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1、2024 年年 11 月月版權聲明版權聲明 Copyright Notification未經書面許可未經書面許可 禁止打印、復制及通過任何媒體傳播禁止打印、復制及通過任何媒體傳播2024 IMT-2030(6G)推進組版權所有2目目錄錄前言.6一、通感一體網絡架構的技術背景及驅動力.7(一)業務驅動.7(二)技術驅動.9二、通感一體網絡架構設計.10(一)架構設計原則.101.邏輯設計原則.102.功能設計原則.11(二)總體架構設計.121.通感一體架構邏輯功能設計.122.通感一體網絡架構和功能設計.143.接口設計.15三、通感一體關鍵技術研究.17(一)感知數據上報.171.終端數據上
2、報.172.基站數據上報.173.非 3GPP 數據上報.18(二)感知數據的傳輸.191.感知控制信令的傳遞.192.感知數據的傳遞.19(三)感知數據的處理.20(四)感知數據的復用.21(五)感知數據的開放.22(六)感知任務的相關流程.221.感知節點選擇.222.感知業務連續性.243.感知任務的鑒權授權.264.對終端提供感知數據的激勵機制.273(七)對第三方獲取感知數據的計費.28(八)感知和 AI 的融合.29四、總結和展望.30縮略語簡表.32參考資料.34貢獻單位.354圖圖目錄目錄圖 1 通感一體化架構邏輯視圖.12圖 2 6G 通感一體網絡架構圖.14圖 3 6G 通
3、感一體化架構接口.16圖 4 雙基地感知模式下的感知節點切換場景示例.24圖 5 感知模式切換的示例.25圖 6 混合感知模式.265表表目錄目錄表 1 感知用戶信息表.286前前言言通感融合是 6G 技術的核心特征,是移動通信向信息服務轉變的關鍵力量。6G 所提供的移動信息服務,不再僅僅提供信息的傳輸服務,而是要融入到信息的全生命周期過程,6G 網絡在立體化全域覆蓋的基礎上,通過新增通、感、算、AI 等多維度要素能力,提供從感知、傳輸、存儲、處理到利用的信息流的全過程服務。6G 新場景如低空經濟、智慧交通與智慧工廠的興起,對網絡的泛在性與高精度感知能力提出了前所未有的挑戰與需求。在此背景下,
4、需要構建一個靈活、智能、可擴展的通感一體網絡架構,以支撐 6G 時代復雜多變的業務需求與場景應用?;谕ǜ幸惑w架構,可以實現通信與感知能力的深度融合,進一步提升網絡的感知精度與廣度,賦能更多創新業務與商業模式。本白皮書對通感一體架構的技術背景、架構設計原則、架構詳細設計、關鍵技術和典型感知流程進行了系統性的闡釋,希望與業界伙伴一道,以架構為牽引,逐步確立通感一體架構的發展形態、技術走向和產業基礎,鍛造信息通信網絡長板。7一、通感一體通感一體網絡網絡架構的技術背景及驅動力架構的技術背景及驅動力(一)(一)業務驅動業務驅動作為 6G 研究熱點之一,通信感知一體化(即通感一體化)已經被國際電聯無線電
5、通信部門(International Telecommunication Union-Radio communicationSector,ITU-R),中國 IMT-2030(6G)推進組,北美 Next GAlliance,歐洲電信標準協會(European Telecommunications Standards Institute,ETSI),Hexa-X,電氣電子工程師學會(Institute of Electrical and Electronics Engineers,IEEE),第三代合作伙伴計劃(3rd Generation Partnership Project,3GPP)等
6、組織廣泛關注。2023 年,ITU-R 在IMT 面向 2030 及未來發展的框架和總體目標建議書將通感一體化作為 6G 的典型應用場景之一1,具有廣泛的應用前景,包括智能交通、家庭生活、降雨監測、智慧城市、高速檢測、工業自動化、倉儲物流等眾多場景3。針對 6G 通感一體,其與 5G 現階段通感相比,更加關鍵的特征是通過多維感知多節點協作,對多種感知數據進行高效處理,以獲取對物理環境、探測目標的高效識別和分析,并根據網絡策略和授權對感知結果進行開放。在智能交通場景,通感一體化系統可以從“上帝視角”對車輛位置、速度和行人狀態進行檢測,進而對突發事件進行識別。車輛除了作為被感知的目標,還可以作為通
7、信節點與感知收發節點,與路邊部署的通感一體化基站協同工作,感知環境的同時進行通信任務,達到實時避開障礙物、選擇路線、檢測突發狀況和遵守交通法規的目的。利用無線通信網絡對交通路況進行實時感知,在不增加額外的部署成本的情況下,具有全天候、廣覆蓋等優點,能夠有效降低道路交通場景中的安全隱患。健康監測,即通過基站發 UE 收的方式實現人體呼吸頻率監測,還可通過多種非 3GPP 接入探測方式,對人體狀態進行監測。人體的胸腔運動會導致接收機側獲取的下行信道狀態信息(Channel State Information,CSI)的相位隨著呼吸運動周期性變化。通過提取該相位變化,可以實現呼吸頻率監測。實際環境中
8、由8于收發時鐘的差異,通常存在頻偏和相位噪聲等非理想因素,其對呼吸監測性能產生影響。因此,采用不同接收天線 CSI 商或共軛乘的方法消除上述非理想因素4。環境重構,即利用無線感知穿透性強和非電離的特點,實現環境重構?;诟兄峁┑沫h境知識,可以應用于物流檢測、自動駕駛、智慧工廠、城市管理、智能交通等不同的場景。通過散射和反射的無線信號時延、多普勒和角度譜信息,6G 網絡可基于多個基站或終端的協作,提取出三維空間中物體坐標、方向、速度和其他地理信息,創建出一個虛擬網絡世界,并以此不斷探索通信能力,增強用戶體驗。移動通信網絡為協作感知提供了巨大的機會和優勢。多個網絡節點(基站、UE 等)可以作為一
9、個完整的感知系統發揮作用,該協作通過感知數據融合,降低了測量不確定性,提供更大的覆蓋范圍以及更高的感知精度和分辨率。整體來說,6G 通感一體化技術為移動通信網絡提供新的獲取數據和信息的手段,其將為 6G 通信網絡帶來新的商業機會。豐富的業務場景也催生了針對 6G通感一體化網絡的設計的需求,包括:1.多樣化的數據采集及處理要求:隨著物聯網、智能城市、智能交通等領域的快速發展,對環境感知和數據處理的需求不斷增長。同時,這些應用涉及的感知數據類型也日益多樣化,包括圖像、視頻等。需要設計新的通感一體架構,以有效地處理和分析這些數據。2.實時性和低延遲需求:許多應用場景對數據的實時性和低延遲有著極高的要
