在通信技術(shù)飛速發(fā)展的時代，5G 的廣泛應(yīng)用為社會帶來了深刻變革。而如今，5G-A(5G-Advanced)正嶄露頭角，作為 5G 技術(shù)的演進(jìn)與增強版本，5G-A 不僅繼承了 5G 的優(yōu)勢，更在多個維度實現(xiàn)了突破，尤其是在重塑無線感知能力方面，帶來了前所未有的技術(shù)躍遷，開啟了通信與感知融合的新篇章。

5G-A 技術(shù)原理與關(guān)鍵特性

5G-A 并非對 5G 的徹底顛覆，而是通過一系列創(chuàng)新技術(shù)對其進(jìn)行優(yōu)化升級。從速率提升來看，5G-A 的下載峰值速率可從 5G 初期的千兆躍升至萬兆(10Gbps)，上傳速率也從百兆提升至千兆。這一顯著提升主要借助載波聚合、超大陣列 Massive MIMO 以及毫米波技術(shù)得以實現(xiàn)。載波聚合將多個頻段進(jìn)行整合，形成虛擬大帶寬，大幅提升上下行速率;超大陣列 Massive MIMO 在 6GHz 及毫米波頻段使天線陣子數(shù)達(dá)到 1000 以上，通道數(shù)達(dá) 64 以上，增強了信號收發(fā)能力;毫米波頻段的利用則進(jìn)一步拓展了頻譜資源，為高速率傳輸提供保障。

在時延與定位方面，5G-A 有著卓越表現(xiàn)。單向時延可壓縮至 4 毫秒，僅約為眨眼時間的 1/50，定位精度從 5G 的米級提升至厘米級。通過 5G TSN(時間敏感網(wǎng)絡(luò))等技術(shù)解決網(wǎng)絡(luò)時間同步問題，保障業(yè)務(wù)的確定性，降低時延;利用基于帶內(nèi)載波 PRS(定位參考信號)/SRS(探測參考信號)帶寬聚合和 NR(新空口)載波相位測量等技術(shù)，實現(xiàn)高精度定位，滿足如自動駕駛、工業(yè)控制等對時延和定位精度極為苛刻的應(yīng)用場景需求。

通感算融合是 5G-A 的核心亮點。5G-A 基站集成了通信、感知與計算能力，能夠?qū)崟r監(jiān)測半徑 1 公里內(nèi)的低空無人機軌跡等。其通感融合架構(gòu)基于 5G NR 基礎(chǔ)架構(gòu)和空口增強設(shè)計，利用無線信道特征實現(xiàn)基礎(chǔ)感知功能。針對定位類感知場景進(jìn)行拓展，對通感波形設(shè)計、時頻域感知資源分配、信道建模等關(guān)鍵技術(shù)升級改進(jìn)，可實現(xiàn)行業(yè)用戶在通感融合應(yīng)用中同時跟蹤 64 個目標(biāo)，感知探測高度達(dá) 600m，探測精度達(dá)到 1m，漏檢率和虛警率低至 1%，讓無線網(wǎng)絡(luò)從單純的通信管道轉(zhuǎn)變?yōu)榫邆洵h(huán)境感知能力的智能系統(tǒng)。

5G-A 對無線感知能力的重塑

與傳統(tǒng) 5G 相比，5G-A 在無線感知能力上實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。傳統(tǒng) 5G 主要側(cè)重于通信連接，雖有一定感知能力，但在精度、范圍和實時性上存在局限。5G-A 通過通感一體技術(shù)，使通信系統(tǒng)具備了類似雷達(dá)的感知功能，不僅能傳輸數(shù)據(jù)，還能 “看” 到周圍環(huán)境中的物體。在低空經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，5G-A 通感一體基站可實時感知周圍飛行物體，無論是商業(yè)中心、高層住宅小區(qū)等復(fù)雜場景中的外賣配送無人機，還是在基站所在高至 300 米空域內(nèi)各種飛行姿態(tài)的無人機，其軌跡都能清晰顯示在自研平臺上，有效解決了低空 “黑飛” 監(jiān)管難題。

