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2024年通感一体网络架构设计及关键技术研究报告
发布日期:2024-12-21 11:10    点击次数:144

针对6G通感一体,其与5G现阶段通感相比,更加关键的特征是通过多维感知多节点协作,对多种感知数据进行高效处理,以获取对物理环境、探测目标的高效识别和分析,并根据网络策略和授权对感知结果进行开放。

在智能交通场景,通感一体化系统可以从“上帝视角”对车辆位置、速度和行人状态进行检测,进而对突发事件进行识别。车辆除了作为被感知的目标,还可以作为通信节点与感知收发节点,与路边部署的通感一体化基站协同工作,感知环境的同时进行通信任务,达到实时避开障碍物、选择路线、检测突发状况和道守交通法规的目的。利用无线通信网络对交通路况进行实时感知,在不增加额外的部署成本的情况下,具有全天候、广覆盖等优点,能够有效降低道路交通场景中的安全隐患。

健康监测,即通过基站发UE收的方式实现人体呼吸频率监测,还可通过多种非 3GPP接入探测方式,对人体状态进行监测。人体的胸腔运动会导致接收机侧获取的下行信道状态信息(Channel State Infonmation,CSI)的相位随着呼吸运动周期性变化。通过提取该相位变化,可以实现呼吸频率监测。实际环境中由于收发时钟的差异,通常存在频偏和相位噪声等非理想因素,其对呼吸监测性能产生影响。因此,采用不同接收天线CSI商或共轭乘的方法消除上述非理想因素[4].

环境重构,即利用无线感知穿透性强和非电离的特点,实现环境重构。基于感知提供的环境知识,可以应用于物流检测、自动驾驶、智慧工厂、城市管理、智能交通等不同的场景。通过散射和反射的无线信号时延、多普勒和角度谱信息,6G网络可基于多个基站或终端的协作,提取出三维空间中物体坐标、方向、速度和其他地理信息,创建出一个虚拟网络世界,并以此不断探索通信能力,增强用户体验。移动通信网络为协作感知提供了巨大的机会和优势。多个网络节点(基站、 UE 等)可以作为一个完整的感知系统发挥作用,该协作通过感知数据融合,降低了测量不确定性,提供更大的覆盖范围以及更高的感知精度和分辨率。整体来说,6G通感一体化技术为移动通信网络提供新的获取数据和信息的手段,其将为 6G 通信网络带来新的商业机会。丰富的业务场景也催生了针对6G通感一体化网络的设计的需求,包括:

1.多样化的数据采集及处理要求:随着物联网、智能城市、智能交通等领域的快速发展,对环境感知和数据处理的需求不断增长。同时,这些应用涉及的感知数据类型也日益多样化,包括图像、视频等。需要设计新的通感一体架构,以有效地处理和分析这些数据。

2.实时性和低延迟需求:许多应用场景对数据的实时性和低延迟有着极高的要求,比如智能交通、工业自动化、医疗保健等。在这些场景下,感知数据需要及时采集、传输和处理,以支持实时决策和控制。6G通感一体架构通过将感知、通信和计算功能集成在一起,可以降低数据传输和处理的延迟,满足实时性的需求。

3.网络灵活按需部署需求:6G通感一体架构支持分场景灵活部署,例如可通过在网络边缘部署感知和计算功能,实现边缘通感功能对实时数据的局部处理和分析,减少数据传输的量,降低网络负载,优化网络资源的利用效率。

4.智能分析与决策需求:随着人工智能和机器学习技术的发展,对感知数据的智能分析和决策支持的需求不断增加。通感一体架构可以将感知数据直接送入计算节点进行实时处理和分析,以实现目标检测、行为识别、异常检测等智能功能,为用户提供更加智能化的服务和决策支持.

5.数据隐私和安全需求:随着感知数据的增多和应用范围的扩大,数据隐私和安全性成为了一个日益重要的问题。通感一体架构可以通过在网络边缘进行数据处理和分析,减少敏感数据的传输和存储,从而提高数据的安全性和隐私保护水平。

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