恩智浦：6G通信与移动出行白皮书（11页）.pdf

《恩智浦：6G通信与移动出行白皮书（11页）.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《恩智浦：6G通信与移动出行白皮书（11页）.pdf（11页珍藏版）》请在三个皮匠报告上搜索。

1、白皮书6G通信与移动出行6G通信与移动出行利用联合通信与感测（JCAS）技术增强汽车安全特约作者：Dick Van Den Broeke、Wim Van Houtum、Kees Moerman、Ashish Pandharipande、Wim Rouwet与Mark Tomesen目录1.恩智浦专注于安全出行、安全连接与智能边缘2.围绕通信与移动出行的社会趋势与动态3.以感测为中心的汽车应用系统的可信度4.5G到6G演进过程中的技术问题5.增强汽车安全系统6.汽车UE与准确定位信息7.结论8.参考文献白皮书 6G通信与移动出行21.恩智浦专注于安全出行、安全连接与智能边缘恩智浦半导体NXP S

2、emiconductors N.V.（Nasdaq:NXPI）秉持“智慧生活，安全连结”的理念，不断改善解决方案，让人们的生活更加轻松、美好和安全。作为一家全球性嵌入式应用安全连接解决方案提供商，恩智浦不断推动着汽车、工业与物联网、移动设备及通信基础设施市场的创新。恩智浦拥有超过60年的丰富经验与专业知识，全球员工约31000人，研发工程师11000名，专利系列9500项。2021年，公司营业额达到110.6亿美元。基于公司在高性能混合信号技术方面的专长，恩智浦推动了汽车、识别与移动电子行业以及通信与智能网联自动驾驶（CAD）领域的创新。恩智浦的核心产品组合覆盖处理器与微控制器、汽车传感器（如

3、汽车雷达）、网络安全以及有线/无线通信等领域。无线通信是恩智浦的关键专业领域，而5G、超5G（B5G）以及6G则是恩智浦的目标产品领域。本文旨在构想超5G/6G通信的未来发展，并着眼于安全连接与安全出行。?1?三大汽车系统趋势正在推动互联汽车的未来发展1。首先，车云连接与远程信息处理正在重新定义关键用例，包括汽车安全与公共安全。其次，技术进步将增强以汽车为中心的车内体验、智能门禁及移动性。第三，车联万物（V2X）通信的兴起，与用于高级驾驶辅助系统（ADAS）和自动驾驶的其它传感器技术相辅相成。除了这些汽车连接技术，恩智浦将继续开发新的方法，将环境感测功能集成到通信网络中，从而增强汽车系统能力。

4、恩智浦博文2“6G联合通信与感测”介绍了数种增强道路基础设施（包括智能交叉路口）安全性的具体方法。爱立信3最近的一篇博客指出，感测能力将是未来6G网络的组成部分。在恩智浦的这份白皮书中，我们将从更广的角度阐述6G通信与移动出行。2.围绕通信与移动出行的社会趋势与动态如今，世界上很多新颖“事物”正在以更智能的方式观察、感知并与我们互动，人们的日常生活交织得越来越紧密。我们利用工程技术方面的进步，为互联设备增添感测能力，并为制造商提供通信技术与智能技术，帮助他们创建自动驾驶汽车与智能机器人等复杂的系统。6G连接将对交通与制造业的未来产生深远影响。6G技术涵盖信号波形、网络架构与拓扑、边缘计算方案、

5、目标应用及用例。本白皮书介绍了恩智浦如何看待6G在更广泛领域的发展，重点阐述了6G在汽车安全方面的应用。在开始之前，我们首先讨论一下与6G通信和移动出行相关的几个关键的社会进步驱动因素。然后我们再深入探讨一个关键的主题：整个系统的“可信度”。鉴于系统复杂性日益提高，加上公众对系统/数据完整性与可信度的需求居高不下，许多利益相关者都将可信度问题视为6G发展的一个重要考量。目标明确的网络是恩智浦6G愿景13的一部分。为此，我们非常看重在可信度较高的目标模型之上进行创新，如参考文献4所述。白皮书 6G通信与移动出行3更进一步，我们将讨论6G驱动因素，重点关注汽车生态系统对安全的高要求，并在最后举例说

