第六代移动通信系统正在定义一种新的网络能力范式，即通信与感知的一体化。传统无线网络的核心功能是数据连接，基站与终端之间交换的信息比特来自上层应用，网络本身对物理环境没有感知能力。通感一体化技术使无线信号在传输数据的同时，通过对回波或信道状态的分析来感知环境中的目标位置、运动状态以及材质属性。太赫兹与毫米波频段的大带宽与短波长特性为感知功能提供了天然优势，宽带信号对应的高距离分辨率可以区分厘米级间距的多个目标，短波长使终端设备可以集成小孔径阵列实现角度分辨。通信与感知两种功能在同一套硬件平台上共享时频资源，无线网络因此从被动的比特管道转变为主动的环境感知与智能决策系统，这一转变对网络架构与信号处理算法提出了新的设计约束。
毫米波频段在通感一体化中的定位是中远距离覆盖与粗粒度感知的平衡点。毫米波信号的路径损耗高于传统蜂窝频段，但通过波束赋形技术可以形成高增益定向波束，补偿传播损耗的同时提供角度分辨能力。通信链路的波束训练过程本身就包含了对信道环境的探测，基站通过扫描不同方向的波束并记录终端的反馈，可以获得终端所在方向的粗略估计。当终端处于移动状态时，基站可以连续跟踪波束指向角度的变化，反推出终端的运动轨迹与速度。这种利用通信波束训练副产物获取感知信息的方法不消耗额外的时频资源，感知能力随通信链路的建立自动获得。毫米波感知的空间分辨率受限于波束宽度，对于需要区分密集目标的场景分辨率不足。毫米波的另一个感知维度是多普勒频移，终端运动引起的载波频率偏移可以被基站物理层精确测量，用于判断终端的径向速度。
太赫兹频段在通感一体化中的优势体现在高分辨率感知与短距离高速通信的融合。太赫兹信号的波长在亚毫米量级，相同孔径下形成的波束宽度远窄于毫米波，角度分辨率相应提升。更大的绝对带宽使太赫兹雷达的距离分辨率达到毫米级别，可以分辨紧邻的多个散射点。在工业自动化场景中，太赫兹基站可以在通信覆盖范围内同时感知机械臂的运动姿态与工件的位置偏差，感知数据直接用于闭环控制，无需单独部署工业相机或激光雷达。太赫兹感知的局限性在于传播距离短且易受遮挡，空气中的水汽吸收会衰减信号强度，人体或设备的遮挡会造成感知盲区。通感一体化系统需要利用多个基站的协同观测来填补盲区，通过边缘节点融合多视角的感知数据，形成对目标区域的一致理解。
通信与感知的资源竞争是通感一体化系统设计需要解决的核心问题。两种功能共享同一频谱与硬件资源，时频资源的分配需要在通信速率与感知精度之间折中。通信业务对资源的需求随用户数据流量的变化而波动，感知业务则需要周期性地发射探测信号并接收回波，对资源的占用较为规律。静态划分资源的方式将一部分时频资源固定分配给感知功能，剩余资源用于通信，这种方案在通信业务繁忙时造成资源浪费，在感知需要高刷新率时则感测更新不足。动态资源分配策略根据通信队列长度与感知任务优先级实时调整两种功能的资源占比。当某个区域检测到快速移动的目标时，系统增加感知资源的分配以提高跟踪刷新率，同时降低非实时通信业务的资源占比。资源分配决策需要在数毫秒内完成，基站侧的调度器需要同时维护通信服务质量与感知任务精度的约束条件。
通感一体化对基站与终端的硬件架构提出了新的要求。通信链路通常采用时分双工模式，上下行通道在不同时隙共享同一频率资源。感知功能需要基站发射探测信号并接收来自目标的回波，这与下行通信共享发射通道，与上行通信共享接收通道。硬件架构可以将通信与感知的基带处理集成在同一芯片内，但射频前端的线性度需要同时满足通信信号的峰均比要求与感知回波的动态范围要求。通信信号采用高阶调制时峰均比较高，功率放大器需要较大的回退量以保证线性度，这降低了发射功率，进而影响感知回波的信噪比。解决这一矛盾的方法是设计双模式功率放大器，在通信时隙工作于高线性度模式，在感知时隙切换至高效率模式。感知时隙发射的是具有良好自相关特性的探测序列，该序列的峰均比较低，功率放大器可以采用较高的输出功率而不引入明显失真。
感知信息的智能化处理是通感一体化系统实现从感知到决策闭环的关键环节。基站物理层输出的原始感知数据包括信道脉冲响应、多普勒谱以及到达角度谱，这些数据的数据量巨大且含有大量冗余信息。边缘计算节点将原始感知数据进行特征提取，识别出其中的目标检测点、跟踪轨迹以及行为分类结果。特征提取算法需要针对不同场景进行训练，在室内场景中区分人体与其他移动物体，在交通场景中区分车辆与行人。经过特征提取后的感知数据结构紧凑，可以通过核心网共享给同一覆盖区域内的其他基站，使相邻基站形成一致的全局态势图。当目标在基站之间切换时，全局态势图保证了跟踪轨迹的连续性，避免因感知源切换导致的目标丢失。从太赫兹到毫米波，通感一体化正在将无线网络的角色从连接扩展至感知与智能，这种扩展依赖于频段特性选择、资源动态调度以及边缘智能处理的协同优化。