10、求,比如智能交通、工業自動化、醫療保健等。在這些場景下,感知數據需要及時采集、傳輸和處理,以支持實時決策和控制。6G 通感一體架構通過將感知、通信和計算功能集成在一起,可以降低數據傳輸和處理的延遲,滿足實時性的需求。3.網絡靈活按需部署需求:6G 通感一體架構支持分場景靈活部署,例如可通過在網絡邊緣部署感知和計算功能,實現邊緣通感功能對實時數據的局部處理和分析,減少數據傳輸的量,降低網絡負載,優化網絡資源的利用效率。4.智能分析與決策需求:隨著人工智能和機器學習技術的發展,對感知數據的智能分析和決策支持的需求不斷增加。通感一體架構可以將感知數據直接送入9計算節點進行實時處理和分析,以實現目標檢
11、測、行為識別、異常檢測等智能功能,為用戶提供更加智能化的服務和決策支持。5.數據隱私和安全需求:隨著感知數據的增多和應用范圍的擴大,數據隱私和安全性成為了一個日益重要的問題。通感一體架構可以通過在網絡邊緣進行數據處理和分析,減少敏感數據的傳輸和存儲,從而提高數據的安全性和隱私保護水平。(二)(二)技術驅動技術驅動元宇宙和數字孿生需求元宇宙和數字孿生需求:通感技術作為獲取終端、外界物體、環境的有效手段,可以高效收集相關信息,為元宇宙和數字孿生的發展提供了強大的助力。對于元宇宙而言,通感一體技術將通信與感知功能集成,使元宇宙中的虛擬環境能更真實地模擬現實世界。例如,用戶在元宇宙中不僅可以看到虛擬場
12、景,還能通過感知功能獲得到場景中的溫度、濕度、氣流等,這種多感官的融合極大地增強了用戶的沉浸感,讓用戶仿佛真正置身于另一個世界。對于數字孿生而言,通感一體技術可以利用通信設備的感知功能,對物理對象進行多維度的數據采集,包括物體的形狀、尺寸、位置、速度、溫度等信息,并且能夠實時監測物理對象的狀態變化。例如,在工業制造中,通過通感一體技術可以對生產線上的設備進行實時監測,及時發現設備的故障和異常,為設備的維護和管理提供準確的數據支持。AI 驅動驅動:AI 的出現為通感一體技術帶來了蓬勃發展的新契機。通感一體旨在實現通信與感知功能的融合,而 AI 憑借其強大的數據分析與處理能力發揮著關鍵作用。AI
13、可對通感一體所獲取的海量復雜數據進行高效挖掘與分析,尤其針對多節點感知情況,多維度感知數據融合可基于 AI 技術對數據的篩選與合并、融合誤差補償等進行處理,可有效提升感知分辨率、感知精度等,減少單一感知節點的感知視角范圍受限帶來的影響。在智能交通場景中,通過 AI 算法能精準解析毫米波雷達等感知設備結合通信傳輸的數據,準確判斷車輛位置、速度等信息,提升交通管理效率。再者,AI 的機器學習能力可不斷優化通感一體系統的性能。它能根據不同環境下的感知與通信表現,自適應調整參數,使其適應多變的工況。像在復雜的城市環境或惡劣天氣下,AI 幫助通感一體技術更穩定地實10現通信保障與精準感知。AI 如同催化
14、劑,讓通感一體技術在更多領域得以更好地落地應用并持續升級。二、通感一體通感一體網絡網絡架構設計架構設計(一)(一)架構設計原則架構設計原則1.邏輯設計原則邏輯設計原則跨場景設計:面向不同業務場景,感知觸發方、執行方和感知粒度各不相跨場景設計:面向不同業務場景,感知觸發方、執行方和感知粒度各不相同,通感一體網絡架構需支持多種場景的感知業務。同,通感一體網絡架構需支持多種場景的感知業務。感知測量數據的處理需考慮多種場景,包括單基站感知、多基站感知、單UE 感知、多 UE 感知,以及所述感知 UE 識別和跨基站移動的場景。多基站感知時,不同基站的感知區域可能存在重疊,需進行數據分割與提??;當 UE
15、參與感知時,需明確 UE 識別方案;當 UE 跨基站移動時,需關聯處理同一目標的數據。感知網元需支持獨立或與其他網元共同處理感知測量數據生成感知結果。分布式設計:在通感一體網絡架構設計中,感知、通信和計算功能應支持分布式設計:在通感一體網絡架構設計中,感知、通信和計算功能應支持分散部署到網絡中的多個節點上,這些節點可以是獨立的專用感知網元,也可分散部署到網絡中的多個節點上,這些節點可以是獨立的專用感知網元,也可以是與其他功能(如通信和計算)合設的多功能網元。以是與其他功能(如通信和計算)合設的多功能網元。分布式設計的部署方式靈活多樣,既可以是集中式部署,也可以是分布式部署。集中式部署通常用于簡
16、化網絡管理和控制,而分布式部署則有助于提高網絡的可靠性、效率和可擴展性。通過分布式設計,通感一體化網絡能夠更好地適應復雜的網絡環境和多樣化的應用需求,同時提高網絡的性能和用戶體驗。兼容性設計:通感一體化網絡架構需兼顧功能性、通用性和兼容性,全新兼容性設計:通感一體化網絡架構需兼顧功能性、通用性和兼容性,全新場景和需求下需要考慮現有核心網和接入網的功能、接口和協議的設計。場景和需求下需要考慮現有核心網和接入網的功能、接口和協議的設計。通信感知一體化網絡架構是支持無線通信與無線感知功能、服務和應用的系統架構,以實現通感資源的高效分配與調度,功能、服務和數據之間的組織聯動??紤]網絡架構需支持的感知業
17、務場景和需求,通信感知一體化網絡架構應盡可能依托現有服務化架構設計、接口和協議,實現通感新能力架構設計。安全性設計:通感一體網絡架構應滿足感知目標、感知區域和移動網絡中安全性設計:通感一體網絡架構應滿足感知目標、感知區域和移動網絡中11感知相關功能的安全隱私及管控要求,應支持感知測量數據的機密性保護和完感知相關功能的安全隱私及管控要求,應支持感知測量數據的機密性保護和完整性保護,實現感知測量數據的安全流轉。整性保護,實現感知測量數據的安全流轉。通感一體架構應支持面向通感業務的授權機制,確保感知全流程可管可控,支持面向感知業務的用戶同意機制,保護感知目標、感知相關用戶終端區域的隱私。應在符合用戶
18、同意、監管和運營商政策的前提下,支持融合 3GPP 感知數據和非 3GPP 感知數據以獲得組合的感知結果。應支持安全地提供安全機制以使受信任的第三方能夠請求發現正在向其請求服務的 UE 附近的感知群組,其中,感知群組為一組位置已知且感知測量數據可以被同步收集的感知接收方和發射方。2.功能設計原則功能設計原則通信系統是一個覆蓋范圍廣、深入多場景、有多種類型終端連接的廣域系統,感知數據的采集、傳輸、處理和存儲可以直接使用通信系統設施,不需要投資額外設備。因此,可以利用通信體系實現集感知數據收集、傳輸、處理和存儲于一體的通感一體架構設計。6G 網絡通感一體化關鍵功能。網絡通感一體化關鍵功能。應涉及感
19、知控制功能、感知數據處理功能、感知數據存儲功能和感知信號收發設備。感知控制功能用于進行感知業務相關的信令和策略控制以保障感知業務的生命周期管理以及感知服務體驗,包括感知QoS 保障、感知隱私驗證、感知信號配置和感知測量配置等。感知數據處理功能用于對感知原始測量數據進行處理和分析以獲取感知結果。感知信號收發設備用于執行感知信號的收發、測量以獲取環境或目標物體的信息,可以是基站或 UE等設備。6G 通感一體感知模式通感一體感知模式。應支持以下 6 種基本感知模式,分別是(1)基站自發自收;(2)基站 A 發基站 B 收;(3)基站發終端收;(4)終端發基站收;(5)終端自發自收;(6)終端 A 發