6、明除了嵌入式汽车安全系统外，还可以利用汽车对汽车（V2V）与汽车对基础设施（V2I）的连接侧通信方案，并借助本地可用信息与本地通信渠道的优势，实现6G赋能的潜在安全提升。超5G（B5G）/6G下一代定位原理中描述了通过6G连接以及嵌入通信基础设施能力（如联合通信与感测（JCAS）技术）实现的增强功能。恩智浦在汽车半导体行业处于领导地位，拥有广泛的硬软件安全技术组合，在汽车功能安全与信息安全方面具有丰富的专业知识。恩智浦认为可信度是系统运行的全面保证，确保关键服务的性能符合业界对汽车系统的普遍要求。图2展示了移动出行与通信领域的几大动态。过去十年，汽车电气化加快了汽车技术的创新速度。但未来，汽车

7、的发展将不仅局限于动力源（化石燃料与电气化），还取决于其更广泛的功能。例如，电动汽车（EV）的创新与汽车信息娱乐系统的需求上升同步，许多司机和乘客会在电动汽车电池充电期间用信息娱乐系统来消磨时间。新的车内服务激增，使得对数据与通信功能的需求不断增加。随着自动驾驶汽车的不断发展，安全系统与V2V/V2I通信对数据使用提出了更高的要求。在完全自动驾驶的情况下，乘客可以将出行的时间加以利用，因此对数据吞吐量与数据完整性提出了严苛要求。汽车行驶过程中，信号的广域覆盖将变得至关重要，这推高了对蜂窝网络性能的要求。这是因为汽车乘客对信息娱乐与生产力的需求加快了移动网络的部署。图2的上半部分阐明了这一点，展

8、示了“由外到内”的市场驱动因素（可持续性、信息安全与功能安全）推动了生产力、交互性与信息娱乐对6G数据的需求。纵观无线通信/移动网络方面，我们看到网络容量需求强势推动着网络基础设施致密化。地域覆盖需求促使早期的蜂窝网络部署朝着广域覆盖的基站安装发展。目前，这一趋势有所加强，蜂窝设备的密集部署将站点间的距离（ISD）缩短到一公里内，以支持更高的网络总吞吐量。另一方面，将电信设备部署到用户附近，有可能进一步引导通信系统的无线技术收集重要的当地态势信息。这些信息可通过网络通信用来提高利益相关者的态势感知。这种方法将有助于新用例的实现，如人群监测与交通安全。恩智浦与爱立信在最近的博客（参考文献2、3）

9、中都列举了在交叉路口安全用例中运用增强感知的例子。这些文章?ISD1km6G?JCAS?/?JCAS=?2?6G?白皮书 6G通信与移动出行4表明，通过JCAS技术可以有效地利用现有的基础设施设备。图2的下半部分总结了这些发现，并说明了态势感知与网络致密化所描述的通信网络相关的动态，这些动态再次推动了对6G网络数据支持各种用例的需求。3.以感测为中心的汽车应用系统的可信度通信与感测能力的结合让智能系统获益匪浅。除了专注于通信，5G标准在演进过程中为通信平台增加了感测功能。这给通信带来的明显优势是：感测会让通信变得更加有效。例如，波束路径可以基于对环境中某些障碍物和/或物体运动的了解，做出更有效

10、的选择。我们来看看ADAS这样复杂的汽车系统，并探讨超5G/6G如何在提高其性能方面发挥作用。作为ADAS架构的一部分，我们认为，独立的时间关键型车载计算引擎将继续用于任务关键型任务，以协助安全驾驶、停车及其它操作。在这种情况下，6G网络可用于增强感知。任何系统能力的提升，无论是从5G迁移到6G，还是从今天的ADAS技术迁移到明天的ADAS技术，都必须提供足够的功能安全与信息安全措施。为了理解这一要求，我们将仔细研究可信度的概念。在可信度模型中，许多元素非常容易理解。该模型的上半部分（图3）显示了功能安全领域，从人类及其周围环境的角度将可信度的方方面面联系起来。该模型的下半部分显示了信息安全领

