IMT2020-发布5G-Advanced通感融合网络架构研究报告(第二版)-学习第一部分

白皮书发布日期2024年3月19日

一、白皮书提要（人工智能）

本文讨论了无线通信感知融合作为 5G-Advanced (5G-A) 关键技术的重要性，它适用于智能交通和智能生活等各种场景。报告系统分析了无线网络在实现感知能力时面临的关键问题和技术要求。报告提出了不同的感知网络架构，以满足不同的应用需求，并深入探讨了架构、接口、协议、功能和端到端业务流程方面的详细研究设计。报告还对未来的感知融合网络架构提出了见解，以支持和指导感知融合网络技术的研究、标准化和产业发展。本文件的要点如下：

• 介绍 5G-A 中的无线通信感知融合技术

• 分析感知能力的关键问题和技术要求

• 提出各种感知网络架构

• 有关架构、接口、协议、功能和业务流程的详细研究设计

• 未来感知融合网络架构展望

• 支持感知融合网络技术的研究、标准化和行业进步

本文件旨在加强对 5G-Advanced 网络背景下无线通信感知融合技术的理解和开发。

二、主要内容学习

2.1、本文中的关键见解？

• 5G-A通感融合技术：研究报告强调了5G-A通感融合技术在智慧交通、智慧低空、智慧生活等领域的应用潜力。

• 网络架构转型：报告分析了实现无线网络感知能力所需的关键问题和技术需求，提出了多种通感网络架构设计。

• 标准化与产业推进：研究成果旨在为5G-A通感融合标准研究提供基础，并推动通感融合设备的研发试验及应用产业化进程。

• 未来展望：报告对未来通感融合网络架构进行了展望，为技术研究、标准化和产业推进提供了支持和参考。

2.2、5G-A通感融合技术是什么？

5G-A通感融合技术是一种结合了通信和感知功能的先进无线通信技术。它通过信号联合设计和硬件共享等手段，实现通信、感知功能的统一设计。这项技术能够使基站和终端同时具备通信和感知能力，为各种感知应用提供服务，如智能交通、无人机监管、国铁周界安全检测、智慧家居、公共安全、健康监护和环境检测等领域。

5G-A通感融合技术在5G-Advanced阶段的研究中，主要探索基于5G基础网络架构和空口增强设计，利用无线信道特性，获得更丰富环境信息，实现基础感知应用。未来，这项技术将进一步探索通信与感知在波形、频谱、天线、系统等软硬件资源方面的深度融合，以实现更高效的资源利用率和满足新的通信感知能力指标要求。

这项技术的发展有望推动5G-A网络架构标准化研究，促进通感融合设备的研发试验，以及通感融合应用的产业化进程。同时，它也为后续6G通感一体化网络架构设计及其标准产业化提供参考。总的来说，5G-A通感融合技术是通信感知融合领域的重要研究方向，它将为未来智能服务和网络提供基础环境感知和目标物体感知能力，推动新应用服务创新。

2.3、5G-A通感融合技术的场景有哪些？并进行解释说明？

本内容讨论了5G-Advanced（5G-A）通感融合技术的应用场景，主要包括：

• 智慧交通：利用通信感知一体化基站或基站间协作，实现对道路环境的感知，如高精地图构建和自动驾驶汽车安全运行的辅助。

• 智慧低空：通过基站间协作对空域进行感知，为无人机避障预警提供支持，以及对侵入监管范围内的无人机进行定位和跟踪。

• 智慧生活：基于基站和终端协作，通过感知无线信道变化进行呼吸监测、健身监测、手势/姿态识别等。

• 智慧网络：基于通信感知一体化基站或基站间协作获取小区内空闲态终端密度和位置等信息，辅助基站资源调度优化等。

这些场景展示了5G-A通感融合技术在多个领域的应用潜力，旨在通过增强的感知能力提升服务质量和用户体验。

2.4、无设备（device-free）通感场景和基于设备（device-based）通感场景的原理是什么，有什么区别？

根据当前页面的内容，无设备（device-free）通感场景和基于设备（device-based）通感场景的原理及区别如下：

• 无设备通感场景:

• 原理: 通过基站和/或UE的无线信号传输来获得环境中所关注的感知目标信息，而不依赖感知目标本身所配备的设备发送或接收能力。

• 应用实例: 道路属性感知、高铁周界入侵检测等，感知目标如落石、行人、动物通常不具备信号发送或接收能力。

• 基于设备通感场景:

• 原理: 利用感知目标本身配置的具有信号发送或接收能力的设备，通过感知目标的发送信号或对接收信号测量来进行感知。

• 应用实例: 智慧低空场景中飞行路径管理，感知目标如无人机具备信号收发能力，属于基于设备的通感场景。

这两种场景的主要区别在于是否依赖感知目标本身配备的信号发送或接收设备。无设备通感场景不依赖目标设备，而基于设备通感场景则利用目标设备的信号进行感知。

2.5、5G-A通感关键问题和技术需求，并对关键技术原理进行解释？

‍‍5G-Advanced（5G-A）通感融合网络架构的关键问题和技术需求主要包括：

• 感知网元SF的能力定义与上报：需要明确感知网元SF的能力，并将其注册到网络存储功能NRF中，以便其他网元根据感知业务需求选择合适的感知网元。

• ‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍感知设备的选择：根据感知任务选择合适的感知节点，考虑位置、能力、负载、鉴权或授权信息。

• 感知测量数据的传输：需要确定感知网元的输入输出内容及格式，以及感知测量数据的传输路径和协议。

• 感知方式：支持多种感知方式，包括基站自发自收、基站间收发、UE发基站收等，并支持感知方式的选择、修改和协作。

• 面向区域/面向目标感知：根据不同应用需求，支持面向区域（Per-Area）感知和面向目标（Per-Object）感知。

这些关键问题和技术需求是为了实现5G-A网络在通信感知融合方面的功能，以支持智慧交通、智慧低空、智慧生活等应用场景。感知融合技术通过无线信号的联合设计和硬件共享，实现通信和感知功能的统一设计，从而提高资源利用率并满足新的通信感知能力指标要求。‍‍