通感一体低空网络是一种结合了通信和感知功能的先进技术，旨在为低空经济提供高效、可靠的网络支持。该技术通过集成通信基站、卫星通信和定位系统等关键基础设施，形成一个协同的网络系统，能够实现对低空区域的无缝覆盖和实时监控。
具体来说，通感一体技术利用大规模天线阵列等方式，实现对低空区域的网络覆盖，并通过基站的可组网特性，为低空作业提供稳定、连续、高速且可靠的通信服务。此外，该技术还可以实时感知无人机飞行轨迹，实现无人机靠近警戒区域报警等功能，极大保障了低空安全。
通感一体低空网络不仅满足了无人机低空飞行时的通信需求，还能对海量低空飞行的无人机进行实时监控，及时发现和管控不合法的飞行行为，推动低空经济的持续健康发展。这种技术已被国际电信联盟(ITU)列为下一代通信系统的三个新场景之一，是运营商核心业务范畴。
通感一体低空网络通过融合通信与感知功能，为低空经济的发展提供了强有力的技术支撑，成为低空经济的重要基础设施和发展底座。
一、 通感一体低空网络的技术原理是什么?
通感一体低空网络的技术原理主要包括以下几个方面：
- 结合高频波束与多天线原理：通感一体化技术通过结合高频波束和多天线原理，使基站具备类似雷达的功能，能够识别车辆和低空飞行物的位置、速度和方向等信息。
- 感知导频与回波处理：在无线信号的固定时频域位置发送感知导频并接受回波，利用时延差计算目标距离，利用多普勒效应回波频移计算目标速率，利用相位差来判断目标角度，并生成反射点信息，模拟出无人机与交通路径，实现对各种物体的精准识别。
- 大规模天线阵列与AAU(有源天线)：通过大规模天线阵列等技术实现对低空区域的网络覆盖，利用基站可组网的特性为低空提供稳定、连续、高速可靠的无缝覆盖通信网络。AAU的感知信号自发自收、高效组网、多波束融合的特性，能够实现无盲区感知。
- 硬件设备共享与时频资源复用：通过空口及协议联合设计、时频资源复用、硬件设备共享等手段，实现通信与感知功能统一设计，使无线网络在进行高质量通信的同时，还能通过分析无线信号，获得对目标对象和环境信息的感知，完成定位、测距、测速、成像、检测、识别等功能。
- 双层移相超级张角新硬件：中国移动创新提出的“双层移相超级张角新硬件”，将传统的24°垂直张角扩展至60°以上，在拉齐对地覆盖能力的同时，将通信及感知能力扩展至300米低空，为建立地空立体网络奠定硬件基础。
二、 如何实现通感一体低空网络中的通信和感知功能的有效融合?
实现通感一体低空网络中的通信和感知功能的有效融合，需要从以下几个方面入手：
- 技术集成与协同：通过集成通信基站、卫星通信等核心基础设施，将感知能力原生融入通信系统，构建高效协同的网络系统。这种集成可以通过频谱资源共享、软硬件设备共享等方式实现，使高精度感知信号、无缝通信信号以及定位信号能够实时与后台系统进行交互，从而实现高效的资源调度。
- 关键技术突破：浙江移动在杭州率先完成的5G-A通感一体化验证项目中，突破了通信感知融合、感知连片组网、自适应干扰协同、多模型智能融合、雷视联动等关键技术瓶颈。这些技术的成功应用为低空无人机飞行轨迹、速度、经纬度等飞行数据的精确感知提供了强有力的支持。
- 应用场景拓展：通感一体化技术在智慧交通、智慧低空、智慧生活、智慧网络等多个领域有广泛的应用前景。例如，在智慧低空场景中，利用通信网络组网优势，对低空进行全域感知，提供无人机监管和避障、飞行入侵检测和飞行路径管理服务。
- 硬件与算法优化：通过大规模天线阵列等技术实现对低空区域的网络覆盖，利用基站可组网的特性为低空提供稳定、连续、高速可靠的无缝覆盖通信网络。AAU(有源天线)感知信号自发自收、高效组网、多波束融合，实现无盲区感知。
- 跨行业合作：中国电信与诺基亚贝尔等合作伙伴共同发布《通感一体低空网络白皮书》，深入探索通信和感知融合的空口关键技术，研究如何更好地实现通信和感知功能的协同工作，并设计更加高效、可靠的通感算法，以适应不同应用场景的需求。
- 未来发展趋势：随着6G系统的频段向毫米波甚至太赫兹扩展，其频段具有大带宽和高穿透能力的特点，同时更大规模天线和更密集网络的部署，将共同推动6G提供更高感知精度与更高感知分辨率的感知服务。通感一体化将是6G的标志特征之一。
三、 目前哪些国家或地区已经部署了通感一体低空网络，并且有哪些成功案例?
