C114讯 1月3日消息(水易)5G已经迈向5G-A正式进入下半场,而按照过去几代移动通信的演进节奏,6G的探索和预研势头正盛,ITU已经完成了面向6G的六大典型应用场景的定义,产业界则加速验证,部分6G技术5G化成为现实,尤其是在低空经济的推动下,通感融合甚至是通感一体率先发力。
“第三届6G前沿技术与趋势论坛”期间,vivo通信研究院6G专家丁圣利在接受C114专访时,就发展通感融合的内在驱动力,实现通感融合的技术路径,以及未来商业模式的前景等话题进行了解读。
通感一体是6G区别于1G到5G的标志性技术
“通感一体化是ITU定义的6G网络的六大场景之一,是6G区别于1G到5G的标志性技术之一。”丁圣利谈到,它能够充分利用通信网络的硬件、频谱、计算等资源提供无所不在的感知服务。
事实上,通信与感知源于两套完全不同的技术体系,由两套设备独立执行,并且使用两套频谱。通感一体化技术旨在共用一套设备和一套频谱来实现通信和感知两个功能,从而能够获得共享增益或者说协作增益,这将会大大提升网络整体效率和频谱利用率。
丁圣利表示,通感一体化的价值在于:对于网络内部,通感一体化能够获得更加准确的信道信息,辅助通信性能的提升;对于网络外部,通感一体化能够提供高精度感知服务,赋能智慧交通、低空经济、智慧生活等。
与此同时,通感一体化是以通信网络为基础,额外提供广域覆盖的感知服务,特别是在基于空口信号进行感知的场景下,无需增加额外的硬件,也不会对通信协议产生大的影响,在一定程度上相当于提供了免费的午餐。
“接近于免费午餐式的感知服务无疑将会具有重要的商业价值。”丁圣利强调,对于将来低空经济和智慧生活,感知能力是非常关键、不可或缺的基础条件,因此无论是从标准、技术、商业等多个维度,通感融合都会未来发展的重要方向,也是新的业务增长点。
丁圣利介绍,目前3GPP SA1定义了32个感知用例,主要分为定位类场景(对无人机、汽车、人、机器人等的定位、跟踪、测速等),模式识别类场景(生命体征检测、手势识别),环境重构类场景。这些感知用例的特点是场景碎片化,ToB场景相比ToC场景可能先落地。
不过在商业模式方面,丁圣利认为通感融合业务多部门协作的特点明显。例如低空需要运营商、厂商、政府部门、快递公司等协作,确定各部门的权利义务和责任,以及公益性质还是盈利模式还是二者兼而有之,再确定收费方和付费方。
据了解,vivo在通信技术领域始终保持着前瞻性的战略布局和持续的创新能力,并致力于为用户提供更加高效、稳定、安全的通信体验。早在2022年,vivo通信研究院就面向全球发布《6G服务、能力与使能技术》白皮书。在近期召开的2024数字科技生态大会期间,vivo全方位展示6G技术。
例如在低空通信方面,vivo以6G通信与感知一体化技术为核心,赋能低空经济,拓展移动通信技术角色, 6G通感双基地感知原型机可以实现基站和终端在A发B收模式下对“低空目标”轨迹进行跟踪,同时进行高带宽双向通信,进一步匹配“低空经济”场景,实现了无线通信和无线感知的结合。
通信服务为基础,提供尽力而为的感知服务
值得一提的是,通信与感知不仅仅是两套完全不同的技术体系,两者目标与机理也完全不同,因此通感融合设计存在不小挑战。在丁圣利看来,通感融合的关键在于,对通信系统产生最小影响的前提下,最大化感知业务的效用,包括:对内进行感知辅助通信、对外提供感知服务。
“我们认为通感一体化系统一定是以通信服务为基础,在此基础上提供尽力而为的感知服务。”丁圣利强调,感知功能必须以最小的代价来实现,包括:尽可能少地增加额外硬件(最好不额外增加硬件),尽可能少地占用现有通信系统的时、频、空域资源(最好不额外占用资源),尽可能少地改动现有通信系统的协议框架(特别是物理层协议设计,例如,信号波形、帧结构)。
基于上述考虑,vivo认为基于空口信号的感知是实现通感能力、网络效率和网络质量的三角平衡的最佳方式。
具体而言,空口感知在感知模式上属于双基地感知,能够避免增加额外的硬件去克服自干扰问题,无需对现有通信协议中的信号波形进行改动,还能够提供一定的感知SNR的增益。另外,基于空口感知实现通感融合,对硬件的特殊需求不高,主要是感知信号处理算法、以及信令流程包括网络侧的升级。当然,通信技术中超大规模MIMO技术的演进带来的硬件升级,也非常有助于感知性能的提升。
对于通感一体数字基础设施的构建,业界就复用地面移动网络还是新建,是基于Sub-6GHz还是毫米波有诸多讨论。丁圣利介绍,目前5G-A已经在做前期的标准化(场景和信道模型,以及可能的基站感知(部分感知模式)),大部分可以重用5G。同时,6G标准第一版本就会支持通感,包括更多的感知模式。
丁圣利也坦言,现阶段通感一体化刚开始进行场景和信道建模的标准化,技术方面还处于预研阶段,离最终的商业应用更是有一定的距离。从技术研究的角度,Sub-6G和毫米波都是实现通感一体化的候选频段,各自有其优点和局限性。例如,Sub-6G在技术实现上比毫米波相对更简单,但是Sub-6G的感知精度不如毫米波。
从硬件的角度,应尽可能地复用通信网络中的硬件,包括基站和终端。当然,在部分场景下适当地部署一些低成本的感知专用设备也是合理的。例如,感知专用终端具备终端的大部分特征,但是是固定部署在一些位置上,主要用来执行感知业务。
丁圣利表示,虽然通感一体化还存在许多问题需要解决,但vivo认为产业的出发点应该本着感知向善(Sensing For Good)的愿景,逐步攻关和解决各种各样的问题,最终造福人类。
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