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研究团队
杜伦大学：Yun XIAO, Enhao WANG, Yunfei CHEN, Hongjian SUN & Aissa IKHLEF
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Xiao Y, Wang E H, Chen Y F, et al. Communication-centric integrated sensing and communications with mixed fields. Sci China Inf Sci, 2024, 67: 219301
https://www.sciengine.com/SCIS/doi/10.1007/s11432-024-4152-9
英国杜伦大学的研究团队近日在Science China Information Sciences上发表快报，探讨了面向6G无线网络的通感一体化(ISAC)的新策略。该研究重点关注了6G技术带来的新挑战之一——显著的近场(NF)区域问题，这一问题对ISAC中的波束成形(BF)设计产生了影响。
与远场(FF)平面波模型相比，NF模型假设球面波。之前关于ISAC波束成形的大多数工作都假设了传统的FF模型，最近，NF ISAC的BF设计也引起了人们的兴趣。但这些研究大多都只考虑了NF或FF模型。在实际中，目标和通信用户(CU)可能处于不同的区域。在混合的NF和FF中，由于通信和雷达的工作范围不同，或者用户和目标的移动性不同，假设只有NF或只有FF会导致潜在的性能损失。
据此，研究团队提出了一种混合NF和FF的ISAC场景，其中双功能基站(BS)同时为多个NF和FF通信用户(CU)提供服务，并使用单静态设置检测一个NF目标。该研究的主要贡献包括为ISAC中的混合NF和FF设计波束成形器，并研究了由于信道模型不匹配而导致的感知性能损失。研究团队还提出了一种基于Dinkelbach SCA算法来解决通信性能公平性问题(FPO)。
实验结果表明，在混合ISAC系统中，使用混合模型的系统比使用传统FF模型的系统具有更高的平均CU信噪比(SINR)。此外，研究还发现，在混合模型系统中，随着感知信噪比(SCNR)约束的增加，平均SINR会下降，而在单一通信系统中，平均SINR保持不变，因为它们不受感知目标的影响。
这项研究为6G无线网络中的ISAC提供了新的视角，并为未来大规模天线阵列系统的设计提供了有价值的参考。
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