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基于CSI的通信感知一体化设计：问题、挑战和展望 在下一代移动通信网络（6G）中，通信感知一体化（ISAC, Integrated Sensing and Communication）被认为是关键技术之一，可以支撑万物互联、智慧城市、车联网和健康养老产业等众多新兴应用领域。基于CSI（信道状态信息）信号进行无线通信感知的经验，总结提出了基于CSI实现通信感知一体化系统所面临的十个关键实践问题和理论问题，剖析了相应的挑战并提供了可能的解决思路。 通信感知一体化的概念 通信感知一体化是指在同一个网络中，同时提供通信和感知的功能，以支撑全方位的智能化应用。 CSI 是 Wi-Fi、4G/5G 网络中，无线信号从发送端传播到接收端所产生的变化。CSI 刻画了无线信号在环境中沿着多条路径经过反射、衍射、散射和距离衰减后在接收端叠加的效果。 基于CSI的感知基础 CSI 是 Wi-Fi、4G/5G 网络中，无线信号从发送端传播到接收端所产生的变化。Wi-Fi 网卡通过 CSI 记录了无线信道随时间的变化，CSI 刻画了无线信号在环境中沿着多条路径经过反射、衍射、散射和距离衰减后在接收端叠加的效果。 Wi-Fi CSI Wi-Fi 网卡通过 CSI 记录了无线信道随时间的变化，CSI 刻画了无线信号在环境中沿着多条路径经过反射、衍射、散射和距离衰减后在接收端叠加的效果。 CSI 的测量机制包括 Wi-Fi 发送端在发送包的前导码（Preamble）中添加长训练符号（LTF, Long Training Symbol）字段，以便测量 CSI。 挑战和问题 然而，在大规模商用时，基于 CSI 的通信感知一体化系统仍然存在许多问题和挑战。例如，设计初衷主要针对无线信号的通信功能，并没有为感知考虑，因此依然存在许多问题和挑战有待解决。 十个关键实践问题和理论问题 1. 如何利用现有 Wi-Fi、4G/5G 无线网络实现通信感知一体化的网络？ 2. 在大规模 ISAC 系统广泛部署时，又会面临哪些实际的问题和挑战？ 3. 如何解决 CSI 测量中的随机相位偏移问题？ 4. 如何提高 CSI 的测量精度和速度？ 5. 如何解决 Wi-Fi、4G/5G 网络中 CSI 的可扩展性和互操作性问题？ 6. 如何实现基于 CSI 的感知功能在 Wi-Fi、4G/5G 网络中的融合？ 7. 如何解决 CSI 测量中的干扰和 noise 问题？ 8. 如何提高 CSI 的安全性和隐私保护？ 9. 如何解决 CSI 测量中的同步问题？ 10. 如何实现基于 CSI 的感知功能在实际应用中的部署和推广？ 结论 基于 CSI 的通信感知一体化设计是下一代移动通信网络（6G）中的一项关键技术，可以支撑万物互联、智慧城市、车联网和健康养老产业等众多新兴应用领域。但是，基于 CSI 的通信感知一体化系统仍然存在许多问题和挑战有待解决。因此，我们需要继续研究和探索，以解决这些问题和挑战，并推动基于 CSI 的通信感知一体化技术的发展和应用。