6G專題 | 一文讀懂6G演進(jìn)三大方向與決勝關(guān)鍵

編者按

從2019年實(shí)質(zhì)性研究啟動，到2023年國際電信聯(lián)盟發(fā)布愿景文件，再到2025年6G標(biāo)準(zhǔn)元年確立，6G正從前沿理念加速照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。步入2026年，6G發(fā)展進(jìn)一步邁入技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)完善的關(guān)鍵時期，盡管業(yè)界已就6G初步形成共識，但諸多基礎(chǔ)性、關(guān)鍵性難題仍亟待破解。為此，《通信世界》特策劃“6G關(guān)鍵技術(shù)深潛”專題，聚焦系統(tǒng)架構(gòu)創(chuàng)新、技術(shù)路徑探索、融合能力提升等話題展開深度探討，以期為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供參考與啟示。

6G是未來十年支撐智能經(jīng)濟(jì)發(fā)展最重要的綜合性數(shù)字信息基礎(chǔ)設(shè)施之一，集通信、感知、計算、智能、安全等多種技術(shù)于一體，并呈現(xiàn)跨學(xué)科、跨行業(yè)、跨領(lǐng)域融合發(fā)展的趨勢，推動社會從“萬物互聯(lián)”向“萬物智聯(lián)”躍升。我國依托信息通信領(lǐng)域的全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢，已形成多項核心技術(shù)儲備，有望在6G產(chǎn)業(yè)競爭中構(gòu)建先發(fā)優(yōu)勢，為經(jīng)濟(jì)社會數(shù)字化轉(zhuǎn)型注入新動能。本文旨在梳理6G演進(jìn)核心方向，分析我國6G研發(fā)進(jìn)展與現(xiàn)存挑戰(zhàn)，為推動6G技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)落地提供參考。

6G的技術(shù)演進(jìn)方向

無線技術(shù)升級：高頻段突破與綠色化協(xié)同演進(jìn)

無線技術(shù)是6G網(wǎng)絡(luò)的核心支撐，其演進(jìn)以性能極致化、發(fā)展綠色化、器件高端化為核心路徑，旨在構(gòu)建超高速、低能耗、高可靠的傳輸體系。

一是高頻段演進(jìn)。6G將拓展至高段毫米波乃至太赫茲頻段，充分利用這些頻段的豐富資源，實(shí)現(xiàn)Tbit/s級超高通信速率，可適配全息通信、中短距無線接入、數(shù)據(jù)回傳及前傳等超高速率傳輸場景，以及成像等無線感知場景。RIS（智能超表面）技術(shù)的突破為高頻段商用化提供關(guān)鍵支撐，可通過動態(tài)調(diào)控電磁波，將頻譜效率提升超30%。2024年，中信科移動在全球首次實(shí)現(xiàn)RIS替代傳統(tǒng)相控陣天線，在毫米波頻段達(dá)成單用戶5Gbit/s以上的傳輸速率，為高頻段商用化開辟全新路徑。

二是綠色低碳體系構(gòu)建。綠色低碳已被確立為6G基本設(shè)計準(zhǔn)則，貫穿網(wǎng)絡(luò)全生命周期，實(shí)現(xiàn)能耗優(yōu)化與行業(yè)綠色賦能的雙重目標(biāo)。在系統(tǒng)設(shè)計階段，于網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、協(xié)議棧設(shè)計中深度融入綠色理念，推動綠色網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、零信令開銷、高效無線傳輸?shù)葍?nèi)生使能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)現(xiàn)傳輸能力與能效水平的協(xié)同優(yōu)化。在系統(tǒng)運(yùn)行階段，依托可重構(gòu)組網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)動態(tài)按需部署，通過空口節(jié)能技術(shù)、智能資源調(diào)度以及基站智能關(guān)斷等手段提升資源與能源利用效率。此外，通過高效共建共享、極簡架構(gòu)設(shè)計、綠色器件應(yīng)用等關(guān)鍵策略，進(jìn)一步夯實(shí)6G網(wǎng)絡(luò)綠色低碳運(yùn)行基礎(chǔ)，同時賦能垂直行業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能轉(zhuǎn)型。

