2024 IMT-2030（6G）推進(jìn)組白皮書(shū) -通感一體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)研究報(bào)告

6一、通感一體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的技術(shù)背景及驅(qū)動(dòng)力 7 7 9二、通感一體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì) 10 11 三、通感一體關(guān)鍵技術(shù)研究 17 2 四、總結(jié)和展望 30縮略語(yǔ)簡(jiǎn)表 參考資料 34貢獻(xiàn)單位 353圖1通感一體化架構(gòu)邏輯視圖 12圖26G通感一體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖 圖36G通感一體化架構(gòu)接口 圖4雙基地感知模式下的感知節(jié)點(diǎn)切換場(chǎng)景示例 圖5感知模式切換的示例 圖6混合感知模式 264表目錄表1感知用戶(hù)信息表..............................................................................................285通感融合是6G技術(shù)的核心特征，是移動(dòng)通信向信息服務(wù)轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵力量。6G所提供的移動(dòng)信息服務(wù)，不再僅僅提供信息的傳輸服務(wù)，而是要融入到信息AI等多維度要素能力，提供從感知、傳輸、存儲(chǔ)、處理到利用的信息流的全過(guò)程服務(wù)。6G新場(chǎng)景如低空經(jīng)濟(jì)、智慧交通與智慧工廠(chǎng)的興起，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的泛在性升網(wǎng)絡(luò)的感知精度與廣度，賦能更多創(chuàng)新業(yè)務(wù)與商業(yè)6一、通感一體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的技術(shù)背景及驅(qū)動(dòng)力無(wú)線(xiàn)電通信部門(mén)（InternationalTelecommunicationUnion--Radiocommunication），電氣電子工程師學(xué)會(huì)（InstituteofElectricalandElectronicsEngineers，IEEE），第三代合作伙伴計(jì)劃（3rdGenerationPartnershipProject，3GPP）等組織廣泛關(guān)注。2023年，ITU-R在《IMT面向2030及未來(lái)發(fā)展的框架和總體目標(biāo)建議書(shū)》針對(duì)6G通感一體，其與5G現(xiàn)階段通感相比，更加關(guān)鍵的特征是通過(guò)多維種非3GPP接入探測(cè)方式，對(duì)人體狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。人體的胸腔運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致接側(cè)獲取的下行信道狀態(tài)信息（ChannelStateInformation，CSI）的相位隨著呼吸76G網(wǎng)絡(luò)可基于多個(gè)基站或終端的協(xié)作，提取出站、UE等）可以作為一個(gè)完整的感知系統(tǒng)發(fā)揮作用，該協(xié)作通過(guò)感知數(shù)據(jù)融整體來(lái)說(shuō)，6G通感一體化技術(shù)為移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)提供新的獲取數(shù)據(jù)和信息的3.網(wǎng)絡(luò)靈活按需部署需求：6G通感一體架構(gòu)支持分場(chǎng)景靈活部署，例如可8關(guān)鍵作用。AI可對(duì)通感一體所獲取的海量復(fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行高效挖掘與分析，尤其節(jié)點(diǎn)的感知視角范圍受限帶來(lái)的影響。在智能交息，提升交通管理效率。再者，AI的機(jī)器學(xué)習(xí)能力可不斷優(yōu)化通感一體系統(tǒng)的的工況。像在復(fù)雜的城市環(huán)境或惡劣天氣下，AI幫助通感一體技術(shù)更穩(wěn)定地實(shí)9現(xiàn)通信保障與精準(zhǔn)感知。AI如同催化劑，讓通感一體技術(shù)在更多領(lǐng)域得以更好二、通感一體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)跨場(chǎng)景設(shè)計(jì)：面向不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景，感知觸發(fā)方、執(zhí)行方和感知粒度各不相感知測(cè)量數(shù)據(jù)的處理需考慮多種場(chǎng)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(shí)別和跨基站移動(dòng)的場(chǎng)景。多基站感感知時(shí)，需明確UE識(shí)別方案；當(dāng)UE跨基站移動(dòng)時(shí)，需關(guān)聯(lián)處理同一目標(biāo)的數(shù)據(jù)。