5G-A通感一体典型场景技术解决方案白皮书

通信感知一体化（IntegratedSensingandCommunication,ISAC），简称通感一体，作为5G-A重要创新技术之一，为移动通信网络发展带来蓬勃驱动力。通感一体技术的革命性创新在于，通过复用一套设备构建两张网络，实现通信与感知两种业务深度融合，拓展通信网络的功能边界，亦为感知业务的普遍化应用奠定基础。 通感一体技术的引入，使得通信与感知两网信息协同交互，实现通信环境重构与感知性能优化的双向互补，提升整体网络性能。随着算力和智能化成为现代网络建设不可或缺的部分，通过集成先进的计算和智能感知处理技术，通感一体网络能够更高效地处理和分析海量感知数据，为各种应用场景提供更为精准、快速的感知服务。 本白皮书回顾了通感一体技术的发展历程，介绍了目前国内外标准化进展，深入阐述了通感融合业务指标定义、技术方案与组网方案，并重点呈现了通感一体典型场景和解决方案，为推动通信感知一体技术方案创新、落地网络建设和未来产业发展提供有效参考。 目录 一、发展背景概述............................................................1 1.1发展背景.............................................................11.2技术能力.............................................................21.3服务价值.............................................................21.4发展规划.............................................................3 二、典型应用场景............................................................3 2.1低空经济.............................................................32.2低空安防.............................................................42.3航道管理.............................................................42.4海面监测.............................................................52.5地空一体.............................................................52.6其它场景.............................................................6 3.2.1成熟指标.......................................................73.2.2细化指标.......................................................93.2.3创新指标......................................................10 4.1.6感知平台......................................................134.2规划组网方案........................................................134.2.1规划方法......................................................134.2.2站址结构......................................................144.2.3干扰控制......................................................144.2.4移动性管理....................................................154.3场景解决方案........................................................154.3.1低空经济......................................................154.3.2低空安防......................................................164.3.3航道管理......................................................184.3.4海面监测......................................................194.3.5地空一体......................................................20五、总结与展望.............................................................21缩略语列表..................................................................23参考文献....................................................................24参编单位及人员..............................................................25 一、发展背景概述 1.1发展背景 通感一体技术借鉴雷达探测理论，实现了通信与感知功能的深度融合，依托先进的信号处理算法和通信技术，赋予了通信网络对环境和目标对象的全方位感知能力，能够输出距离、速度、位置、角度等关键信息。 