11、域，与系统和操作有关。回到移动出行模型（图2），选择性使用汽车系统的网络感测信息，非常需要功能安全与信息安全。我们来看一个以功能安全为中心的技术示例，这里的分布式感测旨在加强交通路口安全方面的感知。各种移动出行设备（如汽车）与固定设施（如交通信号灯）都可以使用6G JCAS，帮助车内人员增强对各个交通参与者的感知，并提供交通状况的详细视图。时间关键型用例应由本地机制处理，例如使用专用?3?V1.002021?7?15?工业物联网可信度框架基础文档（4）将可信度定义为信息安全、功能安全、可靠性、恢复力与隐私的组合。它还研究了这些因素在面对环境干扰、人为错误、系统故障和攻击时所做的权衡取舍。图3展

12、示了可信度目标模型。引述该文档中的内容：“可信度是指人们对系统按预期执行的信心程度。这需要对系统有所了解，包括相互作用与突发属性。”“在数字世界，面向整个系统环境，了解并妥善解决有关可信度特征的问题才能获得信赖与可信度。提供这方面的证据可以增强别人的信心。”白皮书 6G通信与移动出行5短程通信（DSRC）和/或蜂窝式车联万物（C-V2X）技术。然而，这些设备都不能独自构建出整体画面：它们离不开彼此间的协作。为了协同工作，感测数据流首先被传送到基站，然后再被传送到边缘云（一个地理位置靠近的云计算平台）作进一步的处理。此外，还可以将来自汽车系统的非时间关键型系统/培训问题分流到云端进行处理（边缘或

13、远程）。数据在各个阶段得到进一步的处理与汇总，从而可以创建出一个更完整的视图，以支持安全系统做出时间敏感性较低的决策。信息安全与功能安全一样，都是汽车系统的重要考虑因素。交叉路口用例2、3中描述的隐私敏感数据流通于各个分布式服务。隐私敏感信息包括附近行人的位置与设备身份信息（如智能手机）。这些数据应由一个值得信赖的计算平台来处理，并在该平台的保护下能够抵御各种威胁与攻击。同时处理的多个数据流应被充分隔离，避免数据泄漏。6G开发过程中的一个关键要求是纳入增强感知应用。预计6G智能网络与服务产业协会（6G-IA）5等各种联盟将研究讨论JCAS用例这个重要课题。虽然基于6G的解决方案创造的社会价值很

14、高，但这并不意味着，网络运营商、基础设施所有者与公共部门的收入模式就立马一目了然，他们都会有自己的利害考虑和解决问题的方法。6G发展需要整个行业共同发力，积极寻求一致的解决方案，从而实现未来的安全汽车系统。4.5G到6G演进过程中的技术问题从5G演进到6G将为最终用户带来更多网络容量与智能。增加感测等多种能力将提高智能程度，以及边缘云计算能力的扩大。我们首先看一下这些系统的基本容量与感测要素。本节将重点讨论以下课题：正交频分多址（OFDMA）技术 空间分集 减少小基站，网络致密化 新的频段选项与技术 联合通信与感测（JCAS）技术6G有望在当前使用的包括2/3/4/5G sub-6 GHz与毫

15、米波（mmWave）在内的频段建立OFDMA调制方案。事实证明，该技术在这些频段提供的数据吞吐量接近理论上的香农极限（通信信道的信道容量），同时它还能灵活地为单个用户分配携带数据的时隙和频段。对波形演进作持续研究以用于更高频段，旨在提高调制解调器的实施效率，其中无线社区贡献了许多建议，如演变的前向纠错（FEC）与低峰均功率比（PAPR）波形。第二要素是空间分集技术，它可以提高网络吞吐量，目前已在5G中投入使用。根据这一概念，只要发射器与接收器之间存在多个空间轨道，就可以在同一带宽内同时传输和接收多个独立信号。比如，一个5G基站可以在同一频段向多个用户同时发送多个窄波束（均携带不同的数据）。再比

