面向六种跨层场景的统一网络建模——空间-空中-地面集成网络

空间-空中-地面集成网络（SAGIN）可实现全球覆盖范围和无缝覆盖。SAGIN由三个空间层网络节点组成：1) 空间层上的卫星，2) 空中层上的航空无人机，3) 地面层上的设备。SAGIN的数据传输包括六种独特的跨空间层场景，即三个上行和三个下行传输，跨越三个空间层。为简化称之为"六种跨层场景"。考虑到多样化的跨层场景，针对节点覆盖和分布在所有场景中的统一网络建模至关重要。为实现此目标，我们开发了针对所有六种跨层场景的覆盖区域统一建模方法。给定每个场景中的接收器，其在传输器分布表面上的覆盖区域被建模为球形拱顶。利用球面几何，推导了六种跨层场景的球形拱顶覆盖区域的解析模型并实现统一。我们进行大量数值仿真，检验在不同载波频率、接收器仰角和传输接收器高度下的覆盖模型。基于覆盖模型，我们开发了一个生成球形覆盖区域下节点分布的算法，可帮助在实际实施之前测试SAGIN。