评述 | 面向6G的定位-通信一体化

An overview on integrated localization and communication towards 6G

Zhiqiang XIAO & Yong ZENG*

Sci China Inf Sci, 2022, 65(3): 131301

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从2G开始，无线定位就已成为蜂窝网络的必备功能之一。从2G的数百米精度到4G的几十米精度，每一代蜂窝网络的定位精度都在不断提高。对于第五代(5G)移动通信网络，由于其对各种基于位置的服务的基本支持，定位被视为关键组件之一，并且对定位精度的要求达到了亚米级。

尽管5G网络正在全球部署，但研究人员已经开始研究第六代(6G)移动通信网络。虽然6G的基本范式和关键应用场景尚未确定，但有愿景认为6G应该实现“无处不在的无线智能”，在空天地一体化的三维网络覆盖范围内实现智能的、无处不在的无线连接，达到每秒Tb量级的数据传输速率，以及亚毫秒级的时延。为了实现这些目标，对移动终端进行准确定位变得非常重要。然而，目前全球导航卫星系统(GNSS)、无线局域网(WLAN)或现有蜂窝网络提供的定位服务在杂波环境下最多只能达到米级的定位精度。这样粗略的定位服务很难满足许多新兴应用对厘米级定位精度的要求。

图. 未来3D无线网络

为了实现上述目标，研究者可以利用5G及后5G移动通信网络及技术，如毫米波(mmWave)、大规模多输入多输出(MIMO)和超密集网络(UDN)来提高定位性能。此外，未来无线网络的愿景之一是集成通信、计算、控制、定位和传感(3CLS)，它可以通过移动终端的实时位置来调度无线资源以保障关键的性能指标。作为3CLS的重要组成部分，定位-通信一体化(ILAC)对深度挖掘无线网络的双重用途潜能至关重要。

尽管人们对无线定位或通信进行了广泛的研究，但对ILAC的研究仍处于起步阶段。Science China Information Sciences 2022年第62卷第3期发表了东南大学曾勇教授(通讯作者)等撰写的综述 “An overview on integrated localization and communication towards 6G”。该文旨在对面向6G无线网络的ILAC进行全面综述。文章介绍了无线定位基础理论，重点探究了ILAC在未来无线网络设计中的应用。文章概述了3GPP 5G定位标准化，并讨论了5G网络实现厘米级定位精度的关键技术；进而介绍了前沿的位置辅助通信技术，以揭示无线定位和通信在不同网络层中的相互作用，讨论定位与通信协同设计方案。最后，给出了未来无线网络的体系结构，并指出了ILAC未来的研究方向。

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