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文檔簡介
研究報(bào)告要點(diǎn)
無線通信感知融合是5G-Advanced(5G-A)的關(guān)鍵技術(shù)之一,可廣泛用于智慧交通、智慧
低空、智慧生活、智慧網(wǎng)絡(luò)等典型應(yīng)用場景,這要求對(duì)當(dāng)前5G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)無
線感知能力。
本研究報(bào)告根據(jù)5G-A通感融合典型應(yīng)用場景和需求系統(tǒng)性地分析了無線網(wǎng)絡(luò)端到端實(shí)現(xiàn)
感知能力所要面對(duì)的關(guān)鍵問題和所要滿足的技術(shù)需求。面對(duì)感知應(yīng)用的差異化需求,本報(bào)告提
出了多種不同的通感網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),并分別從架構(gòu)、接口、協(xié)議、功能、端到端業(yè)務(wù)流程等方面展
開了詳細(xì)研究設(shè)計(jì)。最后,本報(bào)告還對(duì)未來通感融合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行了展望,為通感融合網(wǎng)絡(luò)架
構(gòu)技術(shù)的研究、標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)推進(jìn)提供支持和參考。
說明:本研究報(bào)告為2022年11月發(fā)布《5G-Advanced通感融合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)研究報(bào)告》基礎(chǔ)上針對(duì)通感融合關(guān)鍵問題、架構(gòu)設(shè)
計(jì)、功能、流程等增強(qiáng)設(shè)計(jì)的更新版本。
IMT-2020(5G)推進(jìn)組
5G-Advanced通感融合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)研究報(bào)告(第二版)
概述
人類社會(huì)不斷發(fā)展并進(jìn)入數(shù)字信息化時(shí)代,人們?cè)诠ぷ?、教育、休閑娛樂和人際交往等方面享受
著科技進(jìn)步帶來的高效、便捷、和樂趣,極大提高了人們的生活水平和質(zhì)量。而毫無疑問,無線通信
網(wǎng)絡(luò)是其中至關(guān)重要的一環(huán),為人們提供無時(shí)無地的通信服務(wù),其已經(jīng)深入到當(dāng)今社會(huì)生活的各個(gè)方
面,成為社會(huì)發(fā)展不可或缺的一部分。
伴隨著快速增長的多樣化應(yīng)用需求,不斷對(duì)無線通信網(wǎng)絡(luò)提出了更多更高的要求,推動(dòng)著無線網(wǎng)
絡(luò)能力的不斷增強(qiáng)。通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備滿足更加嚴(yán)苛的通信服務(wù)性能的同時(shí),也將擴(kuò)展支持更多的應(yīng)用服
務(wù)能力,其中,感知為最具有潛力發(fā)展的能力之一。通信感知融合不僅為構(gòu)建智能服務(wù)、智能網(wǎng)絡(luò)提
供所需的基礎(chǔ)環(huán)境感知和目標(biāo)物體感知能力,也將推動(dòng)衍生新應(yīng)用服務(wù)創(chuàng)新。由此,通信感知融合是
當(dāng)前產(chǎn)業(yè)界在5G-A的重要研究技術(shù)方向之一。
通信感知融合通過信號(hào)聯(lián)合設(shè)計(jì)和/或硬件共享等手段,實(shí)現(xiàn)通信、感知功能統(tǒng)一設(shè)計(jì)。其中通
信感知融合中的感知可以理解為屬于一種基于通信系統(tǒng)的無線感知技術(shù),通過對(duì)目標(biāo)區(qū)域或物體發(fā)射
無線信號(hào),并對(duì)接收的無線信號(hào)進(jìn)行分析得到相應(yīng)的感知測量信息。因此,無線通信網(wǎng)絡(luò)天然地?fù)碛?/p>
無線感知能力,基站和終端將同時(shí)具備通信和感知能力,可以為感知應(yīng)用提供感知服務(wù),包括智能交
通、無人機(jī)監(jiān)管、國鐵周界安全檢測、智慧家居、公共安全、健康監(jiān)護(hù)、環(huán)境檢測等領(lǐng)域。
目前在移動(dòng)通信領(lǐng)域,通信感知融合主要發(fā)展在初期階段。在當(dāng)前的5G-A階段,主要探索基于
5G基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和空口增強(qiáng)設(shè)計(jì),利用無線信道特性,獲得更豐富環(huán)境信息,實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)感知應(yīng)用。而
在未來階段中,可以從“一體化”的維度探索通信與感知在波形、頻譜、天線、系統(tǒng)等軟/硬件資源方
面的深度融合,包括新的通感一體化空口及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的設(shè)計(jì),以實(shí)現(xiàn)更高效的資源利用率,同時(shí)滿足
新的通信感知能力指標(biāo)要求。
目前國際標(biāo)準(zhǔn)組織3GPP(3rdGenerationPartnershipProject,第三代合作伙伴計(jì)劃)SA1R19
已完成通感場景需求研究,SA2在R18階段開始討論通感網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的研究立項(xiàng)問題,RAN1R19立項(xiàng)開
展通感融合信道模型研究。國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)組織CCSA(ChinaCommunicationsStandardsAssociation,中
國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì))也于2022年8月針對(duì)5G通感融合技術(shù)成立研究立項(xiàng),研究5G-A網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以及相關(guān)無
線關(guān)鍵技術(shù)。本研究報(bào)告面向5G-A階段通信感知融合,從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化研究角度,結(jié)合5G網(wǎng)絡(luò)架
構(gòu)現(xiàn)有設(shè)計(jì)研究當(dāng)前5G通信網(wǎng)絡(luò)使能感知服務(wù)在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)中面臨的關(guān)鍵問題、通感融合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
設(shè)計(jì)、通感融合協(xié)議棧、通感融合基本功能和流程,并給出相應(yīng)潛在解決方案。
本報(bào)告研究成果一方面希望可以為國內(nèi)國際5G-A通感融合標(biāo)準(zhǔn)研究提供基礎(chǔ),進(jìn)一步推動(dòng)5G-A
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5G-Advanced通感融合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)研究報(bào)告(第二版)
通感融合的標(biāo)準(zhǔn)化、通感融合設(shè)備的研發(fā)試驗(yàn)以及通感融合應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,另一方面也希望為后
續(xù)6G通感一體化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)以及其標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)化提供參考。
5G-A通感場景
5G-A通感場景根據(jù)感知需求中以指定感知區(qū)域?yàn)橹鬟€是以指定感知目標(biāo)為主可分為面向區(qū)域
(Per-Area)通感場景和面向目標(biāo)(Per-Object)通感場景。從感知目標(biāo)是否具備信號(hào)發(fā)送或接收能
力可以分為基于設(shè)備(device-based)通感場景和無設(shè)備(device-free)通感場景。例如在飛行路徑
管理、基站和終端波束管理中,其感知目標(biāo)無人機(jī)和終端是具備信號(hào)發(fā)送或接收能力的用戶設(shè)備,屬
于基于設(shè)備通感場景。在天氣監(jiān)測和呼吸監(jiān)測中,其感知目標(biāo)降雨和人是不具備信號(hào)發(fā)送或接收能力
的目標(biāo),屬于無設(shè)備通感場景。
2.1面向區(qū)域通感場景
感知需求在千行百業(yè)普遍存在,針對(duì)需要在工廠、道路、低空、城市甚至更大的時(shí)空范圍高效感
知路、車、人實(shí)時(shí)狀態(tài)的場景,我們稱之為面向區(qū)域(Per-Area)通感場景。
智慧交通場景中,例如,可以基于通信感知一體化基站或基站間協(xié)作實(shí)現(xiàn)對(duì)道路環(huán)境的感知,有
效實(shí)現(xiàn)高精地圖構(gòu)建,為自動(dòng)駕駛汽車安全運(yùn)行提供超視距輔助;基于通信感知一體化基站或基站間
協(xié)作實(shí)現(xiàn)全方位、全天候、不間斷地探測行駛車輛的移動(dòng)軌跡和移動(dòng)速度,并將感知測量數(shù)據(jù)上傳至
處理中心,全面提升高速公路運(yùn)行狀態(tài)智能感知能力,為道路監(jiān)管提供數(shù)據(jù)支撐;基于通信感知一體