感知網(wǎng)元需支持獨(dú)立或與其他網(wǎng)元共同處理感知測(cè)量數(shù)據(jù)生成感知分布式設(shè)計(jì)：在通感一體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)中，感知、通信和計(jì)算功能應(yīng)支持分散部署到網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)節(jié)點(diǎn)上，這些節(jié)點(diǎn)可以是獨(dú)立的專(zhuān)用感知網(wǎng)元，也可兼容性設(shè)計(jì)：通感一體化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)需兼顧功能性、通用性和兼容性，全新依托現(xiàn)有服務(wù)化架構(gòu)設(shè)計(jì)、接口和協(xié)議，實(shí)現(xiàn)通感新安全性設(shè)計(jì)：通感一體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)應(yīng)滿(mǎn)足感知目標(biāo)、感知區(qū)域和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中感知相關(guān)功能的安全隱私及管控要求，應(yīng)支持感知測(cè)量數(shù)據(jù)的機(jī)密性保護(hù)和完和非3GPP感知數(shù)據(jù)以獲得組合的感知結(jié)果。應(yīng)信令和策略控制以保障感知業(yè)務(wù)的生命周期管理以及感知服務(wù)體驗(yàn)，包括感知于執(zhí)行感知信號(hào)的收發(fā)、測(cè)量以獲取環(huán)境或目標(biāo)物體的信息，可以是；（將兼容非3GPP感知等，以滿(mǎn)足不同的感知精度和感知體驗(yàn)要求。非結(jié)果。其中，原始信道數(shù)據(jù)包括接收信號(hào)或信道響應(yīng)的復(fù)數(shù)結(jié)果，幅度/相位及/心跳速率、材質(zhì)與成分等。另外，通感一體化架構(gòu)還將支持大數(shù)據(jù)量以及高頻包括感知的授權(quán)和驗(yàn)證，感知結(jié)果的開(kāi)放測(cè)量等。2）感知業(yè)務(wù)處理，感知控制感知設(shè)備的移動(dòng)動(dòng)態(tài)調(diào)整和修改感知模式和感知設(shè)備。3與多個(gè)不同感知模式下的感知任務(wù)并擔(dān)任不同的收發(fā)角色。4）感知結(jié)果生成：圖1通感一體化架構(gòu)邏輯視圖圖26G通感一體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖在網(wǎng)絡(luò)中心，訓(xùn)練后的感知模型可以分發(fā)到邊緣側(cè)通感數(shù)據(jù)處理功能本節(jié)介紹6G通感一體化架構(gòu)關(guān)鍵功能之間的接口設(shè)計(jì)。主要分為控制面和信息發(fā)送給感知數(shù)據(jù)處理功能/感知數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能。其中非3GPP終端數(shù)據(jù)沿用在數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)方式上，可采用異步數(shù)據(jù)交換方式，RAN與通感數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)簽約數(shù)據(jù)簽約AIAICN-UPCN-UP圖36G通感一體化架構(gòu)接口通感控制功能功能、通感數(shù)據(jù)處理/存儲(chǔ)功能與其他功能的接口具體定義如知控制信令、感知數(shù)據(jù)和感知處理結(jié)果，6GNEF將感知請(qǐng)求發(fā)送給通感控制功能，通感控制功能從感知數(shù)據(jù)處理/存儲(chǔ)功能獲取相關(guān)信息，并經(jīng)過(guò)6GNEF開(kāi)放給6GAF。務(wù)6GAMF信息和其他信息；間新增NS3接口，通感控制功能可以利用6GAI-N的感知控制信令，指導(dǎo)6GRAN/UE的感知測(cè)量量經(jīng)用戶(hù)面功能由三、通感一體關(guān)鍵技術(shù)研究信息和/或資源信息，對(duì)感知信號(hào)檢測(cè)得到感知測(cè)量量的過(guò)程中，將感知測(cè)量量帶上報(bào)的時(shí)間信息和任務(wù)信息，以進(jìn)行后續(xù)的多維實(shí)際生產(chǎn)生活場(chǎng)景中存在很多非3GPP接入的節(jié)點(diǎn)，如WIFI，藍(lán)牙等。非3GPP接入還需考慮非3GPP感知實(shí)體的適配控制以及兩者的協(xié)同感知，在核心3GPP感知設(shè)備和非3GPP感知設(shè)備統(tǒng)一進(jìn)行鑒權(quán)授權(quán)，提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安將3GPP感知數(shù)據(jù)與非3GPP感知數(shù)據(jù)融合需要考慮以下方面：是數(shù)據(jù)搜集途徑節(jié)點(diǎn)的增多，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)負(fù)載有所增加，因此也RAN-RAN之間、RAN-CN之間，CN-CN之間的地面接口數(shù)據(jù)傳輸。其有多種該方案不僅可以實(shí)現(xiàn)基站對(duì)終端數(shù)據(jù)的處理，還可以融合非3GPP數(shù)據(jù)的收集。在不斷提高。面向6G的終端，基站以及一些非3GPP感知設(shè)備將不僅僅是數(shù)據(jù)通過(guò)終端、基站以及非3GPP設(shè)備輔助核心網(wǎng)對(duì)感減輕網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算負(fù)擔(dān)，同時(shí)有效提升整個(gè)網(wǎng)同的感知任務(wù)復(fù)用感知數(shù)據(jù)。支持感知數(shù)據(jù)復(fù)用有以下優(yōu)點(diǎn)：1)重復(fù)使用感知6G通感一體數(shù)據(jù)的開(kāi)放可基于應(yīng)用需求按需開(kāi)放?？