【核心观点】
通信感知一体化(ISAC)已被ITU-R正式确认为IMT-2030六大应用场景之一。然而,如何科学评估通感一体化技术性能,业界一直没有统一标准。IMT-2030(6G)推进组发布本报告,首次系统性地构建了6G通感一体化的场景-指标-方法三位一体评估框架,填补了这一空白。
【6G通感 vs 5G通感:三大本质差异】
报告指出,6G阶段通信感知融合程度将显著超越5G,主要体现在三个维度:
- 频率多样化:全频段资源为通信与感知提供多层次融合能力
- 空间技术成熟化:从空间细微差异化满足感知和通信功能分离,同时大幅提升感知容量
- 设备高度协同化:突破单基站、单终端感知局限,实现全域3D化感知能力
【五大评估场景:从室外到室内的全景覆盖】
报告创新性地提出"地理环境+ISAC使用场景+感知用例"的评估场景定义方法,收敛出五大典型评估场景:
1. Dense Urban-ISAC-检测定位跟踪
城市环境中的目标检测、定位和跟踪,目标包括人、动物、无人机和车辆。典型应用:智能交通场景中实时检测行人、非机动车、UAV等入侵者,判断闯入危险区域的可能性。
2. Dense Urban-ISAC-环境重构
城市环境中的目标重构和成像,目标包括建筑物、道路、车辆等。通过电磁波反射、散射等信道特征提取感知目标外形、朝向等特征,获得电磁点云图像,支撑数字孪生应用。
3. Indoor Factory-ISAC-检测定位跟踪
室内工厂环境中的AGV、工业机器人、设备、物料等目标检测定位。支持AGV导航、路径规划、机器人协作等业务需求。
4. Indoor Factory-ISAC-环境重构
室内工厂场景散射体丰富、材质表面光滑,存在多次反射路径。大量AGV设备可辅助基站完成多视角扫描探测,提供多维度高精度环境重构能力。
5. Indoor Home-ISAC-手势姿态及呼吸检测
家庭和医疗场景中实时检测人的位置、动作和姿态,实现智能家居自动控制、老年人健康监控、健身监测等应用。多人动作检测是该场景的核心挑战。
【关键评估指标:通信+感知双维度】
报告提出通感一体化评估需同时考虑通信和感知性能,重点关注以下指标:
- 通信指标:峰值速率、平均频谱效率、时延、资源开销
- 感知指标:定位精度、重构精度、速度精度、漏检概率、虚警概率、分辨率、感知时延
不同场景对指标权重不同——环境重构类用例对分辨率要求较高,定位跟踪类用例对分辨率要求相对较低。
【混合信道模型:统计+确定性建模的融合创新】
这是本报告最具技术深度的部分。传统5G信道模型采用纯统计性方法,无法满足通感一体化评估需求。报告创新提出混合信道模型:
- 背景信道:采用3GPP统计性信道模型生成,与目标非关联的多径分量
- 目标信道:采用确定性方法建模,基于目标位置、朝向、速度等信息确定性计算多径功率、时延、角度、多普勒等参数
- 路损模型:引入雷达散射截面积(RCS)特性,对入射波和反射波两段传播路径准确建模
【目标散射特性建模:从单点到多散射中心】
报告对四类典型感知目标(UAV、人、车辆、楼宇)提出差异化建模策略:
- 室外UAV探测:距离远、尺寸小,退化为理想单点散射中心模型
- 室外车辆定位跟踪:多点散射中心(3-5点)
- 室外建筑物环境重构:多点散射中心(>5点)
- 室内人体模式识别:多点散射中心(3-5点),需考虑不同散射点的多普勒差异(如双手与躯干多普勒差异对姿态识别的关键作用)
【评估方法:系统级+链路级双轨并行】
报告提出系统级仿真和链路级仿真两种评估流程:
- 系统级评估:以Full-SLS为例,关注多用户、多小区场景下的网络级性能
- 链路级评估:关注单链路或少量链路的感知精度性能
不同评估场景对应不同的仿真方法——检测定位跟踪类场景侧重系统级评估,模式识别类场景侧重链路级评估。
【结语】
本报告作为6G通感融合深入研究的首个评估方法报告,对场景、指标和评估方法进行了全面分析,为后续研究提供依据,并推动业界针对通感一体化技术性能开展规模化评估、促进标准讨论与制定。对于关注6G通感一体化技术进展的研究者和工程师,这份报告具有重要的参考价值。
附件下载:本帖附完整报告PDF,欢迎下载学习探讨!
扫码关注5G通信官方公众号,免费领取以下5G精品资料
1、回复“YD5GAI”免费领取《中国移动:5G网络AI应用典型场景技术解决方案白皮书》
2、回复“5G6G”免费领取《5G_6G毫米波测试技术白皮书-2022_03-21》
3、回复“YD6G”免费领取《中国移动:6G至简无线接入网白皮书》
4、回复“LTBPS”免费领取《《中国联通5G终端白皮书》》
5、回复“ZGDX”免费领取《中国电信5G NTN技术白皮书》
6、回复“TXSB”免费领取《通信设备安装工程施工工艺图解》
7、回复“YDSL”免费领取《中国移动算力并网白皮书》
8、回复“5GX3”免费领取《 R16 23501-g60 5G的系统架构1》