在感知精度上，5G-A 能夠?qū)崿F(xiàn)厘米級定位，相比 5G 的米級定位，可滿足對位置精度要求極高的應(yīng)用，如工業(yè)自動化生產(chǎn)線中設(shè)備的精準(zhǔn)定位與協(xié)作、智能倉儲中貨物的精確查找與搬運等。在感知范圍上，5G-A 的感知探測高度可達(dá) 600m，能覆蓋更廣闊的空間，無論是低空飛行物，還是大型建筑內(nèi)部多層空間的感知需求都能滿足。并且，其在實時性方面表現(xiàn)出色，毫秒級的時延確保了感知信息的及時獲取與處理，為動態(tài)場景中的應(yīng)用提供有力支撐，如自動駕駛中對周圍車輛、行人的實時感知與決策。

5G-A 在多領(lǐng)域的應(yīng)用實例

5G-A 重塑的無線感知能力在眾多領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大價值。在低空經(jīng)濟(jì)中，除了保障無人機飛行安全與監(jiān)管，還推動了城市無人機物流配送、水域無人機巡檢、農(nóng)田無人機植保等應(yīng)用發(fā)展。在深圳，中國移動基于 5G-A 的低空通感一體技術(shù)驗證，讓無人機物流配送更加高效、安全，提高了物流配送效率，降低人力成本。

工業(yè)領(lǐng)域同樣受益顯著。在智能工廠中，5G-A 的高精度定位和實時感知能力，助力自動化生產(chǎn)線上設(shè)備的精準(zhǔn)運行與協(xié)作。設(shè)備之間通過 5G-A 網(wǎng)絡(luò)實時感知彼此位置與狀態(tài)，協(xié)同完成復(fù)雜生產(chǎn)任務(wù)，提高生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量，部分企業(yè)生產(chǎn)效率提升達(dá) 30% 以上。同時，在設(shè)備故障預(yù)警方面，5G-A 可實時感知設(shè)備運行參數(shù)變化，提前發(fā)現(xiàn)潛在故障隱患，減少設(shè)備停機時間。

在安防領(lǐng)域，5G-A 通感一體技術(shù)可實現(xiàn)對周界區(qū)域的實時感知與入侵檢測。通過基站對周邊環(huán)境的持續(xù)感知，一旦有異常物體闖入設(shè)定區(qū)域，系統(tǒng)能迅速發(fā)出警報，相比傳統(tǒng)安防監(jiān)控系統(tǒng)，具有更高的感知精度和更廣的覆蓋范圍，有效提升了安防水平。

挑戰(zhàn)與展望

盡管 5G-A 在重塑無線感知能力方面取得重大進(jìn)展，但仍面臨一些挑戰(zhàn)。在技術(shù)實現(xiàn)上，通感一體對網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化提出更高要求，如何兼顧通信與感知效果，平衡不同場景下的資源分配，是需要持續(xù)攻克的難題。并且，5G-A 設(shè)備的成本相對較高，這在一定程度上限制了其大規(guī)?？焖俨渴?，需要進(jìn)一步降低成本以推動普及。

展望未來，隨著 5G-A 技術(shù)的不斷成熟與完善，其將在更多領(lǐng)域發(fā)揮關(guān)鍵作用，進(jìn)一步推動各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。并且，5G-A 作為 5G 到 6G 的過渡技術(shù)，其發(fā)展也將為 6G 的研究與應(yīng)用奠定堅實基礎(chǔ)，助力通信技術(shù)向更高速率、更低時延、更精準(zhǔn)感知的方向持續(xù)邁進(jìn)，不斷拓展人類與數(shù)字世界交互的邊界，創(chuàng)造更多可能。