随着信息通信技术的飞速演进，第六代移动通信系统（6G）已成为全球研究与产业布局的新焦点。在5G已初步实现“万物互联”的基础上，6G将进一步深化人、机、物与智能的深度融合，构建一个空天地海一体化、通感算智内生融合的立体智慧网络。其中，通信、感知与计算（简称“通感算”）的深度融合，被视为实现6G愿景的核心使能技术之一，将催生前所未有的信息服务模式与应用场景。本文旨在探讨面向6G的通感算融合服务的内涵、系统架构及关键技术。

一、通感算融合服务的内涵与驱动力

通感算融合并非通信、感知与计算功能的简单叠加，而是通过硬件共享、频谱共享、信号共享与智能协同，实现三者能力的深度耦合与内生一体。其核心目标在于：利用统一的网络基础设施与频谱资源，在完成高速、可靠、低时延通信的实现对物理世界高精度、高分辨率的实时感知，并基于感知与通信数据，在网络边缘或云端进行即时、高效的计算与智能处理，从而按需生成智能化的信息服务。

驱动力主要来自三方面：

1. 应用需求驱动：自动驾驶、全息通信、数字孪生、沉浸式XR、精准工业控制、智慧城市管理等未来应用，不仅需要超高速率（Tbps级）与极低时延（亚毫秒级）的通信，更需要厘米级甚至毫米级的实时环境感知能力，以及就近、敏捷的数据处理与决策能力。
2. 频谱效率与能效驱动：共享硬件与频谱资源进行一体化通感设计，可以避免功能分立带来的资源浪费与相互干扰，显著提升频谱效率和网络能效，符合6G可持续发展的绿色目标。
3. 网络智能化内生驱动：通感算融合为网络提供了实时、精准的环境态势认知能力，结合人工智能（AI），使得网络能够内生地理解用户意图、预测业务需求、优化资源配置，实现从“连接”到“服务”的根本性转变。

二、面向6G的通感算融合系统架构

面向6G的通感算融合网络将呈现多层异构、云边端协同的立体化架构特征：

1. “三层三面”总体架构：

• 三层：包括以卫星、高空平台构成的空间网络层；以地面基站（包括宏站、微站、智能超表面RIS等）构成的地面接入层；以及以终端、物联网设备构成的用户/设备层。

• 三面：

• 通信面：负责提供无处不在的超宽带、高可靠、低时延连接。

• 感知面：通过分析通信信号的反射、散射等特性，或专用感知信号，实现对目标距离、速度、角度、形状乃至成像的感知功能。

* 计算与智能面：分布式部署于云、边、端，提供算力调度、数据融合、模型训练与推理等能力，是融合服务的“大脑”。
这三面能力并非独立部署，而是通过软件定义、虚拟化等技术，在统一的物理基础设施上灵活编排与协同。

1. 云边端协同计算架构：感知产生的大量原始数据（如点云、图像）若全部回传至核心云，将造成巨大带宽压力和时延。因此，需要构建云、边、端协同的计算范式。轻量级感知数据处理与实时决策（如避障）在终端或边缘侧完成；复杂的数据融合、高精度建模与全局优化则在边缘云或中心云进行。算力网络技术将实现跨层算力的统一感知、调度与交易。

三、通感算融合的关键技术挑战

实现通感算深度融合仍面临一系列关键技术挑战：

1. 一体化波形与信号设计：设计既能高效承载通信数据，又具备优良感知性能（如高分辨率、低模糊度）的统一波形与信号，是首要挑战。需在通信容量、感知精度、干扰抑制、硬件复杂度之间取得最佳平衡。正交时频空间（OTFS）、感知参考信号等是潜在研究方向。
2. 资源联合动态调配：如何根据实时变化的通信业务需求（QoS）与感知任务需求（如精度、刷新率），在时、频、空、功率、波束等多维度上动态、智能地分配共享资源，是提升系统整体效能的关键。这需要先进的联合优化算法与快速资源管理机制。
3. 通感干扰消除与协同：在同一频段，通信信号可能对感知造成干扰，反之亦然。特别是多用户、多基站场景下的互干扰问题更为复杂。需要研究先进的干扰建模、信号分离、协作感知与干扰协调技术。
4. 感知信息的高效处理与通信：感知生成的原始数据量巨大。如何提取、压缩、编码关键特征信息，并通过网络高效传输至计算节点，或直接在网内进行分布式计算，是需要解决的重要问题。语义通信、任务导向通信等理念有望在此发挥重要作用。
5. 隐私与安全：通感算融合使得网络能够“看见”并“理解”物理环境与用户行为，带来了前所未有的隐私泄露与安全攻击风险。必须构建内生的安全与隐私保护机制，如基于区块链的数据可信共享、联邦学习、差分隐私等，确保感知数据的合法合规使用。
6. 跨域融合与标准化：通感算融合涉及通信、雷达、计算、AI等多个技术领域，其评估指标体系、接口协议、协同流程等亟需跨行业的协同研究与标准化推动，以保障产业生态的健康发展。

四、

通感算融合是6G突破通信传统边界，迈向“数字孪生、智慧泛在”愿景的核心技术路径。它将使移动网络从一个纯粹的“数据传输管道”，转变为一个集连接、感知、认知、决策于一体的智能信息服务系统。尽管在理论、技术与工程实现上仍面临诸多挑战，但随着全球研发力量的持续投入与跨学科合作的深入，通感算融合必将为未来十年的互联网信息服务开启全新的篇章，深刻重塑社会生产与生活方式。