低空经济发展离不开通感一体化
图1 低空经济商业化应用场景
低空空域通常指距地平面垂直距离1000米以内的空域，部分地区可延伸至3000米，主要承载垂直起降飞机和无人驾驶航空器的作业活动。随着飞行器智能化水平提升，对通信带宽和感知精度提出更高要求，传统通信网络难以满足需求。
通感一体化技术通过融合通信与感知功能，集成通信基站、卫星系统、无人机等基础设施，构建协同网络，实现一张网同时支持高带宽通信与高精度感知，成为支撑低空经济发展的关键路径。该技术是5.5G和6G演进的核心特征之一。
5.5G基站通过频率提升、增加天线与射频通道数量，在增强通信能力的同时显著提升感知性能。此外，专网通信设备与指挥调度系统的结合，也将为低空基础设施提供有力支撑。
图2 通感一体化方案
通感一体化离不开卫星通信和卫星导航
卫星作为通感一体化网络的重要补充，有效扩展了覆盖范围，提升了网络灵活性与响应速度。
卫星通信利用人造地球卫星作为中继站，实现远距离无线通信，尤其适用于光纤难以部署的偏远地区。我国已建成“天通”“中星”等高轨卫星系统，并启动低轨卫星星座建设。
北斗卫星导航系统具备高精度定位、实时导航与精确授时能力，在地基增强系统支持下可提供亚米级甚至厘米级定位精度，广泛应用于无人机集群管理等领域。
图3 无人机使用卫星通信
图4 北斗卫星定位系统在无人机集群中的应用
物联网模组+无人机
端侧联网设备是低空经济通信的关键环节。5G、5.5G技术凭借强大的通信能力和逐步成熟的通感一体化能力，将驱动蜂窝物联网模组需求增长。
结合边缘计算与AI技术，蜂窝模组附加值进一步提升。例如，搭载5G模组的无人机配合GNSS定位，可实现飞行路径预规划，完成广覆盖、低成本的视频与遥感数据采集。
图5 网联无人机体系
通信和网络感知功能
通感一体网络（ISAC）通过同一张网络实现通信与感知双重功能，使整个通信网络具备类似大型传感器的能力。系统可从无线信号中提取距离、速度、角度等信息，提供高精度定位、动作识别、环境重构等新服务。
反向赋能方面，感知获取的位置与环境信息可用于优化通信性能，如提升波束赋形准确性、加快波束失败恢复、降低信道状态信息（CSI）追踪开销，实现“感知辅助通信”。
在政策推动下，无人机与eVTOL成为低空经济核心载体。借助通感一体化系统，可实现对其飞行路径的监控、调度与管理，助力低空经济规模化发展。
图6 空天地一体化协同感知
图7 通感一体网络应用场景
通感一体关键技术
通信与感知相关联的信道模型
传统通信与感知信道模型相互独立，无法反映传播时延、距离、衰落等关键参数的关联性。通感一体化需建立新型关联信道模型，支撑性能分析与物理层设计。
通感一体化波形设计
一体化波形设计可在功率约束下优化多用户干扰，并通过折中参数调节通信与感知优先级。正交时频空（OTFS）等非传统调制方式也受到关注。
通感一体化波束赋形技术
感知需广域扫描波束以检测目标，通信则需精准对准接收方以保障容量。massive MIMO阵列可通过调控波束方向，实现通信与感知在同一或不同方向上的协同工作。
通感联动的多址接入技术
基于空分多址（SDMA）的技术可利用正交空间波束服务多个用户。通过感知回波探测终端位置，提升空分多址效率，实现更高效的资源调度。
通感一体化抗干扰信号处理技术
系统需配置独立的感知接收天线与通信收发天线，二者间存在干扰。可通过物理隔离或数字自干扰消除技术加以解决。
图8 通感一体化关联信道模型
图9 通感一体化智能波束赋形示意图
图10 时分、频分、正交频分与码分多址结构示意图
图11 新型通感一体化信号处理方法
通感融合实现
实现通感一体需对移动网和核心网进行改造。接入网方面，基站与终端需集成感知收发与处理模块；核心网需引入感知单元，负责控制与数据平面的感知功能。
