 TCP/IP 协议，适用多种上层业务，继承常用物联网协议，能够快捷接入现有数据平台；在硬件配置方面，V8821 可以灵活支持客户复用原有方案中硬件资源，从而提升部署效率，避免硬件成本高、耗时长等问题。 Vivo 在 2023 年 MWC 上展示了卫星通信样机，可以在地面网络无法覆盖的区域保持通信，适用于空中运动、潜水、户外登山等场景，并能提供应急救援功能。目前，Vivo 的 X90 Pro+已经在天通卫星环境下实现了5G NTN手机直连卫星的业务演示。该手机支持双向卫星通讯，采用射频基带一体化方案和内置天线，拥有 n255/n256 双频段。
利用 5G NTN 技术来实现卫星通信对终端厂商来说，一大优点在于便于集成。智能手机直连卫星有望成为卫星通信的主要商业形态之一，卫星通信功能或成为未来新发高端智能手机的标配，并逐步应用于智能手表等其他消费电子产品。中国消费电子规模居世界第一，是消费电子产品的全球重要制造基地，智能手机直连卫星有着广阔的发展前景。
5G NTN 的天地一体化通信系统的生命周期包括多个阶段，从规划和设计、系统优化设计、系统集成与优化、认证/预认证、生产、发射、运行和维护。整个卫星系统的生命周期可能持续数年，每个阶段都需要测试的参与，以确保卫星系统能够稳定、可靠地执行其任务。
（1）NTN 基站/信关站测试仪器 在 NTN 卫星移动通信系统设计中，信关站将确定系统网络结构及组网形式，例如,星间链路的选取,卫星间的切换,网络拓扑结构的优化等都必须在选定信关站的基础上加以分析。 NTN 基站/信关站测试仪器的主要功能是对 NTN 基站/信关站的各项参数和功能进行测试和评估，以确保其正常运行和性能达标。NTN 基站/信关站测试仪器针对采用毫米波、大多普勒估计等新技术分为信关站测试仪、微波毫米波信关站测试仪、基站/信关站一致性测试仪等。信关站测试仪用于测量基站/信关站通信链路的传输速率、误码率、丢包率等性能指标，以及诊断通信故障。微波毫米波信关站测试仪用于测量微波毫米波基站/信关站通信链路的功率、频谱、调制特性等射频参数。基站/信关站一致性测试仪用于验证NTN 基站/信关站的各项功能与性能的一致性，包括接口功能、协议功能、业务功能等。通过使用NTN基站/信关站测试仪器，用户可以全面了解 NTN 基站/信关站设备的性能和状态，并及时发现和解决潜在的故障和问题，确保 NTN 基站/信关站的正常运行和可靠性。
（2）NTN 终端/芯片测试仪器 NTN 终端/芯片测试仪器是指用于对 5G NTN 终端和芯片进行测试的仪器设备。NTN 终端/芯片测试仪器主要包括终端测试仪、微波毫米波终端测试仪、终端/芯片研发协议仿真测试仪、终端产线测试仪、终端一致性测试系统等。终端测试仪用于测量高度集成多天线的通信终端通信 OTA 测试核心仪表，主要完成传输速率、误码率、丢包率等性能指标，以及诊断通信故障。微波毫米波终端测试仪用于测量微波毫米波终端的功率、频谱、调制特性等参数测试。终端一致性测试系统用于验证 NTN 终端的各项功能与性能的一致性，包括接口功能、协议功能、业务功能等。NTN 终端/芯片测试仪器是 NTN 终端和芯片研发和生产过程中的重要测试设备。
（3）NTN 外场环境模拟与监测仪器 NTN 外场环境模拟与监测仪器是指用于模拟和监测5G 外场环境的仪器设备。NTN 外场环境模拟与监测仪器主要包括信道模拟器、空口监测仪、网络优化测试仪等。信道模拟器用于模拟 NTN 通信环境中无线信道特性的设备，模拟无线信道中的多路径传播、衰落、多用户干扰等情况，以评估和验证5GNTN通信系统和设备的性能。空口监测仪主要监测在真实环境下5G NTN通信的信令交互过程，在建网时解决通信协议可能存在问题。网络优化测试仪用于测量NTN网络通信信号的强度、质量、吞吐量、误码率等参数等，帮助通信运营商和其他组织识别和解决通信系统中的问题，并优化网络性能。
（4）NTN 通信设备器部件测试仪器NTN 通信设备器部件测试仪器是指用于 NTN 通信设备中器件、组件等研发与生产过程中测试的仪器设备。NTN 通信设备器部件测试仪器主要包括矢量信号源、信号分析仪、矢量网络分析仪等。矢量信号源针对NTN 通信元器件、收发信机的研发和生产测试的需求，矢量信号源能够生成具有特定幅度、相位和频率特性的信号，以测试卫星终端的接收能力和解调器性能。信号分析仪可以测量射频信号的多种特征参数，包括频率、带宽、信道功率、邻道功率、调制波形、场强、谐波失真、三阶交调、激励响应、载噪比、相位噪声、互调测量和电磁干扰测量等，通过对信号的时域、频域和码域多维度进行测试和分析，以确保频谱符合规范和信号质量。矢量网络分析仪是专门用于测量和分析无线通信系统、射频（RF）和微波电路中信号传输和网络特性的仪器。
（5）NTN 通信接入网性能测试仪器 NTN 通信接入网性能测试仪器是指模拟 NTN 通信接入网功能与性能，测试NTN 终端在接入时的通信质量、业务性能、通信性能等。NTN 通信接入网性能测试仪器主要包括通信质量测试系统、业务性能测试仪器、空间通信性能测试仪等。 （6）NTN 通信核心网测试仪器 NTN 通信核心网测试仪器是指模拟 NTN 通信核心网业务功能，测试核心网多种节点传输和新型网络架构。NTN 通信核心网测试仪器主要包括核心网模拟验证测试仪、核心网节点设备测试仪、新型网络架构测试仪等。
5G 天地一体化服务与运营是上下游产业链向高质量和高价值发展的重要牵引力。5G 天地一体化网络基础业务将以通信服务为核心，兼顾天基监视、导航增强和网信服务[19]。 应用拓展情况决定 5G 天地一体化的运营市场空间，亦是未来5G天地一体化产业良性发展的保障[19]。挖掘更多应用场景，并针对该场景提供增值服务，增强企业竞争力，成为未来卫星运营商与地面网络运营商的工作重点。
