2025年5G-Advanced通感融合技术分析：感知精度突破3米的关键路径

随着5G-Advanced技术的快速发展，通信与感知融合（ISAC）已成为6G演进的重要方向。IMT-2020(5G)推进组最新发布的《5G-Advanced通感融合指标与评价方法研究报告》详细阐述了通感融合技术的标准化进展和性能评估体系。本文将从行业发展现状、市场规模、技术趋势、竞争格局等维度，深入分析5G-A通感融合技术的应用前景。研究表明，在无人机感知场景下，基于4GHz频段的单基地感知模式可实现2.89米的位置精度，而在30GHz频段下精度进一步提升至1.43米，这一技术突破为低空经济、智能交通等领域提供了全新的基础设施能力。

通感融合通过信号联合设计和硬件共享，实现通信与感知功能的统一设计。5G系统凭借大带宽、毫米波、大规模MIMO等技术天然具备感知潜力，而5G-Advanced阶段则进一步探索增强感知功能，特别是对空口改动较小、网络能力适当增强的方案。2021年7月，国内厂商在IMT-2020(5G)推进组联合成立通信感知融合任务组，标志着通感融合正式进入标准化阶段，为产业发展奠定了坚实基础。

一、通感融合技术标准化进程加速，低空经济成为首要应用场景

通感融合技术的标准化进程在近年来明显加快。2022年2月，国际标准组织3GPP的SA1立项研究课题《Study on Integrated Sensing and Communication》，标志着通感融合正式进入标准化阶段。该课题已在2023年8月结项，对应的技术规范于2023年12月完成。与此同时，3GPP RAN R19即将完成针对检测、跟踪类场景的通感信道建模研究工作，为后续技术方案评估和标准化提供研究基础。SA2 R20也相应立项开展以基站感知为主的网络架构研究，为5G-A通感融合技术落地提供标准参考。

在应用场景方面，低空经济成为通感融合技术的首要突破口。无人机感知作为重点场景，在UMa-AV、UMi-AV、RMa-AV三种场景下均表现出优异的性能。仿真结果显示，在4GHz频段、100MHz带宽配置下，采用TRP单基地感知模式，95%的感知目标位置误差小于2.89米，径向速度误差小于0.08m/s，检测率达到97.8%。而当频段提升至30GHz，带宽增加至200MHz时，位置误差进一步降低至1.43米，速度误差小于0.005m/s，精度提升显著。

技术实现层面，通感信道建模分为目标信道和背景信道两部分。目标信道包括所有经过目标的径的信道，而背景信道则包含其余径的信道。对于无人机等小尺寸目标，通常建模为单个散射点，其雷达散射截面（RCS）分解为大尺度参数和小尺度参数。实测数据显示，小尺寸无人机（0.3m×0.4m×0.2m）的RCS均值为-12.81dBsm，标准差为3.74dB，这一数据为系统设计提供了重要参考。

当前，国内运营商已在多地开展规模性5G-A通感融合试验，验证场景包括航运、海域、低空物流等，推动5G-A通感从理论走向实际应用。随着技术标准的不断完善和应用场景的持续拓展，通感融合技术在低空经济领域的经济效益日益凸显，为城市管理、物流配送、农业植保等行业带来全新解决方案。

二、智能网联汽车助推车辆感知市场快速增长，精度要求持续提升

车辆感知作为通感融合技术的另一重要应用领域，正随着智能网联汽车的普及而快速发展。根据报告，车辆感知场景主要包括高速公路和城区网格两种类型，感知模式涵盖TRP单基地、TRP-TRP双基地、TRP-UE双基地等多种形式。在城区网格场景下，车辆以60km/h速度行驶时，基于4GHz频段的感知系统可实现95%目标位置误差小于5.35米，速度误差小于0.18m/s的精度水平。

车辆感知的技术挑战主要来自于复杂环境下的多径效应和遮挡问题。为此，研究报告提出了基于5个散射点的车辆RCS建模方法，将车辆分为前、后、左、右、顶五个散射点，每个点具有不同的散射特性。实测数据显示，车辆前部散射点的RCS均值为11.42dB，左侧和右侧为19.65dB，后部为13.09dB，顶部为21.88dB。这种精细化的建模方法显著提升了车辆感知的准确性和可靠性。

在高速公路场景下，技术方案进一步优化。采用30GHz频段、200MHz带宽的配置，结合3D ESPRIT和3D MUSIC等先进感知算法，系统可实现对140km/h高速行驶车辆的精准感知。仿真结果表明，在多链路协作感知模式下，水平位置误差可降低至4.886米，垂直位置误差为1.895米，速度误差为0.352m/s，检测概率达到97%。这一性能水平已能够满足现阶段智能网联汽车对环境感知的基本需求。

