6G之眼与脑的融合:通感一体化标准如何定义未来数字世界?

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见闻网 2026-02-06 13:47 阅读数 2 #科技前沿

当业界仍在热议5G-A(5.5G)的商业部署时,面向2030年的6G愿景已悄然将一项颠覆性技术推至核心舞台——通信感知一体化。这不仅是速率的又一次飞跃,更是通信网络根本能力的重塑。而6G通信通感一体化技术标准制定的核心价值,就在于为这种“既能通信,又能感知”的全新网络确立全球统一的技术框架、接口协议和性能基准,从而避免碎片化,催生一个万物互联且万物可感的智能体网络。它旨在标准化如何让未来的基站、手机乃至物联网终端,在传输数据的同时,像分布式雷达一样,以厘米级精度感知周围环境的形状、距离、速度甚至材质,最终实现通信与感知在频谱、硬件和算力上的深度融合。这场始于标准会议室的博弈,将直接决定未来十年全球数字产业的生态格局。

一、为何是通感一体化?超越连接的第六代愿景

6G之眼与脑的融合:通感一体化标准如何定义未来数字世界?

5G实现了增强移动宽带、海量机器通信和超高可靠低时延三大场景,但其核心范式仍是“连接”。6G的愿景则进一步升维,追求“连接+感知+智能”的原生融合。驱动这一变革的需求清晰而迫切:在自动驾驶领域,车辆不仅需要V2X通信获知他车意图,更需要超视距、无死角的实时环境感知来弥补车载传感器的局限。在智慧工厂,网络需能同时追踪数百个高速移动的机器人位置、姿态和轨迹,精度需达厘米级。在元宇宙和全息通信中,需实时采集并重构用户所处的物理空间三维信息。独立的通信与感知系统(如雷达、激光雷达)存在硬件重复、频谱冲突、信息分离的弊端。因此,利用无处不在的无线通信信号本身来执行高精度感知,实现“一网两用”,被视为最优解。据见闻网观察,国际电信联盟(ITU)在IMT-2030框架中已明确将“感知”列为6G的六大关键场景之一,这为全球标准制定奠定了方向性共识。

二、技术内核:从波形设计到感知算法的标准化挑战

通感一体化的实现,绝非通信与雷达技术的简单叠加,而是从底层物理层到上层应用层的系统性重构。其技术标准化的核心挑战首先聚焦于波形与帧结构设计。现有的通信波形(如OFDM)并非为高精度感知而优化。标准组织需要定义新的、或增强现有的波形与信号格式,使其在承载数据的同时,具备优越的感知分辨力、测距测速精度和抗干扰能力。例如,如何设计导频信号,使其既能进行信道估计以辅助通信,又能作为理想的感知参考信号?其次,是一体化硬件与频谱的标准化。通感一体化对天线阵列(如大规模MIMO)、射频前端和基带处理提出了更高要求。标准需定义硬件架构的增强特性,以支持宽频带、宽波束扫描和高功率效率。同时,最关键的资源——频谱,其使用规则需重新界定。是分配专用感知频段,还是在现有通信频段内实现共享与动态协调?这需要严谨的共存研究与干扰规避方案,是6G通信通感一体化技术标准制定中最具博弈色彩的环节。

三、标准制定核心议题:性能指标、接口与安全

标准的意义在于可量化、可互联、可保障。在通感一体化领域,标准组织需攻克三大核心议题。第一,定义关键性能指标。除了通信领域的速率、时延、可靠性,感知领域需引入全新的KPI体系,例如:感知精度(距离、角度、速度)、感知分辨率(区分两个邻近物体的能力)、感知范围、感知刷新率(帧率)以及感知服务的可靠性。如何为不同应用场景(如车辆网、无人机监管、生命体征检测)定义这些指标的门限值,是一大难点。第二,设计开放与协同的接口协议。感知信息如何在网络内部(基站之间、基站与核心网)以及向第三方应用(如自动驾驶算法平台)高效、安全地传递?这需要定义全新的感知数据格式、感知服务API和协同感知的信令流程。第三,构建前所未有的安全与隐私框架。当通信网络成为一个巨型的、无处不在的“感知场”,其收集的环境数据可能包含极其敏感的个体与空间信息。标准必须从一开始就内嵌“隐私与安全设计”,明确感知数据的归属、处理权限、匿名化要求以及防恶意感知攻击的机制。

