2024年5G-A通感一体应用场景研究报告_35页_877kb

5G-A通感一体应用场景研究总结

核心内容

本研究报告系统分析了5G-A（5G Advanced）通感一体化技术的发展背景、技术特性、与传统感知技术的对比，以及在多个应用场景中的潜在需求与可行性。研究由多个单位联合完成，涵盖通信与感知的融合设计、网络架构、关键技术以及典型应用场景的业务需求分析。

主要观点

• 5G-A通感一体技术是将通信与感知功能融合在一张网络上，实现通信与感知的一体化，提升频谱利用率与设备复用率。
• 该技术能够实现定位、测距、测速、成像、检测、识别、环境重构等功能，具备全天候、广覆盖、低成本、高精度等优势。
• 与传统感知技术相比，5G-A通感一体技术具有更强的组网能力、更优的感知性能以及更低的部署成本。
• 5G-A通感一体技术将推动低空经济、智慧交通、水域入侵检测、建筑微变形监测、气象服务、健康检测、园区监测、矿山边坡监测等八大应用场景的发展。

关键信息

5G-A通感一体技术特性

• 空口关键技术：包括感知工作模式（主动感知、基站间收发、UE发基站收）、一体化波形（LFM连续波、LFM脉冲波、OFDM连续波）、一体化感知参考信号（Gold序列、ZC序列）。
• 网络架构：感知能力部署在接入网侧的BBU，通过感知网元SF获取感知数据并传送到数据应用平台，实现数据服务与商业价值的结合。
• 波形推荐：建议采用OFDM波形或其优化版本，因其具备良好的兼容性、测距与测速分辨能力，并能有效抵抗频率选择性衰落和符号间干扰。

与传统感知技术对比

八大潜在应用场景

1. 低空经济：包括无人机非法入侵检测、航线保护、轨迹跟踪、防碰撞等，支持智慧低空感知、快递物流、大型安保活动等。
2. 水域入侵检测：包括海事监管、渔业监管、非法采砂治理等，实现全天候、自动报警、电子巡航、联合感知等功能。
3. 智慧交通：包括车辆信息统计、入侵检测、车路协同等，提升交通系统感知能力与通信效率。
4. 建筑微变形监测：实现对桥梁、城市建筑的毫米级监测，提升结构安全评估能力。
5. 气象服务：实现对云层、雨滴等气象目标的实时监测，支持短时天气预报与灾害预警。
6. 健康检测：实现非接触式毫米波感知，用于检测用户的呼吸律、心律、全身体动等健康数据。
7. 园区监测：实现对园区内人员、车辆、无人机等的实时定位与轨迹跟踪，提升园区安全与管理效率。
8. 矿山边坡监测：实现对边坡形变的高精度监测，提升矿区安全与应急响应能力。

应用场景分阶段部署

• 第一阶段（C-band）：支持低空经济、水域入侵检测、智慧交通、园区监测等，可实现米级感知，覆盖范围广，技术成熟。
• 第二阶段（毫米波）：支持建筑微变形监测、气象服务、健康检测、矿山边坡监测等，可实现毫米级感知，精度高，但部署节奏较慢。

重点应用场景分析

低空经济

• 政策支持：国务院、中央军委发布《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》，推动低空经济规范化发展。
• 业务需求：无人机感知需达到米级精度，具备高置信度、低时延、高刷新率等特性。
• 技术优势：5G-A通感一体技术可实现低成本、快速部署，提供全天候感知与通信服务。

智慧交通

• 政策背景：交通运输部发布《数字交通“十四五”发展规划》，推动智慧交通建设。
• 技术应用：支持车路协同、道路监管、交通调度等，通过通信感知融合提升交通效率与安全性。
• 业务需求：对车辆、行人、道路等的感知精度要求较高，需满足低时延、高带宽等通信需求。

水域入侵检测

• 政策背景：国家对水域安全管理提出明确要求，包括海事监管、渔业监管、非法采砂治理等。
• 技术优势：5G-A通感一体技术可实现全天候、自动报警、电子巡航、联合感知等能力。
• 业务需求：需支持对船舶、漂浮物等的实时跟踪与检测，具备高置信度、低时延等特性。

园区监测

• 政策背景：国家推动智慧园区建设，强调环境监测与安全管理。
• 技术应用：通过5G-A基站实现园区内人员、车辆、无人机的实时感知与管理。
• 业务需求：需满足高精度定位、轨迹跟踪、异常事件监测等，同时支持数据汇聚与传输。

矿山边坡监测

• 技术优势：实现高精度、非接触式监测，提升边坡安全与应急响应能力。
• 业务需求：需满足毫米级位置精度、低时延、高刷新率等，保障矿山安全生产。

发展展望

• 5G-A通感一体技术将推动通信与感知融合，实现一网多能，提升频谱利用率与设备复用率。
• 需加强与垂直行业合作，推动人工智能、大数据等技术融合，完善标准与解决方案。
• 未来将逐步覆盖更多场景，推动“陆海空天”一体化的水上交通运输安全保障体系建设。