产业链方面，从芯片、模组到终端设备、平台服务，车辆感知市场已形成完整生态。主流厂商纷纷加大研发投入，针对不同应用场景推出差异化解决方案。随着自动驾驶级别的提升，对感知精度的要求将进一步提高，预计未来三年内，车辆感知市场的年复合增长率将超过35%，成为通感融合技术最具增长潜力的应用领域之一。

三、室内外人员感知市场需求旺盛，技术差异化特征明显

人员感知作为通感融合技术的核心应用场景，可分为室内和室外两大类，分别对应不同的技术路线和性能要求。室内人员感知主要面向智能家居、安防监控、养老护理等场景，而室外人员感知则侧重于公共安全、人流统计、智慧城市等领域。

在室内场景下，技术方案需克服多径效应严重、环境复杂等挑战。研究报告针对Indoor Office、Indoor Factory和Indoor Room三种典型场景进行了详细评估。以Indoor Office场景为例，在4GHz频段、100MHz带宽配置下，采用TRP-UE双基地感知模式，对移动速度为3km/h的人员进行感知，可实现1.1655米的定位精度，检测概率达到92.2%。而当感知目标增至3个，UE数量增至10个时，系统仍能保持1.1732米的定位精度，检测概率为80.6%。

室外人员感知面临不同的技术挑战。在UMa和UMi场景下，人员以3-20km/h的速度移动，感知系统需要克服更远的距离和更复杂的环境干扰。实测数据显示，人员的RCS特性随频率变化而呈现规律性变化，在4.9GHz、10GHz、20GHz、28GHz和36GHz频段下，RCS均值分别为-5.68dB、-4.47dB、-3.99dB、-1.80dB和-0.17dB。基于这一数据，研究人员建立了人员RCS的对数正态分布模型，为系统设计提供了重要依据。

技术创新方面，多链路协作感知成为提升性能的关键。通过联合多个感知节点信息，系统能够有效克服单点感知的局限性，提升检测概率和定位精度。研究表明，在Indoor Room场景下，采用TRP发UE收的下行感知模式，配合3D ESPRIT和3D MUSIC等高性能算法，可实现对多个人员的实时精准感知。这一技术路径为高密度人群监测、异常行为识别等应用提供了可靠的技术支撑。

四、通感融合产业链协同发展，测试验证体系逐步完善

随着通感融合技术的快速发展，相关产业链也日益完善。从芯片、硬件设备到软件算法、平台服务，产业链各环节企业积极布局，推动技术创新和应用落地。在芯片环节，主流厂商已推出支持通感融合的专用芯片，在算力、功耗、集成度等方面持续优化；在设备环节，基站、终端等设备制造商加快产品研发，推出支持通感功能的新型设备。

测试验证是推动技术成熟的重要环节。研究报告详细阐述了通感系统的评估方法和指标体系，包括系统级仿真和链路级仿真两种评估路径。系统级仿真重点关注多链路场景下的性能表现，可准确建模多小区、多UE、多感知目标场景下的信号和干扰分布；链路级仿真则侧重于单链路性能评估，可深入分析不同参数配置对系统性能的影响。

在性能指标方面，研究报告定义了分辨率、精确度、检测概率、感知更新频率四大类指标。其中，距离分辨率取决于感知信号的有效带宽，单基地距离分辨率ΔR可表示为c/2B，其中c为光速，B为有效带宽。角度分辨率与波束宽度密切相关，约为0.886×λ/D，其中λ为信号波长，D为阵列孔径。这些指标为系统设计和性能评估提供了标准化依据。

标准化进程的加快也促进了产业协同发展。3GPP、CCSA等标准组织积极推动通感融合技术标准化，为企业产品研发和市场推广提供了明确指引。同时，各大厂商也加强了合作，通过建立产业联盟、开展联合测试等方式，推动技术成熟和生态建设。预计到2026年，通感融合技术将在多个行业实现规模化商用，带动相关产业价值超过千亿元。

以上就是关于5G-Advanced通感融合技术的全面分析。从无人机感知、车辆感知到室内外人员感知，通感融合技术展现出广阔的应用前景。研究表明，在4GHz频段下，无人机感知位置误差可控制在2.89米以内，而在30GHz频段下精度更可提升至1.43米，这一技术突破为低空经济发展提供了坚实基础。

从产业链视角看，通感融合技术正处于快速发展阶段，芯片、设备、平台等各环节技术创新活跃，标准体系逐步完善，应用场景不断拓展。随着5G-Advanced技术的规模商用和6G技术的持续研发，通感融合技术将在精度、可靠性、能效等方面实现进一步提升，为数字经济发展注入新动能。

未来，随着通感融合技术与人工智能、边缘计算等技术的深度融合，其应用场景将进一步拓展，性能指标将持续优化。同时，标准化、频谱规划、安全隐私等产业问题也需要业界共同努力解决。可以预见，通感融合技术将成为6G时代的关键使能技术，为智能化社会构建提供重要支撑。