近年來,通信感知一體化技術受到全球學術界和工業(yè)界的廣泛關注。通信感知一體化技術是指在共享軟硬件資源或信息的基礎上,同時實現(xiàn)感知與通信功能的新型信息處理技術,可以有效提升系統(tǒng)的頻譜效率、硬件效率和信息處理效率。沉浸式業(yè)務和數(shù)字孿生等一系列新興業(yè)務對無線網(wǎng)絡的端到端信息處理能力提出了更高需求,這使得無線網(wǎng)絡被設想為移動通信網(wǎng)絡、感知網(wǎng)絡和計算網(wǎng)絡的融合體,通信感知一體化成為6G技術與業(yè)務的主導趨勢之一。首先,無線通信頻段向毫米波和太赫茲等更高的頻段發(fā)展,與傳統(tǒng)感知頻段產(chǎn)生越來越多的重疊,這為在相同頻譜下同時實現(xiàn)通信和感知提供了機遇。其次,無線通信和無線感知在系統(tǒng)設計、信號處理和硬件實現(xiàn)等方面呈現(xiàn)越來越多的相似性,這使得利用同一套硬件設備實現(xiàn)通信和感知成為可能。最后,大規(guī)模天線、智能超表面、大帶寬和人工智能等技術的發(fā)展也將進一步推動通信感知一體化技術的發(fā)展。
本專題的8篇文章聚焦于通信感知一體化的關鍵理論和新興技術?!睹嫦驑I(yè)務感知的算網(wǎng)融合關鍵技術研究》討論了算網(wǎng)融合的關鍵技術、資源調(diào)度方案和聯(lián)合優(yōu)化的編排策略;《近場通信與定位:從球面波前模型到電磁場理論》針對輻射近場的通信和定位問題,給出了描述近場通信信號的球面波前模型和用于近場高精度定位的電磁場模型;《基于主動感知輔助的車聯(lián)網(wǎng)波束賦形》闡述了同時具有感知和通信功能的車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的可行性、幀結構設計和信號處理流程;《可重構智能表面輔助的通信感知一體化系統(tǒng)》分析了可重構智能表面輔助通感一體化系統(tǒng),以更好地實現(xiàn)感知目標和服務通信用戶;《通信感知計算一體化波束賦形設計》提出了一種空口通信感知計算一體化技術,并研究了多天線雷達感知與空中計算波束賦形的聯(lián)合優(yōu)化設計;《面向協(xié)同感知的高效通信邊緣學習網(wǎng)絡架構設計》提出了基于聯(lián)邦學習的協(xié)作感知學習框架,并針對無線通信場景,提出了資源分配方案和用戶調(diào)度策略;《6G通信感知一體化系統(tǒng)的性能指標》探討了通感系統(tǒng)的設計目標和性能需求,提出了評價通感系統(tǒng)的兩個新的性能指標;《基于WiFi的室內(nèi)目標檢測與定位方法》提出了使用WiFi設備的室內(nèi)高精度定位。
本期的作者來自多個知名高校與科研機構,他們從通信感知一體化的系統(tǒng)建模、算法設計和性能評估等方面介紹了最新的研究成果。希望本期的內(nèi)容能為有興趣了解通信感知一體化技術的讀者提供有益的借鑒與啟示。
陳力衛(wèi)國
2022年9月20日
專題策劃人
陳力,中國科學技術大學電子工程與信息科學系副教授,IMT-2020(5G)、IMT-2030(6G)推進組成員,多個國際期刊編委和會議組織成員;主要研究方向為下一代無線通信系統(tǒng)關鍵技術、通信感知計算一體化、分布式機器學習、編碼存儲和計算等;主持國家自然科學基金面上項目、青年項目,以及國家重大專項課題等項目;發(fā)表論文30余篇,擁有5項國家發(fā)明專利。
衛(wèi)國,中國科學技術大學教授,曾任國家“863”計劃通信技術主題專家組成員、中國第三代移動通信系統(tǒng)研究開發(fā)項目總體組成員、國家“863”計劃B3G移動通信重大項目總體組成員、“新一代寬帶無線移動通信網(wǎng)”國家科技重大專項總體專家組成員;主要從事無線通信技術、移動通信網(wǎng)絡、信號處理等方面的研究;獲國家科技進步二等獎1項;發(fā)表論文100余篇,擁有數(shù)十項國家發(fā)明專利。