面向通感融合的SPN与UPF融合技术研究

通感融合是6G技术的重要发展趋势,文章从SPN(切片分组网)技术原理入手,通过路由分层和应用场景两个部分研究SPN与UPF(用户面功能)的融合技术,探讨SPN与UPF融合技术在通感融合层面的应用发展趋势。研究结果表明SPN技术是实现通感融合的重要基础,综合运用SPN与UPF融合技术将有助于优化现有网络架构,平衡边缘计算与核心网计算间的资源分配,提高网络综合使用效率。

基于6G通感算融合的沉浸式XR实践与展望

国际电信联盟为6G确定了六大应用场景,通信-感知-计算(简称“通感算”)的融合已成为大势所趋。将沉浸式XR作为通感算融合的一个典型用例,首先基于毫米波技术设计了通感算融合试验平台,其人体位置感知精度可达厘米级。在该试验平台的基础上,进一步设计搭建一套沉浸式XR直播系统,实现了“车随人走”沉浸式观看体验。

6G通感传算融合需求分析与关键技术研究

6G做为未来新一代通信,其架构和关键技术都将发生比较大的变化和演进,其中多种技术或多种应用集成在同一设备或系统的融合技术已经成为主要的发展方向。目前,较为主流的融合业务技术表现为两项业务的融合,如通信和感知融合技术、通信和无线传能的融合。基于此,从6G技术发展的可能性出发,首先从两个维度进行介绍6G通信-感知-传能融合的应用场景,然后阐述6G通信-感知-传能融合的典型技术,最后对6G通感传算融合的发展趋势进行了总结。

面向卫星通信的6G通感算融合架构、技术与挑战

为了适应第六代移动通信(6G)技术在卫星通信领域的发展需求,亟需将感知、通信、计算(通感算)融合一体化,兼顾6G通信对于极低时延、极高带宽、极低功耗和极高算力的要求,发展通感算融合理论和关键技术。卫星通信凭借其覆盖面积大、成本低和算力强的特点,成为6G通感算融合的关键场景,其通过边缘计算、联邦学习等技术构建6G通感算融合网络,设计实现一体化终端功能结构,从而有效提升系统性能。目前面向卫星通信中的通感算融合研究还处于起步阶段,架构与关键技术的相关研究都在加速进行中。基于此,首先对6G通感算背景和研究现状进行介绍;然后提出面向卫星通信的6G通感算架构,概述其系统功能模块构成和关键技术;接着提出基于联邦学习的卫星通感算融合架构,并详细阐述架构组成和性能指标;最后探讨了面向卫星通信的6G通感算融合面临的挑战和未来的发展趋势。

面向6G通感算深度融合的云-网-边智能协同

通信-感知-计算(通感算)深度融合对6G网络端到端传输时延、可靠性等通信指标提出了极高的要求,因此提出一种云-网-边智能协同方案。首先,将云-网-边智能协同系统抽象为“三域四层三面”分布式体系结构,包括:计算域、感知域、通信域;基础设施层、虚拟化层、功能层、应用层;智能面、控制面、管理编排面。然后,通过云-网-边协同训练与推理,以支撑通感算智能协同。最后,搭建面向6G通感算深度融合的云-网-边智能协同实验平台。实验结果表明:云-网-边智能协同可提高系统可靠性,降低传输负载和业务时延。

面向自组网的通感融合技术及软硬件设计

现有自组网通信和导航技术缺乏深度融合的框架和方法,在未来场景下难以保障未来“智慧城市”、“智能出行”等场景对通信感知的综合性需求,因此研究面向物联网、车联网等自组织网络的通感融合(ISAC)技术成为亟待解决的问题。本文针对自组网通感需求,提出了通信感知信号融合方法和技术方案,可在保障通信性能的同时提高测距感知估计精确度。针对自组网设备间、通感任务间资源需求冲突等问题,依据自组网集群业务需求,构建了保障通信需求的定位感知网络时频资源优化框架,设计了联合资源分配方案及相应迭代优化算法,实现有限资源情况下的高可靠、强稳定自组网协同感知能力。针对当前自组网通信模组存在时延高、网络覆盖范围小、感知能力缺失等问题,设计并搭建了通感一体化模块原型样机I型,可在卫导数据缺失下提供全网高精确度时钟同步,保障集群协同感知能力,并在长距离下提供自组网通信协同传输支撑,从硬件设备上为通感融合提供支撑。最终形成了一套包含通感信号融合设计、时频资源联合优化方案的自组网通信感知系统框架,并研制搭建了一套通感融合软硬件平台(含通感一体化原型样机4台)。在外场测试中,2 km内通信速率≥320 kbps,丢包率≤0.05%,感知精确度优于10 m。

