6G，從地面伸向天空

source：unsplashsource：unsplash圖：傳統通信頻率與太赫茲（THZ）頻率分布圖

文 |錢鴻生

編輯|韓羽良

視覺設計：星船知造

正文共計：7223字

預計閱讀時間：7分鐘

移動通信技術以十年一代的節律迭代。

面向2030年的第六代移動通信技術（6G），已進入關鍵窗口期——

截至2026年，全球6G的關鍵技術在驗證、標準在立項、原型樣機在測試。這些都意味著，6G已不再是白皮書上的技術愿景，而是正走向工程現實。

圍繞6G的技術、標準、產業的全球競賽，已經全面展開。

作為《星船知造》“現代通信與智能網技術展望”系列欄目的第四輯，我們邀請通信行業教授級高級工程師錢鴻生博士為我們撰寫了《6G從概念藍圖到工程試驗跨越式演進的研究》。

本文為上篇，主要聚焦兩個問題：

1，5G仍在深耕落地，我們為何必須向6G邁進？

5G的邊界在哪里？6G能解鎖哪些5G做不到的事？

2，全球通信競賽中，中國此刻站在哪里？

01 5G的邊界，擋不住未來的需求

大家經常聽到的“1G、2G……5G、6G”，其實是“1G標準、2G 標準……6G標準”，指的都是無線通信技術標準。

比如5G，就是第五代移動通信技術——5th Generation Mobile Communication Technology，簡稱5G。

這些移動通信技術標準的更迭，從來不是技術人員的自娛自樂，而是每一代都在解鎖新的可能、新的場景。當然，每一代也都有自己的邊界，有自己的生命周期。

從個人感知看，每代標準都對應著一個時代的記憶——

1G讓我們掙脫了電話線的束縛，笨重的“大哥大”握在手里，是身份的象征，也是移動時代的開始。

2G聊QQ，第一次知道了“在線”是什么感覺。

3G刷微博，叩開了移動互聯網的大門，催生出早期的移動應用生態。

4G支撐起了短視頻、直播、移動支付，一部手機裝下了整個生活。

5G呢？一定程度上，它沒有像4G時代那樣出現多款國民級應用。但這不是5G的問題。作為一項技術、一個標準，5G解決的是技術側、網絡側的問題。C端使用感知不強烈則包含了相關應用、產品太少等多個原因。但5G已經構建起了人、機、物全面互聯的基礎。

更多5G閱讀：星船知造《華為之外，1998—2023：芯片背后的持久戰》

到了標準主導權的牌桌上，故事又要復雜得多。

1G時代，歐洲制定規則，中國連上桌的資格都沒有。整個移動通信市場被七個國家的八種制式瓜分，史稱“七國八制”。

2G時代，歐洲的GSM與美國的CDMA分庭抗禮，中國依然是旁觀者。

3G時代，格局終于松動。中國的TD-SCDMA、歐洲的WCDMA、美國的CDMA2000，首次并列為三大國際標準。

從1992年引進第一個GSM商用系統算起，我國用了十年時間，發展了2.8億移動用戶，成為全球最大的移動經營網絡——也有了自己的底牌。

4G時代，歐洲出局，全球就中美兩家標準。同時針對中國企業的“實體清單”出現。

5G時代，可以簡單理解為大家共用一套標準，各國分別加入自己的技術：比如華為、中興、美國高通各自擁有多項專利。整體上看的話，美國5G落后于中國，也因此制裁手段多措并舉。

和4G頗為不同的是，5G時代大家不再把5G作為單個通信技術來探討，而是作為國家發展的基礎設施來看待。

移動通信技術每十年迭代一次。

6G的演進，也和此前每一代移動通信技術一樣，將歷經以下6個階段

1，標準提出

2，標準制定

3，廠商根據標準研發設備

4，電信運營商采購先進設備

5，網絡部署

6，業務運營等全過程

目前全球6G正進入標準立項制定與原型樣機測試的關鍵窗口期。

2026年1月，國新辦官宣：我國6G研發完成第一階段關鍵技術試驗，形成超300項關鍵技術儲備，正式啟動第二階段技術方案試驗。這標志著我國6G已完成概念驗證與技術體系構建，全面進入工程化落地試驗時期。

