ISAC 走向 6G ： 情景、要求、关键技术和标准化展望

ISAC走向6G：方案，需求、关键技术与标准化展望 1 方案和要求 2 关键技术与标准化展望 3 Summary 2 ISAC:SensingaaS 原生AI：AIaaS 原生计算：ComputingaaS 本机安全：SecurityaaS *ITU-RIMT-2030框架建议3 利用通信网络以低成本实现全覆盖、全天候、高性能的传感服务。 典型用例包括无人机检测、智能交通、智能制造等。 高精度定位 环境重建 监测和识别 入侵检测 • 无人机导航、速度检测等。 无人机 检测 •数字孪生、3D电子地图等。 •智能工厂、运动识别等。 •无人机探测、电围栏等。 2.6GHz / 26GHz 智能制造 智能交通 中国移动目前已部署190万个5G基站，覆盖能力强能力4 对于不同的场景，需要定义合理的KPI，以满足服务要求，并将在技术上是可行的。 KPI 影响因素 定位精度 测距精度、角度分辨率、定位算法等。 范围分辨率 带宽 范围精度 带宽、SINR、感知算法等。 速度分辨率 感测周期持续时间 速度精度 感知周期持续时间、SINR、感知算法等。 角度分辨率 天线孔径、频带 角度精度 天线孔径、频带、SINR、感知算法等。 成像精度 频带、带宽等。 误报警率 SINR、虚警阈值等. 漏检率 SINR、漏检阈值等。 延迟 计算能力、数据融合方法等。 刷新速率 计算能力、信息传输能力等。 … … *3GPPTR22.837关于集成传感和通信的可行性研究5 Hz波段：适用于 像服务等服务。 中低频段：适用于入侵检测等服务。 mmW频段：适用于本地化和跟踪等服务。 T 成 感知KPI 能力 2.6GHz,B=100MHz,Pt=52dBm 26GHz，B=400MHz，Pt=36dBm 200GHz，B=30GHz 64通道/192天线 4通道/512天线 4通道/1024天线 范围分辨率 1.5m 0.38m 0.005m 范围精度 0.30m 0.07 0.001m 速度分辨率 5.8m/s@T=10ms 0.58m/s@T=10ms 0.075m/s@T=10ms 速度精度 1.14m/s 0.11m/s 0.015m/s 角度分辨率 8天线：12.7° 16天线：6.3° 32天线：3.2° 角度精度 0.79° 0.39° 0.19° 6 在6种模式中，MNO对Mode1和Mode5最感兴趣 模式1和5只涉及BS，不需要UE和标准，导致信息隐私和行业发展的成熟。 协作感测将在感测覆盖、准确度等方面带来益处。 独立传感 模式1：BS作为TRx 模式2：UE作为 协作感知 模式3：BS作为Tx，UE模式5：BS1作为Tx，BS2 模式4：UE作为Tx，BS模式6：UE1作为Tx，UE2 关键问题 独立传感 协作感知 挑战 自干扰 √ NA 自干扰消除是必需的。 同步 NA √ Tx和Rx之间的同步是必须的。 7 解决方案1：双向传感 相互发送和接收信号以消除同步错误。 同步错误发生在协作感测中。 双向感测或使用参考路径延迟可以减少其影响。 解决方案2：使用参考路径延迟 基于反射路径和参考路径之间的延迟差来消除同步误差。 同步 节点A 目标目标目标回声路径 同步参考路径 节点B节点A节点B节点A节点B Step1：Tx节点A Rx节点B步骤2：Tx节点B Rx节点A 路径延迟1 路径延迟2 步骤1：测量参考路径和反射路径的延迟 步骤2：消除同步错误 参考路径延迟： 1=1+∆ 反射路径延迟： 2=2+∆ 参考之间的时间差 Step3：平均路径延迟路径延迟路径和反射路径： 22 ∆=1−2 1，∆同步错误 •Adved.：简单&直接没有任何其他参与者 •Disadv：浪费时间资源•Adv：避免相互发送和接收信号 同步错误消除算法:2 •Disadv：可能会引入额外的错误8 数据级组合： •合并服务器上所有接收节点计算的传感结果 •只有小尺寸的结果需要通过简单的结果组合过程传输到服务器 。 •可能发生累积错误。 9 对来自多个接收节点的信号的联合处理提供了处理增益,而数据电平和信号电平组合之间的增益差不清楚。 节点B 在多个节点处接收信号 节点A 对来自所有接收节点的接收信号进行联合处理 大尺寸信号需要通过复杂的进一步处理传输到服务器。 更高的处理增益可能已获得 • 信号级组合： • • 节点C 时域 •框架结构设计集ISAC专用符号 •优化时隙调度 •GP内的传感 •...... D D D D F U U 交叉链接干扰 ...空间域 从时域、频域、空间域和功率域设计干扰测量和管理方案。 D D D D F U U U U U U F D D •自适应波束形成 •波束管理 •...... 频率域 •配置不同的 BS1BS2 交叉链接干扰 波段1Power ISAC信号交叉链接干扰 电源域 •调整传感和通信的发射功率 •串行干扰消除(SIC) •.....10 传感和通信子带 •...... . . 波段2 "8+2+1+1"6G 实验环境 研究实验室 使用雷达目标模拟器的高级ISAC测试和验证环境。 ISAC技术验证环境 支持多频段，多目标和多模式，减少对户外测试环境的依赖 网络结构光传输空地一体化集成创新为ISAC研发提供更有效的途径 RF技术。基带技术。6GCloud网络解决方案一体化 系统结构测试环境 仿真评估环境 基础架构环境 微波消声室、屏蔽 1E2E6G测试系统 1世界领先的6G试验网络 信号发生器PA ARG800A 频谱分析仪 频谱分析仪 LNA 数据处理 雷达目标模拟器 信号发生 器 •支持低频段、中频段和毫米波 •支持多目标检测 •支持不同的模式，包括独立传感和协作传感 11 高性能ISAC原型，能够完成无人机检测和车辆跟踪 原型 高速、大带宽、通用基带 •支持传感和通信的通用基带。 硬件：异构硬件系统的灵活扩展 软件：带多个并行操作系统的AMP系统 •具有大规模MIMO的毫米波前端 频率：26GHz天线数：512 EIRP：58dBm带宽： 400MHz 现场试验 无人机检测和车辆跟踪 能够定位和区分汽车和行人 亚米级无人机感应精度和感应范围超过500米。 12 专注于3GPP中的用例和要求、网络架构、信道建模、RAN技术，以及针对各种主题的多阶段工作计划。 202320242025202620272028 SA1要求。SI SA2.体系结构SI或SI+WI R19：RAN1Req.SI+信道建模SI RAN1Req.WI 6GRANSI 6GRAN1SI 6GRAN1WI 13 Summary 方案和KPI •针对不同场景以及不同频段的不同特征，需要定义技术上可行的KPI。 关键技术 •同步错误取消 •传感结果的联合处理 •干扰管理 标准化时间线 •专注于具有多阶段工作计划的各种主题，在3GPP中需要适当的发展步伐。 14 谢谢！ 中移智库 中国移动研究院 15