基于生成式人工智能的网联自动驾驶:通感融合决策技术

探讨了生成式人工智能在网联自动驾驶技术中的潜在价值。现有研究主要侧重于传统感知决策和车联网技术,但却忽视了生成式人工智能在推动自动驾驶方面的重要作用。首先讨论了生成式人工智能技术如何提高自动驾驶决策、训练、感知和导航等模块的性能,接着探讨了其在融合了语义通信、通感一体和新型空口技术的下一代车联网中的角色,然后提出了基于人工智能代理的网联自动驾驶模型,最后强调生成式人工智能是实现车辆高级别自动驾驶的关键。

智能超表面辅助6G通感算深度融合关键技术

为支撑新兴业务实施和产业升级,未来无线通信网络将提供通信、感知、计算(通感算)的融合服务。智能超表面作为6G重要的备选技术,能有效提升系统的通信、感知、计算性能,具有构建通感算一体化系统的潜力,近年来得到广泛关注。为此,首先介绍了智能超表面辅助的通感算融合系统的研究现状,进一步介绍智能超表面辅助通感算融合的关键技术,最后分析了智能超表面辅助通感算融合网络的技术挑战。对智能超表面在通感算领域的应用做了系统地阐述,为未来通感算融合网络提供技术支撑。

面向6G的通感算融合服务、系统架构与关键技术

5G系统主要面向通信服务而设计,并不是为原生支持通感算融合服务而设计的。6G将原生地支持通信、感知和计算服务,成为支撑未来社会高效可持续发展的网络信息底座,赋能丰富多彩的未来新业务。为此,解释了通感算服务以及服务用例,并定义了不同服务对应的性能指标和效率指标。为满足通感算融合服务及其指标,给出了一种通感算融合的系统架构及其关键特征。感知数据传输和计算数据传输既不同于通信的用户面数据传输,也不同于通信的控制面数据传输,进而提出了面向通感算融合的数据面,以解决通感算融合业务的数据传输需求。进一步地,面向通算融合,给出了6G通算融合基本流程,并给出了6G通算融合方案与算力网络协同的三种选项。面向通感融合,简要介绍了通感一体化的9个关键技术。还对感知和计算的“对外服务”和“对内服务”的逻辑关系进行了阐述。最后,给出了通感算融合的未来研究方向。

5G-A通感融合网络架构及演进研究

5G-A通感融合网络架构是当前业界的研究热点,未来多样化的新业务需求和技术挑战将对网络提出更高的要求,推动5G-A通感融合网络架构持续演进。首先介绍了目前5G-A阶段业内主流的3种通感融合网络架构。然后从3个角度剖析了通感融合网络架构演进的驱动力,提出通感智算一体化、用户面感知能力增强、Wi-Fi协同感知3个潜在演进方向和方案实现逻辑,为后续通感融合网络的发展提供技术参考。最后对研究内容做了总结和展望。

面向6G通感一体化融合等级评估体系之探究

面向5G-A演进系统和未来6G移动新系统,通感一体化相关的新能力、新业务被不断地开发拓展并融入到系统中。文章首先深入澄清解析了“通感一体化/通感融合”的内涵,并提出一套通感融合等级评估体系,它包含“资源”“功能”“信息”三大维度。基于该等级评估体系,通感融合程度和各维度要素之间的关联特征,可得到更细化的理解和评价,从而可指导未来6G通感融合方案的分阶段设计和相关关键技术的循序突破。

面向6G通感算深度融合的服务化无线接入网试验平台

为了满足6G多样化的服务需求,搭建了面向6G通感算深度融合的服务化无线接入网试验平台。该平台采用服务化架构:首先,无线接入网的控制面与用户面解耦,为用户提供更好的服务;然后,将集中式控制面解耦为独立的网络功能,加快服务的响应速率;最后,按需编排与管理网络功能与资源,实现定制化服务。实验结果表明:与传统方案相比,服务化无线接入网服务响应时间降低约30%,平均信令开销减少约50%,可以为用户提供更好的服务。

