【IMT】2024年5G-Advanced通感融合网络架构研究报告(第二版)_69页_10mb
报告摘要
5G-Advanced 通感融合网络架构研究报告(第二版)总结
核心内容
本报告系统分析了5G-Advanced(5G-A)阶段通信与感知融合的关键技术、应用场景、网络架构设计、协议栈、基本功能和流程,并对未来的通感融合网络架构进行了展望。通信感知融合技术通过信号联合设计和/或硬件共享,实现通信和感知功能统一设计,为智慧交通、智慧低空、智慧生活、智慧网络等典型场景提供无线感知能力。
主要观点
- 通感融合的必要性:随着5G网络的演进,感知能力成为网络的重要组成部分,能够为智能服务和网络提供基础的环境与目标感知能力。
- 感知业务类型:根据感知目标是否具备信号收发能力,分为基于设备(device-based)和无设备(device-free)通感场景。同时,根据感知对象是区域还是目标,分为面向区域(Per-Area)和面向目标(Per-Object)通感场景。
- 感知方式多样性:包括基站自发自收、基站间收发、UE发基站收、UE自发自收、UE间收发、基站发UE收等六种基本感知方式,支持不同场景下的感知需求。
- 网络架构设计:提出两种主要的网络架构——紧耦合架构(A类型)和松耦合架构(B类型),分别适用于广域通用和局域/专网场景。两种架构均需考虑感知控制、数据处理、结果开放等关键功能。
- 协议栈设计:定义感知控制面和用户面协议栈,支持感知控制信令和测量数据的传输,包括GTP-U、HTTP/2、NRSPa-C、NRSPa-U等协议。
- 感知业务流程:涵盖感知授权、能力注册、网元选择、感知控制、测量数据处理、结果开放等环节,确保感知业务的高效执行与安全处理。
- 安全与隐私:感知业务涉及大量用户隐私和敏感信息,需支持数据脱敏、授权机制、用户同意机制、安全传输等,以满足安全合规要求。
关键信息
5G-A通感场景分类
- 面向区域通感场景:适用于需要对整个区域或特定区域进行感知的场景,如智慧交通、智慧低空、智慧网络等。
- 面向目标通感场景:适用于对特定目标进行追踪与感知的场景,如违法车辆追踪、无人机监管、人体健康监测等。
- 无设备通感场景:感知目标不配备信号收发设备,如天气监测、呼吸监测、高铁周界入侵检测等。
- 基于设备通感场景:感知目标配备信号收发设备,如无人机、终端设备等。
感知网络架构
- 紧耦合架构(A类型):
- 感知网元(SF)与现有5GC网元(如AMF、NEF、NWDAF等)深度融合。
- 支持C-U不分离和C-U分离两种模式。
- 定义NS1、NS2、NS3、NS4、NS5、NS6、NS7等新接口。
- 松耦合架构(B类型):
- 感知网元(SF)与现有5GC网元相对独立。
- 支持灵活部署,适用于局域或专网场景。
- 接口设计更简化,如NS1、NS2等,便于实现低时延与低成本。
感知协议栈
- 控制面协议栈:包括感知控制信令的传输协议,如NRSPa-C、HTTP/2、NGAP等。
- 用户面协议栈:包括感知测量数据的传输协议,如NRSPa-U、GTP-U、NRSP-U等。
感知基本功能
- 感知授权:网络需根据业务请求方、感知目标或区域提供方进行授权检查,确保感知业务的合法性和安全性。
- 感知能力交互:支持感知能力的注册与查询,通过NRF实现网元之间的能力发现与选择。
- 感知方式选择:根据业务需求、网络能力、感知目标等选择合适的感知方式。
- 感知控制:SF或AMF根据感知业务要求生成感知控制命令,支持感知流程的触发、修改和终止。
- 感知测量数据处理:包括3GPP感知数据、非3GPP感知数据、3GPP与非3GPP数据融合处理,提升感知精度。
- 感知结果开放:通过NEF或直接发送给UE及内部网元,支持第三方平台或应用获取感知结果。
- 感知测量数据本地化处理:在本地进行感知数据处理与结果开放,降低网络负载,提升感知性能与响应速度。
感知业务连续性
- 网络需支持UE切换、感知设备故障、资源受限等情况下的感知业务连续性,确保感知流程不受影响。
感知设备能力
- 支持现有非3GPP感知设备(如雷达、摄像头)的接入与融合,提升感知性能并降低部署成本。
- 支持无网络参与的感知业务,如车与车之间的感知、设备间的感知等。
感知结果反馈类型
- 支持周期性反馈、事件反馈、即时反馈等多种反馈类型,满足不同业务场景需求。
感知业务计费
- 需支持感知业务的计费机制,包括基于流量、感知等级、服务调用次数等维度的计费方案设计。
安全隐私
- 网络需确保感知数据的安全流转与隐私保护,包括数据脱敏、授权检查、安全传输、可信第三方请求发现等。
结构清晰点
- 感知场景分类:区域 vs 目标,设备 vs 无设备。
- 网络架构设计:紧耦合(A类型) vs 松耦合(B类型)。
- 协议栈定义:控制面与用户面协议栈,支持不同传输方式。
- 感知流程:从授权、能力注册、网元选择、感知控制、数据处理到结果开放。
- 安全与隐私:涵盖授权、数据保护、用户同意、计费安全等方面。
附录与贡献单位
- 附录部分提供了支持通感融合网络架构的相关技术细节与标准参考。
- 主要贡献单位包括国内外通信标准组织和相关研究机构,为通感融合标准制定与产业化提供支持。
本报告为5G-A通感融合网络架构设计、标准化研究、设备研发和应用推广提供了系统性的指导和参考。
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