三是核心器件與工藝突破。高頻高速傳輸對核心器件提出嚴(yán)苛要求，6G將推動存儲芯片工藝向2納米演進(jìn)，邏輯芯片工藝將突破1納米，以滿足基帶、協(xié)議及數(shù)據(jù)處理等的高性能計算需求。針對高頻段毫米波、太赫茲頻段應(yīng)用，需要突破更高功率、更高集成度、更高功放效率器件的研發(fā)瓶頸，攻克太赫茲半導(dǎo)體化合物材料合成及器件制造工藝瓶頸，為高頻傳輸技術(shù)的規(guī)模化應(yīng)用提供硬件支撐。

網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)重構(gòu)：全域化覆蓋與智能化升級

6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將迎來革新與重塑，以全域覆蓋、智能內(nèi)生、服務(wù)柔性為發(fā)展趨勢，實(shí)現(xiàn)從“連接導(dǎo)向”向“能力導(dǎo)向”的轉(zhuǎn)型，支撐多元化場景需求。

一是空天地一體化全域覆蓋。6G將突破傳統(tǒng)地面網(wǎng)絡(luò)單一覆蓋模式，融合地面基站、中高空平臺、不同軌道衛(wèi)星等，構(gòu)建立體連接網(wǎng)絡(luò)，打造全覆蓋、全場景、泛在移動的通信基礎(chǔ)設(shè)施。該架構(gòu)從體制、協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)、終端等方面，實(shí)現(xiàn)天基網(wǎng)絡(luò)與地面移動通信網(wǎng)絡(luò)的深度融合，具有組網(wǎng)靈活、韌性抗毀、大規(guī)模互聯(lián)等突出優(yōu)勢，可支撐高效回傳、泛在寬帶接入、泛在物聯(lián)網(wǎng)、高可靠通信、高安全高可用等五大核心應(yīng)用場景，為海洋資源勘探、沙漠科考、應(yīng)急救援等場景提供穩(wěn)定可靠的網(wǎng)絡(luò)支撐。

二是內(nèi)生智能網(wǎng)絡(luò)升級。6G網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的目標(biāo)之一是通過與人工智能深度融合，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自身智能化（AI4NET，即人工智能賦能網(wǎng)絡(luò)）與網(wǎng)絡(luò)為AI提供全面支撐（NET4AI，即網(wǎng)絡(luò)為人工智能提供支撐）。具體而言，將人工智能算法融入無線傳輸鏈路、跨層協(xié)議、移動性管理、網(wǎng)絡(luò)管理等環(huán)節(jié)，提升網(wǎng)絡(luò)傳輸性能和運(yùn)行效率。同時，6G內(nèi)生智能網(wǎng)絡(luò)支撐泛在智能控制、實(shí)時數(shù)字孿生運(yùn)維等新興業(yè)務(wù)發(fā)展，推動工業(yè)生產(chǎn)、能源調(diào)度等領(lǐng)域從“靜態(tài)指揮”向“動態(tài)預(yù)判”模式升級。當(dāng)前，英偉達(dá)主導(dǎo)的AI-RAN已成為全球通信企業(yè)的布局熱點(diǎn)，推動6G向高度智能化網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)。

三是服務(wù)化網(wǎng)絡(luò)柔性適配。6G服務(wù)化網(wǎng)絡(luò)以按需服務(wù)、柔性適配為核心目標(biāo)，構(gòu)建具有行業(yè)差異化適配能力的彈性架構(gòu)體系。依托云原生等技術(shù)構(gòu)建功能可編排、資源可調(diào)度的統(tǒng)一平臺，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的彈性部署與“即插即用”，并可根據(jù)業(yè)務(wù)需求和網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)動態(tài)調(diào)整功能模塊、分配網(wǎng)絡(luò)資源。這一架構(gòu)既能精細(xì)化匹配工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智慧醫(yī)療、智能交通等不同場景對時延、帶寬等的差異化性能要求，提升資源利用效率；又能通過資源與服務(wù)的多維有機(jī)融合，降低網(wǎng)絡(luò)部署與運(yùn)維成本。同時，順應(yīng)虛擬化、云原生化轉(zhuǎn)型趨勢，借助功能敏捷部署、版本快速迭代等優(yōu)勢，迅速響應(yīng)新應(yīng)用、新技術(shù)發(fā)展需求，為各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供定制化網(wǎng)絡(luò)支撐。

多維能力融合：“通感算智安”一體化協(xié)同演進(jìn)

6G突破傳統(tǒng)通信的單一功能邊界，推動通信與感知、計算、智能、安全的深度融合，構(gòu)建多維度協(xié)同的綜合能力體系，拓展技術(shù)應(yīng)用場景。

