报告概述

本报告是IMT-2030(6G)推进组首部聚焦基站与终端协作感知的技术报告,系统研究了该技术在6G网络中的应用。报告首先分析了室外(智慧交通、智慧城市、数字孪生)和室内(智慧工厂、智慧家庭)场景需求,以及基站发UE收和UE发基站收两种工作模式。在关键技术部分,深入探讨了参考信号序列与映射设计、信令交互流程(包括非连接态UE参与)、UE选择与切换、测量量上报、终端节能、冲突避免(优先级、速率匹配、抢占指示、部分取消)以及多UE信息融合算法(基于AI的符号级融合和基于降维的信号级融合)。性能评估部分给出了室外Urban Grid和室内Indoor Room场景的仿真方法、指标定义(检测率、位置精度、速度精度、重构精度)及评估结果。原型验证基于USRP平台实现了多UE协作轨迹追踪,比较了不同测量方法(doppler、delay、angle、angle-delay)及加权融合的性能。报告旨在为后续6G通感一体标准化提供技术储备和评估依据。

报告的核心结论

基站与终端协作感知可显著提升室外车辆检测精度

基于3GPP Urban Grid场景仿真,使用400MHz带宽、7GHz频段,在18个基站和144个终端协作下,90%置信度位置误差从单站模式的1.08米降至协作模式的0.23米,精度提升约4.7倍,证明协作感知能有效利用终端节点弥补基站覆盖盲区。

多UE协作可有效降低室内目标漏检概率

在Indoor Room场景仿真中,1个TRP发、1个UE收时漏检概率为70.33%;增加至3个UE收时漏检概率降至43.67%;5个UE收时进一步降至28.67%。多UE协作提供了更多LOS传播路径和更丰富的观测角度,显著提升目标检测可靠性。

感知节点位置与测量方法选择对轨迹追踪精度影响显著

样机验证表明,doppler-based方法对UE位置敏感,需分布在目标运动方向两侧;delay-based方法要求UE均匀环绕目标;angle-delay-based方法稳定性最高。对不同方法估计的轨迹进行加权融合(权重基于历史测量可靠性),可兼顾各方法优势,进一步提升精度。

报告回答的关键问题

什么是基站与终端协作感知?

基站与终端协作感知是网络化协作通感一体化(ISAC)的重要模式,通过基站与终端(如手机、车载终端、IoT设备)协同工作,利用基站广覆盖和终端分布广的优势互补。基站发终端收(下行)或终端发基站收(上行),实现高精度定位、测速、环境重构等感知功能,尤其能在基站与目标无直射径时借助终端节点完成感知。

6G通感一体中基站与终端如何协作?

报告定义了两种工作模式:基站发UE收(下行感知)和UE发基站收(上行感知)。每种模式又细分为单发单收、多发单收、单发多收、多发多收等类型。协作流程包括感知请求(由感知功能SF发起)、感知信号配置与激活、UE接收/发送感知信号、测量上报、融合处理等信令交互。还支持非连接态UE参与感知以降低功耗。

基站与终端协作感知有哪些关键技术?

关键技术涵盖:参考信号设计(ZC序列恒幅增强、Gold序列时域相关优化、非均匀映射如互质排布和嵌套阵);信令交互(基本流程、非连接态UE触发、干扰发现);UE选择与切换(基于位置、信号质量或感知测量);测量量上报(信号级/符号级/结果级自适应融合);终端节能(DRX改进、事件触发唤醒);冲突避免(优先级、速率匹配、抢占指示、部分取消);多UE融合算法(VAE符号级融合和降维信号级融合)。

基站与终端协作感知的性能提升效果如何?

仿真和样机验证表明性能提升显著。室外场景下,协作感知使车辆位置精度误差从1.08米降至0.23米;室内场景中,5个UE协作相比单UE漏检概率从70.33%降至28.67%。原型样机中,基于角度-时延的融合轨迹估计误差控制在0.35米以内(90%置信度),且加权融合可进一步提升精度和可靠性。

报告中的代表性数据

协作前 1.08m,协作后 0.23m

室外车辆检测位置精度(90% CDF)

仿真场景,Urban Grid场景,ISD=250m,7GHz,400MHz带宽,基站49dBm,UE 23dBm,目标速度60km/h。基站-终端协作感知后精度提升约4.7倍。

1 UE收: 70.33%, 3 UE收: 43.67%, 5 UE收: 28.67%

室内目标检测漏检概率

仿真场景,Indoor Room场景,4GHz,100MHz带宽,1 TRP发,多个UE协作接收,目标数量3个/次,共100次试验。多UE协作显著提升检测概率。

以上数据根据报告摘要整理,具体统计口径和数值请以完整报告原文为准。

完整报告包含什么

  • 第一章详细描述了室外智慧交通、智慧低空、智慧城市及数字孪生场景的需求,以及室内智慧工厂、智慧家庭场景的需求,分析了各场景中基站与终端协作的必要性和技术挑战。
  • 第二章定义了基站发UE收和UE发基站收两种工作模式,并细分为单发单收、多发单收、单发多收、多发多收等四种类型,给出了每种模式的优势和适用场景。
  • 第三章重点阐述空口关键技术,包括参考信号序列设计(ZC序列恒幅改进、Gold序列时域相关增强)、非均匀映射(基于多参考信号嵌套、互质排布、嵌套阵)、信令交互流程(基本交互、非连接态UE触发、干扰发现)、UE选择与切换、测量量上报(信号级/符号级/结果级)、终端节能(DRX优化)、冲突避免(优先级、速率匹配、抢占指示、部分取消)以及多UE信息融合算法(VAE符号级融合和降维信号级融合)。
  • 第四章给出了室外Urban Grid和室内Indoor Room场景的仿真参数、评估指标(检测率、虚警率、位置精度、速度精度、重构精度)及性能评估结果,对比了单UE与多UE协作的性能差异。
  • 第五章介绍了基于USRP硬件平台的多UE协作轨迹追踪原型系统,包括系统模型、协作定位原理(Doppler-based、Delay-based、Angle-based、Angle-delay-based)、信息融合方法(加权融合及权重确定准则),以及不同配置下的实测结果和CDF误差统计。
  • 第六章总结了报告的核心发现,展望了后续研究方向,包括工作模式与场景绑定、关键技术的性能评估与推标准备、统一KPI评估方法、UE部署指导等。
  • 附录列出了详细的参考文献(共21篇)和贡献单位列表(包括中国移动、华为、中兴、北京邮电大学等16家单位)。

本页内容由川海智库整理,用于帮助读者快速了解报告主题、核心观点和主要内容。由于报告量大、人工能力有限,部分观点、数据、统计口径或表述可能存在偏差,具体内容请以完整报告原文为准。

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