当前主要有两种技术路线：
技术路线一：在现网架构基础上引入感知能力。核心网新增定位、测绘、识别等功能模块；接入网提升基站通道数与天线规模；终端升级为通感终端。接口尽量复用现有标准，仅针对感知功能进行升级，便于快速部署，适合试验阶段采用。
技术路线二：重新设计网络架构、网元功能与交互协议，构建通感一体化新型无线网络，包括物理-数字空间耦合的标识模型。该路线实现通信与感知深度一体化，支持各网元间的协同感知。
图12 通感融合的移动网络
图13 宏基站和微基站协同感知
图14 面向大连接的物联网感知
通感一体工作模式
通感一体化分为独立感知与网络协作感知两种模式。独立感知由单个基站发送并接收反射信号完成测量；协作感知则利用多个基站接收同一目标的反射信号，经数据融合后提升感知精度，类似通信中的空间分集增益。
通信与感知在目标、评价准则与性能边界上存在差异。运营商追求在一张网上实现融合，因此需平衡网络效率、通感能力与网络质量之间的三角关系。
图15 独立感知与网络协作感知
图16 通感能力、网络效率、网络质量之间的平衡
通感一体网络会部署在什么频段上
无线通信与感知性能受频段特性影响显著。高频段具备更大带宽和更高感知精度，但信号衰减严重、覆盖有限；低频段覆盖广但带宽受限。物理层设计需适配不同频段特性。
当前5G/5G-A主要使用Sub-6GHz频段，未来6G有望拓展至毫米波和太赫兹频段，为通感一体化带来更大潜力。
目前工信部尚未发放新频段，预计中国移动试验站以4.9GHz为主，中国电信与中国联通以3.5GHz为主。随着低空经济政策推进，未来可能向运营商开放新频段用于通感探索。
图17 不同频率间的通信感知特性
通信和感知融合的初步阶段
2022年以来，运营商以低频段、小通道数基站为主，难以满足通感一体对容量与精度的要求。随着5G-A商用推进，华为等设备商开启通感融合探索。
现阶段以不改变原有网络架构和通信波形为前提，基于现有频率与设备开展业务融合，主要路径包括：
- 多载波或差异化帧结构：升级基站通道与天线规模，使用不同载波分别处理通信与感知任务，提升可行性。
- 空间隔离型5G通感融合设备：分割通信与感知的收发模块，通过空间隔离减少干扰，实现全双工替代。
图18 5G-A 广域场景部署的通感融合架构
图19 5G-A 局部场景部署的通感融合架构
图20 5G 通感融合性能指标
通感融合下一阶段
太赫兹位于毫米波与红外之间，波长达毫米级甚至亚毫米级，具备穿透障碍物能力，可在多种天气条件下实现高精度传感。其连续带宽可超5GHz，提供极高距离分辨率。
在短距离通信中，太赫兹可实现Tbps级传输速率，同时支持20mm以下的感知精度，兼具高吞吐通信与高分辨率感知优势，成为未来通感一体化研究重点方向。
图21 感知能力 KPI
图22 不同频段最大连续带宽和相应的距离分辨率
图23 太赫兹在感知通信中的应用
通感一体网络已在4.9GHz、26GHz完成测试验证
产业界已在4.9GHz和26GHz频段完成交通、无人机等场景的通感一体测试验证，结果如下：
低频段（4.9GHz）：无人机场景最远感知距离达2000米，精度达米级，满足低空监管需求；交通场景最远感知1000米，距离精度亚米级，角度精度1度，速度精度0.2km/h，适用于高速公路车流监测等场景。
高频段（26GHz）：无人机场景最远探测1000米，距离精度亚米级，适用于入侵检测与安全管理；交通场景感知范围1000米，速度精度达0.1km/h，可用于交通安全管理与辅助自动驾驶。
两类频段均能支撑无人化、沉浸式与数字孪生等高度耦合的通感算一体化业务。
来源：中兴建投证券