面向 6G 的集成定位与通信综述

尽管 5G 蜂窝系统正在全球部署，研究人员已着手研究 6G 移动通信网络。虽然 6G 的基本需求和关键使用场景尚待定义，但普遍认为 6G 应能在 3D 网络覆盖下提供具有 Tbps 数据速率和亚毫秒时延的智能且泛在的无线连接。为实现此类目标，获取移动终端的精确位置信息变得极其有用，不仅服务于基于位置的服务，也以多种方式提升无线通信性能，如信道估计、波束对齐、介质访问控制、路由和网络优化。另一方面，通信技术的进步也带来极大改善定位性能的新机遇，如 6G 中由超大规模 MIMO 与毫米波技术所预期的厘米级定位精度所示。就此而言，对集成定位与通信（ILAC）的统一研究对于释放无线网络全部潜力、最佳利用网络基础设施与无线电资源以服务双重目的十分必要。尽管关于无线定位或通信各自的文献极为丰富，ILAC 的研究仍处起步阶段。因此，本文旨在给出面向 6G 无线网络的 ILAC 教程式综述。在全面调研无线定位基础之后，我们呈现无线定位与通信在各网络层中如何相互作用的最新结果，以及当前 2D 与未来具有空地融合的 3D 网络中定位与通信协同设计的主要架构与技术。最后，我们勾勒出 ILAC 一些有前景的未来研究方向。