11.0B 6G协作通感一体化关键技术白皮书协作通感一体化技术白皮书

摘要 随着5G移动通信网络的大规模商用，学术界以及产业界均已开始对第六代移动通信技术（6G）进行研究探索。移动通信网络是社会发展的重要新型基础设施，随着通信与社会、生产、生活的进一步融合，移动通信所承载的业务将更加丰富，可以预见，6G网络将是通信、感知、AI、安全、大数据一体融合的新一代移动信息网络，多维能力的一体融合将成为6G发展的重要趋势。通感一体化作为6G核心愿景，突破传统通信网络的局限，将网络能力从信息传递扩展至环境感知，极大拓展通信网络的能力边界，助力实现“万物智联、数字孪生”的宏伟愿景。该技术在智慧物流、城市治理、应急救援、数字农业等领域展现出广阔的应用前景，有望推动社会经济效率的显著提升与智能化服务的全面升级。 协作通感一体化技术通过多节点分布式协作与智能融合，可以发挥6G网络的超大规模部署与多维协同特性的优势，构建以用户/目标为中心的全域高精度感知体系，不仅可以提升通信性能，还能够赋予网络“内生感知”能力，真正实现通信与感知功能的“一网两用”，将是6G通感一体化技术的重要发展方向之一。 本白皮书全面系统地探讨了协作通感一体化技术，第一章分析了协作通感一体化的研究背景与驱动力，以及智慧交通、工业运维、低空飞行器管理六大应用场景，明确了其在6G网络演进中的核心地位。第二章探讨了协作通感一体化的网络架构实现，重点研究可拓展无蜂窝协作通感一体架构。第三至五章深入研究了通感融合的理论挑战与物理层关键技术，提出了容量-失真折中理论、感知信息论以及波形设计、波束管理等创新方案，为通信与感知性能的联合优化奠定了基础。第六章聚焦基于无蜂窝架构的协作通感网络设计，剖析了多点协作时频同步等非理想因素造成的工程化难题。第七章通过原型试验验证了协作通感在多人呼吸监测与微动感知中的高精度能力，为技术落地提供了实践依据。最后，白皮书展望了协作通感一体化的发展趋势与未来方向。 目录 1.3.1通感一体化理论......................................................................................................31.3.2空口技术设计..........................................................................................................41.3.3复杂场景下的高精度感知......................................................................................51.3.4感知信息融合策略..................................................................................................51.3.5协作通感干扰管控..................................................................................................6 2协作通感一体网络架构................................................................................................................7 2.1基于无蜂窝架构的无线接入网.........................................................................................72.2基于无蜂窝架构的协作通感架构.....................................................................................8 3协作通感一体性能理论..............................................................................................................10 3.1容量-失真折中理论..........................................................................................................103.2感知信息理论...................................................................................................................113.2.1参数估计的感知信息理论....................................................................................113.2.2目标检测的感知信息理论....................................................................................13 4协作通感一体物理层关键技术..................................................................................................15 4.1协作通感序列和帧结构设计...........................................................................................154.1.1协作通感帧结构设计............................................................................................154.1.2可拓展广距高分辨率信号设计............................................................................15 4.2协作通感波束管理方案...................................................................................................17 4.2.1波束扫描................................................................................................................174.2.2波束追踪................................................................................................................19 4.3协作通感联合信号处理算法...........................................................................................21 4.3.1杂波抑制................................................................................................................244.3.2目标检测................................................................................................................254.3.3参数估计................................................................................................................26 4.4协作通感一体化算法.......................................................................................................27 4.4.1参数融合................................................................................................................284.4.2信号融合................................................................................................................29 4.5协同感知波形选取及设计...............................................................................................30 5协作通感资源管理技术..............................................................................................................31 5.1感知通信干扰管控...........................................................................................................315.2空地干扰管控...................................................................................................................32 6协作通感一体非理想因素消除..................................................................................................33 6.1多点时频同步方案...........................................................................................................336.2空口误差校准算法...........................................................................................................346.2.1时钟异步系统信道模型........................................................................................346.2.2线性拟合方案........................................................................................................356.2.3空间天线处理方案...