20、終端 B 收。除此之外,通感一體化架構還將兼容非 3GPP 感知等,以滿足不同的感知精度和感知體驗要求。非 3GPP 感知是指利用傳感器,攝像頭、雷達設備等獲取感知數據。6G 通感一體感知信息通感一體感知信息。6G 通感一體化架構應支持以下 3 種等級的感知信息的數據傳輸和收集,分別是(1)原始信道數據;(2)感知測量量;(3)感知結果。其中,原始信道數據包括接收信號或信道響應的復數結果,幅度/相位及12其相關運算結果。感知測量量是感知收發設備在處理原始信道數據之后生成的,包括時延、多普勒、角度、強度等信息。感知結果是感知數據處理設備根據感知測量量計算出的感知結果,包括距離、速度、朝向、加速度
21、、位置、軌跡、呼吸/心跳速率、材質與成分等。另外,通感一體化架構還將支持大數據量以及高頻次的感知數據收集,以解決部分用例的感知測量量過大和測量頻次過高的問題。6G 通感一體化的關鍵流程通感一體化的關鍵流程。關鍵流程包括:1)感知業務觸發,當消費者或第三方應用向 6G 網絡請求感知業務時,感知請求會由感知控制設備進行處理,包括感知的授權和驗證,感知結果的開放測量等。2)感知業務處理,感知控制設備為滿足感知業務的服務體驗,確定感知模式,選擇感知設備選擇,制定感知策略以及計費控制等。在感知業務過程中,感知控制設備可以跟隨目標物體或者感知設備的移動動態調整和修改感知模式和感知設備。3)感知任務執行:感
22、知信號收發設備按照相應的感知模式執行信號收發和測量,同一個感知設備可以參與多個不同感知模式下的感知任務并擔任不同的收發角色。4)感知結果生成:感知收發設備上報感知數據至網絡中的感知數據處理設備。感知數據處理設備分析感知數據以獲取感知結果。感知數據處理設備將感知結果開放給消費者或第三方應用。(二)(二)總體架構設計總體架構設計1.通感一體架構邏輯功能設計通感一體架構邏輯功能設計圖圖 1 通感一體化架構邏輯視圖通感一體化架構邏輯視圖13通感一體架構包括的各功能單元的功能如下。服務使能服務使能:位于應用與開放層,向第三方提供感知服務。進行通感服務需求解析和業務層邏輯編排,感知服務結果可以通過感知控制
23、功能或感知數據功能上報給服務使能層,由服務使能層開放。通感控制功能:通感控制功能:位于網絡功能層,支持下述功能。通感任務編排管理單元接收服務使能層的業務需求,進行任務分解和多要素協同,向感知控制單元下發資源部署和業務編排策略,例如感知節點的選擇及各節點通信、感知資源的分配。感知控制單元制定感知決策,例如根據感知 QoS 要求配置感知任務參數,包括感知測量頻率、數據上報頻率等。接入管理單元負責感知任務執行節點的接入管理和配置,例如感知節點信息獲取,信息更新和刪除。感知節點可以是基站、終端、攝像頭和雷達等。策略控制單元負責感知策略的執行和控制。通感數據功能通感數據功能:位于網絡功能層,采集、處理和
24、存儲感知數據,例如感知請求,測量數據,感知結果。通感數據采集:通感數據采集:面向海量感知數據,構建多源異構數據實時高效采集機制,實現細粒度按需批量或增量數據采集,滿足數據采集需求。通感數據處理通感數據處理:基于感知業務要求的結果開放粒度,對采集到的數據進行處理,包括數據融合、數據分析等處理。統一的通感數據存儲統一的通感數據存儲:感知原始數據、中間處理結果、分析結果等數據分級分類存儲,以數據服務的粒度進行數據復用和快速索引,實現感知多元數據的統一存儲。此外,可以收集存儲各感知節點的狀態信息,供控制功能及時調整感知策略。AI 功能:功能:位于網絡功能層,從數據功能獲取感知數據,執行智能化分析,向感
25、知功能提供分析結果。感知節點感知節點:位于基礎設置資源層,支持無線感知(如終端,基站)和其他感知技術(如雷達,攝像頭,紅外)。142.通感一體網絡架構和功能設計通感一體網絡架構和功能設計6G 網絡通感一體架構如下圖所示,主要由 4 部分功能組成:通感控制功能、通感處理功能、通感數據存儲功能、通感數據傳輸通道。圖圖 2 6G 通感一體網絡架構圖通感一體網絡架構圖通感控制功能通感控制功能:接收感知實體(具有感知能力的基站和終端)的感知能力注冊請求,處理感知業務請求,編排選擇感知采集節點和感知數據處理功能,下發感知控制消息執行感知任務。感知功能注冊感知功能注冊:具備感知能力的基站或者終端周期性地或者
26、其狀態發生變化時,將其感知能力注冊到感知控制功能,感知控制功能執行感知任務的時候,可以實時選擇合適的基站或者終端進行感知,簡化交互流程,降低感知時延。感知節點選擇感知節點選擇:通感控制功能需要根據感知需求的類型,潛在的具備感知能力的基站或者終端,根據其所處的位置、能力、意愿、負載狀況等選擇合適的基站或者終端,執行感知任務。通感數據處理功能通感數據處理功能:負責感知數據的融合、分析、處理以及感知結果的開放;感知策略的實施;業務檢測和業務流量的統計,終端貢獻量的評估,感知數據的隱私計算等。通感數據處理功能提供高效高頻次的數據收集,數據源包括 UE、RAN、UPF、AF 等。15如果感知接收節點直接
27、輸出原始感知數據或感知測量量,通感數據處理功能需要優化處理提取感知信息,進行感知計算,獲取感知結果。由于感知節點需要將原始感知數據發送給通感數據處理功能,數據量大,占用傳輸資源多,并占用大量的計算與存儲資源。為了降低傳輸資源開銷,實際部署時,通感數據處理功能可以分級部署,針對感知隱私強,感知時延低的客戶,通感數據處理功能可以部署在網絡邊緣,從而降低傳輸資源以及感知時延,保護客戶隱私。通感數據存儲功能:通感數據存儲功能:支持結構化/非結構化/半結構數據的統一存儲;支持各類文件的動態分類及多級存儲,可以是集中數據庫,也可以是分布式數據庫。AI 功能功能:主要負責感知訓練和推理,在進行推理時,AI
28、功能可以協助通感數據處理功能進行智能處理,提升感知精度。訓練階段,相關 AI 能力可以部署在網絡中心,訓練后的感知模型可以分發到邊緣側通感數據處理功能/AI 功能,實現快速、精準地感知信息處理。感知數據傳輸通道感知數據傳輸通道:所有的感知數據都通過通感數據傳輸通道從生產者轉發給消費者。通感數據傳輸通道是對 6G 數據傳輸實現的優化,不定義具體的實現形式。3.接口設計接口設計本節介紹 6G 通感一體化架構關鍵功能之間的接口設計。主要分為控制面和數據面設計。其中通感控制功能屬于控制面,與其他控制面 NF 通過服務化接口交互,與 6G RAN 通過 6G 接入功能+6G-N2 或 Ny(服務化接口)