16、如，使用单用户多输入/多输出（MIMO）架构时，单个用户可通过不同的反射轨道从同一个基站接收多个波束。如果用户收到四个这样的波束，即便这些波束覆盖的频率范围相同，理论上该用户的数据吞吐量都可以提高4倍。随着网络基本蜂窝小区面积的缩小和信号的本地化，容量还会进一步增加。只有火车站、体育场或购物中心这样人口稠密的地方，通常才需要在相对较短的距离内拥有最高的数据速率。然而，缩短距离与网络致密化需要更多的物理基站，而且每个基站的安装和维护成本都很高。随着3GPP网络的发展，工作频率也在增加，最终6G标准化将推动频段的提升，使低频段可能达到7GHz甚至24GHz6，并进一步扩展高频段到100GHz以上的

17、太赫兹频率7。一般来说，工作频率越高，信道带宽就越高，数据传输速率也会相应提高。波长缩短也有助于减少天线的物理尺寸及其相关成本。虽然路径损失可能会增加，但考虑到基站的致密化，系统容量仍在可接受的范围内。白皮书 6G通信与移动出行6图4展示了潜在的6G新频段。整体解决方案的一个关键要素是射频设备，恩智浦投资优化了制造技术，以支持不断扩大的频率范围。图4还表明，LDMOS与GaN等低频技术均已成熟，提高频率预示着将增加Si-Ge BiCMOS等硅技术的使用。6G的创新功能之一是大规模雷达感测能力。6G物理接口本身可支持感测，考虑到相关OFDM信号的带宽，它足以支持高分辨率雷达感测的需求。例如，5G

18、Hz射频带宽已具备3 cm的空间分辨率。波束赋形/MIMO技术提供了角度选择。利用无缝连接与大规模边缘计算（由遵循摩尔定律的CMOS路线图实现）的优势，可以将不同观测点的感测信息汇总成一个完整的3D地图。本文稍后将举例说明基于单个基站与处于移动状态的用户设备（UE）的定位问题。行业对感测与通信技术的集成表现出越来越浓厚的兴趣。IEEE通信协会明确肯定了这一趋势，该协会最近成立了“通信感知一体化”委员会，旨在探索该技术的新研究方向与标准化机会12。有多个原因促使在6G开发中使用JCAS技术：网络运营商可提高其网络的有效性。特别是，如果基站能够智能适应环境，波束控制会变得更加有效。其次，自动化（如

19、机器人）既需要通信，也需要感测，将这两种功能集成到一个硬件单元中，共享天线与无线硬件，会带来成本优势。最重要的是，如果没有足够的可信度，任何解决方案都不会被最终用户和服务提供商所接受。许多利益相关者都参与到这个生态系统中，多个研究与标准化倡议都正在进行中。例如，6G智能网络与服务产业协会（6G-IA）正在研究可信度的关键系统问题5。除加密技术外，可能还会探索其他安全技术，如硬件指纹和只将波束集中到可信赖的接收器。恩智浦与许多生态系统合作伙伴正在进行架构研发工作，旨在设计出能够在新频段（如5-24GHz与100GHz太赫兹频段）中运行的6G基站与UE。未来的太赫兹系统所面临的挑战与所需的波束赋形

20、精度和诸多实施限制有关，如天线间距非常窄（每个低至1.5mm）、与工作频率相关的重大路径损耗以及集中功率耗散。LDMOSSiGe BiCMOS5G4G3G3G2G1 MHz600 MHz15 GHz600 MHz600 MHz800 MHz2.1 GHz800 MHz 1.8 GHz2.7 GHz6 GHz26-30GHz37-47GHz100+GHz4 GHz100+GHz600 MHz15 GHzGaN6G?4?6G?6G?5G?3?白皮书 6G通信与移动出行75.增强汽车安全系统下面我们借由不同的汽车用例来探讨一下，未来的连接功能在汽车感知与安全方面可以发挥哪些作用。图5显示了汽车感测系

21、统的一个概念设置，以及汽车用例（加粗的案例强调了安全问题）与汽车安全相关的6G机遇。我们首先阐述了连接在汽车与感测系统中的一般作用。毫米波雷达是ADAS汽车感知的核心感测技术，旨在提高舒适性与安全性。恩智浦为汽车雷达应用提供可扩展的高度集成产品组合，以支持汽车安全性能计划，如欧洲新车安全评鉴计划（Euro NCAP）。汽车行业对ADAS的多个自动级别进行了定义。在自动驾驶L3级别中，驾驶员在“解放双眼双手”的驾驶模式下仍应保持警惕，并在面临复杂情况时接管对车辆的控制。自动驾驶级别越高，驾驶员与汽车之间的互动将越少。较高级别的自动驾驶对系统冗余提出了新的要求，原因是汽车将负责更多的驾驶功能。解决