一是通信感知一體化技術(shù)突破。通過信號聯(lián)合設(shè)計、硬件共享等技術(shù)手段，6G無線網(wǎng)絡(luò)可在實(shí)現(xiàn)高速通信的同時，兼具探測、定位、識別、環(huán)境重構(gòu)等無線感知能力，核心技術(shù)包括一體化波形設(shè)計、一體化波束賦形、一體化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等；可依托6G更大帶寬特性提升測距精度，通過更大天線陣列增強(qiáng)空間測角精度，結(jié)合智能算法優(yōu)化感知性能，廣泛適配智能交通、低空經(jīng)濟(jì)等場景。2025年4月，中國移動通信集團(tuán)有限公司成都產(chǎn)業(yè)研究院分公司發(fā)布業(yè)界首個基于多源融合的通感一體核心網(wǎng)原型，并首次實(shí)現(xiàn)基于通感核心網(wǎng)架構(gòu)的低空多源融合高精度感知。

二是算智融合賦能智能服務(wù)。6G算智融合的核心是實(shí)現(xiàn)通信、計算與智能的深度協(xié)同，須重點(diǎn)突破通算資源統(tǒng)一管理、內(nèi)生智能、網(wǎng)絡(luò)數(shù)字孿生等關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建一體化技術(shù)體系。在通信協(xié)同層面，通過子網(wǎng)間狀態(tài)同步與會話銜接，實(shí)現(xiàn)設(shè)備跨區(qū)域移動時的通信鏈路無縫切換，在保障業(yè)務(wù)連續(xù)性的同時保留子網(wǎng)自治邊界，例如在智能制造場景中，確保AGV（自動導(dǎo)引車）跨車間移動時控制指令不中斷。在通算協(xié)同層面，聚焦資源均衡配置，通過在網(wǎng)絡(luò)控制層引入通算深度協(xié)同的功能、接口與協(xié)議，依托標(biāo)準(zhǔn)化信令實(shí)現(xiàn)通算融合乃至一體化，對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)計算單元、中心云、邊緣云、終端等多元載體的合規(guī)算力資源進(jìn)行統(tǒng)一管理和高效配置。在智能協(xié)同層面，依托智、算、網(wǎng)融合的分布式網(wǎng)絡(luò)AI平臺，構(gòu)建分層分布式AI架構(gòu)，在邊緣側(cè)部署具備完整功能的智能邊緣網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)本地快速連接控制與AI任務(wù)處理；同時通過集中控制節(jié)點(diǎn)與分布式智能體間的模型、數(shù)據(jù)協(xié)同，完成跨層、跨域、跨網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)合學(xué)習(xí)與推理。

三是內(nèi)生安全體系構(gòu)建。可信與內(nèi)生已成為6G安全領(lǐng)域的核心共識，其核心邏輯是將安全能力作為核心要素融入網(wǎng)絡(luò)全生命周期，實(shí)現(xiàn)從外掛到內(nèi)生、從被動到主動、從靜態(tài)到動態(tài)、從孤立到協(xié)同的根本性轉(zhuǎn)變。2025年，紫金山實(shí)驗室提出6G內(nèi)生安全可信技術(shù)體系，該體系以結(jié)構(gòu)化、定制化、智能化、自動化四大使能技術(shù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建貫穿物理層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層的內(nèi)生安全通信、內(nèi)生網(wǎng)絡(luò)彈性、協(xié)同隱私保護(hù)及多樣化供應(yīng)鏈四大核心支柱，全面應(yīng)對無線干擾、功能失效、網(wǎng)絡(luò)攻擊、AI威脅、量子破譯等五類核心安全挑戰(zhàn)，最終實(shí)現(xiàn)安全可信能力的可設(shè)計、可感知、可度量、可演進(jìn)。IMT-2030（6G）推進(jìn)組進(jìn)一步明確，6G網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)具備“主動免疫、彈性自治、虛擬共生、泛在協(xié)同”的特征，關(guān)鍵支撐技術(shù)包括無線物理層安全技術(shù)、泛在可信技術(shù)、區(qū)塊鏈技術(shù)、人工智能安全技術(shù)、數(shù)字孿生安全技術(shù)以及量子安全技術(shù)等，須從安全能力、安全控制和安全決策三個層次構(gòu)建6G可信內(nèi)生安全架構(gòu)。