29、交互。通感控制功能向基站或終端發送感知控制信令,并配置終端或基站將感知測量量等感知信息發送給感知數據處理功能/感知數據存儲功能。其中非 3GPP 終端數據沿用非 3GPP 接入方式,由 6G UPF 將感知測量信息發送給感知數據處理/存儲功能。在數據傳輸實現方式上,可采用異步數據交換方式,RAN 與通感數據處理功能之間建立傳輸通道,感知數據處理或存儲功能向該傳輸通道訂閱感知數據,從而完成數據從 RAN 到通感數據處理功能之間的傳輸。16接入管理6G(R)ANUE6G-N2通感控制功能數據簽約6G-N1AI能力開放UPFN3N6通感數據處理CN-UPCN-CPCN-DPND2ND1NxNS1NS
30、2NS3NS4Ny通感數據存儲圖圖 3 6G 通感一體化架構接口通感一體化架構接口通感控制功能功能、通感數據處理/存儲功能與其他功能的接口具體定義如下:1)ND1-ND2:通感數據處理/存儲功能與 6G UPF/RAN 之間新增的接口,用于提供數據面的服務,包括感知信息的收集服務。2)NS1:通感控制功能網與 6G NEF 間新增 NS1 接口,該接口對外開放感知控制信令、感知數據和感知處理結果,6G NEF 將感知請求發送給通感控制功能,通感控制功能從感知數據處理/存儲功能獲取相關信息,并經過 6G NEF 開放給 6GAF。3)NS2:通感控制功能網元與 6G UDM 間新增 NS2 接口
31、,該接口可實現感知任務的鑒權或授權,獲取 6G UE 隱私信息,獲取 6G UE 的感知簽約信息、服務 6GAMF 信息和其他信息;4)NS3:通感控制功能、通感數據處理功能與 AI 服務網元(例如 6GAI-NF)間新增 NS3 接口,通感控制功能可以利用 6GAI-NF 提供的統計和預測等服務來獲取與感知任務相關的 AI 服務,通感數據處理功能可以借助 AI 能力對感知數據進行更加精細化處理。5)Nx:通感控制功能網元與 6G UPF 間新增 Nx 接口,該接口可傳遞 6G UPF的感知控制信令,指導 6G RAN/UE 的感知測量量經用戶面功能由 6G UPF 轉發至通感數據處理功能。1
32、76)Ny:通感控制功能網元與 6G RAN間新增Ny接口,該接口可傳遞6G RAN的感知控制信令,通感控制功能與 6G RAN 間交互感知控制信令來確定感知任務的感知模式、感知配置等信息。三、通感一體關鍵技術研究通感一體關鍵技術研究(一)(一)感知數據上報感知數據上報1.終端數據上報終端數據上報終端作為通感一體化技術的關鍵節點,可承擔感知探測和感知數據上報的能力。終端需具備感知數據采集功能,接受感知控制節點的感知任務要求,按需上報感知數據。終端的數據上報可使用現有的用戶數據傳輸機制,將感知數據加載到用戶面傳輸,用戶面接受通感控制功能的配置要求,將終端提供的感知數據發送給給通感數據處理功能。U
33、E 感知數據上報過程中可按需上傳感知測量數據,用戶位置,時間等信息。此外終端感知數據上報也需要注重安全隱私要求。感知得到的一些信息中可能具有隱私性,存在信息泄露風險,例如感知目標的位置或行為,生命體征監測數據,特定區域的成像結果等。因此,需要相應的監管規則和手段規范感知應用,對于部分感知信息進行匿名上報,以及采用有效的技術手段對感知信息進行保護,防止隱私泄露以及其他安全事故的發生。在感知的流程中可以使用模糊化處理來實現 UE 數據匿名上報的目的,感知的模糊化處理可以在采集到感知信號的參數信息和/或資源信息,對感知信號檢測得到感知測量量的過程中,將感知測量量轉換為感知結果等任一環節或多個環節進行
34、。當感知信號收發設備或者核心網網元處理感知信息時,可以根據區域安全隱私要求或政策規定,或者通過 UE 的簽約信息或者用戶意愿設置,來進行一定條件下的匿名上報,以保護 UE 的隱私信息。2.基站數據上報基站數據上報3GPP 感知數據由移動通信網絡中的用戶設備和基站產生,包括基站收集用戶設備的信號強度、信道狀態信息等數據,或由此處理得到的位置、速度等感知18數據。感知控制節點根據感知任務要求,選擇合適的一個或多個基站開展感知任務,按照要求的上報頻率、感知范圍、感知物體類型等將感知數據傳送至感知數據處理或存儲節點。在 6G 通感一體架構中,通常涉及多基站協作上報某一個目標任務或目標環境的情況,在此場
35、景中,通感控制功能會配置多個基站共同完成某個任務,該多基站要支持時間同步,并按照任務規定的時間或頻率進行感知數據上報,同時攜帶上報的時間信息和任務信息,以進行后續的多維數據處理。3.非非3GPP數據上報數據上報實際生產生活場景中存在很多非 3GPP 接入的節點,如 WIFI,藍牙等。非3GPP 節點常作為傳感器、攝像等設備,天然提供一些手機無法直接提供的通感數據,如溫度,濕度,生產過程數據。這些非 3GPP 感知數據作為通信感知的輔助數據,可提升測量信息的準確性及全面性。因此,通感一體網絡系統除了支持3GPP 接入還需考慮非 3GPP 感知實體的適配控制以及兩者的協同感知,在核心網中設置非 3
36、gpp 融合接入功能,將非 3gpp 設備的感知能力注冊到核心網,接受來自感知功能的感知指令,將獲取的感知數據上報給感知功能。同時,核心網對3GPP 感知設備和非 3GPP 感知設備統一進行鑒權授權,提高整個網絡系統的安全性與感知測量數據的可信任度。將 3GPP 感知數據與非 3GPP 感知數據融合需要考慮以下方面:1.數據格式標準化:首先,需要對 3GPP 感知數據和非 3GPP 感知數據的格式進行標準化,以便它們能夠在同一平臺上進行處理和分析??梢圆捎猛ㄓ玫臄祿袷綐藴?,以確保數據的統一性和互操作性。2.數據同步:在對感知數據進行融合時,如何對齊來自各個數據源的每一幀數據是一個重要的環節。
37、可以考慮在數據包中攜帶采集點的時間信息,各個數據源基于標準的網絡時間協議(NTP)或者 GPS 等進行時間同步。3.數據預處理和特征提?。簩τ诓煌瑏碓吹母兄獢祿?,可能存在噪聲、缺失值或者不一致性等問題。因此,在融合之前,需要對數據進行預處理,包括數據清洗、去噪、填充缺失值等操作。同時,還可以針對不同類型的感知數據提取特19征,以便后續的融合和分析。4.統一數據存儲和管理:將 3GPP 感知數據和非 3GPP 感知數據存儲在統一的數據倉庫或者數據庫中,以便于管理和訪問??梢圆捎矛F代的數據庫技術來存儲大規模的感知數據。(二)(二)感知數據的傳輸感知數據的傳輸1.感知控制信令的傳遞感知控制信令的傳遞
38、通感一體化架構中的數據傳輸包括感知控制信令(例:感知任務建立消息等)的傳輸和感知數據(例:感知測量量等)的傳遞。其中感知控制信令的傳遞采用服務化接口的方式。首先,服務化接口提供了標準化的傳輸通道,能確保通感控制信令準確、穩定地傳遞,降低傳輸過程中的差錯率,保障數據的完整性。其次,通過服務化接口傳輸可實現高效的資源分配與利用??梢愿鶕嶋H需求靈活調配傳輸資源,滿足不同場景下通感控制信令的傳輸要求,提升整體傳輸效率。再者,這種傳輸方式便于系統的擴展與集成。當有新的通感功能或設備加入時,能更便捷地通過服務化接口融入現有傳輸體系,增強了系統的兼容性與適應性,有力推動通感相關應用的不斷發展與完善。2.感