22、方法之一是为汽车配备冗余的传感器配置，包括摄像头和雷达等传感器。在这种传感器配置下，可把汽车连接当作另一种方法，用来加强冗余并扩展感测性能，以支持ADAS功能。连接可以将汽车的感知能力扩展到其车载传感器的探测范围之外，并能感知到更远处的状况。无线连接还能使收集到的车载数据与附近的其他汽车、邻近的基础设施及远程后端系统共享，从而增强应用，并开创新的数据驱动服务。图5中的虚线框（A）部分表明，车载汽车自动化系统支持安全关键型驾驶，它由环境感知传感器、汽车内处理单元以及汽车控制与决策单元组成。V2I或V2X连接，如图5中B所示，可以支持汽车间的信号传递。V2I和V2X连接可实现各种警告信号传递，比如

23、交通超速、本地路况更新以及此类汽车连接部署更加密集后出现的各种防碰撞安全用例。连接速率提高后可以实现先进的应用，比如高清（HD）地图，预计高清地图将成为未来自动驾驶解决方案的一部分。这种地图技术提供广泛的属性，包括交通标志、速度限制、道路曲?5?BDCA?JCAS/?/?123?Sub 20GHz?JCAS?/?6G?/ABI Research?白皮书 6G通信与移动出行8率、人行横道及障碍物，精确度可达到亚米级。这些地图可在恶劣天气条件与感测视野被遮挡等困难场景下提供感知能力，以辅助汽车感测。例如，地图可以提供相关道路元素的信息，帮助汽车传感器提高探测能力，并提高自动驾驶决策的安全性。在自动

24、驾驶应用中，安全是根本，因此确保地图数据的完整性与时效性至为重要。从汽车到后端地图基础设施的高速无线连接，允许众包收集传感器数据，以协助高清地图绘制，并确保及时更新。此外，超低延迟通信能够实时提供导航辅助，以提升驾驶体验。高清地图与汽车定位和本地感测相结合，为实现更安全的驾驶提供了一个强有力的组合。汽车无线连接能够收集大量车载传感器、控制器及设备产生的数据，在高级分析与机器学习的基础上开创新的数据驱动应用与服务，如图5中的C所示。这些数据服务可以由远程云、基础设施边缘云或这些技术的组合来提供。远程服务在数据监测的支持下，可确保各组件与子系统的运行符合要求，并能及时发现任何性能异常。高级诊断与反

25、应式/预测性维护服务的提供，使汽车在行驶过程中的性能与安全得到了保证。在汽车生命周期所有权范围内，可通过无线远程升级（OTA）向最终用户灵活地提供大量汽车功能。高速连接支持收集大量数据，用于训练机器学习模型及其适当的部署与更新，进一步增强车载感测，并提高汽车决策的安全性。互联汽车可被视作移动的传感器，能够支持从环境感知与驾驶模式分析，到交通管理与环境污染监测的各种应用。如前所述，预计下一代6G连接将提供新的频段。具体来说，毫米波频段的频谱适合更密集的基础设施，这取决于无线电波的传播特性。不断加大毫米波连接的部署，为雷达感测功能被集成到道路基础设施中提供了可能。这些双6G频谱，以JCAS技术与高

26、精度UE定位的形式，为6G基站开启了新的功能。这些新功能，如图5中的D所示，可用于进一步增强汽车感测能力。在下一节中，我们将详细介绍定位与JCAS技术及其在汽车UE中的潜力。6.汽车UE与准确定位信息如参考文献8和9所述，汽车UE可以获得准确的定位信息，从而对其雷达能力进行延伸。在深入研究6G移动系统及以后系统的定位问题之前，有必要先梳理一些关键的术语。无线定位是指确定“状态”，也就是互联设备的位置与方向。此外，无线感测是指确定某个无源物体或现象（如尚未连接到网络的东西）的状态。最后，雷达指的是一种特定类型的感测技术。5G支持无线定位，主要依靠一种名为到达时间差（TDOA）的技术。基于TDOA