化基站實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵路軌道環(huán)境的感知,實(shí)現(xiàn)全天候的高鐵周圍異物入侵檢測。
智慧低空?qǐng)鼍爸?,例如,可以基于通信感知一體化基站或基站間協(xié)作對(duì)空域進(jìn)行全方位多角度的
感知并將感知結(jié)果提供給無人機(jī),可以為避障預(yù)警提供冗余量,提升無人機(jī)避障成功率;基于通信感
知一體化基站或基站間協(xié)作進(jìn)行全空域感知,定位并跟蹤侵入到監(jiān)管范圍內(nèi)的無人機(jī),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)面向
固定區(qū)域的無人機(jī)入侵監(jiān)測。
智慧生活場景中,例如,可以基于基站和終端協(xié)作、或終端自發(fā)自收、或終端間協(xié)作工作模式,
通過感知無線信道變化進(jìn)行呼吸監(jiān)測、健身監(jiān)測、手勢(shì)/姿態(tài)識(shí)別等,基于通信感知一體化基站或基站
間協(xié)作,測量通信鏈路中的信號(hào)鏈路衰減、進(jìn)而利用信號(hào)鏈路衰減與天氣指標(biāo)之間的關(guān)系分析得到對(duì)
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應(yīng)的天氣指標(biāo),進(jìn)行天氣監(jiān)測。
智慧網(wǎng)絡(luò)場景中,例如,可以基于通信感知一體化基站或基站間協(xié)作獲取小區(qū)內(nèi)空閑態(tài)終端密度
和位置等信息,輔助小區(qū)內(nèi)基站節(jié)能和基站資源調(diào)度優(yōu)化等。
2.2面向目標(biāo)通感場景
當(dāng)感知目標(biāo)具有目標(biāo)標(biāo)識(shí)時(shí),利用通感技術(shù)對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行感知、追蹤,以獲得被感知物體狀
態(tài)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測的場景,我們稱之為面向目標(biāo)(Per-Object)通感場景。其中目標(biāo)標(biāo)識(shí)包括兩種情況:
一是感知目標(biāo)本身的標(biāo)識(shí);其次是感知目標(biāo)與具有標(biāo)識(shí)的物體緊耦合,其中目標(biāo)標(biāo)識(shí)用于標(biāo)記感知目
標(biāo),可以是UE(UserEquipment,用戶設(shè)備)標(biāo)識(shí)或應(yīng)用提供的外部標(biāo)識(shí)或者網(wǎng)絡(luò)臨時(shí)分配的標(biāo)識(shí)
等。例如,當(dāng)發(fā)現(xiàn)違法車輛或黑飛無人機(jī)時(shí),需要在對(duì)其進(jìn)行管控之前精準(zhǔn)地連續(xù)地追蹤它們;而在
車輛啟用自動(dòng)駕駛時(shí),無線網(wǎng)絡(luò)可以對(duì)其周邊小范圍進(jìn)行連續(xù)感知并將感知結(jié)果發(fā)給車輛以輔助自動(dòng)
駕駛。在該場景下,感知設(shè)備可以基于目標(biāo)物體的位置信息,向其發(fā)送感知波束,從而不僅可以獲得
更精準(zhǔn)的感知測量數(shù)據(jù),還可以提升波束管理準(zhǔn)確度和提升無線資源效率。
2.3無設(shè)備(device-free)通感場景
感知需求通??梢酝ㄟ^感知區(qū)域或感知目標(biāo)來表征,感知目標(biāo)既可以是某一類或某幾類目標(biāo),也可
以是通過某些方式可標(biāo)識(shí)的具體目標(biāo)。當(dāng)感知目標(biāo)本身不配備具有信號(hào)發(fā)送或接收能力的設(shè)備,我們稱
之為無設(shè)備通感場景。在智慧交通場景中,高精地圖構(gòu)建中道路屬性(車道數(shù)、施工狀態(tài)等)、交通設(shè)
施(交通信號(hào)燈、斑馬線等)和車道模型(車道線、坡度等)等感知目標(biāo)均不具有信號(hào)發(fā)送或接收的能
力,是無設(shè)備通感場景之一。類似的,高鐵周界入侵檢測的典型異物落石、行人、動(dòng)物或列車等通常也
不具有信號(hào)發(fā)送或接收的能力,也是無設(shè)備通感場景之一。對(duì)于道路監(jiān)管和飛行入侵檢測,當(dāng)車輛或無
人機(jī)均未配備具有3GPP接入能力的信號(hào)收發(fā)設(shè)備時(shí),該場景屬于無設(shè)備通感場景。智慧生活場景中呼
吸監(jiān)測、入侵檢測和手勢(shì)識(shí)別的感知目標(biāo)人也不具有信號(hào)發(fā)送或接收的能力,天氣監(jiān)測的雨量等也是類
似的性質(zhì),均屬于無設(shè)備通常場景。無設(shè)備通感場景是通過基站和/或UE的無線信號(hào)傳輸來獲得環(huán)境中
所關(guān)注的感知目標(biāo)信息,而不依賴感知目標(biāo)本身所配備的設(shè)備發(fā)送或接收能力。
2.4基于設(shè)備(device-based)通感場景
當(dāng)感知目標(biāo)本身配置具有信號(hào)發(fā)送或接收能力的設(shè)備時(shí),可利用感知目標(biāo)的發(fā)送信號(hào)或?qū)邮招?/p>
號(hào)測量來進(jìn)行感知,我們稱之為基于設(shè)備通感場景。與UE定位類似,智慧低空?qǐng)鼍爸酗w行路徑管理和
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5G-Advanced通感融合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)研究報(bào)告(第二版)
中智慧網(wǎng)絡(luò)場景中的波束管理等用例中的感知目標(biāo)均是具有信號(hào)收發(fā)能力的3GPPUE,因此屬于基于
設(shè)備的通感場景?;谠O(shè)備的通感場景,既可基于感知目標(biāo)之外的基站和/或UE的無線信號(hào)傳輸來獲
得所關(guān)注的感知目標(biāo)信息,也可以基于感知目標(biāo)發(fā)送的信號(hào)或?qū)邮招盘?hào)的測量來獲得所關(guān)注的感知
目標(biāo)信息。同時(shí),基于設(shè)備通感場景可識(shí)別具體的感知目標(biāo),因此能夠有效區(qū)分多個(gè)感知目標(biāo),并有
助于多個(gè)基站和/或UE協(xié)作對(duì)同一感知目標(biāo)進(jìn)行感知。
5G-A通感關(guān)鍵問題和技術(shù)需求
通感技術(shù)利用無線信號(hào)感知周圍環(huán)境的目標(biāo)或狀態(tài),無線側(cè)終端或基站采集信號(hào)強(qiáng)度、時(shí)延、相
位變化、多普勒頻移等信息,經(jīng)計(jì)算處理后輸出結(jié)果,如目標(biāo)大小、位置、速度等。該過程中,網(wǎng)絡(luò)
需按照業(yè)務(wù)需求觸發(fā)、修改或結(jié)束感知流程、調(diào)度無線資源、處理數(shù)據(jù)、開放結(jié)果。此外,由于感知
可能涉及用戶隱私安全,核心網(wǎng)需執(zhí)行鑒權(quán)或授權(quán),處理敏感的感知測量數(shù)據(jù)。因此,5G-A網(wǎng)絡(luò)需支
持控制感知流程,并對(duì)感知測量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,同時(shí)將感知結(jié)果開放給第三方平臺(tái)或終端。
本章基于5G-A通感場景,從端到端通信系統(tǒng)架構(gòu)角度出發(fā),給出為了滿足多樣化通感場景和業(yè)務(wù)
要求所面臨的關(guān)鍵問題,并制定相應(yīng)的技術(shù)要求,作為通感網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)的基本依據(jù)。
3.1關(guān)鍵問題1:面向感知業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
3.1.1問題描述
面向不同業(yè)務(wù)場景,感知觸發(fā)方、執(zhí)行方和感知粒度各不相同,5G-A網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)需支持多種場景的
感知業(yè)務(wù)。無線網(wǎng)絡(luò)中基站或終端通過對(duì)目標(biāo)區(qū)域或物體發(fā)射無線信號(hào)并對(duì)接收的無線信號(hào)進(jìn)行測量
得到相應(yīng)的感知測量數(shù)據(jù)。感知網(wǎng)元需支持獨(dú)立或與其他網(wǎng)元共同處理感知測量數(shù)據(jù)(即基站或終端
上報(bào)的感知測量數(shù)據(jù)的值)生成感知結(jié)果,數(shù)據(jù)的處理需考慮單基站感知、多基站感知、單UE感知、
多UE感知,以及所述感知UE識(shí)別和跨基站移動(dòng)的場景。感知網(wǎng)元可獨(dú)立處理感知測量數(shù)據(jù),也可與
NWDAF(NetworkDataAnalyticsFunction,網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析功能)共同處理實(shí)現(xiàn)智能化分析和預(yù)
測。感知測量數(shù)據(jù)的處理需考慮多種場景,多基站感知時(shí),不同基站的感知區(qū)域可能存在重疊,需進(jìn)
行數(shù)據(jù)分割與提?。划?dāng)UE參與感知時(shí),需明確UE識(shí)別方案;當(dāng)UE跨基站移動(dòng)時(shí),需關(guān)聯(lián)處理同一目
標(biāo)的數(shù)據(jù)。
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同時(shí),核心網(wǎng)需要作為橋梁將基站或終端感知能力開放給感知業(yè)務(wù)請(qǐng)求方,需考慮具體場景明確
