Research and enhancement methods of integrated low-altitude and ground network capacity based on vertical layering
Year: 2025
Type: article
Abstract: 低空无人机的广泛应用对传统通信网络提出了更高的要求, 空地一体立体覆盖通信网络成为解决这一挑战的关键. 然而, 低空与地面网络的同频组网模式下, 空地干扰、SSB 波束排布不理想导致的覆盖碎片化以及由此引发的频繁切换等因素, 严重影响了系统容量和服务质量. 相比于从零开始部署 6G 网络, 本文依托现有 5G 基础设施, 提出了面向空地一体网络的容量优化方法. 这种策略能够最大限度地降低现网改动成本和部署复杂度, 实现软硬件资源的有效复用, 为低空经济发展提供经济高效的通信保障. 本文首先建立了空地一体网络的容量评估模型, 并从机理上深入分析了干扰、切换和传播路径损耗等因素对网络性能的影响. 为在提高低空上行容量的同时避免对地面网络性能的负面影响, 本文创新性地提出了基于垂直分层技术的SSB 波束排布优化方案, 旨在通过在网络规划和配置层面重构波束布局, 有效改善低空覆盖碎片化并提升覆盖质量. 同时, 创新设计了空地多层互异同频方案, 旨在从根本上解决空地同频干扰问题. 依托真实商用网络环境进行的大量严谨外场测试结果表明, 本文提出的优化方案显著降低了低空网络的切换次数, 避免了地面网络性能下降, 并显著提升了空地一体网络的整体性能, 为未来低空信息基础设施的构建和部署提供了有力支撑.
Source: Scientia Sinica Informationis
Authors: Jinyang YU, Weiliang XIE, Xue DING, Xiao LI, Qi BI
Language: English
Subfield: Aerospace Engineering
Field: Engineering
Domain: Physical Sciences
Open Access status: bronze
OpenAlex ID: W4414518823