研究报告总结
1. 概述
通信与感知融合是移动通信的重要演进方向，为通信网络提供新的基础感知能力，助力智慧低空、智慧交通、智慧生活、智慧网络等应用场景。通信感知融合空口技术是通感技术落地的关键研究内容，对于开展通感融合设备研发至关重要。本报告在《5G-Advanced通感融合空口技术方案研究报告》基础上进一步增强研究，细化感知移动性管理及感知测量研究，完善SF、gNB以及UE间感知流程，并增加感知与定位及AI融合技术研究，为下一阶段通感融合无线标准化工作提供重要研究参考。
2. RAN通感架构增强
增强分布式架构设计，gNB可集成部分感知功能单元（SF）能力，支撑感知控制、数据预处理及跨节点资源协调。RAN应被允许执行部分感知控制功能和数据预处理功能，包括感知控制功能、数据预处理功能、感知能力获取，感知配置交互，感知结果计算等。
3. 无线感知功能增强
3.1 感知移动性管理
3.1.1 潜在问题
研究集中式与分布式架构下的节点切换机制，基于目标位置、信号质量等因素优化相邻节点选择，定义信号门限及UE状态触发的切换条件。将感知数据划分为原始信号、谱信息、点云及目标结果四层，支持UE/基站/SF三层计算主体的测量方法与差分上报机制。
3.1.2 感知切换
移动通信网络中的感知节点，例如基站、UE等，可以通过节点彼此之间发送或接收感知信号，或者通过节点自发自收两种不同方式进行感知/通感一体化业务。由于感知目标的状态或感知环境可能发生改变，为了保证感知/通感一体化业务连续性，以及持续保障感知/通感一体化QoS，网络可能需要进行感知节点切换。
3.1.3 终端感知节点选择
影响终端感知节点选择的因素主要包括：终端是否相对静止、感知能力是否满足感知业务的需求、感知SINR是否满足需求、是否存在感知LoS径、终端节点位置精度是否满足要求。
3.2 感知测量
3.2.1 感知测量数据定义
感知测量数据划分为原始信号、感知初步数据、感知中间数据、感知结果四层。感知原始数据是接收端直接获取的测量结果，感知初步数据是对测量结果经过进一步处理得到的信息，感知中间数据为接收端针对感知初步数据进一步处理生成的多个点以及对应的特征，感知结果包括目标类型、目标坐标、目标速度、测量时间等信息。
3.2.2 感知测量方法
支持UE计算感知结果、基站计算感知结果、SF计算感知结果三种通用感知方法。
3.2.3 感知测量上报中间数据
感知测量的内容一般包含接收功率、时延、速度、角度、置信度、测量资源的时间戳、感知参考信号的资源配置信息、信道信息等。
3.2.4 感知测量上报感知结果
UE或基站有能力做感知数据处理时，上报的测量结果可以是轨迹追踪类的最终测量结果，包括目标类型、目标坐标、目标速度、测量时间等信息。
3.3 协作感知
3.3.1 协作感知技术分类
面向感知的协作技术可以分为多频段协作和多节点协作。多频段协作将多频段有机协作起来，可满足不同的通信和感知需求；多节点协作依托网络的优势，采用多节点智能协作即网络协作通感技术，可以在提升边缘用户体验的同时，实现探测目标的高精度感知。
3.3.2 多点协作感知收发
多节点协作感知的关键技术包括协作感知流程、感知节点选择、感知信息融合、空间同步、协作感知定位、协作感知干扰协调等。重点介绍多节点协作接收、多节点协作发送和协作感知干扰协调。参与协作感知的节点可以是gNB，也可以是UE。多节点协作的协作主体，可以为SF，或者gNB，或者UE。
3.3.3 多点协作感知复用方式
多个发送节点参与协作感知时，其感知资源的复用方法可以是正交的，也可以是非正交的。正交复用方式包括TDM/FDM方式和CDM方式；非正交复用方式包括时频资源非正交（类型1）和时频资源非正交（类型2）。
