中国移动王晓云谈通感：以点簇网多维协同设计方法（SCN）构建高质量通感网

2023年12月5日，在2023全球6G发展大会上，中国移动副总工程师、集团首席科学家王晓云做题为“通感融合关键问题与系统设计思考”的报告，创新提出面向网络化通感一体(Integrated Sensing and Communication Network, SCN)的点簇网多维协同方法(Single node-level & Cluster-level & Network-level cooperation, SCN)。王晓云指出，网络化通感一体旨在基于网进行全局最优的系统创新，点簇网多维协同是网络化通感一体的重要设计方法，将助力实现‘可感知’到‘高质量通感网’的跃升”。

通+感+网：面临两大挑战

6G新技术、新业务驱动传统通信网络向新一代移动信息网络加速转型。感知与通信融合是未来网络的重要特征，在低空经济、车联网、智慧工厂等领域具有广泛应用前景。王晓云指出，通过“一网两用”，可充分利用移动通信网络规模和性能优势，提升通信性能的同时，低成本赋能网络泛在、高精度感知能力，高效助力万物智联。然而，在一张网中实现两个完全不同领域的能力面临着严峻挑战。

挑战一：通+感，目标与机理完全不同

通信与感知源于两套完全不同的技术体系，两者目标与机理不同导致融合设计挑战大。在有限资源下，通信追求更高承载效率，以香农容量为理论边界，而感知追求更高的探测精度，以克拉美罗界为理论边界。两者资源竞争，能力此消彼长，如何实现两者最佳折中是贯穿通感融合系统设计的重要命题。

挑战二：通+感+网，通感能力-网络效率-网络质量三角冲突

在移动通信领域，任何一项技术的价值最终要靠网络来检验，通信与感知两大技术亦是如此。王晓云及其研究团队结合多年移动通信网络的经验积累，最早提出了通信网络能力-网络效率-网络质量的三角冲突及三角均衡理念，并深度剖析了感知对网络三角冲突的影响：感知的引入加剧了三角冲突，网络效率与通感能力、网络质量间的平衡成为通感网系统设计的关键。

网络化通感一体（SCN）：基于网进行全局最优的系统创新

王晓云指出，为破解通感融合设计和三角冲突，要以终为始，充分发挥网的优势，通过通感能力-网络效率-网络质量的三角均衡，基于网进行全局最优的系统创新，以实现帕累托最优。基于该设计目标与设计原则，通感网全局最优面临三大关键问题亟待突破：

一是，资源强约束下，如何设计高效的多维资源分配方法，破解效率与能力的矛盾。

二是，如何充分发挥网的优势，突破单节点通信性能、感知精度提升瓶颈，实现通感能力的提升。

三是，如何需要设计全局普适的动态干扰识别与控制方法，破解效率与质量矛盾。

点簇网多维协同（SCN）：实现“可感知”到“高质量通感网”的跃升

王晓云认为，面向网络化通感一体，需要“点簇网多维协同”系统设计方法，从点拓展到网、从网反馈于点形成闭环全局最优设计：

“点协同”是通感一体的关键基石，其关键是通过单点内空口、硬件、算力等资源协同，实现通感资源高效调度。目前业界对“点”协同展开了一定研究，初步具备了“外挂式”的通感融合基础。面向未来，通信与感知能力的融合将从外挂到内生，从分立到共享，实现资源高效协同。

“簇协同”是提升性能的必由之路，其重点是通过簇内多节点间高效协同，突破精度提升瓶颈。“簇”协同具有更高直射径概率、更强接收能量，更优协作增益，将赋能感知精度成倍提升。为实现“簇”协同，仍需攻关高精度同步、动态簇构建、多层联合处理三大关键技术。目前，王晓云及其研究团队深耕协作基础理论，在同步误差消除、动态成簇及轻量化交互机制、多节点数据联合处理等“簇协同”关键技术方向布局了多项专利，并发表多篇高水平论文。

“网协同”是增强质量的核心要务，其核心是通过全局节点间高效协同，重点解决网络内的干扰问题。感知能力的引入打破上下行严格同步，造成上下行交叉链路干扰。王晓云及其研究团队结合近20年TDD运营经验，形成了一套完备、领先的时-频-空-码-功率多维干扰控制体系，通过识别与定位、干扰消除与智控以及统一的干扰管控架构，显著提升网络质量，为感知引入后的干扰控制奠定重要基础。

原型验证：“点”协同、“簇”协同初探，奠定可行性基础

在三大协同验证方面，中国移动持续攻关重点关键技术并开展网络化通感一体原型验证，取得了积极进展。目前，中国移动协同产业积极探索了“点”协同、“簇”协同，在提高硬件和资源共享、高精度同步验证等方面迈出重要的一步，完成了低空经济、车联网等感知场景化可行性验证。未来，中国移动将深化三大协同设计方法，加快推进网络通感一体化在“点”协同、“簇”协同、“网”协同方面更深层次的实践。

以终为始，面向网络化通感一体，需要点簇网多维协同形成全局最优的系统创新。中国移动将持续深化网络化通感一体系统创新，携手学术界、产业界共同做好网络化通感一体关键技术攻关，让通感根植于“网”，赋能于“网”，为6G高质量通感网发展作出重要贡献。