四、全球竞赛:主要标准组织与阵营的布局

与历代移动通信技术一样,6G通感一体化标准的制定是一场由国家力量、产业联盟和学术机构共同参与的全球竞赛。主导方依然是3GPP,它预计将在R20及后续版本中正式启动通感一体化的标准化研究。目前,其下属的多个工作组已开始进行场景需求分析和技术方案征集。中国的IMT-2030(6G)推进组、欧洲的6G-IA、美国的Next G Alliance等区域性产业联盟,正积极进行前期技术研究与验证,旨在向3GPP输入符合自身产业利益的技术提案。此外,IEEE也在特定领域(如基于Wi-Fi的感知)推进相关标准。各方的技术路径侧重有所不同:一些方案侧重于利用sub-6GHz和毫米波频段实现通信与感知的深度融合;另一些则探索太赫兹频段的巨大潜力,以期实现超高分辨率感知。这场在标准会议桌上的交锋,其激烈程度不亚于实验室内的技术攻关,其结果将深远影响未来全球产业链的主导权。

五、产业影响:催生新业态与重构价值链

一旦标准落定,将引爆一系列连锁产业创新。首先,设备商将迎来产品形态的革命。基站、终端芯片乃至天线,都需要按照新标准重新设计,以支持原生通感能力,这将开辟全新的硬件市场。其次,催生“感知即服务”新业态。运营商不仅能提供连接服务,还能将高精度的环境感知能力(如交通流监控、空间数字孪生构建、安防监测)作为一种网络能力开放给千行百业,开辟B2B收入新蓝海。第三,赋能下游应用爆发。标准化的通感接口将降低应用开发门槛,使智慧交通、智能家居、人机交互、医疗健康等领域涌现出如今难以想象的创新应用。例如,家庭Wi-Fi路由器可能化身为守护老人健康的非接触式跌倒监测仪。正如见闻网在分析中所指出的,6G通信通感一体化技术标准制定的过程,本质是在绘制一张未来“感知型社会”的基础设施蓝图,其价值将随应用生态的繁荣而呈指数级增长。

六、前路挑战:从技术共识到商业成功的漫长征途

尽管前景广阔,但通往标准统一与商业成功的道路布满荆棘。技术融合的复杂性是首要障碍,通信与感知在优化目标上存在固有矛盾(如功率分配、干扰管理),需要精巧的折衷设计。频谱资源的全球协调难度极大,特别是在毫米波和太赫兹频段。高昂的初期成本可能阻碍部署,需要证明其相对于“通信+独立感知”分离方案的综合成本优势。此外,用户隐私与社会伦理问题将引发广泛公众讨论,标准必须在技术创新与社会接受度之间找到平衡点。

总结而言,6G通感一体化标准的制定,是一场为未来智能世界定义“感官系统”的奠基之战。它不再仅仅关乎信息传递的“管道”,更关乎机器和环境如何“理解”物理世界。这场始于实验室仿真、争于标准会议、最终落地于全球网络的漫长征程,其成果将决定我们是否能平滑步入一个网络即感知、数据即镜像的新纪元。它促使我们思考一个根本性问题:当一个覆盖全球的网络不仅能读懂我们发送的比特,还能持续“凝视”并理解我们身处的物理空间时,这种前所未有的能力,将如何重新定义安全、隐私、效率乃至人类与机器共存的法则?作为持续追踪通信技术演进与产业变革的见闻网,我们认为,对这一标准进程的密切关注,不仅是在观察一项技术的成熟,更是在见证一个更具深度智能的数字文明底层规则的诞生。每一次标准的推进,都在为这个既连接万物、也感知万物的未来,增添一块不可替代的基石。

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