在移动网络中实现通信与雷达感知一体化——综述

移动网络正从仅具备通信功能的网络，向兼具通信与雷达/无线电感知（JCAS）能力的网络演进，我们称之为感知移动网络（PMN）。在 PMN 中，JCAS 将感知融入通信，共享大部分系统模块和相同的发射信号。PMN 有望提供一个泛在的无线电感知平台，并赋能大量新颖的智能应用，同时提供不受影响的通信服务。本文通过全面综述近十年主要发展的系统与技术，对实现 PMN 的动机、方法论、挑战和研究机遇进行了全景式描绘。我们从回顾通信与雷达系统共存的研究工作入手，指出其在解决干扰问题上的局限性，随后引入 JCAS 技术。接着，我们在移动网络背景下构建 JCAS，并展望其潜在应用。我们继续简要回顾三类 JCAS 系统，特别关注它们在设计理念上的差异。然后，我们介绍 PMN 的框架，包括系统平台与基础设施、三类感知操作以及可用于感知的信号。随后，我们讨论在当前仅具备通信功能的基础设施上实现感知所需的系统改造。在 PMN 的背景下，我们梳理了激动人心的研究问题与潜在解决方案，归纳为九个主题：性能界、波形优化、天线阵列设计、杂波抑制、感知参数估计、感知模糊度分辨、模式分析、蜂窝拓扑下的网络化感知，以及感知辅助通信。我们通过列出上述主题的关键开放研究问题，并分享我们汲取的一些经验教训来总结全文。