感知結(jié)果的內(nèi)容與格式。其中,感知業(yè)務(wù)請(qǐng)求方可以是終端、外部應(yīng)用AS/AF(ApplicationServer/
ApplicationFunction,應(yīng)用服務(wù)器/應(yīng)用功能)、5GS(5GSystem,5G系統(tǒng))網(wǎng)元。
面向此問題,需要研究:
●是否需要引入獨(dú)立的感知網(wǎng)元處理感知業(yè)務(wù)的相關(guān)功能,同時(shí)具備控制面和用戶面處理能力;
●如果引入感知網(wǎng)元,感知網(wǎng)元和其他功能之間的接口;
●如果引入感知網(wǎng)元,不同感知業(yè)務(wù)請(qǐng)求由同一個(gè)感知網(wǎng)元處理,還是由不同的感知網(wǎng)元處理;
●如果引入感知網(wǎng)元,所包含的具體功能:
-如何進(jìn)行感知QoS(QualityofService,服務(wù)質(zhì)量)參數(shù)轉(zhuǎn)換:為滿足感知業(yè)務(wù)QoS需求,
需進(jìn)行QoS參數(shù)轉(zhuǎn)換。將感知業(yè)務(wù)類型或標(biāo)識(shí)、QoS要求和感知測量數(shù)據(jù)上報(bào)周期等信息傳遞到執(zhí)行感
知的終端或基站。若感知需求改變,如感知區(qū)域、數(shù)據(jù)上報(bào)時(shí)間或QoS要求等發(fā)生變化,終端或應(yīng)用需
要觸發(fā)對(duì)應(yīng)的修改流程;
-如何觸發(fā)感知業(yè)務(wù);
-如何終止感知業(yè)務(wù);
-如何根據(jù)感知業(yè)務(wù)需求控制基站或終端執(zhí)行感知;
-如何高效地處理感知測量數(shù)據(jù);
-如何提供/開放感知結(jié)果。
●如果在信令擁塞情況下,SF/UE之間的控制信令如何進(jìn)行傳輸。
3.1.2需求
網(wǎng)絡(luò)需支持感知功能,包含主要感知功能(即感知控制功能和感知計(jì)算功能)的網(wǎng)元在本研究報(bào)
告中稱為SF(SensingFunction,感知網(wǎng)元)。感知網(wǎng)元SF可為獨(dú)立網(wǎng)元或與其他網(wǎng)元合設(shè),部署方
式可為集中式或分布式。NRF(NetworkRepositoryFunction,網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)功能)存儲(chǔ)感知網(wǎng)元的上
下文信息,以使得其他網(wǎng)元可通過查詢發(fā)現(xiàn)和選擇合適的感知網(wǎng)元。
針對(duì)信令擁塞情況,需要考慮支持SF和UE之間的控制信令可以轉(zhuǎn)到用戶面進(jìn)行傳輸。
3.2問題2:感知能力定義和注冊(cè)上報(bào)
3.2.1問題描述
移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的感知能力由核心網(wǎng)感知網(wǎng)元SF能力、無線接入網(wǎng)感知設(shè)備(包括基站和UE)組
成,需研究:
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●感知網(wǎng)元SF的能力定義;
●感知網(wǎng)元SF能力上報(bào):面向移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)潛在支持的感知業(yè)務(wù)需求,所請(qǐng)求的感知業(yè)務(wù)應(yīng)由
合適的感知網(wǎng)元來執(zhí)行。因此在感知任務(wù)到達(dá)感知網(wǎng)元SF之前,感知網(wǎng)元SF需要將自身與感知業(yè)務(wù)相
關(guān)的能力信息注冊(cè)到NRF,使得后續(xù)其它核心網(wǎng)網(wǎng)元(如AMF(AccessandMobilityManagement
Function,接入和移動(dòng)性管理功能)、NEF(NetworkExposureFunction,網(wǎng)絡(luò)能力開放功能))
可以基于感知業(yè)務(wù)的類型、需求信息、區(qū)域限制信息等,選擇能力適合的感知網(wǎng)元SF服務(wù)于該感知業(yè)
務(wù)。然后感知網(wǎng)元SF進(jìn)行感知設(shè)備的選擇、感知業(yè)務(wù)的控制、感知測量數(shù)據(jù)的處理等工作;
●感知設(shè)備的能力定義;
●感知設(shè)備能力上報(bào):感知設(shè)備指感知信號(hào)發(fā)送設(shè)備,或者接收感知信號(hào)并做相應(yīng)測量的設(shè)備。
移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中參與感知業(yè)務(wù)的感知設(shè)備,如感知終端設(shè)備UE、感知基站等,需要將自身與感知業(yè)務(wù)
相關(guān)的能力信息上報(bào)給核心網(wǎng)(如SF),使得后續(xù)其它核心網(wǎng)網(wǎng)元(如SF)可以基于感知業(yè)務(wù)的類型
和需求信息等,選擇能力適合的感知設(shè)備服務(wù)于該感知業(yè)務(wù),從而進(jìn)行相應(yīng)的感知信號(hào)的發(fā)送、感知
信號(hào)的測量和感知測量數(shù)據(jù)的上報(bào)。
3.2.2需求
網(wǎng)絡(luò)應(yīng)支持獲取網(wǎng)絡(luò)中擁有感知相關(guān)功能的網(wǎng)元能力。
3.3關(guān)鍵問題3:感知節(jié)點(diǎn)的選擇
3.3.1問題描述
移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的感知節(jié)點(diǎn)包括感知網(wǎng)元、感知設(shè)備(包括基站和終端)、以及其它增強(qiáng)以支持
網(wǎng)絡(luò)感知能力的網(wǎng)元(例如AMF),感知需求包括面向目標(biāo)地理位置或目標(biāo)對(duì)象的感知,那么網(wǎng)絡(luò)需
面向感知任務(wù)選擇合適的感知節(jié)點(diǎn)。選擇感知節(jié)點(diǎn)需考慮感知節(jié)點(diǎn)的位置、能力、負(fù)載、鑒權(quán)或授權(quán)
信息。由于感知業(yè)務(wù)可能涉及隱私,網(wǎng)絡(luò)在收到感知請(qǐng)求后首先需要執(zhí)行鑒權(quán)或授權(quán)。終端、網(wǎng)絡(luò)內(nèi)
部網(wǎng)元、或應(yīng)用觸發(fā)感知流程,將感知需求傳遞到感知網(wǎng)元,感知網(wǎng)元獨(dú)立或與其他網(wǎng)元交互完成鑒
權(quán)或授權(quán)、感知網(wǎng)元選擇、感知設(shè)備選擇等。需研究:
●如何發(fā)現(xiàn)和選擇感知網(wǎng)元:網(wǎng)絡(luò)中可能會(huì)因?yàn)榉謪^(qū)域管理、或者分感知業(yè)務(wù)類型管理等原因而
部署了多個(gè)感知網(wǎng)元實(shí)例,那么感知業(yè)務(wù)發(fā)起時(shí),核心網(wǎng)網(wǎng)元(如AMF或NEF)需要基于感知業(yè)務(wù)的
類型、需求信息、區(qū)域限制信息等,選擇能力適合的感知網(wǎng)元SF服務(wù)于該感知業(yè)務(wù);
●如何發(fā)現(xiàn)和選擇選擇感知設(shè)備:網(wǎng)絡(luò)中面向某一感知需求有不同的潛在感知設(shè)備,并且這些潛
在可選的感知設(shè)備可能具備不同感知能力、感知或通信負(fù)載情況。感知業(yè)務(wù)發(fā)起時(shí),首先,感知網(wǎng)元
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SF需要基于感知業(yè)務(wù)的類型、感知業(yè)務(wù)請(qǐng)求方信息、感知需求信息等,決定使用的感知方法,包括:
基站A發(fā)基站B收,或者基站發(fā)UE收,或者基站A自發(fā)自收,或者UE發(fā)基站收,或者UE自發(fā)自收,或
者UEA發(fā)UEB收等。其次,感知網(wǎng)元基于所決策的感知方法和感知設(shè)備能力選擇適合的感知設(shè)備服
務(wù)于該感知業(yè)務(wù),從而進(jìn)行感知信號(hào)的發(fā)送、感知信號(hào)的測量和感知測量數(shù)據(jù)的上報(bào)。特別的,對(duì)于
室內(nèi)感知的場景,基站可能部署在感知目標(biāo)的室外,或有墻壁等障礙阻隔,與UE以及感知目標(biāo)之間無
LOS徑。此場景下,使用RAN和UE間的信號(hào)或RAN之間的信號(hào)對(duì)于目標(biāo)進(jìn)行感知,效果可能不佳。
若此場景下感知目標(biāo)所處的室內(nèi)有多個(gè)UE存在,可以采用UE間A發(fā)B收的感知方式進(jìn)行測量,獲取更
好的感知效果。感知終端的發(fā)現(xiàn),除了通過uu接口以外,還可以通過PC5接口。一個(gè)可能的場景是網(wǎng)
絡(luò)將感知任務(wù)下發(fā)給某個(gè)UEA,該UEA通過Sidelink的形式發(fā)現(xiàn)了周圍的其他UEB作為感知節(jié)點(diǎn),
共同完成該感知任務(wù)。該方式對(duì)于網(wǎng)絡(luò)信號(hào)LOS徑較少的室內(nèi)場景可以提供更豐富的感知測量數(shù)據(jù)來
源,優(yōu)化感知任務(wù)執(zhí)行的效率和結(jié)果。
3.3.2需求
網(wǎng)絡(luò)需支持感知業(yè)務(wù)的鑒權(quán)或授權(quán),以及基于業(yè)務(wù)側(cè)需求選擇感知節(jié)點(diǎn)、執(zhí)行感知QoS控制、根據(jù)
感知業(yè)務(wù)需求控制基站或終端執(zhí)行感知。
網(wǎng)絡(luò)需支持UE通過Sidelink的形式發(fā)現(xiàn)選擇輔助UE,并進(jìn)行感知業(yè)務(wù)下發(fā),具體包括收到網(wǎng)絡(luò)下
發(fā)感知任務(wù)的目標(biāo)UE通過Sidelink的形式找到其他UE作為感知節(jié)點(diǎn);向通過Sidelink發(fā)現(xiàn)的UE進(jìn)一步