近年来，随着我国低空经济政策的相继出台，通感一体技术迅速成为市场关注的焦点，产学研各界正积极推动标准化与产业化进程，力争早日实现通感网络商用落地。 政策方面，2021年，中共中央、国务院发布的《国家综合立体交通网规划纲要》首次将低空经济纳入国家规划。2024年1月，国务院、中央军委联合颁布的《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》正式施行，标志着我国无人机产业进入“有法可依”规范化发展新阶段。同年3月，低空经济被首次写入全国两会的政府工作报告，并作为新兴产业之一，纳入新质生产力的范畴。 需求方面，广东、浙江、安徽、湖北、云南等省份，纷纷展现出对通感一体技术的迫切需求，涉及无人机配送、巡检、海域监控、机场安全管理等多个领域。这些需求不仅对网络能力提出了新的要求，也为各行各业的数智化转型提供了技术动力。 标准化方面，国内IMT-2020（5G）和IMT-2030（6G）推进组积极布局，深入探索通感一体技术的应用场景和空口技术方案。2022至2023年间，连续发布了《5G-Advanced通感融合场景需求研究报告》、《通信感知一体化技术研究报告》、《通感融合系统设计研究报告》等相关文献。第三代合作伙伴计划（3rdGenerationPartnershipProject,3GPP）国际组织正积极推动通感一体化技术的创新发展，目前正致力于R19版本中的感知信道模型和网络架构等前沿研究，标志着该技术研究正迈向深入探索和快速发展的新阶段。 产业方面，国内外多家主设备商布局通感一体化技术研究与产品研发，在中国移动提出的中低频通感一体技术路线的引领下，逐步开展了实验室测试与外场性能验证工作，初步满足低空经济、低空安防等典型场景的通信与感知需求。 1.2技术能力 中国移动充分发挥高低频协同优势，在研究毫米波通感能力的同时，率先提出4.9GHz中低频通感一体技术路线，创新构建业内首个“新设备、新波形、新空口、新天线、新指标、新工参”通感技术体系，推动网络向能力多元融合方向演进。 作为移动通信网络演进过程中的全新范式，通感一体具备以下技术能力： 空口联合设计能力。通过共享频谱资源，同步优化空口设计与通信协议，实现了通信数据和感知信息的双向融通，通过调整信号调制方式、编码方式以及帧结构等关键系统参数，可实现通信与感知性能的动态联合调优。 软硬件设备共享能力。通信与感知共享天线、射频模块等设备硬件资源，有效提高了设备集成度和工作效率，并实现了通信与感知功能软件算法协同优化。 环境感知与孪生能力。利用无线信号传播特性，实时感知并反馈环境特征与物体信息，精准描述物体位置、速度等基本信息，生成连续运动轨迹，并对物体形态、姿态等更复杂信息进行精确感知，赋能网络数字孪生。 数据与服务开放能力。感知数据不仅可以直接在感知平台上呈现，还可根据客户需求，与其他系统集成，进行多源数据的融合处理，将感知结果以多样化的形式展现给不同客户，提供定制化的服务体验。 1.3服务价值 通感一体技术极大地拓展了移动通信网络的服务边界，为用户提供了更加精准、智能、高效、广泛的感知服务。 助力低空产业发展。通感一体技术可对各型无人机、通航飞机、飞鸟、空飘物等目标进行三维空间定位与识别，应用于低空飞行航路监管、重要区域低空入侵检测，实现对低空感知目标的实时监控、跟踪、安全预警等功能，同时可提供低空通信能力，赋能低空经济，保障低空安全。 增强航道海面监管。航道蜿蜒绵长，海域面积辽阔，通感一体技术可对江河湖海等水域各型船只进行感知，提供实时的船只高精度定位、航迹追踪、船只身份识别等服务，助力航道规划优化，提升水域管理效率。 赋能地空一体管控。通感一体技术充分发挥其垂直感知与通信覆盖的优势，兼顾低空飞行器及空飘物的监测和地面车辆、行人的安全监管，大幅提升了立体空间内低、慢、小物体的管控能力。 支撑智慧城市建设。通感一体技术能够采集交通、建筑、气象等关键环境数据，掌握车辆行驶状态、预警道路突发情况，探测桥梁形状变化、提醒建筑结构异常，预报大风降雨、沙尘暴等极端天气，助力政府高效调度城市资源，减少事故发生概率，保障市民生活安全。 促进智能家居升级。在室内场景中，通感一体技术能够实现住宅入侵检测、人体姿态监测、行为异常告警等功能，为家庭提供全方位的安全保障，有效提升家庭人身及财产的安全水平。 1.4发展规划 中国移动致力于推动通感一体技术的突破创新与应用，助力构建广域泛在智能感知与数字化经济社会。基于“一网多能、两业融合、多维兼顾”的设计原则，构建了数据层、网络层和应用层三层协同技术体系，攻关多项关键技术，布局多项商用能力。 中国移动正积极引领通感一体产业发展，2024年率先启动4.9GHz通感一体规模组网试点，将聚焦低空经济、低空安防、航道管理、海面监测、地空一体五大典型场景，携手行业龙头客户，深入挖掘业务需求，计划在不少于十个省份，部署数百站规模，充分验证产品与网络能力，打造核心技术能力，持续推动产品成熟。同时，将打造一系列重点行业的通感一体示范应用案例，探索落地商业模式，实现“点状突破”，力争在2024年底前具备通感网络预商用能力。 2025年，中国移动将力争“串点成链”，实现通感一体技术的规模发展。此外，中国移动还将积极与产业伙伴合作，共同构建一个开放、协作、共赢的产业链生态系统，为通感一体技术的长远发展奠定坚实基础。 二、典型应用场景 2.1低空经济 低空经济作为新质生产力的新兴赛道之一，发展空间巨大，加快低空通感基础设施建设，助力低空业务发展尤为重要。 低空经济主要指以低空空域(3000米以下区域)为依托，以各种有人和无人驾驶航