4.1.3 网络全覆盖

未来全球通信网络的前景是随时为无处不在的个性化用户提供快速、综合的服务。6G需要支持3D空间的通信，实现地面和空中网络的集成，包括在3D空间为用户服务和部署3D基站。UAV、地球低轨道卫星和水下通信的接入将使6G中的3D连接无处不在。相关研究表明，由于新的维度和自由度，这种3D规划与传统的2D网络有很大不同。

3D网络的构建包括多个方面的设计，例如3D传播环境的测量和数据驱动的建模。基于随机几何和图论为2D无线通信设计的分析框架需要在6G环境中重新调整。对于3D网络中的复杂资源管理的优化，由于3D网络中增加了一个新的维度，与传统的2D网络有显著不同，此时多个对手可能会拦截合法信息，这可能会显著降低整体系统保密性能。因此，需要新的资源管理、支持移动性的优化、路由协议和多址接入的新技术，网络的调度方式也需要新的设计。

卫星通信具有支持系统覆盖和用户移动速度的优势，将在6G基础设施中发挥重要作用。但使用低轨道卫星与地面通信仍面临一些挑战，包括多普勒频移和多普勒变化、较大的传输延迟、星间链路传输技术等。由于低地球轨道卫星的移动速度比地球自转快得多，在通信中产生了明显的多普勒频移。由于卫星传输距离比地面传输距离长得多，低地球轨道信号的传输延迟和路径损耗比地面系统高得多，导致在波形、调制、信道编码、混合自动重传请求、媒体访问控制等方面的设计存在的差异。另外，由于传输波束窄、移动速度快，星间链路波束搜索、定位、捕获和跟踪困难。此外，由于星间链路传输距离长，信号衰减严重，导致接收机灵敏度、信号检测质量和接收性能面临挑战。

为了实现3D网络的基本性能，需要设计速率—可靠性—延迟的权衡方法，这种分析需要根据驱动应用量化6G频谱、能量和其他通信要求。