梢蚤_(kāi)放的數(shù)據(jù)包括：用場(chǎng)景。而處理結(jié)果數(shù)據(jù)則是對(duì)一系列數(shù)據(jù)處理后的最終面RCS）和感知環(huán)境（如是否存在感知LOS徑）等因素密切相關(guān)。能的關(guān)鍵。如果感知節(jié)點(diǎn)間存在穩(wěn)定的LoS徑，則可以通過(guò)LoS徑的測(cè)量來(lái)實(shí)斷LoS徑的概率。在某些條件下，如室內(nèi)感知場(chǎng)景，感知功能網(wǎng)元還可以授權(quán)和配置終端感知節(jié)點(diǎn)利用Sidelink技術(shù)去發(fā)現(xiàn)和選擇鄰近終端設(shè)備輔助其執(zhí)行感主要討論兩種典型的感知節(jié)點(diǎn)切換場(chǎng)景，一種是感知節(jié)點(diǎn)（感知基站下行發(fā)送感知信號(hào)，UE接收該信號(hào)，對(duì)感知區(qū)域中的移動(dòng)車(chē)輛進(jìn)行測(cè)距測(cè)圖4雙基地感知模式下的感知節(jié)點(diǎn)切換場(chǎng)景示例動(dòng)到UE2附近的過(guò)程中，經(jīng)過(guò)目標(biāo)車(chē)輛反射的感知信號(hào)質(zhì)量可能會(huì)由于UE1與目標(biāo)車(chē)輛之間距離增大或者目標(biāo)車(chē)輛RCS（Rada知網(wǎng)元可以根據(jù)所掌握的該區(qū)域內(nèi)的UE信息，調(diào)度UE2作為切換后的感知節(jié)圖s感知模式切換的示例考慮到不同感知節(jié)點(diǎn)（包括基站、UE）感知能力的差異以及感知節(jié)點(diǎn)分布UE接收信號(hào)回波的方式對(duì)目標(biāo)車(chē)輛進(jìn)行持續(xù)測(cè)距測(cè)速。在這種場(chǎng)景下切換后參圖6混合感知模式3.感知任務(wù)重配置：對(duì)于新感知節(jié)點(diǎn)的配置，包含感知任務(wù)參數(shù)的配置，的特性來(lái)看，授權(quán)檢查還需涵蓋感知服務(wù)的QoS標(biāo)準(zhǔn)、涉及的地理范圍以及特提供的感知信號(hào)進(jìn)行貢獻(xiàn)量評(píng)估。感知控制網(wǎng)元將貢獻(xiàn)量信息發(fā)送給計(jì)費(fèi)功能。1.貢獻(xiàn)度評(píng)價(jià)指標(biāo)多樣復(fù)雜，對(duì)終端貢獻(xiàn)度的評(píng)價(jià)應(yīng)從貢獻(xiàn)的時(shí)間長(zhǎng)短、3.選擇合適的激勵(lì)方式能增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的競(jìng)爭(zhēng)力，包括貨幣化激勵(lì)，流量、話(huà)），對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的占用情況并收取費(fèi)用。感知服務(wù)的用戶(hù)不同于當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中的SIM表1感知用戶(hù)信息表計(jì)費(fèi)方式包括在線(xiàn)計(jì)費(fèi)和離線(xiàn)計(jì)費(fèi)，兩種方式的差別在與是否需要到CHF?在線(xiàn)計(jì)費(fèi)：進(jìn)行配額管理，即在業(yè)務(wù)開(kāi)始前，感知控制網(wǎng)元向CHF請(qǐng)求?離線(xiàn)計(jì)費(fèi)：不進(jìn)行配額管理，即在業(yè)務(wù)開(kāi)始前，不向CHF請(qǐng)求配額，僅在達(dá)到配置的上報(bào)閾值、業(yè)務(wù)結(jié)束等情況下向CHF上報(bào)資源使用情況。在達(dá)到配置的閾值時(shí)向CHF上報(bào)計(jì)費(fèi)事件，產(chǎn)生計(jì)費(fèi)話(huà)單。對(duì)第三方獲取感知數(shù)據(jù)進(jìn)行合理計(jì)費(fèi)有利于保障感知數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)的可控和合6G通感數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出多維、多粒度、多感知節(jié)點(diǎn)協(xié)作的顯著特征。這些特征析，挖掘出其中隱藏的更深層次的信息，從而此外，AI還能在數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)大顯身手。它可以實(shí)現(xiàn)模糊識(shí)別，對(duì)于那些不太清晰、存在一定模糊性的數(shù)據(jù)，AI憑借其獨(dú)特的模式識(shí)別能力，能夠準(zhǔn)確判斷其所屬類(lèi)別或特征。而且，在感知物體的身份識(shí)別等方面，AI也有著出色的表現(xiàn)。通過(guò)對(duì)物體的各種特征數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比對(duì)，AI能夠快速、準(zhǔn)確地確定更為重要的是，AI還可以輔助感知策略制定。它能夠根據(jù)過(guò)往的數(shù)據(jù)處理四、總結(jié)和展望隨著技術(shù)的逐步成熟，6G通感一體架構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)縮略語(yǔ)簡(jiǎn)表AccessandMobilityManagDataserviceapplicationpEuropeanTelecommuInstituteofElectricalandNASNEFNetworkExposureFunctionNFNetworkFunctionNLOSNTPNWDAFNetworkDataAnalyticsFunctPacketDataConvergencUnifiedData