39、知數據的傳遞感知數據的傳遞現有 5G 網絡中各個節點間業務數據傳輸都是同步的 P2P 直連模式,每個數據發送者需要感知每一個數據接收者的狀態并建立連接,組網復雜。同時在高并發場景下,數據量可能超過數據接收者的處理能力,導致數據被丟棄,降低了系統的可用性。另外 6G 新業務帶來的新數據的起始節點和終結點支持任意終端、基站或者 NF/AF,一個數據源需要到達多個數據節點進行融合分析處理,需支持多點到多點的數據交換。面向 6G,感知數據的傳遞有多種方案。一種是感知控制功能延續用戶面搜集的思路(例如 UPF),實現終端和核心20間的數據傳輸。二是使能感知數據存儲功能為感知控制功能提供豐富的數據搜集服務
40、,實現基站和核心網間的數據傳輸。第二種提供更加豐富的數據搜集服務,還能結合非3GPP 等數據搜集數據,從而提高感知結果的精度和服務體驗,但是隨之而來的是數據搜集途徑節點的增多,網絡數據負載有所增加,因此也需要有所平衡。第三種方案考慮引入一種稱為通感數據傳輸通道的新邏輯功能,實現基站和核心網之間高效的數據異步交換。通過解耦數據生產者和數據消費者,簡化組網,提升數據傳輸效率。通感數據傳輸通道可同時部署在 RAN 側和 CN 側,應用于RAN-RAN 之間、RAN-CN 之間,CN-CN 之間的地面接口數據傳輸。其有多種不同的實現方式,如有狀態的類消息隊列的數據訂閱發布機制或者通過數學原理實現的無狀
41、態數據交換。第四種方案是終端的數據通過基站傳輸到通感數據傳輸通道,實現終端和核心網之間高效的多維異構數據傳輸。該方案可以實現基站對終端數據的一些處理,例如多維異構數據的匯聚。第五種方案是終端的數據通過基站傳輸到用戶面,再由用戶面傳輸到數據面。該方案不僅可以實現基站對終端數據的處理,還可以融合非 3GPP 數據的收集。當 UE 接收感知信號和進行測試時,針對 UE 和網絡之間的數據傳輸機制,引入一種 UE 和網絡之間的空口數據傳輸協議棧(或稱為空口數據面協議棧),提供統一的數據框架進行多個感知用例所需的感知數據收集協調,滿足感知數據等移動網絡內部數據的空口傳輸需求。(三)(三)感知數據的處理感知
42、數據的處理隨著感知業務在各行各業的廣泛普及和應用,對感知數據處理能力的要求也在不斷提高。面向 6G 的終端,基站以及一些非 3GPP 感知設備將不僅僅是數據的收集者,而同樣會參與到數據的處理和分析中,這些設備在具有感知能力的同時可能也具備一定的計算能力,且這些計算能力可以在設備的注冊過程中與感知能力一同上報至核心網。當核心網接收到感知業務請求時,感知功能網元可以基于業務請求和核心網21內存儲的感知節點能力,進行感知業務編排、感知節點的選擇和感知數據處理節點的選擇。感知節點將收集到的感知數據傳輸至感知數據處理節點,對原始感知數據進行預處理,包括對感知數據的清洗、格式轉換和特征提取等操作,隨后將預
43、處理后的感知數據傳輸至核心網的感知數據處理網元執行進一步處理。當一個感知節點同時具有感知能力和計算能力時,在一感知業務中,其可以同時充當感知數據的收集者和處理者。通過終端、基站以及非 3GPP 設備輔助核心網對感知數據的協同處理,可以減輕網絡的計算負擔,同時有效提升整個網絡的數據處理能力。(四)(四)感知數據的復用感知數據的復用通感一體的應用場景往往涉及多個感知數據提供者或多個感知數據消費者,通過感知數據復用可以提高感知服務效率和感知數據價值變現能力?;跀祿鎯桶l布的框架,構建具備數據服務能力的6G網絡可支持感知數據的共享復用。首先,網絡需要支持感知數據的存儲和多應用程序共享訪問;其次,網
44、絡應能提供感知數據的全生命周期管理,同時具備感知數據隱私保護能力,并能滿足應用跨域跨實體的實時數據需求。在 6G 多任務的復雜場景中,網絡同時存在針對某一區域、某一目標或者針對某特定終端的多個感知任務,需要在網絡層面對數據需求進行分析,以支持不同的感知任務復用感知數據。支持感知數據復用有以下優點:1)重復使用感知數據無須額外成本;2)多個感知任務可以共享大量移動用戶的感知信息;3)不同任務復用數據,可以極大地提高數據傳輸效率和數據存儲效率。具體來說,感知控制功能可以通過識別區域內多個感知任務并確定可復用的感知數據,對感知任務進行數據收集協調,去除其中重復的數據需求,從而實現數據復用,避免重復收
45、集;并且,還可以對數據進行存儲,在有效期內的感知數據可以重復使用,減少感知數據的上報。感知數據的分發可采用發布訂閱機制,支持一個數據生產者的數據被多個數據消費者使用,進而滿足數據復用的目標。22(五)(五)感知數據的開放感知數據的開放6G 通感一體數據的開放可基于應用需求按需開放??梢蚤_放的數據包括:通感測量數據、歷史數據、處理后數據,以及處理結果數據等。數據的開放要考慮行業需求、數據隱私要求等。6G 通感測量數據能夠直觀反映出通信與感知過程中的各類實時狀況,比如信號強度、環境感知信息等,這些數據對于優化通信網絡布局、提升感知精準度有著重要意義。歷史數據積累了過往的通信與感知經驗,通過對其分析
46、,可以挖掘出潛在的規律和趨勢,為后續的技術改進與應用拓展提供有力支撐。處理后數據經過了一定的篩選、整合與分析,更具針對性和可用性,能直接服務于相關應用場景。而處理結果數據則是對一系列數據處理后的最終呈現。然而,數據的開放必須充分考慮行業需求以及數據隱私要求等因素。不同行業對于數據的需求各異,例如智能交通行業可能更關注與路況感知、車輛通信相關的數據,以便實現高效的交通調度與安全保障;而醫療行業則側重于與遠程醫療監測、醫療設備通信相關的數據開放,以提升醫療服務質量。只有契合行業需求,開放的數據才能真正發揮其價值,推動行業的發展與創新。數據標準和規范的統一:為了確保通感信號或信息的有效開放和利用,需
47、要制定統一的數據標準和規范。不同的通感系統、設備可能產生的數據格式、接口等存在差異,如果沒有統一的標準,會導致數據的兼容性和互操作性問題,影響數據的共享和應用。同時,數據隱私更是不可忽視的要點。6G 通感一體數據涉及到大量的用戶信息以及各類敏感的行業數據,一旦泄露,可能會給個人、企業乃至整個社會帶來嚴重的負面影響。因此,在開放數據的過程中,要建立嚴格的數據隱私保護機制,通過加密、授權訪問等多種手段,確保數據在合法、合規、安全的前提下進行開放與應用。(六)(六)感知任務的相關流程感知任務的相關流程1.感知節點選擇感知節點選擇23感知節點選擇涉及選擇合適的基站或終端設備來執行感知任務,獲取感知測量