下發(fā)感知任務(wù);SidelinkUE上報(bào)感知測量數(shù)據(jù)。
3.4關(guān)鍵問題4:感知測量數(shù)據(jù)的傳輸
3.4.1問題描述
感知業(yè)務(wù)涉及感知控制信息的交互,基站或終端上報(bào)感知測量數(shù)據(jù)的值。關(guān)鍵問題3的感知測量數(shù)
據(jù)主要指基站或終端上報(bào)感知測量數(shù)據(jù)的值。面向不同應(yīng)用場景,需研究:
●感知網(wǎng)元的輸入輸出內(nèi)容及格式;
●感知測量數(shù)據(jù)的傳輸路徑和傳輸協(xié)議,是否可以經(jīng)控制面或用戶面?zhèn)鬏?,需基于感知測量數(shù)據(jù)
的數(shù)據(jù)量、上傳周期等分析對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的影響,進(jìn)而選擇合適的傳輸方式。具體的,如關(guān)鍵問題10中
所述,UE/RAN傳遞給SF感知測量數(shù)據(jù)分為幾個(gè)層級(jí),包括原始信號(hào)、基本測量數(shù)據(jù)、感知結(jié)果:
-如果傳遞的是原始信號(hào),那么數(shù)據(jù)傳輸量超大,需要經(jīng)由用戶面?zhèn)鬏敚?/p>
-如果傳遞的是基本測量數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)傳輸量大,需要經(jīng)由用戶面?zhèn)鬏敚?/p>
-如果傳遞的是感知結(jié)果,數(shù)據(jù)傳輸量小,可以經(jīng)由控制面或用戶面?zhèn)鬏敗?/p>
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●如果經(jīng)用戶面?zhèn)鬏?,區(qū)分以下幾種情況進(jìn)行考慮:
-基站到核心網(wǎng)感知網(wǎng)元的感知測量數(shù)據(jù)上報(bào):基站與核心網(wǎng)感知網(wǎng)元之間是否通過UPF
(UserPlaneFunction,用戶平面功能)傳輸數(shù)據(jù),5G系統(tǒng)中的N3隧道是PDU(ProtocolData
Unit,協(xié)議數(shù)據(jù)單元)會(huì)話級(jí)別的數(shù)據(jù)通道,是否適合基站側(cè)的UE無關(guān)的感知測量數(shù)據(jù)上報(bào);
-UE到核心網(wǎng)感知網(wǎng)元的感知測量數(shù)據(jù)上報(bào):UE到核心網(wǎng)感知網(wǎng)元之間可以建立PDU會(huì)話進(jìn)
行感知測量數(shù)據(jù)的上報(bào),因此可以通過UPF進(jìn)行傳輸。但也應(yīng)當(dāng)考慮是否需要進(jìn)行一些必要的增強(qiáng)。
3.4.2需求
網(wǎng)絡(luò)需根據(jù)感知業(yè)務(wù)需求支持基站或終端上報(bào)感知測量數(shù)據(jù),包括:
●基站到核心網(wǎng)的感知測量數(shù)據(jù)上報(bào);
●UE到核心網(wǎng)的感知測量數(shù)據(jù)上報(bào)。
3.5關(guān)鍵問題5:感知方式
3.5.1問題描述
通常將接收感知信號(hào)和進(jìn)行感知測量的功能稱為感知者,那么移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的感知者可能是基
站或終端。根據(jù)感知者本身是否發(fā)送感知信號(hào),可將感知分為主動(dòng)感知和被動(dòng)感知。以基站作為感知
者為例,對(duì)于上行鏈路,基站可接收UE發(fā)送的信號(hào)用于感知,或者基站可接收其他基站的信號(hào)用于感
知,或者基站可接收自身發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行基站主動(dòng)感知。下面將詳細(xì)闡述上述三種情況的感知方式。
1)基站自發(fā)自收感知:基站RRU(RemoteRadioUnit,遠(yuǎn)程射頻單元)或者BS(Base
Station,基站)使用自己傳輸?shù)耐ㄐ判盘?hào)的反射/衍射信號(hào)進(jìn)行感知。這是感知接收器與發(fā)射器聯(lián)合部
署在同一位置的系統(tǒng)中考慮的典型情況,如單站雷達(dá)。基站自發(fā)自收感知使BS能夠感知其周圍環(huán)境信
息。由于發(fā)射器和接收器在同一個(gè)平臺(tái)上,它們可以很容易地在時(shí)鐘層面上同步,而且感知結(jié)果可以
由該單基站節(jié)點(diǎn)清楚地解析,而不需要外部設(shè)備的協(xié)助。然而,這種設(shè)置需要基站具備全雙工能力或
同等能力。
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圖3.5.1-1:基站自發(fā)自收感知示意圖
2)基站間收發(fā)(基站A發(fā)B收)感知:基站間收發(fā)感知是指一個(gè)RRU使用從其他RRU接收的下行
鏈路通信信號(hào)進(jìn)行感知的情況。在感知方面,這相當(dāng)于雙站和多站雷達(dá)的設(shè)置,其中發(fā)射器和接收器
在空間上分離,但它們的時(shí)鐘要求是同步的。
圖3.5.1-2:基站間收發(fā)感知示意圖
3)UE發(fā)基站收感知:UE發(fā)基站收感知利用了從UE發(fā)射器發(fā)送的上行鏈路通信信號(hào)。它類似于
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基站間收發(fā)感知,發(fā)射器和接收器在空間上是分開的,但是是非同步的。由于在UE發(fā)基站收感知中,
接收器完全了解系統(tǒng)協(xié)議、信號(hào)結(jié)構(gòu)和感知信號(hào)發(fā)送時(shí)間,因此上行感知可以直接實(shí)現(xiàn),不需要改變
硬件和網(wǎng)絡(luò)設(shè)置,也不需要全雙工操作。然而,它估計(jì)的是相對(duì)的,而不是絕對(duì)的時(shí)間延遲和多普勒
頻率。因?yàn)闀r(shí)鐘/振蕩器在空間上分離導(dǎo)致UE發(fā)射器和BS接收機(jī)之間通常存在偏差,可通過相關(guān)算法
和技術(shù)來解決收發(fā)機(jī)之間由于時(shí)鐘偏差帶來的感知量的模糊性。
圖3.5.1-3UE發(fā)基站收感知結(jié)構(gòu)圖
在實(shí)際應(yīng)用中,5G-A基站自發(fā)自收感知、基站間收發(fā)感知和UE發(fā)基站收感知在感知能力方面都
是可行的。在密集的多徑傳播環(huán)境中,以現(xiàn)有下行鏈路或上行鏈路實(shí)際的發(fā)射功率值(小于25dBm)
可以分別可靠地探測150米和50米以外的物體。此外,在信號(hào)帶寬為100MHz的情況下,可以實(shí)現(xiàn)幾米
的距離分辨率,16個(gè)天線的均勻線性陣列的角度分辨率約為10度,在信道相干期內(nèi)的移動(dòng)速度分辨率
為5米/秒。表3.5.1-1中提供了上述三種感知模式的對(duì)比信息,下行鏈路感知有可能取得比上行鏈路傳
感更準(zhǔn)確的傳感結(jié)果,因?yàn)橄滦墟溌犯兄蠷RU通常有更高級(jí)的發(fā)射器,如更多的天線和更高的發(fā)射
功率,而且整個(gè)傳輸信號(hào)是中心化已知的。
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表3.5.1-1:三種類型感知運(yùn)算的對(duì)比
除上述三種基站作為感知者的情況外,還有UE作為感知者的情況,包括UE自發(fā)自收、UE間收發(fā)
(UE-A發(fā)UE-B收)、基站發(fā)UE收,其基本原理分別與基站作為感知者的基站自發(fā)自收、基站間收
發(fā)(基站A發(fā)B收)、UE發(fā)基站收類似,不再贅述。為了簡化起見,此關(guān)鍵問題根據(jù)感知信號(hào)的發(fā)送
設(shè)備和接收設(shè)備來定義如下潛在的感知方式:
●基站自發(fā)自收;
●基站A發(fā)B收;
●UE發(fā)基站收;
●UE自發(fā)自收;
●UE-A發(fā)UE-B收;
●基站發(fā)UE收。
3.5.2需求
網(wǎng)絡(luò)應(yīng)支持所述潛在的感知方式,并且支持感知方式的選擇、修改和多種感知方式的協(xié)作。
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3.6關(guān)鍵問題6:面向區(qū)域/面向目標(biāo)感知
3.6.1問題描述
不同感知應(yīng)用的需求是存在差異的,有些需要對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行面向區(qū)域(Per-Area)感知,例
如,民航機(jī)場UAV監(jiān)管需要對(duì)特定的大范圍空域進(jìn)行感知探測以識(shí)別非法UAV(UnmannedAerial
Vehicle,無人機(jī))入侵,又例如,V2X(VehicletoEverything,車聯(lián)網(wǎng))動(dòng)態(tài)地圖應(yīng)用需要對(duì)整
個(gè)路段進(jìn)行實(shí)時(shí)感知探測以更新動(dòng)態(tài)地圖給車輛輔助駕駛;而有些只需要對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行面向目標(biāo)
(Per-Object)感知,目標(biāo)物體在某些情況可能是UE,或者說目標(biāo)物體攜帶UE,例如,監(jiān)管機(jī)構(gòu)對(duì)
可疑車輛或UAV的持續(xù)跟蹤,又例如,通過基站和終端UE協(xié)作來檢測人體呼吸心跳。
因此,無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當(dāng)使能面向區(qū)域、面向目標(biāo)感知,需要研究:
●針對(duì)一個(gè)區(qū)域或者特定目標(biāo),如何高效精準(zhǔn)地對(duì)區(qū)域中的物體或者目標(biāo)單體執(zhí)行連續(xù)追蹤感知;
