2023年巴塞罗那世界移动通信展期间，中国联通与中兴通讯携手展出了业界首个单AAU通感算控一体化技术验证成果，全方位展示中国联通与中兴通讯在通信感知融合领域创新方面的最新成果，共同加速多模态业务融合创新。

中国联通联合中兴通讯，在通感算控一体化技术验证上展开多项合作，并在上海完成了“低空无人机通感算控一体化验证测试”。此次测试，以低空园区安防应用场景为背景，采用单AAU实现通信和感知信号的发送和接收，通过通感算控一体化系统对低空无人机进行实时感知、监测、通信和控制。测试结果显示，低空无人机的感知精度达到亚米级、探测距离超过1公里，通信和感知过程中性能良好稳定。

什么是通感一体化？

通感一体化，就是通信感知一体化。换句话说，就是通信和感知进行合体。

话说，这世间的万事万物，大抵都是相通的。

通信和感知这俩看似八竿子打不着的东西之所以能合体，必然是它们在最底层共享着同样的基因。

对于通信，我们是非常熟悉的。通过基站和手机之间相互收发无线信号，我们就能在那块小小的屏幕上打电话，听音乐，刷视频，和这个世界紧密相连。

感知，顾名思义就是通过某些手段来探测周边环境的状态，物体的位置、方向、高度、速度、距离，还可以判断物体的形状，甚至人的动作手势。

这不就是雷达的工作职责吗？

雷达的基本原理，就是发出无线电信号，然后通过探测和分析接收到的反射信号来进行高精度的感知工作。

简单来说，当无线电信号遇到不同介质或物体时，它们会由于反射、折射、散射而产生不同的变化。如果我们能够准确地测量和分析这些变化，就可以得到物体或介质的特征信息，比如形状、大小、位置、材质等。这就相当于雷达用无线电波“感知”到了物体或介质。

除了普通雷达，还有激光雷达、计算机断层扫描、磁共振成像等设备也能提供专业的感知能力。

这下发现通信和感知的相通之处了吗？

首先，通信和感知都需要使用无线电频谱资源，而频谱资源是非常稀缺和宝贵的。如果能够让同一个无线信号既能传递信息又能进行感知，那么就可以节省频谱资源，并提高频谱利用率。

其次，通信和感知都需要使用类似的硬件设备（比如天线、放大器、滤波器等），而硬件设备也是非常昂贵和复杂的。如果能够让一套设备既能支持通信又能支持感知，相当于节省了硬件成本。

再次，通信和感知都需要进行类似的信息处理（比如编码、调制、解调、解码等），这个过程是非常复杂的。如果能够让一套算法既能实现通信又能实现感知，以有限的代价换来了翻倍的能力，想必也是极好的。

可以看出，基站是为“通信”而生的专门设备，雷达则是专为“感知”而存在的，它们虽然在表面上看起来迥然相异，却早已将根紧握在地下，叶相触在云里。

如果能在基站里面融入雷达的功能，采用一套设备同时实现通信和感知的功能，并达到通信辅助感知，感知辅助通信的化境，对两者均可谓是一种涅槃重生般的双赢。

如上所述，通信和感知系统的融合，就叫做“通信感知一体化”，简称“通感一体化”或者“通感”。

狭义的通感一体化是指具有上面提到的有测距、 测速、测角、成像、目标检测、目标跟踪和目标识别等能力的通信系统，早期也叫做“雷达通信一体化”。

而广义的通感一体化，则是指具有感知一切业务、网络、用户和终端，以及环境物体的属性与状态的通信系统，其在感知的上可具有超出传统雷达的能力。

随着5G频谱从传统的Sub6G向毫米波拓展，波长的减少让感知的能力不断提升。因此，在5G的下半场，也就是5G-Advanced阶段，通信感知一体化被纳入了标准化的议程。

在未来的6G，频谱将拓展到太赫兹，感知的能力会更进一步增强，给我们带来更大的想象空间。

6G网络提升对物的感知能力

6G会从移动通信向移动信息转变，过去移动通信是传统的数据传送服务，6G会转向信息服务的全过程，包括感知、通信、存储、计算、处理服务。因此在6G的基础设施建设中，“通感算”新型架构成为一个非常关键的基础性架构，通感一体化也成为在学术界、产业界非常热的技术。

“通过通信技术与感知技术融合，实现通信网络与感知网络协同，从而提供更好、更智能的服务。”中国通信标准化协会理事长闻库表示，“今年2月份的数据显示，物联网移动用户数又增加了6000多万，达到19亿，所占比例大大超过手持终端。从移动物联网角度来看，通感网络是利用移动通信设施感知未来物理世界的一个新的重要方案。”

“通感算融合网络架构设计应该具有多要素深度融合、多频段协同、网络协作三大特征。”中国科学院院士尹浩认为，“当前，通算、感算、通感两两结合已证明可行，为满足6G业务新需求，需要通感算三者进一步深度融合。”

首先是通算融合，促进感知维度的拓展。通信功能支撑感知信息交互与汇聚，实时共享的算力来支撑多样化感知数据的融合处理，通与算相互结合，拓展了感知维度和深度。其次是感算融合，促进通信性能的显著提升。网络设备通过感知获取丰富的环境信息，并借助网络算力完成对环境的重构、信道估计等过程，让网络对移动通信环境具有一定的先验认知。最后要实现通感融合，促进算力的泛在化。