3.3.4 多节点数据融合
多节点的数据融合，如果各感知节点只感知结果的方法，好处是可以简化上报测量量，SF处理过程相对简单，缺点是在处理过程中损失了一些信息，感知性能提升有限；若直接上报感知原始数据，可以提高感知结果精度，代价是增加上报开销和SF的处理复杂度。
4. 通感无线流程增强
4.1 通感模式与流程映射关系
感知信令交互可根据参与感知的网元的不同，分为SF和gNB信令交互、gNB和gNB信令交互、SF和UE信令交互、gNB和UE信令交互、UE和UE信令交互。不同感知模式与三种网元（SF,gNB,UE）间交互的需求关系汇总。
4.2 流程概述
为实现感知业务过程，无线流程涉及的网元包括SF、gNB和UE。每个网元提供的功能包括感知QoS指标转换、确定参与感知的网元、确定感知模式、确定感知上报参数量、指示感知资源、感知结果的解算等。
4.3 SF-gNB感知流程
基本流程包括感知能力上报流程、感知测量配置流程和感知测量上报流程。感知能力上报流程的主要目的是让SF掌握gNB的感知能力，以便于SF决定感知节点gNB以及相关的配置。感知测量配置流程的目的是在确定gNB感知能力之后，SF可选择合适的感知方式和感知方法执行AF/UE要求的感知业务。感知测量上报流程的目的是在gNB完成感知方法配置后，进行相应的测量，并且将感知测量数据进行上报。
4.4 SF-UE感知流程
感知能力上报流程的主要目的是让SF感知UE的感知能力，以便于SF决定感知节点UE以及相关的配置。UE的感知能力可能包括支持的感知模式、支持的终端角色、每种支持的感知模式下的感知精度、UE的类型、UE的位置等。
4.5 UE-UE感知流程
4.5.1 感知能力上报
主要用于感知执行终端向感知管理终端上报与感知相关的能力信息。UE的感知能力可能包括支持的感知模式、支持的终端角色、感知信息处理能力、支持上报的感知测量数据类型、每种支持的感知模式下的感知精度等。
4.5.2 感知测量配置
主要包含与感知发送终端交互的感知参考信号请求与响应流程，以及向感知接收终端提供用于感知测量的辅助信息的感知辅助信息交互流程。
4.5.3 感知业务连续性
需要考虑到IC与OOC场景之间在感知模式、感知控制两个角度上的差异。在感知发送/接收终端有正在进行的需要保证连续性的感知业务情况下，当感知发送/接收终端在IC和OOC之间移动时，需要考虑不同感知模式、感知流程的切换，以及感知业务控制节点（SF和感知管理终端）的变更等。
4.6 gNB-gNB感知流程
4.6.1 gNB和gNB接口功能概述
基站之间的协作可能涉及gNB和gNB之间的接口，具体包括目标追踪请求、目标追踪响应、感知UE信息请求、感知UE信息响应、感知配置协同信息、感知测量数据请求、感知测量数据上报等。
4.6.2 感知能力上报
感知能力上报流程的主要目的是让gNB获取其他gNB的感知能力，以便于gNB决定感知节点gNB以及相关的配置。
4.6.3 感知测量配置
感知测量配置流程的目的是在确定其他gNB感知能力之后，gNB可选择合适的感知方式和感知方法执行AF/UE要求的感知业务。
4.6.4 感知测量上报
感知测量上报流程的目的是在gNB完成感知方法配置后，进行相应的测量，并且将感知测量数据进行上报。
5. 感知融合技术
5.1 感知和定位融合
在很多场景，感知和定位需要同时完成。服务网元或服务UE通过综合分析处理定位测量报告和感知测量报告得出更加准确的定位结果，并可以同时获得目标UE位置周围的环境情况。
5.1.1 参考信号融合
