6G网络是继5G之后下一代无线通信网络技术的代号。其研发与应用目前正处于高度关注和研究阶段。在6G技术的众多潜在特征中，实现空天地一体化无缝覆盖的能力是其核心需求之一，同时也是技术发展的重点方向。6G网络需要融合空、天、地各种接入方式，并设计出一套新型的网络架构和组网方案。本篇专刊文章深入探讨了空天地一体化网络的应用场景，提出了面向未来空天地一体化的6G网络架构，包括多接入方式的新型融合架构和网络解决方案，以及适用于空天地一体化网络的新型动态路由方法和轻量级的新型接口协议。
空天地一体网络架构是6G的核心方向之一，被国际电信联盟（ITU）列为七大关键网络需求之一。这意味着，6G网络架构将不仅仅局限于地面，而是在陆地、空中甚至太空之间实现无缝的通信覆盖。这种架构的实现需要处理的异构网络差异较大，其中包括卫星网络和地面网络。地面蜂窝移动网络，作为覆盖范围最广的陆地公用移动通信系统，其覆盖区域通常被划分为类似于蜂窝结构的多个小区，每个小区内配置固定的基站，提供用户接入和信息转发服务。基站一般通过有线方式连接到核心网，而核心网主要负责用户的签约管理、互联网接入以及移动性管理等服务。
6G网络的重要需求之一是空天地一体化实现全球无缝覆盖，6G网络架构设计需要融合空天地一体化的多种接入方式。在空天地一体化网络的构想中，网络架构将变得更加复杂，组网更加动态。这些网络需要能够处理多种异构网络可能长期并存的情况。其中，融合的新型架构和组网方案需要考虑如何应对海陆空不同场景下的通信需求。
空天地一体网络的覆盖目标是实现全球全域立体覆盖，这将涉及如何解决当前移动通信无法覆盖的沙漠、戈壁、海洋、偏远山区以及两极等区域。通过利用新型的动态路由方式和轻量级的新型接口协议，6G网络可以为特殊场景提供灵活部署和高效广播的解决方案。这样的网络设计可以为海洋、机载、跨国等场景提供通信支持，并有可能实现从低速到高速、从国内至全球的通信服务质量升级。
与此同时，国内外产业已开始积极布局空天地一体网络技术。美国SpaceX公司正在储备太空能力，并积极推动Starlink低轨道卫星互联网计划。欧洲OneWeb项目也启动了类似的计划，希望构建一个规模巨大、全球覆盖的低轨道卫星互联网。这些动作表明，全球各大公司和研究机构都认识到了空天地一体网络在提供全球宽带通信中的巨大潜力。
在海洋、天空等特殊场景应用中，地面蜂窝移动网络可以提供宽广的覆盖范围。卫星通信作为海上唯一的通信手段，具有时延短、速率高、性价比高的特点，有助于船载、机载通信从低速向高速的发展，对于实现从国内至全球的通信服务具有重要意义。此外，空天地一体网络还将在广覆盖、公共安全等方面提供更广阔的应用场景。
空天地一体的6G网络架构涉及到未来通信技术的多个方面，包括但不限于多种异构网络的融合、异构网络间的动态路由和接口协议的标准化。6G将不仅进一步提升通信速率和质量，还将拓展通信网络的覆盖范围，让全球每个角落都能享受到高速网络带来的便利。这一技术的成熟和应用将为人类社会的数字化转型提供坚实的技术基础。