●針對(duì)一個(gè)區(qū)域,如何實(shí)現(xiàn)一個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)的感知管理。
3.6.2需求
網(wǎng)絡(luò)應(yīng)支持面向區(qū)域和面向目標(biāo)的感知,并且既支持單次感知也支持連續(xù)感知。
網(wǎng)絡(luò)還需考慮感知請(qǐng)求方(UE、AF等)的能力,包括:
●獲取感知請(qǐng)求方提供的感知類型,感知范圍,感知周期,感知精度等;
●網(wǎng)絡(luò)可根據(jù)上述參數(shù),執(zhí)行面向區(qū)域或者面向目標(biāo)的感知,以及選擇感知設(shè)備和其它相關(guān)網(wǎng)元等。
3.7關(guān)鍵問題7:感知業(yè)務(wù)相關(guān)策略的確定
3.7.1問題描述
相比于通信業(yè)務(wù),感知業(yè)務(wù)也需要相應(yīng)的策略信息以完成感知控制和感知測量數(shù)據(jù)的上報(bào),需研究:
●感知策略的確定:感知網(wǎng)元SF為感知業(yè)務(wù)確定或從PCF(PolicyControlFunction,策略控制
功能)獲取合適的感知業(yè)務(wù)質(zhì)量策略信息,用于表明通信網(wǎng)絡(luò)為該感知業(yè)務(wù)分配的感知資源策略和感
知執(zhí)行策略;
●感知業(yè)務(wù)涉及感知控制信息的交互和感知測量數(shù)據(jù)的傳輸:若不同的感知業(yè)務(wù)對(duì)于感知相關(guān)
的數(shù)據(jù)傳輸有差異化要求,則網(wǎng)絡(luò)(如SF或PCF等)還需要為感知業(yè)務(wù)制定差異化的通信傳輸服務(wù)
質(zhì)量策略信息,用于表明通信網(wǎng)絡(luò)為該感知業(yè)務(wù)分配的通信傳輸資源和傳輸策略。例如通信策略可能
包括3GPPTS23.501定義的5GQoS參數(shù)(如5QI(5GQoSIdentifier,5G服務(wù)質(zhì)量標(biāo)識(shí)),ARP
(AddressResolutionProtocol,地址解析協(xié)議)等)。
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3.7.2需求
網(wǎng)絡(luò)需支持感知網(wǎng)元獲取合適的感知業(yè)務(wù)策略信息。
3.8關(guān)鍵問題8:計(jì)費(fèi)
3.8.1問題描述
針對(duì)感知業(yè)務(wù),運(yùn)營商需提供資源進(jìn)行空口感知或傳輸感知測量數(shù)據(jù),因此當(dāng)向網(wǎng)絡(luò)外部提供感
知業(yè)務(wù)時(shí)需明確計(jì)費(fèi)策略,主要包括如下方面:
●計(jì)費(fèi)對(duì)象,如感知業(yè)務(wù)提供者(如第三方應(yīng)用平臺(tái))或感知業(yè)務(wù)使用者(如訂閱業(yè)務(wù)的用戶);
●計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn),如基于流量或感知等級(jí)或服務(wù)調(diào)用次數(shù)等執(zhí)行計(jì)費(fèi);
●計(jì)費(fèi)方案,包括不同場景中的計(jì)費(fèi)策略、話單格式等,需明確相關(guān)網(wǎng)元的新增功能要求。
3.8.2需求
網(wǎng)絡(luò)應(yīng)支持感知業(yè)務(wù)計(jì)費(fèi),需要研究網(wǎng)絡(luò)如何支持感知業(yè)務(wù)計(jì)費(fèi):
●如何適配現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)計(jì)費(fèi)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)感知業(yè)務(wù)計(jì)費(fèi);
●支持不同服務(wù)消費(fèi)對(duì)象(3GPPUE/AF)的感知業(yè)務(wù)計(jì)費(fèi);
●支持不同感知業(yè)務(wù)執(zhí)行維度(按區(qū)域/目標(biāo)/時(shí)間周期)的計(jì)費(fèi)方案設(shè)計(jì);
●基于不同感知服務(wù)等級(jí)的差異化計(jì)費(fèi)策略;
●針對(duì)感知業(yè)務(wù)的通用計(jì)費(fèi)話單設(shè)計(jì)。
3.9關(guān)鍵問題9:安全隱私
3.9.1問題描述
相比傳統(tǒng)的3GPP定位或測距技術(shù),無線通感技術(shù)具有更強(qiáng)大的感知能力。無線感知不僅支持對(duì)特
定終端的追蹤,還可以對(duì)周圍物理環(huán)境進(jìn)行感知刻畫獲取物體的位置分布、形狀尺寸、移動(dòng)軌跡、速
度方向等信息,特別是人體健康檢測還涉及個(gè)人呼吸心跳等關(guān)鍵敏感信息,以及特定區(qū)域的一些敏感
目標(biāo),如軍事單位或軍事器械。無線通感技術(shù)在獲取物理世界環(huán)境數(shù)據(jù)的同時(shí),其泛在感知特性可能
會(huì)給感知目標(biāo)及感知相關(guān)功能帶來新的潛在威脅,為5G系統(tǒng)帶來新的安全挑戰(zhàn),無線通感技術(shù)的設(shè)計(jì)
與實(shí)現(xiàn)應(yīng)充分考慮相關(guān)安全及隱私問題。
具體來說,一方面,通感技術(shù)具有泛在感知特性,感知目標(biāo)可能無法發(fā)現(xiàn)潛在感知過程,5G系統(tǒng)
應(yīng)充分考慮國家地區(qū)管控要求及用戶隱私保護(hù),實(shí)現(xiàn)無線通感業(yè)務(wù)的安全合規(guī)開展。另一方面,5G系
統(tǒng)亟需面向無線通感業(yè)務(wù)的新架構(gòu)、新協(xié)議增強(qiáng)現(xiàn)有的安全機(jī)制,實(shí)現(xiàn)無線通感業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)安全流轉(zhuǎn)、
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業(yè)務(wù)流程安全授權(quán)等功能。
因此無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當(dāng)避免感知帶來的安全隱私風(fēng)險(xiǎn),需要研究:
●識(shí)別具有安全隱私風(fēng)險(xiǎn)的感知業(yè)務(wù);
●如何對(duì)感知測量數(shù)據(jù)進(jìn)行脫敏處理;
●如何對(duì)感知業(yè)務(wù)請(qǐng)求方進(jìn)行授權(quán)檢查;
●如何保證感知測量數(shù)據(jù)的安全傳輸;
●如何將感知測量數(shù)據(jù)安全地開放給第三方;
●如何對(duì)特定區(qū)域的感知業(yè)務(wù)進(jìn)行管控;
●如何安全地收集非3GPP感知測量數(shù)據(jù);
●如何安全地融合3GPP感知測量數(shù)據(jù)和非3GPP感知測量數(shù)據(jù);
●如何安全地使可信第三方請(qǐng)求發(fā)現(xiàn)位于特定UE附近的感知群組。
3.9.2需求
網(wǎng)絡(luò)應(yīng)滿足感知目標(biāo)、感知區(qū)域和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中感知相關(guān)功能的安全隱私及管控要求。
無線通感系統(tǒng)應(yīng)支持感知測量數(shù)據(jù)的機(jī)密性保護(hù)和完整性保護(hù),實(shí)現(xiàn)感知測量數(shù)據(jù)的安全流轉(zhuǎn)。
無線通感系統(tǒng)應(yīng)支持面向通感業(yè)務(wù)的授權(quán)機(jī)制,確保感知全流程可管可控。
無線通感系統(tǒng)應(yīng)支持面向感知業(yè)務(wù)的用戶同意機(jī)制,保護(hù)感知目標(biāo)、感知相關(guān)用戶終端區(qū)域的隱私。
5G系統(tǒng)應(yīng)在符合用戶同意、監(jiān)管和運(yùn)營商政策的前提下,支持從授權(quán)的非3GPP感知設(shè)備收集非
3GPP感知數(shù)據(jù),并將其安全地提供給5G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行處理。
5G系統(tǒng)應(yīng)在符合用戶同意、監(jiān)管和運(yùn)營商政策的前提下,支持融合3GPP感知數(shù)據(jù)和非3GPP感知
數(shù)據(jù)以獲得組合的感知結(jié)果。
5G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)支持安全地提供安全機(jī)制以使受信任的第三方能夠請(qǐng)求發(fā)現(xiàn)正在向其請(qǐng)求服務(wù)的UE附近
的感知群組。感知群組為一組位置已知且感知測量數(shù)據(jù)可以被同步收集的感知接收方和發(fā)射方。
3.10關(guān)鍵問題10:感知測量數(shù)據(jù)處理
3.10.1問題描述
如下表所示,在不同的感知場景和業(yè)務(wù)需求情況下,感知設(shè)備接收的感知信號(hào),可能需要經(jīng)過一
個(gè)或多個(gè)處理節(jié)點(diǎn)的處理,比如,UE端、基站端、或NWDAF或SF、或感知服務(wù)器等,進(jìn)而獲取最終
感知測量數(shù)據(jù)或感知結(jié)果。
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表3.10.1-1:潛在的感知相關(guān)數(shù)據(jù)說明
需要研究:
●是否需要對(duì)來自終端或基站的感知測量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后再提供給感知需求方;
●感知測量數(shù)據(jù)以何種內(nèi)容或數(shù)據(jù)格式提供給感知需求方;
●如何處理來自多基站/終端的感知測量數(shù)據(jù)。
3.10.2需求
在感知業(yè)務(wù)發(fā)起的時(shí),需要:
●支持直接提供感知測量數(shù)據(jù)給感知需求方,或?qū)Ω兄獪y量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后再提供給感知需求方;
●支持選擇合適的感知測量數(shù)據(jù)處理節(jié)點(diǎn);
●支持根據(jù)感知請(qǐng)求對(duì)感知測量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并輸出相應(yīng)的內(nèi)容或數(shù)據(jù)格式。
3.11關(guān)鍵問題11:感知業(yè)務(wù)連續(xù)性
3.11.1問題描述
在許多感知場景下,被感知設(shè)備(如UE)或被感知物體可能處于移動(dòng)狀態(tài)下,如基站發(fā)射UE接
收的場景下,當(dāng)被感知設(shè)備跨基站發(fā)生切換時(shí),感知業(yè)務(wù)也會(huì)受到影響或甚至中斷;再如基于基站的
感知模式,當(dāng)被感知物體從當(dāng)前基站感知設(shè)備(RANnode1)的感知范圍移動(dòng)到相鄰基站感知設(shè)備
(RANnode2)的感知范圍,感知業(yè)務(wù)可能會(huì)受到影響或中斷。此外,還需要考慮感知設(shè)備故障、
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感知設(shè)備能力不足、感知資源受限等問題。因此,需要研究:
●當(dāng)被感知設(shè)備(如UE)發(fā)生切換時(shí)或當(dāng)基站感知設(shè)備發(fā)生改變時(shí),是否需要保證感知業(yè)務(wù)的連
續(xù)性;
●哪些場景下感知業(yè)務(wù)連續(xù)性需要考慮,以及如何保證感知業(yè)務(wù)連續(xù)性。
3.11.2.需求
●當(dāng)被感知設(shè)備(如UE)發(fā)生切換時(shí)或當(dāng)基站感知設(shè)備發(fā)生改變時(shí),需要保證感知業(yè)務(wù)的連續(xù)性;
●當(dāng)被感知物體移動(dòng)時(shí),需要保證感知業(yè)務(wù)的連續(xù)性;
●當(dāng)感知設(shè)備無法滿足感知需求時(shí)(例如,感知設(shè)備故障,感知設(shè)備能力不足、感知資源受限
等),需要保證感知業(yè)務(wù)的連續(xù)性。
3.12關(guān)鍵問題12:感知設(shè)備能力
3.12.1問題描述
1)支持現(xiàn)有非3GPP感知設(shè)備:當(dāng)前市場已經(jīng)有非常多的非3GPP感知設(shè)備(如雷達(dá)和攝像頭等傳
感設(shè)備)在使用,如何能融合并支持這部分非3GPP感知設(shè)備,進(jìn)而可以提升感知性能,或者降低部署
成本等?,F(xiàn)有非3GPP感知設(shè)備可以包括兩種:1.與5G系統(tǒng)無關(guān)的獨(dú)立設(shè)備,例如獨(dú)立部署的攝像頭、
傳感器,這種設(shè)備不具有5G網(wǎng)絡(luò)的接入能力,5G網(wǎng)絡(luò)目前也無法對(duì)這種設(shè)備進(jìn)行識(shí)別和管理。2.依賴
于5G系統(tǒng)部署的設(shè)備,例如手機(jī)上的攝像頭,在基站上部署的傳感器,這種設(shè)備雖然不具備5G網(wǎng)絡(luò)的
接入能力,但是運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)可以通過對(duì)UE或者基站的管理對(duì)現(xiàn)有非3GPP感知設(shè)備進(jìn)行管理。
2)支持無網(wǎng)絡(luò)參與的感知業(yè)務(wù):當(dāng)前感知業(yè)務(wù)主要是有網(wǎng)絡(luò)參與的場景下進(jìn)行。然而在一些沒有
網(wǎng)絡(luò)參與的場景下,也有感知業(yè)務(wù)的需求,比如高速路上或隧道中,車與車之間進(jìn)行的感知業(yè)務(wù),還
有一些倉庫中設(shè)備間進(jìn)行的感知業(yè)務(wù)等。
3.12.2需求
需要研究:
●當(dāng)前定義的通信感知系統(tǒng)如何支持現(xiàn)有非3GPP感知設(shè)備(包括根據(jù)業(yè)務(wù)需求進(jìn)行現(xiàn)有非3GPP
感知設(shè)備的發(fā)現(xiàn)選擇以及對(duì)現(xiàn)有非3GPP感知設(shè)備進(jìn)行控制和獲得數(shù)據(jù));
●如何利用現(xiàn)有非3GPP感知設(shè)備提升感知性能;
●如何適配不同感知設(shè)備的數(shù)據(jù);
●根據(jù)從現(xiàn)有非3GPP感知設(shè)備獲得的感知測量數(shù)據(jù)確定感知結(jié)果,并進(jìn)行感知結(jié)果開放;
●無網(wǎng)絡(luò)參與場景下,支持感知業(yè)務(wù)的架構(gòu);
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●如何支持沒有網(wǎng)絡(luò)參與的感知業(yè)務(wù),例如,感知節(jié)點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)、選擇、處理等;
●如何授權(quán)/計(jì)費(fèi)/管理沒有網(wǎng)絡(luò)參與場景下的感知業(yè)務(wù);
●如何支持不同運(yùn)營商的感知節(jié)點(diǎn)間進(jìn)行感知業(yè)務(wù)。
3.13關(guān)鍵問題13:UE感知配置
3.13.1問題描述
無線網(wǎng)絡(luò)為了實(shí)現(xiàn)感知能力需要增強(qiáng)相關(guān)功能網(wǎng)元,其種最重要的是引入感知設(shè)備,包括基站和
終端設(shè)備?;诟兄枨?,不管是終端自身應(yīng)用觸發(fā),還是服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)觸發(fā),終端設(shè)備可能需要
作為感知設(shè)備執(zhí)行感知探測。
終端相關(guān)的感知操作,涉及識(shí)別可執(zhí)行感知的PLMN網(wǎng)絡(luò)、選取合適的感知方式(基站發(fā)UE收,
UE發(fā)基站收,UE自發(fā)自收UEA發(fā)UEB收)、發(fā)現(xiàn)和選擇協(xié)作UE、采用高效的感知測量數(shù)據(jù)處理方
式(UE計(jì)算感知結(jié)果,UE上報(bào)感知測量數(shù)據(jù)并由網(wǎng)絡(luò)計(jì)算感知結(jié)果)、獲取可用的感知無線資源、
遵循的安全隱私策略等等。
這些感知參數(shù)信息應(yīng)當(dāng)在終端執(zhí)行感知之前就配置到終端上,以使得UE能夠合法合規(guī)高效準(zhǔn)確地
執(zhí)行感知探測。而且配置信息不僅需要針對(duì)有網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍情況下可用,還需要考慮在無網(wǎng)絡(luò)覆蓋范
圍情況下可用。
綜上考慮需研究:
●確定需要為UE配置哪些感知參數(shù)信息;
●如何將感知參數(shù)信息配置給UE;
●UE上存在出廠配置、網(wǎng)絡(luò)配置、應(yīng)用配置感知參數(shù)信息沖突時(shí)如何應(yīng)對(duì)。
3.13.2需求
網(wǎng)絡(luò)需考慮終端設(shè)備參與感知的情況:
●制定UE必需的感知參數(shù)信息;
●設(shè)計(jì)合適的參數(shù)初始下發(fā)機(jī)制;
●設(shè)計(jì)合適的參數(shù)更新機(jī)制,包括終端主動(dòng)請(qǐng)求和網(wǎng)絡(luò)主動(dòng)推送。
設(shè)計(jì)感知應(yīng)用與無線網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合制定感知策略的機(jī)制。
3.14關(guān)鍵問題14:感知結(jié)果反饋類型
3.14.1問題描述
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在不同的通感融合場景中,感知業(yè)務(wù)請(qǐng)求方對(duì)感知結(jié)果的反饋需求也不盡相同。如天氣監(jiān)測、鐵
路巡檢場景,需要周期性反饋感知結(jié)果;如飛行入侵檢測、家居安全檢測場景,需要感知到某個(gè)事件
發(fā)生時(shí)反饋;如高精地圖、路徑規(guī)劃場景,需要感知結(jié)果持續(xù)不間斷地反饋。如果感知業(yè)務(wù)請(qǐng)求方只
是想了解某個(gè)UE當(dāng)前的信息(位置、周圍環(huán)境、速度等),那就需要立即反饋感知結(jié)果。
因此,需要研究:
●有哪些感知反饋類型;
●針對(duì)事件反饋,具體有哪些事件;
●周期性反饋是否支持最大次數(shù)上報(bào);
●有沒有多種反饋類型組合使用的場景;
●立即反饋屬于一次性感知任務(wù),其余類型的感知任務(wù)是否需要顯示刪除。
3.14.2需求
網(wǎng)絡(luò)應(yīng)支持感知業(yè)務(wù)請(qǐng)求方對(duì)感知結(jié)果反饋的不同類型。
通感網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
4.1簡介
如第2章所述,蜂窩網(wǎng)通信感知能力可應(yīng)用于未來生產(chǎn)生活中的多種不同場景,其中的感知需求
方、感知執(zhí)行方、感知粒度、感知要求等都存在差異,這就要求5G-A通感網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的設(shè)計(jì)需兼顧功能
性、通用性和兼容性。此外,架構(gòu)設(shè)計(jì)還需考慮使能端到端感知能力的基礎(chǔ)功能,包括感知業(yè)務(wù)的觸
發(fā)、感知控制的管理、感知測量數(shù)據(jù)的處理以及感知結(jié)果的開放與策略更新等。本章介紹潛在的通感
網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、架構(gòu)中網(wǎng)元的功能及接口定義。
