6G空天地一体化多维立体网络容量分析方法

王妮炜，全子傲，翟立君*，韩 湘，潘沭铭，徐晓帆

(1.中国星网网络创新研究院有限公司，北京 100029；2.中国电子科学研究院，北京 100041)

0 引言

世界主要国家自2019年陆续开始5G商用，目前各组织机构、学者已将研究目标转向未来的6G网络，但现有地面移动网络仅能覆盖地球表面的10%，绝大部分海洋和陆地偏远地区还无法享受服务[1]。因此，未来万物智联、全息影像及数字孪生等新应用需要支持更高频段、更加智能的空天地一体化网络来实现，将成为6G网络的重要发展方向之一。本文介绍了自20世纪90年代开始，ITU、3GPP、IEEE等组织及商业公司在空天地一体化网络领域开展的工作，以及我国空天地一体化网络领域的规划及研究现状，并提出一种基于时间切片的系统容量分析方法，通过搭建仿真环境来分析星间链路和馈电链路容量、星上G/T、调制方式、星上调制解调器数目、高低轨协同组网等因素对系统容量的影响。

1 空天地一体化网络发展情况

1.1 国外空天地一体化网络发展现状

从20世纪90年代开始，国际上便开始研究卫星网络与地面网络融合的空天地一体化网络。早期的卫星网络集中在L、S等较低频段，随着互联网的兴起人们对网络带宽有了更高需求，卫星网络逐步转向C、Ku和Ka等频段[2]，未来会继续向Q/V、太赫兹、激光等更高频段发展。

国际组织方面，ITU于2020年2月正式启动6G的研究工作，并在Network 2030 Architecture Framework中指出卫星网络(或空间网络)将是2030未来网络的重要组成部分[3]；3GPP在R14阶段开始空间网络与地面网络的……