2023年6月，ITU發(fā)布《IMT面向2030及未來(lái)發(fā)展的框架和總體目標(biāo)建議書(shū)》，將感知和通信融合確定為6G的應(yīng)用場(chǎng)景之一。那么，感知和通信融合存在哪些挑戰(zhàn)？運(yùn)營(yíng)商在該領(lǐng)域進(jìn)展如何？

4月16—18日，“2024全球6G技術(shù)大會(huì)”在南京舉辦，在大會(huì)首日的“無(wú)線通感融合”論壇上，中國(guó)移動(dòng)集團(tuán)首席科學(xué)家王曉云發(fā)表了題為《通感融合關(guān)鍵問(wèn)題與系統(tǒng)設(shè)計(jì)思考》的演講，從運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的視角，對(duì)通感融合提出了系統(tǒng)性思考。

“感知和通信融合是未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的重要特征之一，ITU將感知和通信融合列為6G重要場(chǎng)景之一，最終兩大技術(shù)將融合到網(wǎng)絡(luò)中，賦能低空經(jīng)濟(jì)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、智慧工廠等新業(yè)態(tài)。”談起場(chǎng)景需求，王曉云表示。

不過(guò)，通信和感知融合并非易事，這是因?yàn)橥ㄐ排c感知源于兩套完全不同的技術(shù)體系：通信追求承載效率，感知追求探測(cè)精度；通信的理論邊界是香農(nóng)容量，感知的理論邊界是克拉美羅界。目標(biāo)不同、機(jī)理不同，導(dǎo)致實(shí)現(xiàn)通感融合挑戰(zhàn)大、難度高。

此外，如果用一張網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)通信、感知兩種能力，那么既有優(yōu)勢(shì)又存在矛盾。優(yōu)勢(shì)在于，與雷達(dá)相比感知是泛在的，具有規(guī)模經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，可以通過(guò)網(wǎng)的協(xié)同實(shí)現(xiàn)高精度；矛盾在于，因?yàn)橥ê透械臋C(jī)理不一樣，“通感網(wǎng)”在一起會(huì)面臨通感能力、網(wǎng)絡(luò)效率、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量之間的三角沖突難題，通和感兩種能力相互制約，緊密結(jié)合在一起會(huì)對(duì)質(zhì)量產(chǎn)生影響。

為解決上述難題，中國(guó)移動(dòng)提出了網(wǎng)絡(luò)化通感一體的做法，通過(guò)“通感能力-網(wǎng)絡(luò)效率-網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量”三角均衡的理念，基于網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全局最優(yōu)的系統(tǒng)創(chuàng)新，以實(shí)現(xiàn)帕累托最優(yōu)。

王曉云表示，通感網(wǎng)全局最優(yōu)也面臨三大關(guān)鍵問(wèn)題。第一，資源競(jìng)爭(zhēng)。通信和感知在時(shí)、頻、空、功率域都會(huì)產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)，資源強(qiáng)約束下，如何設(shè)計(jì)高效的多維資源分配方法，破解效率與能力的矛盾？第二，協(xié)作感知。單節(jié)點(diǎn)感知受限于該節(jié)點(diǎn)的能力，精度提升存在瓶頸，如何充分發(fā)揮網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)，突破單節(jié)點(diǎn)通信性能、感知精度提升瓶頸，實(shí)現(xiàn)通感能力的提升？第三，干擾嚴(yán)重。時(shí)域干擾嚴(yán)重是網(wǎng)絡(luò)多年來(lái)面臨的問(wèn)題，通感引入以后，如何設(shè)計(jì)全局普適的動(dòng)態(tài)干擾識(shí)別與控制方法，以破解效率與質(zhì)量矛盾？

圍繞上述三個(gè)難題，中國(guó)移動(dòng)面向網(wǎng)絡(luò)化通感一體，提出點(diǎn)簇網(wǎng)多維協(xié)同系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法（SCN），以實(shí)現(xiàn)“可感知”到“高質(zhì)量通感網(wǎng)”的躍升。

其中，“點(diǎn)”是點(diǎn)協(xié)同（Single node level cooperation），指單點(diǎn)內(nèi)空口、硬件、算力等資源協(xié)同，實(shí)現(xiàn)通感資源高效調(diào)度，這是通感一體的關(guān)鍵基石。“簇”是簇協(xié)同（Cluster-level cooperation），指簇內(nèi)多節(jié)點(diǎn)間協(xié)作感知，實(shí)現(xiàn)精度的提升，這是提升網(wǎng)絡(luò)性能的必由之路。“網(wǎng)”是網(wǎng)協(xié)同（Network-level cooperation），全局節(jié)點(diǎn)間高效協(xié)同，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的干擾控制，這是強(qiáng)質(zhì)量的核心要?jiǎng)?wù)。

在王曉云看來(lái)，點(diǎn)簇網(wǎng)SCN既是遞進(jìn)關(guān)系，也是包含關(guān)系，從點(diǎn)協(xié)同到簇協(xié)同再到網(wǎng)協(xié)同層層遞進(jìn)，而簇協(xié)同和網(wǎng)協(xié)同歸根結(jié)底也需要點(diǎn)協(xié)同來(lái)實(shí)現(xiàn)。

“面向未來(lái)通感一體將至關(guān)重要，我們希望與產(chǎn)學(xué)研攜手合作，用全局最優(yōu)的系統(tǒng)方法實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化通感一體，圍繞點(diǎn)協(xié)同、簇協(xié)同和網(wǎng)協(xié)同實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的通感網(wǎng)絡(luò)。”王曉云如是說(shuō)。