考慮到感知功能與5GC(5GCoreNetwork,5G核心網(wǎng))中現(xiàn)有功能模塊的耦合程度,可以將通
感網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)大致分為兩種類型:緊耦合和松耦合。
此外,由于感知業(yè)務(wù)的測量數(shù)據(jù)量較大,且有些業(yè)務(wù)存在較高的業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)性,這將帶來計(jì)算資源
的需求,未來感知系統(tǒng)可以考慮和算力系統(tǒng)交互獲取相應(yīng)的計(jì)算資源。
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4.2緊耦合架構(gòu)(A類型)
緊耦合架構(gòu)中,感知功能將與現(xiàn)有5GC架構(gòu)深度融合,盡可能依托現(xiàn)有5GC功能、接口和協(xié)議來
實(shí)現(xiàn)感知能力的使能和對(duì)外開放,包括面向感知業(yè)務(wù)的鑒權(quán)/授權(quán)、移動(dòng)性管理、會(huì)話管理,能力開
放和計(jì)費(fèi)等功能,能夠支持面向區(qū)域、面向目標(biāo)感知,也能支持基站感知、終端感知、端站協(xié)作感
知,故可作為廣域通用架構(gòu)??紤]到感知功能可以拆分為CP(ControlPlane,控制面)和UP(User
Plane,用戶面)兩個(gè)子功能,即感知控制面功能和感知用戶面功能,而這兩種子功能可以考慮分離或
集中實(shí)現(xiàn)在兩個(gè)或者一個(gè)網(wǎng)元中。
4.2.1架構(gòu)A1:C-U不分離架構(gòu)
本架構(gòu)考慮新增感知網(wǎng)元SF,即感知C-U不分離的情況,該新增網(wǎng)元與AMF、NEF、UDM
(UnifiedDataManagement,統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理)、NWDAF、PCF、LMF(LocationManagement
Function,位置管理功能)和UPF等5GC網(wǎng)元設(shè)置接口并進(jìn)行交互,如圖4.2.1-1所示。SF和RAN
(RadioAccessNetwork,無線接入網(wǎng))/UE之間的感知控制信令通過AMF進(jìn)行傳遞,RAN/UE獲
取的感知測量數(shù)據(jù)可經(jīng)由控制面或用戶面?zhèn)鬏數(shù)絊F,其中的用戶面可經(jīng)UPF轉(zhuǎn)發(fā)或直接傳輸?shù)絊F,另
外還需支持UE執(zhí)行感知和(R)AN執(zhí)行感知場景中的感知計(jì)費(fèi)。
圖4.2.1-1:緊耦合C-U不分離架構(gòu)
基于架構(gòu)A1,可以將SF與LMF合設(shè),稱之為LMF(含SF),此時(shí)可以重用LMF與AMF、NEF、
UDM、NWDAF、PCF等5GC網(wǎng)元之間的接口進(jìn)行感知交互,如圖4.2.1-2所示。LMF(含SF)和
RAN/UE之間的感知控制信令通過AMF進(jìn)行傳輸;RAN/UE獲取的感知測量數(shù)據(jù)可經(jīng)由控制面?zhèn)?/p>
遞到LMF(含SF),采用重用LPP(LTEPositioningProtocol,LTE定位協(xié)議)或NRPPa(NR
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PositioningProtocolAnnex,NR定位協(xié)議A)協(xié)議進(jìn)行傳輸,也可以通過用戶面?zhèn)鬟f的方式,采用
UPF轉(zhuǎn)發(fā)或直接傳輸?shù)絃MF(含SF)。
圖4.2.1-2:SF與LMF合設(shè)架構(gòu)(參考點(diǎn)方式)
此外,該架構(gòu)還可以支持非3GPP感知設(shè)備,如現(xiàn)有雷達(dá)和攝像頭等傳感設(shè)備。根據(jù)部署的不同,
主要分為兩種方式來支持現(xiàn)有非3GPP感知設(shè)備:
1)非3GPP感知設(shè)備需要通過UE來將感知測量數(shù)據(jù)發(fā)送到5G核心網(wǎng)的SF;
2)采用基站外掛感知設(shè)備的部署方式,非3GPP感知設(shè)備的測量數(shù)據(jù)通過實(shí)現(xiàn)的方式發(fā)送到5G核
心網(wǎng)的SF;
3)非3GPP感知設(shè)備需要通過AF將感知測量數(shù)據(jù)發(fā)送到5G核心網(wǎng)的SF;SF針對(duì)非3GPP感知設(shè)備
的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行適配,并根據(jù)需要與3GPP感知測量數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理,從而提升基于感知測量數(shù)據(jù)處
理得到的感知結(jié)果的精度。
網(wǎng)元功能
本架構(gòu)新增的SF網(wǎng)元可以根據(jù)感知需求,獨(dú)立部署或與5GC網(wǎng)元(如AMF或LMF等)合設(shè)部署。
該網(wǎng)元可以實(shí)現(xiàn)第6章節(jié)中定義的感知基本功能,如感知授權(quán)、感知控制、感知測量數(shù)據(jù)處理和結(jié)果輸
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出等。
若感知功能與LMF合設(shè),LMF和GMLC(GatewayMobileLocationCenter,網(wǎng)關(guān)移動(dòng)定位中心)
需進(jìn)行功能增強(qiáng)以支持第6章定義的感知基本功能,如下:
●SF:核心網(wǎng)感知控制和感知測量數(shù)據(jù)處理網(wǎng)元,包括處理3GPP感知設(shè)備的感知測量數(shù)據(jù),以及
處理非3GPP感知設(shè)備的感知測量數(shù)據(jù);
●GMLC:運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)內(nèi)處理感知請(qǐng)求的第一個(gè)網(wǎng)元,執(zhí)行隱私檢查或授權(quán)功能,路由感知請(qǐng)求到
AMF,進(jìn)行LMF選擇等;
●LMF:合設(shè)感知功能,通過控制面或用戶面從RAN節(jié)點(diǎn)或UE獲取感知測量數(shù)據(jù),計(jì)算得出可以
呈現(xiàn)給AF的感知結(jié)果(或者是透傳感知得到的感知測量數(shù)據(jù));
.接口定義
感知網(wǎng)元與AMF、NEF、UDM、NWDAF、PCF、LMF和UPF等5GC網(wǎng)元設(shè)置接口并進(jìn)行交互,
具體定義如下:
●NS1:感知網(wǎng)元與AMF間新增NS1接口,該接口可傳遞感知控制信令;對(duì)于控制面上傳感知測量
數(shù)據(jù)的場景,該接口也可傳遞感知測量數(shù)據(jù);
●NS2:感知網(wǎng)元與NEF間新增NS2接口,該接口可傳遞通過NEF中轉(zhuǎn)的感知網(wǎng)元與業(yè)務(wù)側(cè)AF
(ApplicationFunction,應(yīng)用功能)交互的信令消息,同時(shí)將感知結(jié)果開放給AF;AF可以通過該接口
與感知網(wǎng)元交互,將現(xiàn)有非3GPP感知設(shè)備的相關(guān)信息發(fā)送給對(duì)應(yīng)的感知網(wǎng)元。感知網(wǎng)元也可以通過該接
口與AF進(jìn)行交互,發(fā)送對(duì)現(xiàn)有非3GPP感知設(shè)備的請(qǐng)求,從而獲取現(xiàn)有非3GPP感知設(shè)備的非3GPP感知測
量數(shù)據(jù)。非3GPP感知測量數(shù)據(jù)可能通過該控制面接口傳輸,也可能通過用戶面的連接發(fā)送給感知網(wǎng)元;
●NS3:感知網(wǎng)元與UDM間新增NS3接口,通過該接口可實(shí)現(xiàn)鑒權(quán)或授權(quán),獲取UE感知簽約信
息、服務(wù)AMF信息或其他信息;
●NS4:感知網(wǎng)元與NWDAF間新增NS4接口,通過該接口,感知網(wǎng)元可與NWDAF共同完成感知
業(yè)務(wù)相關(guān)的AI(ArtificialIntelligence,人工智能)處理;
●NS5:感知網(wǎng)元與PCF間新增NS5接口,通過該接口,感知網(wǎng)元可將感知業(yè)務(wù)的感知要求、QoS
要求或感知結(jié)果等信息傳遞到PCF,PCF決策生成感知業(yè)務(wù)相關(guān)的PCC策略;
●NS6:感知網(wǎng)元與LMF間新增NS6接口,通過該接口,感知網(wǎng)元可獲取位置相關(guān)信息,如感知區(qū)
域、感知目標(biāo)的RAN信息、被感知UE的位置信息等;
●NS7:感知網(wǎng)元與用戶面功能新增NS7接口,感知測量數(shù)據(jù)可經(jīng)用戶面功能由(R)AN直接傳輸至
感知網(wǎng)元,也可經(jīng)UPF間接轉(zhuǎn)發(fā)至感知網(wǎng)元,若(R)AN執(zhí)行感知的場景中經(jīng)UPF轉(zhuǎn)發(fā),UPF需改造支持
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(R)AN粒度的數(shù)據(jù)傳輸。
除上述新增接口外,現(xiàn)有接口(如N1、N2、N5、N8、N33等)需支持傳遞感知業(yè)務(wù)相關(guān)信息,
如鑒權(quán)信息、感知業(yè)務(wù)類型、感知業(yè)務(wù)質(zhì)量要求、感知測量數(shù)據(jù)、感知結(jié)果等。
若感知功能與LMF合設(shè),與LMF和GMLC相關(guān)的接口(如AMF與LMF之間的NL1接口、AMF與
GMLC之間的NL2接口、NEF與GMLC之間的NL5接口、UDM與GMLC間的NL6接口、LMF和GMLC
之間NL10接口等)也需支持感知傳遞感知業(yè)務(wù)相關(guān)信息,LMF和GMLC之間新增NL9接口。具體說明
如下:
