中國科學(xué)院院士尹浩：建立通感一體化性能指標(biāo) 化解理論層面關(guān)鍵挑戰(zhàn)

　　今天上午，由國家6G技術(shù)研發(fā)推進(jìn)工作組和總體專家組指導(dǎo)，由未來移動通信論壇、紫金山實驗室主辦的2024全球6G技術(shù)大會在南京開幕。在同期舉辦的“無線通感融合”分論壇上，中國移動集團(tuán)首席科學(xué)家王曉云表示，感知與通信融合是未來網(wǎng)絡(luò)的重要特征之一，中國移動提出網(wǎng)絡(luò)化通感一體(Integrated Sensing and Communication Network, SCN)，基于網(wǎng)進(jìn)行全局最優(yōu)的系統(tǒng)創(chuàng)新。

　　面向網(wǎng)絡(luò)化通感一體，中國移動進(jìn)一步提出“點簇網(wǎng)多維協(xié)同”系統(tǒng)設(shè)計方法(Single node-level &Cluster-level &Network-level cooperation, SCN)，從點拓展到網(wǎng)、從網(wǎng)反饋于點形成閉環(huán)，從而實現(xiàn)“可感知”到“高質(zhì)量通感網(wǎng)”的躍升。

　　網(wǎng)絡(luò)化通感一體(SCN)：基于網(wǎng)進(jìn)行全局最優(yōu)的系統(tǒng)創(chuàng)新

　　王曉云指出，在網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)感知與通信的融合存在兩方面的挑戰(zhàn)：一是通信與感知源于兩套完全不同的技術(shù)體系，兩者目標(biāo)與機(jī)理不同導(dǎo)致融合設(shè)計挑戰(zhàn)大。在有限資源下，通信追求更高承載效率，以香農(nóng)容量為理論邊界，而感知追求更高的探測精度，以克拉美羅界為理論邊界。兩者資源競爭，能力此消彼長，如何實現(xiàn)兩者最佳折中是貫穿通感融合系統(tǒng)設(shè)計的重要命題。

　　二是通感能力-網(wǎng)絡(luò)效率-網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量三角沖突挑戰(zhàn)。在移動通信領(lǐng)域，任何一項技術(shù)的價值最終要靠網(wǎng)絡(luò)來檢驗，通信與感知兩大技術(shù)亦是如此。王曉云提出通信網(wǎng)絡(luò)能力-網(wǎng)絡(luò)效率-網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的三角沖突及三角均衡理念，并深度剖析了感知對網(wǎng)絡(luò)三角沖突的影響：感知的引入加劇了三角沖突，網(wǎng)絡(luò)效率與通感能力、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量間的平衡成為通感網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵。

　　為破解通感融合設(shè)計和三角沖突，中國移動提出網(wǎng)絡(luò)化通感一體(SCN)，通過通感能力-網(wǎng)絡(luò)效率-網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的三角均衡，基于網(wǎng)進(jìn)行全局最優(yōu)的系統(tǒng)創(chuàng)新。

　　基于這一設(shè)計目標(biāo)與設(shè)計原則，通感網(wǎng)全局最優(yōu)面臨三大關(guān)鍵問題：一是資源強約束下，如何設(shè)計高效的多維資源分配方法，破解效率與能力的矛盾;二是如何充分發(fā)揮網(wǎng)的優(yōu)勢，突破單節(jié)點通信性能、感知精度提升瓶頸，實現(xiàn)通感能力的提升;三是如何需要設(shè)計全局普適的動態(tài)干擾識別與控制方法，破解效率與質(zhì)量矛盾。

　　點簇網(wǎng)多維協(xié)同(SCN)：實現(xiàn)“可感知”到“高質(zhì)量通感網(wǎng)”的躍升

　　王曉云認(rèn)為，面向網(wǎng)絡(luò)化通感一體，需要“點簇網(wǎng)多維協(xié)同”系統(tǒng)設(shè)計方法，從點拓展到網(wǎng)、從網(wǎng)反饋于點形成閉環(huán)全局最優(yōu)設(shè)計：

　　“點協(xié)同”是通感一體的關(guān)鍵基石，其關(guān)鍵是通過單點內(nèi)空口、硬件、算力等資源協(xié)同，實現(xiàn)通感資源高效調(diào)度。目前業(yè)界對“點”協(xié)同展開了一定研究，初步具備了“外掛式”的通感融合基礎(chǔ)。面向未來，通信與感知能力的融合將從外掛到內(nèi)生，從分立到共享，實現(xiàn)資源高效協(xié)同。

　　“簇協(xié)同”是提升性能的必由之路，其重點是通過簇內(nèi)多節(jié)點間高效協(xié)同，突破精度提升瓶頸。“簇”協(xié)同具有更高直射徑概率、更強接收能量，更優(yōu)協(xié)作增益和更高的節(jié)點間同步要求，圍繞這四個方面，中國移動一方面提升LoS徑概率，另一方面提出基于聯(lián)合測距測角的NLoS徑利用方案，提升感知精度。與此同時，中國移動提出基于目標(biāo)散射特性的動態(tài)感知簇構(gòu)建方案，根據(jù)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)下的散射特性，估計感知信號RSRP、SINR等，動態(tài)構(gòu)建感知協(xié)作簇。另外，針對中遠(yuǎn)距感知精度下降問題，提出多節(jié)點數(shù)據(jù)智能融合方案，成倍提升感知精度。

　　“網(wǎng)協(xié)同”是增強質(zhì)量的核心要務(wù)，其核心是通過全局節(jié)點間高效協(xié)同，重點解決網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的干擾問題。感知能力的引入打破上下行嚴(yán)格同步，造成上下行交叉鏈路干擾。中國移動結(jié)合近20年TDD運營經(jīng)驗，形成了一套完備、領(lǐng)先的時-頻-空-碼-功率多維干擾控制體系，通過識別與定位、干擾消除與智控以及統(tǒng)一的干擾管控架構(gòu)，顯著提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，為感知引入后的干擾控制奠定重要基礎(chǔ)。

　　王曉云介紹，在三大協(xié)同驗證方面，中國移動持續(xù)攻關(guān)重點關(guān)鍵技術(shù)并開展網(wǎng)絡(luò)化通感一體原型驗證，取得了積極進(jìn)展。目前，中國移動協(xié)同產(chǎn)業(yè)積極探索了“點”協(xié)同、“簇”協(xié)同，在提高硬件和資源共享、高精度同步驗證等方面邁出重要的一步，完成了低空、海洋等感知場景化可行性驗證。

　　面向未來，中國移動將深化三大協(xié)同設(shè)計方法，加快推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)通感一體化在“點”協(xié)同、“簇”協(xié)同、“網(wǎng)”協(xié)同方面更深層次的實踐。攜手學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界共同做好網(wǎng)絡(luò)化通感一體關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，為6G高質(zhì)量通感網(wǎng)發(fā)展作出重要貢獻(xiàn)。