面向6G的網(wǎng)絡協(xié)作通信關鍵技術培訓

面向6G的網(wǎng)絡協(xié)作通信關鍵技術方案技術驅(qū)動力關鍵問題&研究進展目

錄c

o

n

t

e

n

t

s12原型驗證3技術驅(qū)動力1通感一體化技術驅(qū)動力算力泛在信息泛在數(shù)字世界物理世界數(shù)字孿生，智慧泛在未來的6G網(wǎng)絡將是通信、感知、計算、AI、安全、大數(shù)據(jù)一體融合的新一代移動信息網(wǎng)絡通感一體化賦能網(wǎng)絡從傳遞信息到感知世界，助力“萬物互聯(lián)”走向虛擬與現(xiàn)實相結(jié)合的“數(shù)字孿生”世界智慧泛在 感知泛在網(wǎng)絡協(xié)作通感一體技術目標類型3：入侵檢測黑飛無人機監(jiān)測高鐵災害及運行威脅探測路口車輛運行安全探測家居安防電子圍欄類型2：監(jiān)測與識別人類健康/呼吸監(jiān)測、行為檢測智能交互、工廠智能體動作識別材料識別、物體檢測類型1：全域高精度環(huán)境重構(gòu)數(shù)字孿生感知輔助通信通信網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)遮擋環(huán)境3D電子地圖：商場、停車場、橋梁車輛視野遮擋網(wǎng)絡流量控制類型4：高精度定位--測距/測速/測角實時性導航無人機3D導航通信信號 ?

車輛自動駕駛通信感知信號?

超速檢測回波信號以“網(wǎng)”為根基，構(gòu)建全域全天候高性能通感算智融合網(wǎng)絡，提供多維感知與連接能力以網(wǎng)強感，助力萬物智聯(lián)，支撐數(shù)字孿生、環(huán)境重構(gòu)等新場景與新業(yè)務，推動垂直應用升級網(wǎng)絡協(xié)作通感一體可性性&技術優(yōu)勢可行性：未來網(wǎng)絡頻段更高、帶寬更大、通道數(shù)更多，為通感一體奠定堅基礎技術優(yōu)勢：復用規(guī)模部署的通信網(wǎng)絡，無需硬件改造，實現(xiàn)低成本提供泛在感知服務獨立感知（節(jié)點A發(fā)，經(jīng)探測目標反射，節(jié)點A收）感知信號回波信號目標1目標2節(jié)點A目標3網(wǎng)絡協(xié)作感知（節(jié)點A發(fā)，經(jīng)探測目標反射，其他節(jié)點協(xié)作接收）節(jié)點A目標1目標2節(jié)點D感知信號回波信號節(jié)點B節(jié)點C關鍵問題&研究進展2上下行交叉鏈路干擾上行用戶干擾遠端基站干擾...干擾問題波束管理復雜協(xié)作節(jié)點選擇與更新多節(jié)點融合處理及增益多目標檢測模糊...多節(jié)點協(xié)作問題回波信號較弱（中遠距、RCS較?。婋s波對弱目標遮蔽效應...弱目標檢測分段式與融合式建模感知分量與通信分量需建立相關性...通感信道建型時間異步頻率偏移相位噪聲...非理想因素下傾角（低空覆蓋）LOS概率低...現(xiàn)網(wǎng)問題體系化關鍵問題關鍵問題：干擾管理A發(fā)B收，打破傳統(tǒng)上下行配置方式，造成交叉鏈路干擾DDSDSDFUUDDSUSUFUUBS

ABS

B感知信號交叉鏈路干擾交叉鏈路干擾互干擾水平上限

vs

探測距離干擾上限

=

回波能量

+

ADC

動態(tài)范圍（10bit約60dB）遠距離感知需滿足更苛刻的干擾上限26GHz2.6GHz感知下行反射的感知信號實際網(wǎng)絡中，B會受到多個基站的干擾，要求總干擾水平不得超過干擾上限關鍵問題：干擾管理近距離感知時，干擾上限較寬松，可按需干擾管理中遠距感知時，干擾上限嚴苛，可結(jié)合組網(wǎng)環(huán)境實施同站鄰區(qū)或跨站干擾管理@2.6GHz，100MHz，Pt

=

52

dBm，192天線小區(qū)半徑57.74m小區(qū)半徑173.21m小區(qū)半徑288.67m小區(qū)半徑57.74m小區(qū)半徑115.47m小區(qū)半徑173.21m@26GHz，400MHz，Pt

=

44

dBm，512天線CDF=90%，不同站間距對應的互干擾水平，以及不同探測距離對應的最低干擾協(xié)調(diào)要求2.6GHz小區(qū)半徑

57.74m小區(qū)半徑

173.21m小區(qū)半徑

288.67m探測距離干擾上限/干擾RSRP(dBm)同站2鄰扇區(qū)開啟同站2鄰扇區(qū)關閉同站2鄰扇區(qū)開啟同站2鄰扇區(qū)關閉同站2鄰扇區(qū)開啟同站2鄰扇區(qū)關閉8.88-12.939.53-25.2111.98-29.4957.74

m25.69按需干擾管理按需干擾管理按需干擾管理173.21

m6.41-至少同站鄰扇區(qū)干擾管理至少同站鄰扇區(qū)干擾管理288.67

m-2.44--至少同站鄰扇區(qū)干擾管理26GHz小區(qū)半徑

57.74m小區(qū)半徑

115.47m小區(qū)半徑

173.21m探測距離干擾上限/干擾RSRP(dBm)同站2鄰扇區(qū)開啟同站2鄰扇區(qū)關閉同站2鄰扇區(qū)開啟同站2鄰扇區(qū)關閉同站2鄰扇區(qū)開啟同站2鄰扇區(qū)關閉-10.70-52.49-10.72-60.00-7.58-64.5057.74