48、數據。這一過程對于確保網絡能夠靈活且準確地執行各種感知任務至關重要,需要適應不同應用場景的需求。感知功能網元在從外部接收到感知需求后,會根據潛在感知節點的能力、意愿等信息來選擇合適的感知節點和工作模式,以執行感知任務。感知節點的能力包括支持的感知測量(如時延、多普勒、角度、成像等)、感知模式、可達的感知精度和分辨率、覆蓋的感知范圍以及可進行的感知時間等。感知功能網元可以從網絡或終端收集潛在節點的能力信息,包括感知節點主動注冊/上報感知能力,或者感知功能網元向潛在感知節點請求感知能力兩種方式。所選擇的感知節點是否能滿足感知需求(如感知服務質量 QoS),與感知業務類型(如目標雷達橫截面 RCS)
49、和感知環境(如是否存在感知 LOS 徑)等因素密切相關。在進行感知節點選擇時,如果感知功能網元無法獲知所選感知節點是否能滿足感知需求,可以選擇多個感知區域附近的感知節點參與感知。最終,根據多個感知節點的感知測量置信度(如感知信噪比)來篩選出最合適的感知節點執行感知任務。如果感知目標遠離單站感知節點或感知節點不支持單站感知功能,感知功能網元可選擇工作在雙站感知模式的感知節點。雙站感知模式涉及多個感知節點的組網和協作。感知功能網元不僅需要獲取各節點的感知能力,還需要獲取各節點的感知組網能力,包括節點間的同步情況和節點間的信道質量測量等。為了獲取節點的感知組網能力,感知功能網元可以直接配置潛在感知節
50、點進行感知組網的測量和上報。例如,在雙站感知模式下,感知節點間的同步是獲得高精度感知性能的關鍵。如果感知節點間存在穩定的 LoS 徑,則可以通過 LoS 徑的測量來實現節點間的同步。感知網元可以通過節點間的距離或節點間的參考信號質量來判斷 LoS 徑的概率。在某些條件下,如室內感知場景,感知功能網元還可以授權和配置終端感知節點利用Sidelink技術去發現和選擇鄰近終端設備輔助其執行感知任務。感知節點選擇需要綜合考慮多種因素和挑戰,并通過有效的策略和技術來實現,以確保通感一體化系統能夠高效、準確地執行各種感知任務,滿足不同應用場景的需求。242.感知業務連續性感知業務連續性感知業務的連續性是指
51、在感知任務要求的時間內,系統維持感知業務不中斷,持續為感知業務請求方提供感知服務。感知業務連續性要求系統在感知任務無法保障指定的質量指標要求時,能夠自動更換到其他感知節點、切換感知模式或者通過其他手段繼續保障感知業務質量,保證感知業務的連續性和可用性。本章節主要討論兩種典型的感知節點切換場景,一種是感知節點(感知信號收發設備)的切換,一種是感知模式的切換,包括單感知模式到混合感知模式的切換,并以基站下行發送感知信號,UE 接收該信號,對感知區域中的移動車輛進行測距測速作為例子進行說明。圖圖 4 雙基地感知模式下的感知節點切換場景示例雙基地感知模式下的感知節點切換場景示例圖 4(a)給出了感知節
52、點 UE 發生切換的場景。當目標車輛從 UE 1 附近移動到 UE 2 附近的過程中,經過目標車輛反射的感知信號質量可能會由于 UE 1與目標車輛之間距離增大或者目標車輛 RCS(Radar Cross Section,雷達散射截面)變化而顯著降低,進而引起感知業務性能下降,甚至業務中斷?;净蛘吒兄W元可以根據所掌握的該區域內的 UE 信息,調度 UE 2 作為切換后的感知節點。圖 4(b)給出了感知節點基站發生切換的場景。類似地,基站 1(源感知節點)或者感知網元可以通過調度基站 2(目標感知節點)作為切換后的感知節點,與 UE 一同繼續完成感知業務。圖 4(c)則是給出了基站與 UE 均
53、發生切換的情況,即切換前為基站 1 與 UE1 對目標車輛進行感知,切換后為基站 2 與 UE 2 對目標車輛進行感知。25圖圖 5 感知模式切換的示例感知模式切換的示例考慮到不同感知節點(包括基站、UE)感知能力的差異以及感知節點分布的不均勻性,可能通過感知模式切換保障感知業務連續性。給出了一個感知模式切換的示意圖 5。假設在切換之前,基站通過自發自收感知信號的方式實現對目標車輛的感知。當目標車輛逐漸遠離基站,由于感知信號回波路程增大或者目標車輛 RCS 變化,或者目標車輛 RCS 變化可能顯著下降,進而引起通感業務性能下降甚至業務中斷。此時,基站或者感知網元可以根據所掌握的該區域內的其他基
54、站以及 UE 信息,調度目標車輛區域附近的 UE 與基站,通過基站發感知信號UE 接收信號回波的方式對目標車輛進行持續測距測速。在這種場景下切換后參與感知的基站與源基站可以是不同的基站。此外,感知模式切換還包括單感知模式到混合感知模式切換?;旌细兄J皆谝粋€感知過程中結合了兩種或更多種感知模式,可以在特定場景下實現準確性和覆蓋范圍的提升。圖 6 中展示了一種典型的混合感知模式,其中基站單站感知和終端感知同時運行?;景l射信號,信號被目標反射后分別由基站和終端接收?;竞徒K端接收到的信號隨后被傳輸到感知處理實體,并合并以增強感知性能。然而,混合感知模式并非沒有代價,因為 UE 參與接收感知信號和
55、報告會消耗終端電量及上行帶寬資源。當基站單站感知自身運行良好時,終端無需參與混合感知。因此,需要進一步支持單感知模式和混合感知模式的按需切換,切換過程中對于時延、帶寬等有要求從而確保感知業務連續性。26圖圖 6 混合感知模式混合感知模式從切換流程角度,感知業務連續性保障需要考慮如下方面內容:感知業務實時監測:在感知任務下發給感知節點后,需要網絡對感知任務實時監測,或者由感知節點對感知情況進行上報,一旦即將發生感知業務中斷,網絡可迅速反應,確保感知任務持續執行。為了保障網絡能夠提前獲知感知任務執行情況,可由感知節點周期性或基于事件觸發上報,或者基于感知數據處理情況實現監測。感知節點重選:當感知節
56、點執行感知任務時,由于感知目標或感知節點可能具有移動性,感知節點無法再繼續執行感知任務,需要上報相應事件給感知功能網元,例如無法感知到目標或感知質量指標無法滿足等,或者由感知功能網元執行感知結果分析后判斷當前感知節點無法保障指定的質量指標要求時,啟動感知節點重選以支持感知業務連續性。感知功能網元需要基于感知任務需求、感知節點能力、網絡拓撲等重新選擇感知節點,配置并下發感知任務給新節點,指示新節點執行感知任務。同時,如果需要,也需針對新節點建立感知數據傳輸通道,并拆除原有節點的數據傳輸通道。當多節點協作感知時,感知功能網元也需通知感知群組中未發生更新的節點,告知其群組更新情況。為避免上述過程可能
57、導致的不必要的信令開銷和延遲,并確保業務的連續性,感知功能網元可提前獲取感知目標區域感知節點的能力和感知組網能力,并根據實時的感知結果(如感知目標位置)選擇出最優感知節點執行感知任務。3.感知任務重配置:對于新感知節點的配置,包含感知任務參數的配置,以及感知數據傳輸通道的配置。需要根據感知節點更新情況將現有的數據傳輸通道準確對接新的感知節點與感知數據處理節點,實現感知數據的持續傳輸。同時,也需要考慮如何關聯新節點上傳的感知數據與前序感知數據。3.感知任務的鑒權授權感知任務的鑒權授權在感知業務中,感知任務的鑒權授權確保了網絡資源的安全性和隱私性,同時保證了業務請求方能夠按照其需求合理使用網絡的感
