如何实现6G RAN和通感一体化？欧盟6G旗舰Hexa-X有着如下观点。
在6G中预期的一些非常高性能的应用中将需要极高的数据速率链路。大多数与高度先进的在线成像有关，包括全息通信以及为大容量小区提供极高的数据速率。在这些情况下，可能需要100 Gbit/s 甚至更高的吞吐量。这意味着预期几十GHz的带宽。架构设计，特别是基础设施层，需要确保可以将这样的数据速率带到为最终用户服务的本地小型基站。从网络架构的角度来看，这不仅是实现低延迟的光或无线回传连接，还意味着需要可以支持大规模数据速率数百 Gbit/s 的背板。这是6G中新用例的扩展要求。分布式大规模MIMO（D-MIMO）是一种很有前途的技术，可以解决低密度基站部署中的挑战：• 允许接入点（AP）进一步密集化，以增加小区容量。
• 由于宏分集，减少了由于遮蔽/阻塞导致的不可靠链接。
• 尽管有输出功率限制和高频率的高路径损耗，但仍能实现足够的链路裕度。
• 可以降低有效全向辐射功率（EIRP），简化部署。
如图1所示，在D-MIMO中，UE可以由多个AP服务，这些AP由一个或多个中央处理单元（CPU）通过光纤或无线回传/前传链路控制。无线回传/前传链路可以使用专用频段或使用与接入相同的频段来实现。因此，D-MIMO系统可以实现各种级别的协作MIMO系统——从分布式天线系统（DAS）到联合传输协调多点。当AP可以在本地执行信道估计和分布式预编码时，D-MIMO构成了一种使用分布式大规模MIMO实现网络MIMO概念的可扩展方式，也被称为无蜂窝大规模MIMO。
对于实现D-MIMO，在3GPP 5G标准中有基本的支持（例如，与多TRP支持相关）。然而，在实际部署D-MIMO的理论和实际解决方案之间存在重大差距，这与CPU和AP之间的架构和功能划分、前传/回传解决方案、可扩展性和高效的预编码技术有关。迄今为止，Hexa-X WP2研究的主要结论是，D-MIMO在低频段和高频段面临着截然不同的挑战和机遇，需要一种基于数字和模拟解决方案的可扩展方法。这项工作还强调了通过集成光纤和带内无线解决方案来实现高效回传/前传的必要性。由于致密化是在较高频段实现覆盖和可靠性目标的关键推动因素，而且似乎有足够的可用频谱，因此低成本解决方案比频谱效率更重要（至少在早期推出阶段）。这需要更高频段的分布式解决方案。在较低频段，对更高频谱效率的需求需要更好地利用资源。D-MIMO系统有助于6G系统能够适应各种场景。特别是，D-MIMO可以实施一种服务来主动塑造传播环境，以针对可编程传播环境进行秩和多路径控制，这在某些场景中可能非常有益。D-MIMO系统还可以实现对其他网络功能提供的服务的支持，例如用于定位的信道探测、RF环境映射和多静态传感（雷达）服务。由于密集部署，D-MIMO AP的能效非常重要。为此，应支持以短延迟动态激活AP功能。延迟要求将由用例需求与AP中的激活/停用效率增益驱动。另一方面，作为在D-MIMO系统中实现有效波束成形、阴影/阻塞缓解和资源分配的输入，各种上下文和态势感知信息将是有益的，例如位置、映射和动态传感信息。D-MIMO系统的主要挑战之一是可扩展性。重要的网络架构推动力将是频率捷变，即支持高载波频率，以及如下所述的灵活部署方面。在网络架构中，应支持具有特殊功能角色的异构节点（AP、计算和传感节点），例如支持低延迟通信、上行射频处理、下行射频处理、基带处理、传感等。应该支持对于具有与发射功率、载波频率、处理等相关的异构硬件能力以及各种功能的AP，例如，在控制平面内（系统广播、初始访问等）和在用户平面内（单播、多播、目标流KPI等）。