●N33:為AF與NEF之間的接口,通過該接口可以傳遞感知業(yè)務(wù)類型、業(yè)務(wù)要求、感知結(jié)果等;
●NL5:為NEF與GMLC之間的接口,通過該接口可以傳遞感知業(yè)務(wù)類型、業(yè)務(wù)要求、感知結(jié)果等;
●NL6:為GMLC與UDM之間的接口,通過該接口可以傳遞隱私檢查數(shù)據(jù);
●NL2:為NEF與AMF之間的接口,通過該接口可以傳遞感知業(yè)務(wù)類型、業(yè)務(wù)要求、感知結(jié)果等;
●NL1:為AMF與LMF之間的接口,通過該接口可以傳遞感知業(yè)務(wù)類型、業(yè)務(wù)要求、感知結(jié)果等;
●NL10:為GMLC與LMF之間的接口,通過該接口可以傳遞感知業(yè)務(wù)類型、業(yè)務(wù)要求、感知結(jié)果等。
對(duì)于非3GPP感知設(shè)備,其與UE的接口采用非3GPP接入技術(shù),如WiFi等。
4.2.2架構(gòu)A2:C-U分離架構(gòu)
本架構(gòu)考慮新增感知子功能,即感知控制面功能(SF-C)和感知用戶面功能(SF-U),該新
增的兩個(gè)網(wǎng)元與AMF、NEF、UDM、NWDAF、PCF和UPF等5GC網(wǎng)元設(shè)置接口并進(jìn)行交互,如圖
4.2.2-1所示。感知控制面功能和RAN/UE之間的感知控制信令通過AMF進(jìn)行傳遞,RAN/UE獲取的
感知測量數(shù)據(jù)可經(jīng)由用戶面?zhèn)鬏數(shù)礁兄脩裘婢W(wǎng)元,其可經(jīng)UPF轉(zhuǎn)發(fā)或直接傳輸?shù)絊F。
圖4.2.2-1:緊耦合C-U分離架構(gòu)
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此外,新增通過PC5接口與UEA連接的UEB,UEA可以通過Sidelink的方式發(fā)現(xiàn)UEB,共同
執(zhí)行感知任務(wù)。UE間的感知任務(wù)及數(shù)據(jù)交互可以承載在PC5接口上。類似的,UEA和UEB通過PC5
接口執(zhí)行感知同樣適用于4.2.1節(jié)中的C-U不分離架構(gòu)。
網(wǎng)元功能
本架構(gòu)新增的兩個(gè)網(wǎng)元可以根據(jù)感知需求,獨(dú)立部署或與5GC網(wǎng)元(如AMF或LMF)合設(shè)部署,
基本功能包括:
●感知控制面功能(SF-C,SFControlPlaneFunction):與現(xiàn)有5GC控制面網(wǎng)元交互,負(fù)責(zé)
控制面消息傳遞,將感知用戶面功能的地址提供給基站/UE;
●感知用戶面功能(SF-U,SFUserPlaneFunction):負(fù)責(zé)收集和分析終端或基站生成的感知
測量數(shù)據(jù)(對(duì)數(shù)據(jù)的收集類似MDT(MinimizationofDriveTests,最小化路測)中的TCE(Trace
CollectionEntity,軌跡收集實(shí)體)[TS37.320]),得出最終的感知結(jié)果,并將其開放給UE或應(yīng)用(圖
4.2.2-1中所示應(yīng)用可為AF或DN(DataNetwork,數(shù)據(jù)網(wǎng)));其中,感知測量數(shù)據(jù)可經(jīng)UPF轉(zhuǎn)發(fā)或直
接傳輸?shù)礁兄脩裘婀δ?。此外,感知用戶面功能還需支持UE或(R)AN執(zhí)行感知時(shí)的感知計(jì)費(fèi)。
接口定義
感知控制面功能與5GC控制面網(wǎng)元進(jìn)行交互,感知用戶面功能與基站或UPF進(jìn)行交互,具體接口
定義如下:
●NS1:感知控制面功能與AMF間新增NS1接口,該接口可傳遞感知控制信令;對(duì)于控制面上傳
感知測量數(shù)據(jù)的場景,該接口也可傳遞感知測量數(shù)據(jù);
●NS2:感知控制面功能與NEF間新增NS2接口,該接口可傳遞通過NEF中轉(zhuǎn)的感知網(wǎng)元與業(yè)務(wù)
側(cè)AF交互的信令消息,同時(shí)將感知結(jié)果開放給AF;
●NS3:感知控制面功能與UDM間新增NS3接口,通過該接口可實(shí)現(xiàn)鑒權(quán)或授權(quán),獲取UE感知
簽約信息、服務(wù)AMF信息、或其他信息;
●NS4:感知控制面功能與NWDAF間新增NS4接口,通過該接口,感知控制面功能可與NWDAF
共同完成感知業(yè)務(wù)相關(guān)的AI處理;
●NS5:感知控制面功能與PCF間新增NS5接口,通過該接口,感知控制面功能可將感知業(yè)務(wù)的
感知要求或QoS要求或感知結(jié)果等信息傳遞到PCF,PCF決策生成感知業(yè)務(wù)相關(guān)的PCC策略;
●NS6:感知網(wǎng)元與LMF間新增NS6接口,通過該接口,感知網(wǎng)元可獲取位置相關(guān)信息,如感知
區(qū)域、感知目標(biāo)的RAN信息、被感知UE的位置信息等;
●NS7:感知用戶面功能與UPF新增NS7接口,感知測量數(shù)據(jù)可經(jīng)用戶面功能由(R)AN直接傳輸
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至感知網(wǎng)元,也可經(jīng)UPF間接轉(zhuǎn)發(fā)至感知網(wǎng)元,若(R)AN執(zhí)行感知的場景中經(jīng)UPF轉(zhuǎn)發(fā),UPF需改造
支持(R)AN粒度的數(shù)據(jù)傳輸;
●NS8:感知控制面功能與感知用戶面功能新增NS8接口,通過該接口,可以傳遞感知處理策
略、上報(bào)感知結(jié)果等。
4.3松耦合架構(gòu)(B類型)
感知松耦合架構(gòu)與現(xiàn)有5GC相對(duì)獨(dú)立,感知網(wǎng)元無需與5GC交互或只執(zhí)行較少交互,可用于局域
場景或?qū)>W(wǎng)場景。
對(duì)于只存在特定區(qū)域內(nèi)感知需求的場景或只存在感知需求的場景,松耦合架構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)在無需
5GC控制或只需部分網(wǎng)元參與控制的情況下提供感知業(yè)務(wù),還可以通過SF本地化部署實(shí)現(xiàn)感知測量數(shù)
據(jù)或感知結(jié)果不出園區(qū),從而滿足企業(yè)對(duì)感知測量數(shù)據(jù)或感知結(jié)果安全隱私的需求,還可降低感知時(shí)
延。該架構(gòu)簡單、靈活高效、傳輸節(jié)點(diǎn)少、易部署,可選支持UE相關(guān)的感知需求,按需考慮授權(quán)、移
動(dòng)性管理和計(jì)費(fèi)等功能的實(shí)現(xiàn)方案。
圖4.3-1:松耦合架構(gòu)
4.3.1.網(wǎng)元功能
網(wǎng)絡(luò)新增感知網(wǎng)元SF,該功能與傳統(tǒng)5GC相對(duì)獨(dú)立,負(fù)責(zé)感知授權(quán)、能力交互、網(wǎng)元選擇、控制
和數(shù)據(jù)處理等功能,詳見第六章。
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4.3.2接口定義
SF直接與RAN節(jié)點(diǎn)建立連接,感知控制面信令消息和感知測量數(shù)據(jù)均經(jīng)新定義接口NS1傳遞。當(dāng)
UE參與感知時(shí),控制面信令消息通過AMF轉(zhuǎn)發(fā)到SF,感知測量數(shù)據(jù)經(jīng)NS1傳遞。此外,SF也可能與
5GC網(wǎng)元AMF、NEF或NWDAF間存在接口,以控制AF必須通過核心網(wǎng)功能向SF提供感知業(yè)務(wù)需求。
●NS1:感知網(wǎng)元與(R)AN間新增NS1接口,該接口傳遞感知控制信令或感知測量數(shù)據(jù);一種部
署實(shí)現(xiàn)方式中,感知功能也可部署在基站;
●NS2:感知網(wǎng)元與AMF間可能新增NS2接口,該接口接收來自UE的感知業(yè)務(wù)需求或者傳遞感知
網(wǎng)元與核心網(wǎng)其他網(wǎng)元的信令消息,如與UDM的交互消息;
●NS3:感知網(wǎng)元與NEF間可能新增NS3接口,該接口傳遞感知網(wǎng)元通過NEF中轉(zhuǎn)的與業(yè)務(wù)側(cè)AF
交互的信令消息,同時(shí)將感知結(jié)果開放給AF,感知功能與AF的交互也可能不經(jīng)過NEF;
備注:實(shí)際部署情況下,NS2和NS3會(huì)二選一,即AF通過NS2(NEF)間接向SF或直接向SF(無
NEF)發(fā)送感知業(yè)務(wù)請(qǐng)求;或者,AF通過N33(NEF)和NS2(AMF)向SF發(fā)送感知業(yè)務(wù)請(qǐng)求。
●NS4:感知網(wǎng)元與NWDAF間可能新增NS4接口,通過該接口與NWDAF共同執(zhí)行智能化分析與
預(yù)測,生成感知結(jié)果。
通感協(xié)議棧
本章節(jié)基于第4章的架構(gòu)描述,對(duì)于每種潛在的通感網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)定義對(duì)應(yīng)的感知控制面和感知用戶面
協(xié)議棧。其中,感知控制面協(xié)議棧是面向感知控制信令傳輸?shù)膮f(xié)議棧,感知用戶面協(xié)議棧是面向感知
用戶面數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)議棧。
5.1感知業(yè)務(wù)控制協(xié)議棧
5.1.1緊耦合架構(gòu)的控制面協(xié)議棧
本章節(jié)為緊耦合架構(gòu)的控制面協(xié)議棧,適用于第4.2.1章節(jié)所描述的C-U不分離架構(gòu),及第4.2.2
章節(jié)所描述的C-U分離架構(gòu)。包括RAN與SF/SF-C之間的控制面協(xié)議棧,和UE與SF/SF-C之間的
控制面協(xié)議棧。
如圖5.1.1-1所示,緊耦合架構(gòu)旨在最大化重用現(xiàn)有5G網(wǎng)絡(luò)
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