58、知能力。從感知業務應用主體的視角來看,第三方、終端、內部網元均可發起感知任務的授權,網絡可針對具體的應用程序、業務類別以及用戶個體的層面進行核查。而從感知業務本身27的特性來看,授權檢查還需涵蓋感知服務的 QoS 標準、涉及的地理范圍以及特定的時間或時刻要求等方面。此外,考慮到感知業務可能涉及敏感的個人隱私或特定非公共區域的信息,網絡在給予業務請求方感知授權的同時,還需從感知目標或特定區域的管理方獲得被感知的明確授權,以確保整個過程的合規性和安全性。這樣的雙重授權機制不僅可以保護用戶的隱私權益,也確保了感知業務的合法、有序進行。4.對終端提供感知數據的激勵機制對終端提供感知數據的激勵機制區別于
59、現有的 3GPP 網絡架構中終端作為業務的消費者,在通信感知一體化技術中,終端可以成為感知業務中數據或者信號的提供者,助力感知服務作為一種新業務對外提供。因此需要一種激勵終端的方法,使得終端能夠盡可能多的參與到感知業務中,提高終端為感知業務提供資源的動力和積極性。感知激勵策略和激勵參數可以存儲在用戶簽約信息中,也可以依據策略動態調整。當感知任務的參與者中包括終端時,感知控制網元將該終端的獲取激勵策略和激勵參數發送至感知節點,感知節點對終端在感知業務中的貢獻量進行統計。激勵策略包括統計粒度,如基于業務類型的統計、基于感知精度的統計和基于服務質量流的統計。激勵參數包括統計模式、統計事件或者統計事件
60、的閾值。統計模式包括基于流量的統計、基于時長的統計或者基于業務發生次數的統計中的至少一項。其中,統計事件可以包括流量達到閾值、時長達到閾值、業務發生次數達到閾值、終端執行感知業務時的位置改變或者終端執行感知業務的時間點改變等。例如,當統計模式為基于流量的統計時,統計事件則是流量達到閾值,流量閾值作為統計事件的閾值。當終端在執行感知業務時,消耗的流量每達到流量閾值時,感知節點更新終端的貢獻量,并向感知控制網元發送貢獻量信息。在某些場景,當終端作為感知信號的發送方不直接產生感知數據時,網絡也需要對終端提供的感知信號進行貢獻量評估。感知控制網元將貢獻量信息發送給計費功能。終端的激勵可以是對話單的折扣
61、或者流量贈送等。終端激勵機制是協同網絡的共性問題,激勵機制有以下問題及挑戰:1.貢獻度評價指標多樣復雜,對終端貢獻度的評價應從貢獻的時間長短、貢獻的數據量大小、提供感知數據的質量、感知任務的復雜度、感知消耗電量、28感知消耗通信費用等方面多維度統計。2.激勵算法的原則為基于貢獻度來激勵,難點是如何平衡多維度的貢獻度,既要保證算法的公平性,又要保證算法具有可解釋性。3.選擇合適的激勵方式能增強網絡的競爭力,包括貨幣化激勵,流量、話費數字化激勵,互助激勵(用于發起新的感知任務),虛擬值激勵(數字社交、數字人)等。(七)(七)對第三方獲取感知數據的計費對第三方獲取感知數據的計費6G 網絡對外提供感知
62、服務需要考慮如何對感知服務進行計費,即統計用戶對網絡資源的占用情況并收取費用。感知服務的用戶不同于當前網絡中的 SIM卡或者 ESIM 卡用戶,網絡需要支持對感知用戶的管理和計費。感知業務用戶管理網元用于負責管理感知業務用戶,主要功能包括:感知業務用戶的開戶和銷戶;感知業務的簽約訂閱;感知業務用戶的鑒權授權;感知業務用戶的賬戶余額管理等。感知用戶的信息如下表所示:表表 1 感知用戶信息表感知用戶信息表字段字段含義含義用戶名稱感知業務用戶的名稱用戶標識感知業務用戶的唯一標識用戶類型內部用戶、外部用戶認證數據比如用戶密碼等允許請求的感知業務類型用戶支持的感知業務類型列表業務禁止區域指示用戶禁止在該
63、區域內進行的感知業務用戶優先級標識用戶優先級計費屬性包括后付費、預付費、免費用戶業務訂閱信息訂閱的感知業務相關信息,如業務類型、時間、時長及感知精度等。29計費方式包括在線計費和離線計費,兩種方式的差別在與是否需要到 CHF申請業務的配額和相關的計費參數。在線計費:進行配額管理,即在業務開始前,感知控制網元向 CHF 請求配額,并根據 CHF 返回的授權配額進行計費;在額度耗盡時感知控制網元向 CHF申請新的配額;在配額不足時,可以停止業務使用。離線計費:不進行配額管理,即在業務開始前,不向 CHF 請求配額,僅在達到配置的上報閾值、業務結束等情況下向 CHF 上報資源使用情況。從網絡資源統計
64、方式的維度看,可以分為基于流量的計費、基于時長的計費、基于業務發生的時間點的計費、基于業務發生區域的計費、基于業務的類型的計費、基于業務的感知精度的計費或者基于業務發生次數、基于業務的安全等級等。感知控制網元接收到感知用戶的業務請求后,啟動計費。在感知業務的執行過程中,感知節點按照不同的計費組(計費費率不同)對流量、時長等進行統計,在達到配置的閾值時向 CHF 上報計費事件,產生計費話單。對第三方獲取感知數據進行合理計費有利于保障感知數據訪問的可控和合理使用,并可實現數據價值變現??删C合考慮多方面因素為第三方選擇合適的計費模式:基于調用次數計費:對第三方發起的感知任務進行計費,基于感知任務調用
65、的次數和類型進行計費;基于流量的計費:對感知任務消耗的數據量計費;基于時間的計費:對感知任務的持續時間進行計費;基于協同終端和基站交互度計費:對感知任務需要協同的設備交互量計費,交互設備越多費用越大。(八)(八)感知和感知和 AI 的融合的融合6G 通感數據呈現出多維、多粒度、多感知節點協作的顯著特征。這些特征既帶來了更豐富、更精準的信息獲取可能,同時也對數據處理提出了極為嚴苛的要求,而智能化手段無疑成為了高效處理這些通感數據的關鍵所在。306G 的通感數據的多維性,意味著它涵蓋了從不同維度所采集到的各類信息,如空間維度的不同位置數據、時間維度的連續變化情況等。多粒度則體現為數據有粗細不同的層
66、次,既有宏觀層面的整體態勢把握,又有微觀層面的細致特征呈現。再加上多感知節點協作,眾多節點協同工作收集數據,使得數據量龐大且復雜。面對如此繁雜的數據,智能化手段的介入顯得尤為迫切。通過智能化,首先能夠實現通感數據格式的歸一化。在 6G 網絡中,不同感知節點采集的數據格式往往各不相同,這給數據的整合與分析帶來了巨大障礙。而智能化技術可以依據統一的標準,將這些五花八門的數據格式進行轉化,使其變得規范、統一,便于后續的處理與應用。同時,智能化還能助力處理精度的提高。憑借先進的算法和強大的計算能力,智能化手段能夠對數據進行更精細的分析,挖掘出其中隱藏的更深層次的信息,從而讓通感數據發揮出更大的價值。A
