通感一体化技术

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感知的概念非常宽泛，其范畴可以包含如:图像感知、全息感知、加速度感知、位移感知、天气感知、呼吸感知、心率感知、血氧感知、压力感知等。与此同时，伴随着通信领域在5G/6G阶段踏足更高的频带资源，如毫米波/太赫兹，与传统的感知功能所用的频带发生了更多重叠。此外，大规模MIMO 的技术演进以及全双工技术的持续进化也赋予了通信感知一体化联合设计的技术支持。考虑到硬件成本、资源共享、性能互助等因素，通信感知一体化的联合设计理念也就成为大势所趋。
通信与感知一体化的未来发展可以根据二者的融合程度分成三个阶段:
第一阶段:简单的业务层级的共存。在一个设备内同时实现通信与感知功能，此外还能对二者的相互干扰进行有限的干扰管理。
第二阶段:通信与感知实现能力互助。具体来说，可以实现联合的收发算法，统一的波形设计,还可以在一些功能层面，如CSI预测、波束管理等方面实现互惠互利。
第三阶段:在硬件、软件、资源层面实现深度的一体化联合设计。

未来通感一体化的设备主体可以是基站，终端或者二者混合模式。具体来说，可以有单一主体的单站式感知以及多个主体的多站式感知方式。单站式感知对于感知设备本身的要求较高，一方面对器件方面有较高的要求，例如功率放大器(Power Amplifier,PA)的线性范围、干扰抑制能力以及能耗，另一方面对于接收算法也有着更高的要求。相比于单站感知，协同感知或者多站式感知有着易于实现的优势，会是未来通感网络的重要组成部分。此外，网络内有限的算力除了要服务感知业务还要支持传统的通信业务。需要研究如何合理分配网络中的算力资源，使其能够与感知业务以及通信业务相匹配。

对于同时承载了通信与感知功能的一体化网络，干扰的建模会变得更加复杂。传统的小区间通信干扰依然存在，但是额外的会添加很多新的干扰类型。例如感知信号之间的相互干扰、感知对通信的干扰以及通信对感知的干扰。如果考虑到发送通感信号的主体还需要按照网络侧和用户终端来分类，那么整个通感网络的干扰管理会变得更为复杂。针对繁多的干扰类型,如何进行分类干扰测量以及执行相应的干扰处理方案将会是通感一体化网络的一个挑战。传统的干扰测量与干扰管理可能不会再适用于通感一体化的网络，借助AI来进行复杂网络的干扰预测/管理会成为一个有前景的方向。

此外，通感一体化设计也会对终端设备带来一些挑战。例如，如何在终端设备自身功率受限的情况下，同时满足通信及感知业务的需求。还有，主体为终端的单站式感知，对于自干扰消除及杂波干扰消除的技术要求比较高,如何设计高效低复杂度的终端干扰消除算法也是尚待解决的问题之一。此外，考虑到通信与感知的需求不一样，如何根据差异化的需求进行一体化的天线设计也会是未来的重点课题。

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