将多个种类的参考信号贯穿起来，共同用于感知。多个串联的参考信号需要满足一定的条件，比如波束相同，在接收端可以进行联合信道估计。
5.1.2 测量上报融合
感知测量端将多个测量单元上报给SF，每个测量上报单元MU可以包含以下测量值：接收功率、速度、角度、置信度、测量资源的时间戳、感知参考信号的资源配置信息等。
5.1.3 参考UE辅助感知节点选择
在选择感知信号接收设备时，需保证其接收的从参考UE及其周围环境反射的感知信号质量足够好，从而保证感知性能的需求。感知信号接收设备需要在发射设备的通信范围之内，尤其是当感知信号接收设备是UE时，需要通过UE发现等过程来选择符合条件的终端设备。
5.1.4 定位辅助感知节点选择
对于移动的UE，其参与到感知中会使得整个感知比较复杂。在移动UE参与感知的场景中，SF选择哪些UE参与感知，如果在不知道UE的位置的情况下就选择参与感知的UE，很可能会造成空口资源的浪费，也不利于UE的节电。
5.2 感知和AI融合
AI可通过提取感知参考信号或数据传输信号的特性完成感知业务。AI模型可以根据无线传输特性推断感知目标的位置、速度等信息。
5.2.1 AI感知流程
感知流程涉及感知节点和感知服务器之间的信息交互，包括辅助数据以及感知数据请求与发送。
5.2.2 AI感知架构
AI感知可根据AI模型的输出分为辅助AI感知和直接AI感知。根据AI感知输出及AI模型位置的不同，可以考虑以下不同的AI感知架构：UE侧AI感知、基站侧AI感知、网络侧AI感知。
6. 其他技术
6.1 感知信号设计
感知性能受感知信号参数的影响。为满足远距离高速度场景的感知性能，感知信号的密集排布会损失通信性能。采用互质间隔的感知信号设计能够克服上述不足，在满足感知性能的同时节省开销。
6.2 感知辅助通信
感知辅助通信可以用于增强通信性能和频谱利用率。感知辅助通信对感知信息有时效性要求，因此如何及时向基站提供感知信息成为一个待解决的问题。潜在解决方案包括感知信息上报核心网和部分感知信息上报基站。
7. 总结和展望
面向实际应用产业，基于基站的自发自收和自发他收协作感知正在部分区域开展一定规模的组网试验，并取得一定成效。其中，基于基站自发自收协作感知，无线空口采用感知和通信资源正交复用模式，设计单独的感知时隙，结合SF-gNB无线流程、多节点数据融合、感知切换等实现较大范围的连片感知覆盖。基站自发自收主要面临实际部署中与相邻通信站干扰问题以及非视距场景下感知盲区问题。基于基站自发他收协作感知，无线空口设计也采用单独的感知时隙，通感正交复用，相邻感知站之间分时收发以实现扩大协作感知范围，感知收发gNB之间受限于LOS或者环境中存在稳定的NLOS作为同步参考径；相比于基站自发自收协作感知，除了感知覆盖盲区，其面临干扰环境更复杂以及站间同步不稳定问题。为解决上述问题，在后续的研究中，可以考虑站间通感干扰测量管理机制针对组网干扰问题设计相应的干扰测量以及干扰规避方案。同时，结合多源感知、以及多模式感知融合等技术方案去增强感知覆盖和感知精度等性能。
面向标准化，目前3GPP基本完成了信道模型建模工作，后续将开展5G-A/6GRAN及SA相关技术方案标准研究工作。《5G-Advanced通感融合空口技术方案研究报告》及本增强研究报告对目前涉及的六种基本感知模式的物理层关键技术和接口展开了基础的研究，为即将开始的5G-A和6G通感标准化研究奠定了一定基础。后续可以结合标准化研究进一步对波形、多天线参数配置、感知控制及数据信道设计、不同通感复用方式下的感知信号设计、以及基站和SF，SF和UE，UE和基站之间的接口信令进行研究和定义，助力推动通感融合标准化进程。