我國6G研發(fā)進(jìn)展

黨中央、國務(wù)院高度重視6G發(fā)展，2018年啟動相關(guān)研究工作。工業(yè)和信息化部聯(lián)合國家發(fā)展改革委、科技部，牽頭推動產(chǎn)業(yè)界組建IMT-2030（6G）推進(jìn)組，作為統(tǒng)籌我國6G發(fā)展的核心產(chǎn)業(yè)平臺，系統(tǒng)開展6G需求研究、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、標(biāo)準(zhǔn)研制、試驗驗證、國際合作等工作。

在政策保障與研發(fā)體系方面，頂層設(shè)計持續(xù)強(qiáng)化。黨的二十屆四中全會審議通過的“十五五”規(guī)劃建議明確提出，推動“第六代移動通信等成為新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)”；2023年全國工業(yè)和信息化工作會議部署了全面推進(jìn)6G技術(shù)研發(fā)、完善6G整體布局的任務(wù)。國內(nèi)重點(diǎn)實(shí)驗室、新型研發(fā)機(jī)構(gòu)同步推進(jìn)6G研發(fā)試驗環(huán)境與平臺搭建，推動前沿技術(shù)從理論研究向測試驗證階段演進(jìn)。

在關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建方面，研發(fā)攻堅提速、標(biāo)準(zhǔn)布局有序推進(jìn)。通過全球征集與評估篩選，目前我國已形成300余項6G關(guān)鍵技術(shù)儲備，并組織開展通感一體化、無線AI等關(guān)鍵技術(shù)的測試驗證。其中，我國研發(fā)的通感一體化概念樣機(jī)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)厘米級、室外亞米級的感知精度，無線智能化概念樣機(jī)通信容量較傳統(tǒng)設(shè)備提升超20%，核心技術(shù)性能達(dá)到業(yè)界領(lǐng)先水平。在6G國際標(biāo)準(zhǔn)制定工作全面啟動的關(guān)鍵階段，我國積極參與3GPP（第三代合作伙伴計劃）等國際組織的標(biāo)準(zhǔn)研究，聚焦通信、智能、感知、數(shù)據(jù)、算力等創(chuàng)新方向，推進(jìn)地面與衛(wèi)星通信一體化設(shè)計，夯實(shí)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)。

在全球共識構(gòu)建與國際合作方面，協(xié)同推進(jìn)成效顯著。IMT-2030（6G）推進(jìn)組提出的5類6G典型場景及14項關(guān)鍵能力指標(biāo)成功納入ITU（國際電信聯(lián)盟）的6G建議書，為全球6G發(fā)展共識的凝聚提供重要支撐。同時，我國與韓國、日本、印度以及歐盟國家的6G推進(jìn)組織簽署合作協(xié)議，持續(xù)深化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)同、產(chǎn)業(yè)聯(lián)動合作，強(qiáng)化全球6G產(chǎn)業(yè)發(fā)展共識。

在地方發(fā)展布局層面，北京市率先印發(fā)首個省市級6G規(guī)劃——《北京6G科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)培育行動方案（2024—2030年）》，明確北京在6G關(guān)鍵技術(shù)突破、產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)攻關(guān)、試驗創(chuàng)新體系構(gòu)建、“6G+X”應(yīng)用標(biāo)桿打造等方面的具體目標(biāo)與路徑。同時，通過組建中關(guān)村泛聯(lián)移動通信技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用研究院重大創(chuàng)新平臺、打造“6G SPACES”新質(zhì)生態(tài)社區(qū)等措施，凝聚“產(chǎn)學(xué)研”多方力量協(xié)同創(chuàng)新。南京以紫金山實(shí)驗室為核心打造技術(shù)創(chuàng)新策源地，該實(shí)驗室已在6G通信技術(shù)領(lǐng)域取得10余項“世界第一”，形成30多項創(chuàng)新成果，并兩次獲得國家科學(xué)技術(shù)獎。同時，南京通過構(gòu)建“紫金山三次方”貫通式科技成果轉(zhuǎn)化體系、以紫金山科技城為核心打造6G產(chǎn)業(yè)生態(tài)高地等措施，全力支持6G技術(shù)與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。

當(dāng)前存在的挑戰(zhàn)

