武刚：无线通感融合产业价值凸显
2024年4月16日至18日，由国家6G技术研发推进工作组和总体专家组指导，由未来移动通信论坛、紫金山实验室主办的2024全球6G技术大会将在南京召开。大会围绕6G愿景共识，一同探讨6G技术和业务的未来蓝图，旨在6G标准启动前推动凝练全球共识。
在6G新场景与新指标体系中，通信与感知融合被认为是6G网络的重要技术特征，是实现信息服务全过程的重要环节，业界正积极开展技术与应用验证。
大会前夕，大会平行论坛“无线通感融合”论坛执行主席、电子科技大学武刚教授接受C114专访。武刚指出，值得关注的6G使能技术，若按物理层与网络层简单划分，物理层有通感一体(Integrated Sensing and Communications, ISAC)、全双工、极大规模天线与新型多址等技术，网络层则是以支持无线接入网(RAN)智能化为代表的AI for Network新技术。他非常看好6G应用场景中的通感一体化与泛在连接场景，将在车联网、无人机、NTN、无源物联、确定性工业运营等领域有广泛应用价值。
通感融合产业价值不会“缺席”
去年6月，ITU（国际电信联盟）发布《IMT面向2030及未来发展的框架和总体目标建议书》，标志着6G研究进入了新阶段。在这个关键的窗口期，国际组织、高等院校、运营商以及核心企业正加速布局6G技术研究与合作，共同推动通信技术向“万物智联，数字孪生”迈进。
武刚指出，6G的愿景框架、技术趋势及能力指标体系已愈发清晰，已经处于雏形的技术框架与愿景的适配阶段。“与5G发展同期相比，6G的框架更务实；因为在5G发展过程中，对新场景、新业务的能力需求，在工业界、运营商与学术界都逐渐形成了共识。”
感知和通信融合是未来网络重要特征之一。在武刚看来，通感融合的应用场景，能预期的有车联网、无人机联网及智能家居等ToB与ToC的新业务场景。目前Rel-19中建议ISAC的优先应用案例包括特定区域的入侵检测、重要设备的检测和跟踪、面向自动或协同驾驶的汽车操纵和导航，以及针对混合现实终端与工厂场景中自动导引车（AGV）的检测和跟踪。
产业价值方面，武刚认为，“可能不会立刻兑现，需要一定的时间。”他列举了两点原因：一是通信辅助感知的价值需要体现在用户愿意购买或付费的增值服务中，或者体现在运营商降低运维成本或碳排的收益中；二是感知增强通信，需要综合看实现感知所付出的代价与通信增强后收益的最佳平衡点，比如需要优化感知引入的资源-功率-算力开销与通信的时延/速率等收益，尤其需要解决感知精度、分辨力、有效距离与各类无线资源的最佳适配问题；第三，目前包括WiFi、蓝牙、UWB都有支持通感融合的候选技术方案，蜂窝通信系统的通感能力如何与端侧短距通感能力协同，也是需要产业界与学术界一起面对的问题。
通感融合面临三大挑战
AI for RAN势在必行
无线通感融合的产业价值不言自明，但在走向商用的过程中，武刚认为还面临三大挑战。
从宏观层面上看，通感融合是否会引入新的商业模式，现有数据服务收费的商业模式如何增加感知服务收费，都是政策方面需要考虑的问题，或者是属于技术经济学的研究范畴。在微观技术层面，通感模式的选择必须逐个场景剖析，从2月3GPP会议的研究提案看，还在讨论ISAC的部署场景、ISAC的信道模型与技术评价方法；面向6G，若遵循演进与后向兼容的路线，通感融合的技术能力指标还有待特定场景与特定技术的评估结果。最后，更重要的问题是，通感融合必须考虑频率规划与通感覆盖的矛盾。“这不仅决定于具体的波形与信号处理技术，还可能影响未来6G的RAN架构。”
随着无线通信网络需求的日益复杂化，将算力特别是AI技术引入到无线网络中，已是行业大势所趋。从通感融合走向通感算一体的进程中，如何有效发挥AI的作用，显得尤为重要。
武刚指出，首先要在网络感知层面需要开展AI for RAN的研究，针对通感信息的压缩与获取，发挥AI/ML的作用。其次，网络内生的算力开放程度及终端算力协同，都会影响通感融合到通感算一体化的进程。“需要指出，算力是服务于业务的，但业务服务质量与用户体验的提升，网络与终端的算力资源协同，还是一个开放问题。”第三，目前AI在网络侧的实施离不开提供算力的软硬件及生态支撑。
全频谱应用
面向行业应用开展技术攻关
在无线通感融合方面，电子科技大学展开了卓有成效的研究和探索。
武刚介绍，电子科技大学目前在无线通感融合方面主要开展三方面的研究，具体包括：面向中低频段（sub-6G）5G NR与5G-Advanced的通感融合技术研究，并与网络设备供应商与终端厂商都有合作研究；面向毫米波频段（24-28GHz），构建了面向低空无人机通感业务的原理样机，可完成中远距小型无人机亚米级探测、地面车辆与行人多目标高分辨探测，及Gbps通信能力，支撑了合作研究单位；电子科技大学太赫兹通信创新团队则瞄准未来6G通信感知一体化的应用场景，研发了220GHz太赫兹频段、工作带宽30GHz的通信与成像原型样机，成像的距离分辨率5毫米，及实现超过80Gbps的公里级实时通信。
“后续我们将先面向行业应用，比如工业制造与无人操控等，开展技术攻关与成果转化，同时推动面向6G通感接入的波形与资源共享技术研究，并积极参与IMT-2030(6G)通感组与CCSA的标准化活动。”武刚表示。
对于2024全球6G技术大会，武刚表示，“期待包括学术界、工业界、运营商等同行届时能光临‘无线通感融合’分论坛，并提前通过与FuTure论坛公众号的互动，可以向各位主讲嘉宾与圆桌论坛嘉宾提问，我们会转发相关问题。”
