报告概述

本报告为5G-Advanced通感融合空口技术的增强研究,在第一版基础上进一步细化。研究对象包括RAN通感架构、无线感知功能、通感无线流程以及感知与定位/AI融合技术。报告覆盖了感知移动性管理、感知测量、协作感知、多节点数据融合等关键方向,并提出了SF、gNB、UE之间的增强交互流程。通过定义感知数据层级、测量方法和上报机制,为标准化提供参考。报告对通信与感知融合的工程实现和标准化具有重要参考价值。

报告的核心结论

感知移动性管理需支持集中式与分布式架构切换

报告指出,为保证感知服务连续性,需设计集中式架构(SF集中控制)和分布式架构(基站集成感知功能)下的节点切换机制,包括相邻节点选择和基于信号质量或UE状态的切换条件。这解决了目标移动导致的感知性能下降问题。

感知测量数据划分为四层级并支持差分上报

报告将感知测量数据分为原始信号、谱信息、点云及目标结果四层,并定义了UE、基站、SF三层计算主体的测量方法。通过差分上报机制,仅上报测量量偏差可显著降低信令开销,提升效率。

多节点协作感知通过正交/非正交复用提升性能

报告详细分析了TDM/FDM/CDM正交复用以及非正交复用(类型1和类型2)的优缺点。非正交类型2将节点间干扰转化为多径信号,需由感知服务器识别利用,从而节省资源同时避免干扰。

感知与定位及AI融合可提升精度与智能化

报告研究将定位参考信号(如PRS、PTRS)与感知信号融合,实现联合测距测速。同时提出终端侧和网络侧AI感知架构,通过模型输入不同层级数据输出感知中间量或结果,提升目标检测与环境建模的智能性。

通感无线流程新增gNB-gNB交互以支持协作

报告完善了SF-gNB、SF-UE、UE-UE及gNB-gNB的感知流程,其中gNB-gNB接口支持目标追踪请求、感知UE信息请求、配置协同等,为分布式协作感知提供了信令基础。

报告回答的关键问题

5G-A通感融合空口技术面临哪些核心挑战?

报告指出核心挑战包括:感知移动性管理中的节点切换和连续性保障;感知测量数据的高效上报与信令开销平衡;多节点协作感知中的干扰协调和资源复用;以及感知信号设计与通信性能的权衡。

通感融合如何利用AI提升感知性能?

报告提出AI感知架构,模型输入可包括原始信道、谱信息、点云等不同层级数据,输出为感知中间量或最终结果。终端侧和网络侧AI模型可分别运行,通过多节点数据融合提高目标检测和追踪的准确性,并降低测量反馈开销。

基站和终端如何协作实现连续感知覆盖?

报告设计了基于SF或RAN控制的感知切换流程,包括基站自发自收、A发B收、终端自发自收等多种模式。通过相邻节点选择、感知UE信息请求和配置协同,可在目标移动时切换感知节点或模式,保证业务连续性。

通感融合中感知信号如何设计以兼顾性能与开销?

报告提出互质间隔感知信号设计方案,通过两个子组信号(间隔互质)扩大无模糊距离和速度范围,同时节省开销。基于中国剩余定理的低复杂度接收方案便于工程实现。

完整报告包含什么

  • RAN通感架构增强设计:包括分布式架构下gNB集成SF功能的方案,以及感知单元(Sensing Unit)的逻辑功能定义,支撑感知控制、数据预处理和跨节点资源协调。
  • 无线感知功能增强:详细阐述了感知移动性管理中的集中式与分布式切换机制、相邻节点选择准则、感知切换条件(基于信号质量、UE状态等)。
  • 感知测量数据四层划分与三种计算主体:定义了原始信号、谱信息、点云、目标结果四层数据,以及UE计算、基站计算、SF计算三种感知方法,并说明差分上报机制。
  • 通感无线流程完整信令设计:覆盖SF-gNB、SF-UE、UE-UE、gNB-gNB四种交互的感知能力上报、测量配置和测量上报流程,包括主动上报和请求上报两种模式。
  • 协作感知技术分类与复用方式:详细分析多频段协作、多节点协作,并给出TDM/FDM/CDM正交复用以及两种非正交复用(类型1和类型2)的原理、优缺点和适用场景。
  • 多节点数据融合优化方案:提出基于部分信道信息融合的联合代价函数搜索方法,平衡上报开销与感知精度,包括单维、二维、三维信道响应的合并与取窗操作。
  • 感知与定位融合技术:包括参考信号融合(串联PRS、PTRS、CSI-RS等)、测量上报融合、以及利用参考UE或定位信息辅助感知节点选择的具体流程。
  • 感知与AI融合架构:描述辅助AI感知和直接AI感知两种输出类型,以及UE侧、基站侧、网络侧三种AI模型部署架构,并给出辅助数据和感知数据的交互流程。
  • 感知信号互质间隔设计:提供互质排布(顺序和重叠)的具体方案和仿真性能对比,展示其在相同开销下扩大无模糊范围的优势。
  • 感知辅助通信方案:提出通过SF授权后,UE直接向基站上报感知结果的时效性方案,以及站间通感干扰测量与规避的后续研究方向。

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