通信感知一体化技术研究报告.pdf

2021 年 9 月 版权声明 Copyright Notification 未经书面许可 禁止打印、复制及通过任何媒体传播 © 202 1 IMT-2030 （ 6G ）推进组版权所有 目 录 目 录 I 图目录II 表目录 III 引言1 第一章 通信感知一体化概述 1 1.1 6G 对通信感知一体化需求1 1.2 通信感知一体化范畴 3 1.3 通感一体化对频谱需求 4 第二章 通信感知一体化研究现状与发展趋势 7 2.1 通信感知一体化国内外研究现状 7 2.2 通信感知一体化技术发展趋势 10 2.3 通信感知一体化技术路线 14 第三章 通信感知一体化应用场景 17 3.1 服务类场景与用例 17 3.2 应用类场景与用例 20 第四章 通信感知一体化基础理论研究 26 4.1 无线感知相关基础理论 26 4.2 通信感知一体化基础理论 32 第五章 通信感知一体化关键技术 37 5.1 通信感知一体化关键技术挑战 37 5.2 通信感知一体化空口关键技术 37 5.3 通信感知一体化架构与组网设计 41 5.4 通信感知一体化硬件架构与设计 46 第六章 总结 48 参考文献 49 贡献单位说明 54 I 图目录 图 1 通信感知一体化链接物理与数字世界 3 图 2 通信感知一体化范畴 4 图 3 通信感知一体化的技术发展趋势 10 图 4 通信感知一体化的业务共存阶段中性能指标体系示意图 12 图 5 通信感知一体化的能力互助阶段中性能指标体系示意图 13 图 6 通信感知一体化的网络共惠阶段中性能指标体系示意图 14 图 7 通信感知一体化应用场景与用例 17 图 8 基于毫米波/太赫兹通信感知一体化系统 19 图 9 智能家居应用场景 21 图 10 气候环境监测应用场景 24 图 11 检测概率与目标回波信噪比及虚警概率的关系曲线 27 图 12 通信感知一体化示意图 33 图 13 通信感知一体化波束赋形设计 39 图 14 通信感知一体化三层框架 42 图 15 通信感知计算一体化网络架构 43 图 16 通信感知一体化的业务连续性需求 44 图 17 通信感知一体化的不同感知链路 45 图 18 通感一体化硬件架构示意图 46 II 表目录 表格 1 无线感知分辨率计算公式 28 表格 2 无线感知定位精度计算公式 28 表格 3 无线感知无模糊精度范围计算公式 29 表格 4 克拉美罗计算公式 29 表格 5 无线感知距离盲区计算公式 30 表格 6 互信息加权波形生成方法 38 III 引言 在IMT-2030 推进组的统一安排下，无线技术工作组通信感知一体化任务组就通信感知一体 化技术在 6G 应用场景需求、基础理论、空口技术、组网技术、硬件架构等方面开展了深入调 研分析，为下一步相关研究工作提供指导和思路。本报告在对当前国内外的主要研究状况进行 调研分析的基础上，结合部分成员单位在通信感知一体化方面的一些研究工作，对通信感知一 体化的研究挑战及潜在关键技术及应用前景进行了分析与探讨，以期对未来的 6G 研究工作起 到一定的借鉴和指导作用。 第一章 通信感知一体化概述 1.1 6G 对通信感知一体化需求 信息技术日新月异。信息技术、移动通信技术、人工智能与大数据技术的深度融合（ICDT ）， 驱动着5G 在技术和业务两个层面向6G 演进，业务要素从人向智能体、物理空间和虚拟空间要 素扩展，信息处理功能需求从信息传递向信息采集、信息计算扩展。移动互联网和物联网业务 不断增强，AI 业务、沉浸式业务