27、的定位需要几个时间同步的基站来执行计算，以确定准确的设备定位（3纳秒的误差相当于1米的定位误差）。这一要求有别于核心通信功能。在核心通信功能中，一个基站就足以提供通信覆盖。这样带来的问题是，在未知的传播环境中，从单一基站接收的信号能否进行感测。在这种场景下，以下两个目标与加强安全系统密切相关：1）我们要确定用户的位置。2）我们要知道用户的移动方向。要实现这两个目标，我们必须认识到，由于用户的位置/移动与基站的时钟不同步，我们必须知道用户的时间戳。获得位置与移动信息，应从建立一个传播环境地图开始。目标1）与2）似乎可以通过多路径探索来实现。即使视距（LOS）路径被阻断，仍可实现这两个目标。白皮书

28、 6G通信与移动出行9基站向用户设备发射信号（双静态场景）且用户收到不同传播路径的信号叠加，这时就会出现简单形式的多路径探索。在单静态场景下，雷达发射器与接收器处于同一位置。在双静态场景下，发射器与接收器处于不同位置。在双静态场景下，每个3D物体反射提供两个出发角（AOD）、两个到达角（AOA）及一个到达时间（TOA）。这些信息足以用来确定三个“未知数”，即位置坐标（x、y、z）。如果带宽和/或天线数量足够大，则可以解析出这些多路径分量，延迟也会给出角度信息。如果存在一定数量的多路径，则多路径的分辨率是可能实现的，如图6中的红线所示。多路径指的是灯杆（S1）（具有特定的AOA与AOD）等小物体

29、与墙壁（反射点通过“虚拟锚点”（XVA,1,.,XVA,4）表示）等大物体的反弹。此外，图6中的蓝线表示基站位置（XBS），绿线表示视距（LOS），汽车UE的位置为XUE，方向为UE。时钟图像象征时间要求。现在，即使只有一个基站，也可以对用户进行定位并绘制传播环境图。详情参见参考文献8。这种场景符合Hexa-X项目9的6G愿景，也符合本白皮书中提 出的观点。6G定位与感测愿景的实现，离不开高精度的定位性能及其与通信的紧密结合。?6?3D?2?AOD?2?AOA?1?TOA?3?x?y?z?8?Wymeersch?白皮书 6G通信与移动出行10举一个具有启发意义的例子：通过网络支持提高汽车安全，

30、从而实现精确定位的方案。众所周知，所谓的“城市峡谷”（大城市中高楼间的通道）会影响GNSS/GPS的接收。只有少数卫星可以收发信号，而对于那些可收发的卫星，不难发现，在附近建筑内的反射信号有时会比直接路径上的信号更强（图7）。这种情况会造成很大的定位误差，有时甚至会把汽车位置投射到建筑内的反射位置。这种定位误差会严重影响ADAS和自动驾驶系统的安全性与可信度。作为6G及以后网络发展的下一步，JRC2LS（“联合雷达通信、计算、定位及感测”的缩写）对延伸传统的联合雷达通信概念9提出了构想。这意味着，不仅要将雷达与通信集成到一起，而且还应从更广泛的意义上，将其与云计算、定位及感测相结合。JRC2L

31、S策略与恩智浦对边缘计算的长期看法不谋而合。要实现这一愿景，还需解决太赫兹信号、新波形、新基础设施卸荷、可重构智能表面（RIS）、高定向波束赋形及基于模型/数据驱动算法等领域的技术挑战。重要的是，要了解不同技术相互加强的效果。由于波束赋形高度定向，感测与通信之间应该会形成更大合力。摈弃传统的权衡取舍，通过协调的方法进行定位，则定位越好，通信就越好，反之亦然。恩智浦认为，6G及以后的系统的发展将受到极端条件下的通信、定位与感测用例的驱动，这些是5G所无法支持的。这些能力与恩智浦的通信系统与汽车雷达系统组合相辅相成。此外，恩智浦拥有深厚的硬件经验，可以解决最重要的挑战之一：开发面向6G及以后网络的