目前，中国已经部署了通感一体低空网络，并且有成功案例。具体来说，福建厦门是全球首个采用5G-A通感一体技术进行低空协同组网的试点城市。福建移动与华为合作，在厦门马拉松赛道沿线区域完成了低空多站连续组网的通感能力验证，基于4.9GHz频段实现了对城市低空120米以下多无人驾驶飞行器的探测与及时预警。
此外，深圳也成功实施了基于5G-A通感一体技术的“低慢小”无人机感知技术测试，首次实现了5G-A立体感知网在低空场景下的无人机航迹精准追踪、非法入侵探测和电子围栏等多场景验证，目标识别率达到100%。
四、 通感一体低空网络在全球范围内的发展现状和未来趋势如何?
通感一体化在全球范围内的发展现状和未来趋势表现出显著的积极前景。以下是详细的分析：
1. 发展现状
技术基础与政策支持：
通感一体化是通信网络升级的必经之路，被视为低空经济发展的关键基础设施。5G-A(第五代移动通信技术的高级版本)通感一体化方案已经完善了对“低小慢”目标的主动发现能力，有效提升了低空监管部门的监管手段。
中国高度重视低空经济发展，出台了一系列支持和鼓励政策，推动了通感一体化技术的发展。
技术特点与应用：
通感一体化技术通过集成通信基站、卫星通信等核心基础设施，将感知能力原生融入通信系统，构建高效协同的网络系统。这种技术不仅用于通信，还可以像雷达一样，对环境进行感知，捕捉和测算出目标对象的距离、速度和属性、状态。
5G-A网络能够提供全生命周期身份管理服务、安全管理及定位追踪能力、智能辅助决策服务及网络AI辅助无人机监管。
产业链发展：
通感一体化技术的发展带动了相关硬件设施的显著推动和升级需求，特别是在大规模天线阵列、AAU(有源天线)等方面。
5G-A基站建设、专网通信设备和指挥调度系统、卫星导航与卫星通信、物联网模组等产业链得到了广泛关注和投资。
2. 未来趋势
技术演进与标准化：
随着5.5G技术的逐步成熟和商用部署的推进，通感一体化技术将进一步发展，并被纳入标准化议程。这将为低空经济孕育全新应用场景和生态环境提供有力支撑。
市场规模与应用扩展：
通感一体化有望推动低空经济规模化发展，特别是在智慧交通、智能制造等领域有着广泛的应用前景。随着低空经济政策及技术的发展，5G-A产业有望受益。
国际合作与竞争：
全球范围内，各国都在积极布局通感一体化技术，以抢占未来市场的制高点。例如，美国在OFC展会上展示了算力性能提升和新技术的发展，显示出其在该领域的竞争力。
通感一体化在全球范围内的发展现状良好，未来趋势充满希望。
五、 面对通感一体低空网络的安全挑战，目前有哪些解决方案或措施?
面对通感一体低空网络的安全挑战，目前有以下几种解决方案或措施：
- 签订网络安全责任状：市、区公安机关每年年初与市区低空经济企业行业主管部门签订网络安全责任状，并提示主管部门与企业、企业与员工层层签订网络安全责任状。
- 建立安全技术防护及制度体系：指导低空企业建立系统、数据、硬件设备、应用等方面的安全技术防护及制度体系。
- 明确网络安全主体责任：指导企业明确网络安全主体责任，支撑企业建立网络安全防护体系。
- 快侦快办网络违法犯罪：全面落实服务企业的“网上办”、“一次办”、“一窗办”和“首接责任制”，确保快速处理网络违法犯罪事件。
- 数据存储和交互安全：低空飞行服务系统应配有安全措施确保数据的存储安全和数据交互安全。
- 通感一体化网络建设：利用4.9GHz频段进行通感一体化网络建设，结合“中移凌云”平台和5G网联无人机，构建全空间云、网、端、应用的解决方案，助力低空飞行的可视、可管。
- 多维安全管理：针对低空经济企业的井喷式增长和基础设施的迅速扩建，确保庞大而复杂的空中交通网络安全有序运行。