67、I 作為智能化的核心力量,在 6G 通感數據處理中扮演著至關重要的角色。一方面,AI 可以輔助感知節點選擇。在眾多的感知節點中,AI 能夠根據具體的感知任務需求,綜合考慮節點的位置、性能、當前狀態等因素,精準地挑選出最適合的感知節點進行數據采集,確保所獲取的數據質量最優。此外,AI 還能在數據處理環節大顯身手。它可以實現模糊識別,對于那些不太清晰、存在一定模糊性的數據,AI 憑借其獨特的模式識別能力,能夠準確判斷其所屬類別或特征。而且,在感知物體的身份識別等方面,AI 也有著出色的表現。通過對物體的各種特征數據進行分析比對,AI 能夠快速、準確地確定物體的身份,為后續的決策與應用提供可靠依據。
68、更為重要的是,AI 還可以輔助感知策略制定。它能夠根據過往的數據處理經驗以及當前的實際情況,制定出科學合理的感知策略,包括感知的重點區域、感知的頻率、感知數據的傳輸方式等,從而讓整個通感數據的采集與處理過程更加高效、有序。四、總結和展望總結和展望6G 網絡將支持多節點協同感知,促使網絡產生海量多源異構感知數據,需要設計 6G 通感一體架構實現感知數據的高效傳輸和融合處理。當前正處于 6G31通感一體架構設計及關鍵技術研究重要階段。產業界通感一體愿景需求和關鍵技術方向逐漸收斂,本報告結合 IMT-2030(6G)推進組研究進展,進一步明確了通感一體架構的技術背景和驅動力,提出了通感一體架構設計原
69、則和詳細設計方案,聚焦感知數據傳輸機制、感知數據融合處理、感知數據上報及感知業務連續性等關鍵技術,并通過典型感知流程進行總體呈現。隨著技術的逐步成熟,6G 通感一體架構的標準化進程將加快推進,同時推動相關產業鏈的形成與發展,促進技術成果的快速轉化與普及。面對復雜多變的應用場景,通感一體架構將更加注重跨領域、跨系統的協同工作,提升整體通信網絡的效能與可靠性。32縮略語簡表縮略語簡表英文縮寫英文全稱中文解釋3GPP3rd Generation PartnershipProject第三代合作伙伴計劃5G5th Generation Mobile Networks第五代移動通信技術5GC5G Gene
70、ration Core Network5G 核心網絡6G6th Generation Mobile Networks第六代移動通信技術AFApplication Function應用功能AIArtificial Intelligence人工智能AMFAccess and Mobility ManagementFunction接入和移動性管理功能CHFCharging Function計費功能CNCore Network核心網CSIChannel State Information信道狀態信息DSAPData service application protocol數據服務應用協議ETSIEur
71、opeanTelecommunicationsStandards Institute歐洲電信標準協會GPSGlobal Positioning System全球定位系統GSFGate Sensing Functiong網關感知功能IEEEInstitute of Electrical andElectronics Engineers電氣與電子工程師協會ITUInternational TelecommunicationUnion國際電信聯盟LCSLoCation Service定位服務LOSLine of Sight視距LPPLTE Positioning ProtocolLTE 定位協議MA
72、CMediumAccess Control媒體訪問控制33MECMobile Edge Computing移動邊緣計算NASNetwork Attached Storage網絡附屬存儲NEFNetwork Exposure Function網絡開放功能NFNetwork Function網絡功能NLOSNon Line of Sight非視距NTPNetwork Time Protocol網絡時間協議NWDAFNetwork DataAnalytics Function5G 網絡數據分析功能P2PPeer-to-Peer點對點PDCPPacket Data Convergence Protoc
73、ol分組數據收斂協議PHYPhysical物理層PRBPhysical Resource Block物理資源塊QoSQuality of Service服務質量RANRadioAccess Network無線接入網RCSRadar Cross Section雷達散射截面REResource Elements資源單元RLCRadio Link Control無線鏈路層控制RRCRadio Resource Control無線資源控制RSReference Signal參考信號SDRSensing Detail Record感知詳單SIMSubscriber Identity Module用戶識別
74、模塊UDMUnified Data Management統一數據管理功能UEUser Equipment終端UPFUser Plane Function用戶面功能34參考資料參考資料1.ITU-R,“Framework and overall objectives of the future development of IMT for2030 and beyond,”June 2023.2.D.Zhang,D.Wu,K.Niu,X.Wang,F.Zhang,J.Yao,et al.Practical issues andchallenges in CSI-based integrated s
75、ensing and communication.2022 IEEEInternational Conference on Communications Workshops(ICC Workshops).IEEE,2022.3.3GPP TR 22.837,“Feasibility Study on Integrated Sensing and Communication”,November 2022.4.Zeng,Youwei,et al.FarSense:Pushing the range limit of WiFi-based respirationsensing with CSI ratio of two antennas.Proceedings of the ACM on Interactive,Mobile,Wearable and Ubiquitous Technologies 3.3(2019):1-26.35貢獻單位貢獻單位序號主要貢獻單位1中國移動2vivo3華為4中信科5中國電信6中興7中國聯通8上海 Nokia 貝爾9小米