随着移动通信技术的飞速发展,移动通信系统从2G一直演变到5G,空口传输能力不断加强,使 能的业务也向垂直行业不断延伸。如今5G已全球规模商用,5G发展将进入新的分水岭。2021年4月 27日,3GPP(3rd Generation Partnership Project,第三代合作伙伴计划)在第46次PCG(Project Cooperation Group,项目合作组)会议上正式将5G演进的名称确定为5G-Advanced(5G-A),标 志着全球5G技术和标准发展进入新阶段。除了5G原有的移动带宽增强、超高可靠低时延、海量机器类 通信的“三角能力”外,5G-A将向垂直行业更深领域扩展,加强智能维领域探索,从支撑万物互联到 使能万物智联,为社会发展、行业升级创造价值。而感知服务将是实现未来5G-A智能网络升级、扩展 行业应用的一个重要支撑能力,通信与感知融合成为5G-A一个重要演进方向。
通常,感知系统与通信系统具备不同的功能,二者独立存在。感知系统主要是获取周围环境或者 物体的信息,从而实现定位以及追踪等目的。传统的感知技术主要是依赖于无线电波、雷达、红外线 以及传感器等,例如,雷达是利用电磁波探测目标的电子设备。雷达发射电磁波对目标进行照射并接 收其回波,由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。目 前,雷达技术已经得到了广泛应用,比如机载、舰载、基地雷达等对目标进行检测和成像。而通信系 统主要是借助电磁波在自由空间的传播,保证通信数据的传递。
通信感知融合基于软硬件资源以及频谱资源共存/共享在一张网上同时实现无线感知与无线通信功 能。在5G-A阶段,通感融合旨在利用移动通信基础设施使能感知服务,实现一网多能,充分发挥移 动网络优势满足不同场景下的感知性能要求,同时借助感知服务可以为通信性能带来一定提升。一方 面,借助于通信系统实现感知维度的测量、降低感知硬件部署成本、发挥无缝覆盖网络优势有效扩展 感知范围;另一方面,基于对无线通信信道环境的感知、识别与预测进一步创新无线通信资源管理、 提升无线通信系统的性能。
未来通信感知融合技术应用场景较为广泛,可应用于大部分广域和局域场景,满足其通信和感知 的双重需求,如智慧交通、智慧低空、智慧生活、智慧网络等。通信感知融合将开启超越传统移动网 络联接的应用大门。为了使通信和感知高效共存,实现高性能的感知能力,产业需要共同推动通感融 合技术研究、共同定义标准感知功能与接口、加强试验研发验证基于通信网络的感知应用能力。在后 续章节中,本报告将主要研究分析典型场景下的通感融合应用需求,通过探讨利用移动通信系统作为 关键基础设施向感知领域延伸的能力与优势,进一步挖掘5G技术的核心价值,推进通信感知融合技术 研究与应用产业发展,为社会发展和行业升级创造无限可能。