一是技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)入“無人區(qū)”，引領(lǐng)性突破難度加大。6G技術(shù)研發(fā)已邁入無成熟技術(shù)路徑、無發(fā)展經(jīng)驗可借鑒的階段，對關(guān)鍵核心技術(shù)的原創(chuàng)性創(chuàng)新能力提出極高要求；加之我國在高性能芯片器件、先進(jìn)制程工藝、高端基礎(chǔ)材料等基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域長期存在短板，進(jìn)一步制約了6G研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)。

二是研發(fā)投入與技術(shù)創(chuàng)新雙重制約凸顯。6G作為關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施，具有建設(shè)周期長、投資規(guī)模大、資金回收慢、收益不確定、運(yùn)營風(fēng)險高的固有特性。同時，需要配備大量專用設(shè)施設(shè)備并建立專業(yè)實(shí)驗室開展測試驗證，從頻譜管理優(yōu)化、天線技術(shù)突破到網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計，相應(yīng)研發(fā)在長周期內(nèi)面臨較大挑戰(zhàn)。

三是國際標(biāo)準(zhǔn)體系面臨分化風(fēng)險。美國聯(lián)合部分盟友采取“脫鉤、斷鏈、技術(shù)打壓”等手段，對我國移動通信產(chǎn)業(yè)及自主知識產(chǎn)權(quán)體系實(shí)施全面圍堵，導(dǎo)致我國6G技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)程及國際合作推進(jìn)出現(xiàn)明顯遲滯，6G國際標(biāo)準(zhǔn)及全球市場或?qū)⒚媾R分裂風(fēng)險。

發(fā)展建議

一是深化6G關(guān)鍵技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研制。加強(qiáng)對通信、感知、智能、計算與安全融合方案及架構(gòu)的研究，聚焦空天地海一體化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)演進(jìn)，構(gòu)建自主可控的關(guān)鍵技術(shù)體系與知識圖譜。突破太赫茲通信、通感算一體化等核心技術(shù)，拓展毫米波、太赫茲、可見光等可利用頻譜資源。同時，深度參與ITU、3GPP等國際標(biāo)準(zhǔn)化組織的工作，貢獻(xiàn)中國方案與智慧，助力構(gòu)建全球6G統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，筑牢技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)競爭的根基。

二是加快6G技術(shù)試驗與產(chǎn)品研發(fā)。充分發(fā)揮新型舉國體制優(yōu)勢，推動“產(chǎn)學(xué)研用”深度協(xié)同攻關(guān)，聚焦基站、網(wǎng)絡(luò)、終端、芯片等核心產(chǎn)品研發(fā)，突破高端芯片、工業(yè)軟件等產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵瓶頸。設(shè)立引導(dǎo)基金，支持多技術(shù)路線探索，構(gòu)建跨地域、跨行業(yè)的試驗驗證體系，以智能制造、智慧醫(yī)療、智能交通等高價值場景為牽引，推動沉浸交互、數(shù)字孿生等應(yīng)用創(chuàng)新，帶動設(shè)備迭代與生態(tài)構(gòu)建。

三是強(qiáng)化6G國際合作與發(fā)展共識。拓展與“一帶一路”沿線國家、金磚國家等的合作空間，依托科技合作機(jī)制推動示范部署與規(guī)模化應(yīng)用，以標(biāo)準(zhǔn)輸出帶動產(chǎn)業(yè)生態(tài)拓展。堅定維護(hù)統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)業(yè)生態(tài)，持續(xù)提升我國的6G標(biāo)準(zhǔn)提案貢獻(xiàn)度與架構(gòu)話語權(quán)，推進(jìn)6G與AI融合等關(guān)鍵方向的標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，構(gòu)建“技術(shù)創(chuàng)新—標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)—市場拓展”的良性循環(huán)，推動我國從通信標(biāo)準(zhǔn)參與者向規(guī)則塑造者轉(zhuǎn)變。

作者為中國信息通信研究院華東分院 王奕陽、高慶浩，中國機(jī)電設(shè)備招標(biāo)中心 吳文昊（通訊作者）

本文刊載于《通信世界》2026年第1期

原標(biāo)題《6G技術(shù)演進(jìn)與我國發(fā)展趨勢》

責(zé)編/版式：朱文鳳

審校：梅雅鑫 王 濤

監(jiān)制：劉啟誠

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監(jiān)制｜劉啟誠

審校｜王濤 梅雅鑫

編輯｜梅雅鑫 孫天 朱文鳳

視頻制作｜蔣雅麗 黃楊洋