中国联通5G-A通感算融合技术白皮书 V3.0 中国联通 2022年5月 版权所有©中国联通研究院2022 1目录 1引言...................................................1 2无线通信发展历程.......................................4 3感知技术发展历程.......................................7 4通感算融合的必要性.....................................9 5通感算融合的可行性....................................11 5.1通信与感知频谱的趋同化...........................11 5.2关键技术发展的普适化..............................12 65G-A通感算融合的理念.................................14 75G-A通感算融合关键技术...............................16 7.1大规模天线与智能化天线阵列........................16 7.2面向通感融合的全双工技术..........................17 7.3基于人工智能及算力网络的通感融合技术..............18 85G-A通感算融合系统及架构.............................20 8.15G-A通感算融合架构..............................20 8.25G-A通感算融合设备形态研究......................22 95G-A通感算融合关键指标...............................24 105G-A通感算融合的典型应用场景及评价要点..............29 10.1无人机监管场景..................................29 10.2智能交通监控场景.................................31版权所有©中国联通研究院2022 210.3高铁周边环境感知场景.............................32 11总结与展望...........................................34 中英文对照及缩略语......................................35 参考文献................................................37版权所有©中国联通研究院2022版权声明 本白皮书版权由中国联通研究院拥有，并受法律保护。转载、编摘或利用其 他方式使用本白皮书文字或者观点的，应注明来源。 作者 中国联通 杨艳、李福昌、张忠皓、魏进武、李红五、马红兵版权所有©中国联通研究院2022中国联通5G-A通感算融合技术白皮书V3.0 版权所有©中国联通研究院2022 11引言 通信与感知融合/一体化简称通感融合/通感一体化，是 采用同一套设备、一张网络实现通信和感知两种业务，从而 实现通信网络任务外延化及感知业务普遍化。因此，通信和 感知融合是在5G-A阶段比较有代表性的新技术，具有较为 广泛的应用空间。现在通常来说，通信网络的部署范围较为 广泛，感知业务更容易部署在通信网络上，因此基于通信网 的通感融合网络及相关研究是当前的较为主流的研究方向。 通感融合后,一方面，通信网络可以承载感知的业务，从而 替代通信网和感知网两套设备同时存在的造成资源浪费的 情况，另一方面，感知与通感高度融合，可以打破现在通信 和感知之间信息无法互通的壁垒，通信可以依托感知的需求， 提升自身的能力。同时，算力和智能化作为现在网络的一个 必要因素，也需要在通感融合的研究中体现。 通信-感知-算力融合（通感算融合）/通信-感知-算力 一体化(通感算一体化)的技术的研究已经成为一个较为重要 的研究课题。国内标准化组织对通感融合分5G-A和6G阶段 分别成立了IMT2020通感组和IMT2030通感组，开展了5G-A 和6G通感融合的需求、技术、架构等方面研究。2021年5 月IMT2030（6G）推进组发布的《6G总体愿景及潜在关键技中国联通5G-A通感算融合技术白皮书V3.0 版权所有©中国联通研究院2022 2术白皮书》中预测，通信感知融合技术是5.5G/6G潜在关键 技术之一。2021年7月，IMT-2020（5G）推进组成立了通感 融合任务组，以通信产业融合为契机，以5G-A为技术实施 的第一场景，开展面向5G-A的场景、技术、试验和标准， 2021年9月IMT2030（6G）推进组发布《通信感知一体化技 术研究报告》，系统的阐述后5G时代的通感融合需求、场 景、关键技术等。 在国际标准研究中，2021年在3GPPSA2工作组，华为、 小米、联通等公司正在积极推进R18/R19融合通信感知（HCS， HarmonizedCommunicationandSensing）的网络架构及感知业务（SS， SensingService）研究。2022年3GPP已经在SA1初步完成首个 通感融合立项。 从目前的研究和产业发展分析，通感算融合在应用场景、 应用业务等方面的研究必要性方面还存在较大的研究空间， 同时在通感算融合的可行性方面也需要进行更为深入的研 究，此外，通感算融合系统或者网络需要在5G阶段的建设 目标和理念也不是很清晰，因此在2021年，联通就提出了 通感算融合的需求，积极参加各种通感融合的标准组织，担 任IMT2020通感工作组副组长，参加首个全球通感融合实验， 推动通感融合在国家标准化组织立项，在业界提出推进建议， 并尝试在北京冬奥会开展通感融合应用。 2021年5月，联通召开5G-Advanced技术联合创新发中国联通5G-A通感算融合技术白皮书V3.0 版权所有©中国联通研究院2022 3布会，发表了《推动新技术升级，布局新产业赛道，构建新 发展格局》的倡议，与华为共同发布了包含“智构新视界、 智享大上行、智慧超感知”三大赛道的智慧系列5G-Advanced 技术创新合作计划，首次提出感知作为通信行业发展的新发 力点。 2021年底联通合作伙伴大会上，联通和华为等合作伙伴 联合发布了业内首个《智慧超感知产业联合推进倡议》提出 了“智慧超感知”作为5G-Advanced提出的全新方向，将带 来更多应用场景可能，赋能智慧交通、自动驾驶、无人机管 理等领域，并邀产业各方共同探索“智慧超感知”的应用场 景、共同加速“智慧超感知”的产业构建，引领5G产业下 一个制高点。 本白皮书旨在通过回顾了通信和感知的发展历程，然后 通过从通信、感知和算力融合的必然性、可行性、通感融合 的理念、关键技术、网络架构和网络性能评价体系进行了全 面的分析。同时本白皮书也对5G-A阶段的通信和感知融合 的典型应用场景进行了遴选，并给出了建议的评价指标，为 后续通感融合建设提供了依据。中国联通5G-A通感算融合技术白皮书V3.0 版权所有©中国联通研究院2022 42无线通信发展历程 随着科学技术的发展和人们对于通信质量要求的不断 提高，移动通信经历了迅猛的发展。移动通信技术从最初的 模拟发展为数字，从语音发展为数据，从窄带发展为宽带， 从单工发展为全双工，移动通信经历了三十多年的爆发式增 长，目前已经渗透到了人们生活的各个领域，并成为推动社 会发展的重要动力之一。 回顾整个移动通信发展历程，可以将每一代移动通信系 统根据其标准要求、主要技术、应用业务及指标来定义。移 动互联网主要面向以人为主题的通信，技术的演进依赖于用 户的需求并向更好的用户体验发展。对比可见，移动通信向 着更快的传输速度、更低的时延即海量数据连接的方向持续 演进。面对多样化场景和差异化性能需求，以多样化的技术 如新型多址技术、大规模天线阵列、超密集组网、全频谱接 入、新型网络架构等方向提供针对性的解决方案。 通信技术在发展的同时，也开始逐步开展了初步的感知 业务的探索，如在3G阶段就提出了基于基站位置的初步定 位，在4G阶段进一步提高了定位的算法并开始探讨定位架 构的标准化，而在5G阶段正式提出了高精度定位及通感融 合业务。