32、射频硬件。因为6G涵盖毫米波乃至太赫兹频段的各种频段，所以在射频/无线技术与设计方面存在诸多挑战，只有克服苛刻的传播信道特性才能建立高质量的通信链路。同时，能耗问题也令人担忧，它成为了整体解决方案的另一个制约因素。汽车生态系统对增强城市感知有着强烈的需求，随着6G的兴起，这个问题可以通过新建密集网络得以解决。在城市地区，由于高层建筑和密集交通阻挡了摄像头、雷达与激光雷达等视距传感器，车内传感器在感知方面存在问题。通过6G增强数据来扩展感知，对进一步提高交通安全、监测与管理至关重要。6G通信与感测可以通过几种方式支持态势感知。首先，可以在固定的6G基础设施中添加JCAS，以增强汽车感知能力。利用

33、现有的通信天线阵列进行感测，系统的性能可以与雷达相媲美。数据可以在边缘进行处理，结合基站上共享的多个天线的信息。JCAS将增强车内感知，因为通信基础设施的建设能够扩展车内传感器的能力，增加感测覆盖距离（可通过多个蜂窝基站实现），并能感测到汽车视角盲区。例如，在有高大建筑物的路口“环顾四周”，以及从汽车的角度观察被卡车等大型物体遮挡的车流。这些新功能为车载视距传感器（摄像头、激光雷达、雷达）提供了宝贵的信息。?7?GNSS?白皮书 6G通信与移动出行11利用6G的定位功能，特别是配备了JCAS的基站，可大大增强可信度。基础设施可以使用安全的6G或V2I链路共享增强位置信息（参见图5 D），从而可

34、以检测到GNSS位置的异常，并通过汽车系统予以纠正，获取更可靠、更准确的位置信息。使用安全的低延迟14通信，即使用V2I或6G蜂窝通信（如通过使用目前由ETSI制定标准的合作式感知服务），所产生的位置信息也可以与附近环境中的汽车实时共享。共享信息可提高车内态势感知能力，补充实时车内数据以及从云端获得的更多静态数据，如已知的交通拥堵、计划中的道路维护作业等，同时为汽车的观察增加一定程度的冗余。恩智浦最近的一篇博文“6G网络中的联合通信与感测”2提出了一个重要用例：交叉路口的安全。其他用例包括右转弯汇流辅助（视线被建筑物挡住）、汽车视线看不到的实时障碍物检测，以及弱势道路使用者（VRU）警告。目前

35、已经定义了许多用例，未来还将设想出更多的用例11 a、b、c。收集到的数据也可供城市道路基础设施使用。6G安全边缘15计算的详细的实时交通数据，大大增加了可用的信息，弥补了其他数据传感器来源数据的不足。根据IoT Analytics的研究，“交通监测与管理”在十大智能城市用例中排名第二，仅次于“互联公共交通”10。汽车安全有一个广泛的生态系统，它不仅为设备厂商，也为交通管理链中的各个组织提供了商业潜力。例如，网络运营商能够利用收集到的额外数据进行变现。道路基础设施运营商可以使用这些数据来落实先进的交通管理与安全用例，同时还能降低成本，因为维护成本较高的静态交通传感器（如线环）可被更灵活的技术所

36、取代。当地政府可能会看到事故的减少和交通流量的改善。而车主通过订阅这些数据或收到道路运营商发出的警告，可以体验到更高的安全性，并缩短行驶时间。7.结论超5G/6G涉及到各种主题，如信号波形、网络架构与拓扑、边缘计算方案以及各种应用与用例。在6G与移动出行领域，我们看到了以下关键机遇：小蜂窝基站主导的6G网络致密化，加上具有更高带宽的新频段开通，将以感测与定位的功能形式，实现连接与环境感知的融合。6G技术的大带宽提供高数据速率连接，赋能数据与机器学习驱动的应用。这些新的6G功能将为增强汽车安全以及创造新的汽车服务带来新机会。恩智浦与互联汽车生态系统的其他主要参与者一起，为实现这一愿景做好了充分准备。恩智浦拥有关键的无线技术，可以解决新频率范围所面临的各种挑战。?8?JCAS?