此外，网络架构应支持不同程度的CPU-AP功能拆分和AP集群大小。动态可扩展性也很重要，例如AP资源的灵活动态使用、不同程度的AP网络控制能力（广播、寻呼、随机接入）和UE空闲模式（小区搜索、空闲模式移动性……）。需要不同程度的静音/睡眠模式以在服务限制下最大限度地提高能源效率。对高度移动用户的主动资源分配和物理网络切片的支持将进一步支持动态可扩展性。CP和UP的多连接和分离应与可扩展的D-MIMO系统齐头并进。特别是，应该支持联合多频带传输/接收。此外，管理和编排功能应该在亚秒级的时间范围内运行。MIMO系统可以提供通信以及定位和传感服务的能力，并且还可以从优化通信的定位和传感中受益。因此，使用清晰的API支持分离的网络架构非常重要。这将实现可扩展性、适应性、对异构通信的支持以及定位和传感信息的融合，并可能重用各种训练数据（例如参考符号）。移动通信中用户设备（UE）的本地化从3GPP的早期阶段就得到了支持。随着5G及其目标用例的落地，本地化变得越来越重要。Hexa-X及其有远见的场景延续了这一趋势，并着眼于更准确且具有更严格延迟要求的本地化。除了本地化之外，Hexa-X中探索的技术开辟了使用下一代移动通信系统本身进行传感的可能性。传感用例解决了例如网络对地标的检测以及即使不携带任何设备（例如UE）也可以定位人。定位和传感可以成为下一代移动通信的固有特性，但要满足具有挑战性的性能目标，它必须是系统架构的一个组成部分。UE的高精度定位（图2 A）以及资产的高精度定位（图2 B）是Hexa-X场景的示例。全新的场景是类似雷达的传感场景，下一代移动通信设备可以检测和跟踪不携带任何设备的物体或人（图2：C），甚至在没有UE的情况下对人的手势检测也是如此。图2中的双色无线电波描绘了通信和感知的组合（蓝色和紫色区域重叠）：联合雷达、通信、计算、定位和感知。当然，未来也必须使纯通信或纯感知/定位场景成为可能，具体取决于应用需求。
图2定位和传感场景示例（A：UE定位，B：资产定位，C：通过传感检测没有UE的资产和人员）在下一代移动通信端到端架构中，应考虑在纯通信、纯感知/定位以及联合雷达-通信-计算-定位-感知服务能力之间灵活切换和优先级划分。请注意，设想所有三种情况都共享相同的硬件。未来，定位和感知应该被设计为基础功能或微服务。通过在不同的处理阶段开放（例如，原始传感数据以及容易计算的位置信息）访问来自定位和感知服务的信息应该是可能的。定位服务的接口需要扩展，例如从3D到6D（3D位置 + 额外的3D方向），并且必须为感知功能开发全新的服务、协议和接口。根据服务消费者的（访问）权利，对信息的访问应该是“可能的”或“被禁止的”。位置和感知数据通常是非常敏感的数据，因为它们很容易与必须防止被滥用的个人信息或商业/商业信息相关联。在工业场景中，这甚至可能意味着此类数据绝不能离开工厂。移动通信网络也将产生定位和感知信息。保护这些信息将是一个非常重要的架构设计要求，因为移动网络不仅通过网络将信息从应用程序传递到应用程序，而且本身还生成感知信息。这种生成的定位和感知信息必须是正确且值得信赖的。低延迟，被理解为感知/定位过程的初始化和获取定位/感知估计之间的短持续时间，也是6G端到端架构的挑战。但总的来说，服务消费者必须能够描述应用程序的功能性和非功能性定位和感知要求，并且必须能够依赖这些商定的质量参数。这些参数不一定是静态的，并且可能会随着时间的推移而变化，这需要灵活的服务质量协商。往期推荐