隨著信息通信技術的飛速演進，第六代移動通信系統（6G）已成為全球研究與產業布局的新焦點。在5G已初步實現“萬物互聯”的基礎上，6G將進一步深化人、機、物與智能的深度融合，構建一個空天地海一體化、通感算智內生融合的立體智慧網絡。其中，通信、感知與計算（簡稱“通感算”）的深度融合，被視為實現6G愿景的核心使能技術之一，將催生前所未有的信息服務模式與應用場景。本文旨在探討面向6G的通感算融合服務的內涵、系統架構及關鍵技術。

一、通感算融合服務的內涵與驅動力

通感算融合并非通信、感知與計算功能的簡單疊加，而是通過硬件共享、頻譜共享、信號共享與智能協同，實現三者能力的深度耦合與內生一體。其核心目標在于：利用統一的網絡基礎設施與頻譜資源，在完成高速、可靠、低時延通信的實現對物理世界高精度、高分辨率的實時感知，并基于感知與通信數據，在網絡邊緣或云端進行即時、高效的計算與智能處理，從而按需生成智能化的信息服務。

驅動力主要來自三方面：

1. 應用需求驅動：自動駕駛、全息通信、數字孿生、沉浸式XR、精準工業控制、智慧城市管理等未來應用，不僅需要超高速率（Tbps級）與極低時延（亞毫秒級）的通信，更需要厘米級甚至毫米級的實時環境感知能力，以及就近、敏捷的數據處理與決策能力。
2. 頻譜效率與能效驅動：共享硬件與頻譜資源進行一體化通感設計，可以避免功能分立帶來的資源浪費與相互干擾，顯著提升頻譜效率和網絡能效，符合6G可持續發展的綠色目標。
3. 網絡智能化內生驅動：通感算融合為網絡提供了實時、精準的環境態勢認知能力，結合人工智能（AI），使得網絡能夠內生地理解用戶意圖、預測業務需求、優化資源配置，實現從“連接”到“服務”的根本性轉變。

二、面向6G的通感算融合系統架構

面向6G的通感算融合網絡將呈現多層異構、云邊端協同的立體化架構特征：

1. “三層三面”總體架構：

• 三層：包括以衛星、高空平臺構成的空間網絡層；以地面基站（包括宏站、微站、智能超表面RIS等）構成的地面接入層；以及以終端、物聯網設備構成的用戶/設備層。

• 三面：

• 通信面：負責提供無處不在的超寬帶、高可靠、低時延連接。

• 感知面：通過分析通信信號的反射、散射等特性，或專用感知信號，實現對目標距離、速度、角度、形狀乃至成像的感知功能。

* 計算與智能面：分布式部署于云、邊、端，提供算力調度、數據融合、模型訓練與推理等能力，是融合服務的“大腦”。
這三面能力并非獨立部署，而是通過軟件定義、虛擬化等技術，在統一的物理基礎設施上靈活編排與協同。

1. 云邊端協同計算架構：感知產生的大量原始數據（如點云、圖像）若全部回傳至核心云，將造成巨大帶寬壓力和時延。因此，需要構建云、邊、端協同的計算范式。輕量級感知數據處理與實時決策（如避障）在終端或邊緣側完成；復雜的數據融合、高精度建模與全局優化則在邊緣云或中心云進行。算力網絡技術將實現跨層算力的統一感知、調度與交易。

三、通感算融合的關鍵技術挑戰

實現通感算深度融合仍面臨一系列關鍵技術挑戰：

1. 一體化波形與信號設計：設計既能高效承載通信數據，又具備優良感知性能（如高分辨率、低模糊度）的統一波形與信號，是首要挑戰。需在通信容量、感知精度、干擾抑制、硬件復雜度之間取得最佳平衡。正交時頻空間（OTFS）、感知參考信號等是潛在研究方向。
2. 資源聯合動態調配：如何根據實時變化的通信業務需求（QoS）與感知任務需求（如精度、刷新率），在時、頻、空、功率、波束等多維度上動態、智能地分配共享資源，是提升系統整體效能的關鍵。這需要先進的聯合優化算法與快速資源管理機制。
3. 通感干擾消除與協同：在同一頻段，通信信號可能對感知造成干擾，反之亦然。特別是多用戶、多基站場景下的互干擾問題更為復雜。需要研究先進的干擾建模、信號分離、協作感知與干擾協調技術。
4. 感知信息的高效處理與通信：感知生成的原始數據量巨大。如何提取、壓縮、編碼關鍵特征信息，并通過網絡高效傳輸至計算節點，或直接在網內進行分布式計算，是需要解決的重要問題。語義通信、任務導向通信等理念有望在此發揮重要作用。
5. 隱私與安全：通感算融合使得網絡能夠“看見”并“理解”物理環境與用戶行為，帶來了前所未有的隱私泄露與安全攻擊風險。必須構建內生的安全與隱私保護機制，如基于區塊鏈的數據可信共享、聯邦學習、差分隱私等，確保感知數據的合法合規使用。
6. 跨域融合與標準化：通感算融合涉及通信、雷達、計算、AI等多個技術領域，其評估指標體系、接口協議、協同流程等亟需跨行業的協同研究與標準化推動，以保障產業生態的健康發展。

四、

通感算融合是6G突破通信傳統邊界，邁向“數字孿生、智慧泛在”愿景的核心技術路徑。它將使移動網絡從一個純粹的“數據傳輸管道”，轉變為一個集連接、感知、認知、決策于一體的智能信息服務系統。盡管在理論、技術與工程實現上仍面臨諸多挑戰，但隨著全球研發力量的持續投入與跨學科合作的深入，通感算融合必將為未來十年的互聯網信息服務開啟全新的篇章，深刻重塑社會生產與生活方式。