一、为什么5G-A要引入“通感一体”？

在传统通信体系中，“通信”与“感知”是两个完全独立的领域：

• 通信关注“传信息”（数据包速率、时延、QoS）；

• 感知依赖专用雷达/摄像头等硬件实现“看世界”。

但当应用走向智慧工业、智能驾驶、城市感知、数字孪生，需求正在融合：

✅ 既要数据上传下达，又要环境实时感知。

因此，通信系统具备原生感知能力已成为网络演进的战略需求，5G-A 在 Rel-18 中正式将“ISAC”列为技术标准演进方向之一，被视为6G的关键前导技术。

二、通感一体（ISAC）到底是什么？

📌 定义

ISAC（Integrated Sensing and Communication）是一种将“无线通信”与“环境感知”融合为一个系统框架的技术，通过同一频谱、同一硬件资源，实现同时通信与雷达感知功能。

🎯 目标

• 空间探测（检测目标距离/速度/方向）；

• 环境识别（场景建模、路径估计）；

• 高精度定位（厘米级甚至亚厘米）；

• 减少硬件冗余（共用天线、频率、信号处理器）；

• 增强通信可靠性（感知辅助自适应波束/选路）；

三、ISAC技术实现的核心原理与模式

1. 通信信号感知模式（主流）

• 利用原有5G通信信号（如PSS、CSI-RS）反射信息；

• 通过波束反射、时延、多普勒频移提取目标特征；

• 不需要独立雷达发波器或专用感知链路。

2. 双功能波形设计（未来趋势）

• 设计既适合通信又适合感知的新型波形；

• 典型如：OFDMA + LFM + 空时编码感知序列；

• 满足高可靠通信同时提升感知分辨率。

3. RIS（可重构智能表面）辅助感知

• 通过RIS智能改变环境反射路径；

• 增强非视距（NLoS）场景感知能力；

• 可精细调整感知波束方向，实现目标选择性探测。

四、ISAC系统架构与部署模式解析

🧠 架构图：

模式1：基站主感知

• 基站接收环境反射波；

• 利用通信信道估计模块+AI进行目标识别。

模式2：用户感知辅助

• UE反馈反射CSI；

• 基站融合多用户信息进行场景还原。

模式3：RIS辅助感知

• RIS充当可控反射源；

• 通过调控相位增强特定区域感知精度。

五、ISAC 的五大关键技术挑战

六、ISAC 在实际行业中的场景应用

七、国内外标准与试验进展

✅ 3GPP进度：

• Rel-18：定义ISAC研究框架，初步提出双功能波形需求；

• Rel-19（规划中）：将ISAC纳入常规功能需求，强化调度、QoS控制。

✅ 国内试验案例：

八、通感一体未来展望：5G-A中的“杀手级应用平台”

• ISAC将使5G-A基站不仅是“信息通道”，更是“环境感知节点”；

• 构建城市级“通信感知网”，让“网络感知世界”；

• 为6G的空间感知通信（SCC）打基础。

📢 随着标准明确、芯片支持、应用逐步明朗，通感一体将成为通信行业继RedCap之后的第二大工程热土，值得通信系统开发者、设备商、规划工程师重点关注与提前布局。