5G低功耗通感融合半实物验证系统的设计与开发

随着5G的快速商用,世界范围内也已经逐步开展了面向5G-Advanced/6G的关键技术和潜在应用研究。在以往无线通信系统研究中,软件仿真对评估关键技术和系统性能具有重要作用,但软件仿真无法体现真实无线环境对系统的影响。相比软件仿真,基于软件定义无线电技术的半实物平台可以工作在实际无线环境,评估真实信道条件下无线通信系统性能。主要研究了基于5G半实物平台的低功耗通感融合系统的设计与开发。5G半实物平台包含基于第三代合作伙伴计划(3GPP)标准开发的5G半实物基站和5G半实物终端,基站和终端之间通过空口实现数据传输。通过结合5G信号和反向散射通信设计低功耗感知系统,实现人员检测功能,为后续5G-Advanced/6G的实际应用提供了初步验证。

通信-感知-计算-存储深度融合下的无线资源管控

为满足多样化应用与极致性能需求,6G网络将提供通信、感知、计算与存储的融合服务,实现无缝泛在连接、全域精准感知的愿景。围绕通感算存深度融合下无线资源管控研究,首先简要介绍了通感算存融合网络的产生背景和无线资源管控研究现状,并对通感算存深度融合的灵活组网架构构建与关键技术进行了阐述。进一步地,为实现通感算存深度融合下的多域资源高效管控,对移动边缘计算网络和通感一体化网络的无线资源管控关键技术进行了分析讨论,并在此基础上探讨了通信、感知、计算与存储融合下的无线资源管控相关技术难点。

6G通感融合的愿景及典型技术探讨

通感融合是6G中一个较为突出的技术方向,它通过平衡通信和感知的需求,在继承现有网络架构或重构网络架构的基础上,实现通信和感知的一体化、设备能力的多样化和节能化。对6G通感融合的应用场景、愿景和典型技术进行探讨和分析。首先,从2个维度介绍6G通感融合的应用场景;然后,阐述6G通感融合的愿景及其典型技术;最后,对6G通感融合的发展趋势进行总结。

通感一体化融合架构及关键技术

通感融合是5G-A和6G阶段较为明确且有广泛使用场景的技术,但目前处于起步阶段,需要进行较为深入的研究。从业务发展层次来看,5G-A阶段通感系统将主要实现5G for感知功能,而在6G阶段将全面实现通信与感知共赢。对通感融合网络架构和关键技术进行研究,通过分析5G-A和6G中较为可行的通感融合网络架构,勾勒出通感融合的架构特征,并分析了几种较为关键的通感融合技术,为后续通感融合网络部署提供技术支撑。

6G通感一体化组网理念及关键架构研究

ITU已经明确将通感融合做为6G主要技术方向,因此需要将通信和感知的需求有机的融入6G网络架构中,需要在现有的5G架构上进行较大的调整,从而满足基于通信+感知+N的多种6G业务融合的需求。首先从6G通感一体化组网的需求进行分析,给出智能化、面向用户化的6G通感融合组网建议,然后开展多域/多层融合、多频协调、多节点部署的架构研究,分析其特点、适用范围和算力能力等,最后对面向通感融合的6G网络的空口技术开展研究。

面向6G的通感空口融合无线电接入网方案

通信感知一体化技术已经成为6G的重要研究方向之一。针对6G通信与感知在空口层面进行融合的必要性分析,指出通感空口融合不仅可以提升6G系统服务能力,还可以有效提升无线频谱的利用率。提出一种面向6G的通感空口融合无线电接入网方案,包括无线电接入网整体框架、无线感知与通信信号复用方式、一体化信道/信号设计等,为进一步开展研究提供参考。对通感空口融合所面临的挑战进行分析,并指出通感空口融合将对6G空口协议栈设计造成重要影响,需重点研究。

6G通感智算一体化无线网络技术研究

6G将实现真实物理世界与虚拟数字世界的深度融合。为满足业务应用“智慧化、沉浸化、全域化”的发展趋势,未来网络发展需将网络世界、数字世界与物理世界无缝融合,构建通感智算一体化网络架构体系。通过研究6G通感智算一体化的技术需求、架构及方案等,提出了更具体的通感智算一体化无线网络演进方向和技术,分析了在通感智算一体化无线网络基础上的智能节能、智能编排、物理层智能等应用案例。

6G通感算一体化网络架构和关键技术研究

面向2030及未来,融合通信、感知和计算的6G网络成为社会数字化转型的基础。目前业界更多的开展通信感知一体化的研究工作,因此从网络系统架构设计和应用部署的角度出发,提出了通感算一体化网络架构设计方案,并介绍了系统功能、无线空口设计、多模态协同感知、算力供给、业务编排、网络调度、安全等关键技术;最后给出了面向通感算一体化服务的网络和服务性能指标体系设计。