m6.22按需干擾管理按需干擾管理按需干擾管理115.47

m-5.98-按需干擾管理按需干擾管理173.21

m-13.17--至少同站鄰扇區(qū)干擾管理低頻段感知：發(fā)射功率高，且低頻路徑損耗小，回波強度較大。來自其他扇區(qū)干擾較大，中遠距離感知需實施同站鄰區(qū)或跨站干擾管理。高頻段感知：發(fā)射功率低，且高頻路徑損耗大，回波強度較小。來自其他扇區(qū)干擾較小，遠距離感知需實施同站鄰區(qū)或跨站干擾管理。時域幀結(jié)構(gòu)調(diào)整，設置感知專屬符號優(yōu)化時隙調(diào)度方案利用保護間隔感知......頻域配置不同子帶分別進行感知與通信......功率域調(diào)整感知信號與通信信號的發(fā)射功率利用串行干擾消除（SIC）等技術.....為提升感知性能，從時域、頻域、空間域、功率域設計干擾測量和干擾協(xié)調(diào)方案空域波束賦形波束管理......DDDDFUU..band

1band

2BS1BS2交叉鏈路干擾感知信號交叉鏈路干擾交叉鏈路干擾PowerUUU.UFDD.

.DDDDFUU關鍵問題：干擾管理感知接收扇區(qū)感知發(fā)送扇區(qū)關鍵問題：同步誤差A發(fā)B收進行協(xié)作感知時，存在同步誤差，可通過下面方案降低對感知精度的影響節(jié)點B節(jié)點A目標1同步節(jié)點A目標1節(jié)點B同步Step1：節(jié)點A發(fā)，節(jié)點B收傳播時延

L2

=

T2

?

?TStep3：消除同步誤差影響解決方案1：往返測量基于互相收發(fā)通感信號消除同步誤差。解決方案2：參考徑節(jié)點B節(jié)點A參考徑基于反射徑與參考徑時延差值消除同步誤差影響。目標1反射徑傳播時延

L

=

+

=

+

2 2注：T1和T2為真實時延，?T為同步誤差Step2：節(jié)點B發(fā)，節(jié)點A收傳播時延

L1

=

T1

+

?T?L=T1

?T2同步誤差消除算法：f(?L)Step1：測量參考徑與回波徑時延

參考經(jīng)時延：

L1

=

T1

+

?T反射徑時延：

L2

=

T2

+

?TStep2：消除同步誤差的影響 參考經(jīng)與反射徑到達時間差：優(yōu)點：方案簡單，且無需依賴其他設備缺點：往返兩次測量，資源開銷較大優(yōu)點：無需往返發(fā)送信號等要求缺點：無直達參考徑時，同步消除算法較復雜關鍵問題：波束管理步驟1：寬波束掃描實現(xiàn)大范圍、粗感知目標

2目標

1節(jié)點

A節(jié)點

B目標

1目標

2低頻段（全數(shù)字波束賦形）Tx：數(shù)字波束掃描（寬波束）Rx：利用接收信號與波束賦形矢量相關性，峰值搜索，優(yōu)化接收波束譜峰搜索需要高計算復雜度高頻段（混合波束賦形）Tx：模擬波束掃描（窄波束）Rx：模擬波束掃描，利用接收信號強度，遍歷掃描，優(yōu)化接收波束遍歷掃描需要高掃描復雜度

O(NT*NR)“寬窄波束協(xié)同降低開銷”-

低頻數(shù)字波束高精度掃描，計算能力要求高；高頻遍歷收發(fā)模擬波束，掃描開銷大......NTNR解決方案：寬窄波束協(xié)同節(jié)點

A 節(jié)點

B步驟2：窄波束掃描實現(xiàn)小范圍、細感知關鍵問題：信號聯(lián)合處理“軟”融合：聯(lián)合處理原始感知信號后，獲取目標感知信息傳輸數(shù)據(jù)量大，需判斷各節(jié)點信號關聯(lián)性“硬”融合：各節(jié)點計算獲得各自感知結(jié)果后，再進行聯(lián)合處理傳輸數(shù)據(jù)量較小，需判斷各節(jié)點結(jié)果可靠性多節(jié)點協(xié)作感知可以降低定位誤差，兩接收節(jié)點可降低約40%感知精度提升梯度隨著接收節(jié)點數(shù)提升而減小利用多節(jié)點接收反射的信號，聯(lián)合處理可獲得協(xié)作處理增益，提升感知精度00.11234定

0.12位誤差

0.080.060.040.02節(jié)點數(shù)(N)節(jié)點

A節(jié)點

B節(jié)點

C原型驗證3完成多場景、高精度的通感一體試驗原型樣機

高速率、大帶寬、通用化基帶

外場試驗高性能毫米波通感原型樣機無人機探測場景：超過500米小型無人機亞米級感知精度頻率:

26GHz天線數(shù):

512EIRP:58

dBm帶寬:

400MHz融合感知通信的通用基帶及相控陣毫米波前端智慧交通場景：超過200米的車輛和行人檢測毫米波通感原型樣機-測距驗證高性能毫米波通感原型樣機，支持超過