“在通感算多频点协作的网络中，10GHz以下的频段可主要用于粗粒度广范围的信息探测，为高频段提供初级感知信息以及通信可靠性保障。”尹浩说，“毫米波、可见光、太赫兹等频段，基于低频段的控制信息按需开启，并基于初级感知信息快速提供高精度感知能力以及高速率的数据传输业务。”

“中兴通讯作为一个设备商很早就投入通感相关研究，我们的原型机已经做了两代。”中兴首席科学家向际鹰表示，“现在的基站也不是一点通感能力都没有，例如可以定位，但是也有很多缺陷，空口资源、算力资源以及网络架构上都有缺陷。”

有利的条件是5G本身有大规模天线技术基础，大规模天线对于感知是非常友好的；而且高性能芯片也更多了，因为5G本身要求的算力密度非常高，计算强度非常大，95%的计算都在芯片中。因此6G的通感算有实现基础。面对通感算方向，向际鹰认为AI在其中会发挥很重要的作用：“我们经过原型机的制作发现,在感知领域如果没有AI的话可能根本玩不转。”

智慧交通、智慧低空迎来“第五元素”

大家知道，近年来人们憧憬并为之努力的智能世界有三个层层递进的特征：一是万物互联，二是万物感知，三是万物智能。其中万物感知是基础之一，感知的信息越丰富，联接的数据就越翔实，通过计算产生的智慧就越强大。在这样的大背景下，通信感知融合需求被逐渐发掘，并在关键领域显露巨大应用潜力。

通感一体为智慧交通和自动驾驶开辟新赛道

在智慧交通领域，自动驾驶被认为是美好的未来，当前业界面临一个共同的难题：虽然新旧造车势力纷纷上马自动驾驶，但在传统技术赛道上，无论配置多强大、算法多厉害，都不敢公然宣称商用高级别自动驾驶。根本原因就在于Corner Case的存在，单车无法将Corner Case的概率降低到可以接受的程度，无法解决“鬼探头”、异常入侵等问题。

传统技术赛道上，业界的做法一种是在视觉算法上不断学习精进，让汽车更具慧眼。然而这种方式在面对那些没有学习过的特殊场景时表现得束手无策。另一种是从人眼到机器眼，在纯视觉基础上增加传感器和雷达。这虽然能够解决阴天、雨天、黑夜中的视力问题，但仍然没有跳出车内视角，以至于遇到遮挡、突发情况时，仍然难以收集足够数据及时做出反应。

“不识庐山真面目，只缘身在此山中”，经历挫败后人们意识到自动驾驶的下一步必须跳出单车智能，追求车路协同智能，彻底打破视野局限。然而要想让“人、车、路、环境”都实时可感知、可联接、融合计算，传统方案在技术实现和成本效益两个层面遇到了“鱼与熊掌不可兼得”的挑战，以至于进展缓慢。

5G-Advanced通感一体技术，将感知能力原生融入通信系统，利用连续覆盖的5G网络来探测物理世界，以较小的感知资源消耗提供高精度、高分辨率的测距、测速、定位等感知能力，在为道路提供连续无死角的感知能力基础上，通过5G大带宽能力将道路感知与车辆感知互联融合，再结合边缘计算、AI等展开智能计算，可以说为汽车开了“天眼”，在解决自动驾驶的Corner Case难题上开辟了新的技术赛道。

通感一体让低空无人机实现灵活高效与安全可控兼得

除了地面交通，空中的交通也在发生智变。尤其是随着无人机在巡检、测绘、农业、物流等行业的逐步应用，低空经济概念兴起并日益火热。然而目前无人机主要是在隔离空域内飞行，若要普及必将面临航空安全、公共安全等多个方面的诸多问题。

以市场空间巨大但仍未规模应用的无人机物流为例，其可以高效解决最后一公里配送的人力及效率问题，但随意乱飞造成的隐私泄密、空中碰撞、噪声干扰等问题也显而易见。参照智慧交通，智慧低空的“人、机、航线、环境”感知协同同样需求迫切。

目前低空无人机安防市场多种探测方案并存，但都面临技术、效率、成本等诸多限制，5G-Advanced通感一体技术可以发挥5G网络优势，让通信和感知共用资源、共享成本实现更好的感知性能及成本效益，一方面能够满足低空无人机联网作业的大带宽通信需求，实现无人机的实时控制和载荷数据的实时回传；另一方面又可实现位置、速度、航道、禁飞区等信息的连续感知探测，确保无人机依法依规飞行，同时防范非合作无人机入侵导致的各类安全事故。

由上可见，面向智能世界，感知能力的需求无处不在。特别是在诸如以自动驾驶为主要表征的智慧交通，以无人机作业为代表的智慧低空等领域，感知能力堪称保障汽车、无人机等设备高效运作，同时不会陷入混乱的“红绿灯系统”。5G-Advanced通感一体测试验证的成功，无疑将赋予汽车、无人机等设备超越联接的更丰富的体征，大幅提升它们的感知能力。

总结

通感一体化的目标不在于取代雷达、摄像头或者其他传感器，它的最大优势在于“顺势而为”。

这是因为，基站作为通信基础设施是无处不在的，且在铁塔上，电源、天馈、传输等资源均具备，如果只需通过软件升级就可以拥有感知能力，何乐而不为呢？

文章来源： 极客网，感知芯视界，中国电子报，通信老柳