2024年6G网络协作通感技术白皮书（2.0）

1. 研究背景与驱动力

• 应用场景：智慧低空、智慧交通、智慧工厂、智慧家居、智慧医疗、环境重构等。
• 业界进展：ITU、3GPP、CCSA 等组织积极推动通感一体化技术研究和标准化，产业界开展原型样机测试验证。
• 技术优势：低成本全域覆盖、更强接收能量、更优测速能力、协作融合提升感知性能。
• 技术挑战：评估方法缺失、协作节点非同步导致感知恶化、高性能协作通感实现困难、组网干扰强。

2. 评估方法与系统建模

• 技术指标体系：提出感知容量指标，定义为在 SensingQoS 要求下，每平方公里可以感知的最大目标数量。
• 散射特性：分析目标单站 RCS 和双站 RCS 特性，协作感知更有可能获取并利用目标的强散射特性。
• 信道模型：将通感一体化信道建模为目标信道和背景信道之和，提出分段卷积的建模方式。
• 干扰模型：分析上行用户干扰、小区间干扰和杂波干扰对感知性能的影响。
• 仿真方法：介绍通感一体化系统级仿真流程和感知目标散射特性仿真方法。

3. 高精度同步

• 同步误差分析：时间同步误差和频率同步误差会导致感知精度下降。
• 时间同步：提出双向时间同步误差消除方法和多径时间差避免节点间同步误差的测距方案。
• 频率同步：介绍频偏测量和频偏补偿方法，如 Schmidl&Cox 算法。

4. 多节点协作

• 协作节点选择：根据目标位置动态选择协作节点，考虑宏站、微站、终端和空间网络设备等。
• 协作帧结构：提出按需配置的帧结构设计原则，保证通信和感知的兼容性，降低干扰。
• 协作波束管理：设计非均匀的预编码码本和区域化的波束扫描，实现感知精度与波束扫描开销的平衡。
• 协作信息融合：融合多节点和多源信息，提升感知准确性。

5. 组网干扰管理

• 干扰特性分析：分析上下行交叉链路干扰、小区内上行通信用户干扰等对感知精度的影响。
• 干扰管理策略：采用干扰协调技术，如功率控制，规避不同信号之间的干扰碰撞。
• 环状感知组网：提出“环状”组网方式，有效降低同站址邻扇区及相邻站址之间的上下行交叉链路干扰。

6. 原型验证

• 基站-基站协作：利用不同站址的基站对感知信号进行发送和接收，实现低空无人机的高精度检测、识别和定位。
• 基站-终端协作：利用软件无线电外设模拟发射基站和多个 UE，实现多 UE 协作轨迹追踪。

7. 总结与展望

• 6G 网络协作通感仍需要加强跨域技术的协调与融合创新，进一步研究和突破系统基础理论、非理想因素解决方案、系统平台构建与原型验证等。
• 希望加强国际合作，推动通感融合技术的国际化、标准化、产业及应用培育等工作，助力低空经济、智慧交通、智慧工厂等行业快速发展。