基站+雷达：通感算一体化

《三国演义》开篇讲述了一个宏大的道理：天下大势，分久必合，合久必分。

在通信领域里，已有三足鼎立之势的“通信系统”、“感知系统”和“算力系统”，如果完成一体化，会是个什么样子呢？想象一下，通信网络仿佛是神经，算力系统如同大脑，感知相当于感官，三者深度打通，通信网络仿佛变成了一个自智化、价值化的系统。这就是今天的话题：通感算一体化。

01、什么是通感算一体化？

通信和感知——看似跨界的两个领域，其实有很多共同点：都需要使用无线电频谱资源。都需要使用硬件设备，比如天线、放大器、滤波器等。都需要进行类似的信息处理，比如编码、调制、解调、解码等。

说到通信，我们最容易想到的，就是通过基站和手机之间相互收发无线信号，我们就能上网、打电话，刷微博，和这个世界紧密相连。所谓感知，顾名思义，就是通过某些手段来探测周边环境的状态，如位置、方向、高度、速度、距离等，还可以判断物体的形状，甚至人的动作手势。这就不得不让人想到了雷达。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。

当前通信系统，网络架构复杂，硬件支撑规模庞大，是否可以通过算力的加持实现既能通信又能感知的智能融合系统呢？基站和雷达，能否来一场深度合作？

通感算一体化正是这种新型的信息处理模式，它将通信、感知和算力三个领域紧密结合在一起：动态数据通过高效的通信网络实时传输。感知设备对数据进行实时处理。智能计算系统进行数据分析和决策。

通感算一体化同时也意味着思维的转变与升级。

通信的重点是信息的可靠传输，感知的融合可兼顾传输信息的内容和用途的研究，算力的加入使得控制、执行等环节更加智能。因此，说通感算一体化是兼顾IT信息技术、OT现场控制技术、CT通信技术、DT数据技术的综合性领域并不为过。然而，实现思维方式的转变，需要通信、控制、数据等领域的专家们和工程师们的共同努力，突破学科边界，进行广泛的融合创新设计。

02、通感算一体化优势

通信集成感知：使无线网络具备感知新能力，打开无线价值新空间，构建未来无线标准跨代技术，通信网络同时也是感知网络，感知城市，感知世界，感知万物。感知算力辅助通信：利用感知和算力辅助来全面提升通信能力，降低时频资源开销，增强网络的实时性与稳健性，实现极致性能。实现多个功能之间的相互协作、资源共享，追求信息感知的分布性、智能控制的自适应性、系统整体的协调性。节省成本、提高效率，产生更强大的协同效应，创造新的应用场景。在5G通信网络基础上叠加感知能力，拓展5G业务边界和应用场景，提升网络价值。

03、通感算一体化的应用

通感算一体化可广泛应用于智能家居、智慧城市、智慧交通、医疗健康等方面。文档君为大家搜集了一些典型的应用场景。

智能家居

通感算一体化利用基站或者Wi-Fi路由器为智能家居系统提供更加丰富的功能。

智能家居系统里，通过不同姿势切换操纵电器，孩子或老人摔倒时的消息提醒，小偷进入房间触发安防报警。

还可以进行行为监测，用于身体健康管理、行为习惯分析等。

比如，通过对步态的精细化监测与识别，判断是哪位家庭成员，还可以进一步分析每一个家庭成员看电脑、看电视、睡觉、走动等活动的时间比例，活动区间以及睡眠质量等。

智慧交通

智慧车联网中的车辆行人感知，包括车辆入侵检测、行人入侵检测、自动驾驶等。

利用通信基站站点高、覆盖广的特点，实时、大范围、感知车道流量和车速信息，同时检测行人或动物道路入侵，有效实施道路监管，保障交通安全和提升交通效率。

智慧城市

低空安防：智慧低空场景的无人机感知，包括无人机入侵检测、无人机的路径管理、无人机紧急避障等。

为防止无人机入侵带来的泄密、碰撞、噪声等问题，在需部署低空安防区域的多个基站秒变雷达，再结合基站内部的算力资源，快速搭建低空安防系统，只要基站信号可达，就能实时定位和追踪入侵无人机，供安防系统下一步决策参考。

反过来，基于通感一体化提供的成像、地图构建和环境重构能力，系统可以化被动为主动，派出无人机进行侦察、物流派送等活动，并能根据多站感知能力，在未知的环境中执行自动导航和路径规划。

智慧医疗

通信感知一体化系统在实现高速通信的同时，还可以有效地实现健康监测和管理。

现有技术已经实现了利用通信信号实现人体的呼吸和心跳的监测。当发现呼吸和心率异常时，预警信息通过通信链路实时回传给用户，实现实时监测功能。

太赫兹成像和光谱检查也丰富了医疗保健领域的未来发展前景。太赫兹可以进行癌变组织、龋齿的检测，以及对汗液、眼泪、唾液、外周血和组织液的监测，未来基于太赫兹的通感一体化系统，可以随时随地监控健康状态，让一切病症无所遁形。

04、通感算一体化的探索

目前通感算一体化已进入热点探索阶段，通信和感知深度融合已经成为网络技术发展演进的新趋势，一些公司正在尝试将Wi-Fi或者5G信号与AI结合，不仅用于通信，还能实现感知。

2022年8月，中国联通携手中兴通讯完成业界首个单AUU通感算一体化验证测试，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。

2023年5月，中国移动研究院、广东移动联合中兴通讯在深圳率先完成业界首个“低频通感算一体化”低空多目标感知技术验证。

与此同时，全球首个“5G-A通感一体低空协同组网”于厦门成功试点。5G－A（5G－Advanced）通感一体技术，可实现对低空目标的实时感知，信息的及时传递，为政务服务提供了安全可靠的数据参考，也为城市低空资源的有序高效开发利用提供了新思路。为城市的经济增长开辟了新的空间，在优化传统的物流行业的运作流程，提升城市运行效率的同时，能让更多的无人机、物流等企业安全、安心地使用低空资源。

2023年12月，中国联通研究院和诺基亚贝尔结合光网络演进发展趋势以及传输设备中DSP芯片的强大数字信号处理能力，国内首次完成基于相干数字信号处理技术的通感一体现网应用验证，进一步提高光纤在传输中的安全保障和性能分析水平。该方案中，基于相干光信号DSP解调的内生光传感技术，结合强大的AI/ML算法，可以使光网络对外部环境变化进行感知、判断和反馈，使整个光网络的维护管理形成闭环，提高光纤通信整体的安全性，并增强光网络的服务能力。

通感算一体化，让我们体验到了通信、感知、算力领域融合的无限活力，只要创新和探索的脚步不停，未来的生活必将被改变。