預計2030年前，中國6G將實現規�；M網商用。

中國6G實施時間表，見下圖

中國6G關鍵技術試驗三階段實施圖，見下圖

為什么全球大國都必須向6G邁進？

因為5G的10Gbps峰值、1ms時延、地面基站組網模式，在面對全息通信、遠程精密操控、海洋沙漠盲區覆蓋等未來場景時，顯得力不從心：主要是不夠快、不夠廣、不夠聰明。

不夠快——從性能指標來看，5G峰值速率為10Gbps級別，面對未來的全息通信、超高清三維影像傳輸、元宇宙沉浸式交互等場景的超大帶寬需求就會顯得速度不夠。

比如，空口時延最低仍需1ms，對于遠程精密工業操控、無人系統實時響應、高階自動駕駛等場景而言，這一時延差距足以影響操作安全與實際體驗。

不夠廣——5G是以地面基站為主的組網模式，存在天然的覆蓋局限

在海洋、沙漠、高空、極地等區域形成大量通信盲區，無法滿足遠洋作業、極地科考、應急救援等場景的連續通信需求。

而人類的活動范圍正不斷向高空、遠海、深空延伸，低空經濟、衛星互聯網、海洋經濟的蓬勃發展，迫切需要一張無死角、全覆蓋的全域通信網絡。

不夠聰明——5G的核心能力集中在“通信連接”，缺乏環境感知、分布式計算、智能推理的融合能力。而未來的智能工業、智慧城市、智能交通，需要網絡不僅能承擔“數據傳輸管道”的角色，更能成為“智慧感知終端”“智能決策大腦”，實現通信、感知、計算、智能的一體化融合。

在此背景下，6G的核心目標是——

從“地面覆蓋”到“空天地海全域覆蓋”：它將突破地面的限制，把信號送上天空，送入深海，送入那些5G無法抵達的角落。

從“單一通信”到“通感算智一體化”：將不再是單純的連接，而是連接與感知的融合。基站不僅能通信，還能“看見”環境；網絡不僅能傳輸數據，還能計算智能。

總之，5G的使命，是“萬物互聯”。而6G的愿景，是“萬物智聯”

圖說：6G設想啟用新的使用場景，包括沉浸式通信、超可靠和低延遲通信、超大規模通信、無處不在的泛在連接等。

6G相比5G，一要“性能躍升”。二要“場景升級”。

先看性能。

根據ITU與IMT-2030推進組2025年發布的最新指標，6G的性能指標相較于5G實現了十倍甚至百倍的提升。將帶來七個維度的極致突破。點擊下圖可放大

圖：6G網絡性能參數估計目標值

上圖中有“七大極致性能”：

一是超高速率。

6G峰值速率可達1Tbps~10Tbps級，是5G的10到100倍，體驗速率達10至100Gbps。

一部8K超高清電影，1秒下載完成。全息內容、元宇宙交互，不再受帶寬束縛。

二是亞毫秒時延。

端到端時延降至0.1毫秒以下，比5G提升10倍。物理世界與數字世界，第一次可以實時同步。遠程精密手術、工業機器人協同、高階自動駕駛，真正實現“零延遲”操作。

三是超密連接：千機同組網，全域皆互聯。

連接密度達1000萬臺/平方公里，是5G的10倍。大規模物聯網設備、海量傳感器、無人機群，可以同時在線、并發接入。城市級物聯，不再有擁堵。

四是超高移動性：極速仍在線，連接不中斷。

支持1000公里/小時以上的移動速度。高速列車、民航客機、低軌衛星，在極速移動中依然保持穩定連接。

五是全域無縫覆蓋。

深海、沙漠、極地、高空——這些5G無法觸及的盲區，6G將一一覆蓋。遠洋作業、極地科考、應急救援，從此擁有連續穩定的通信保障。

六是感知精度。

厘米級甚至毫米級感知，成像分辨率1至3毫米。網絡不僅能傳輸數據，還能完成環境成像、目標追蹤、行為識別，成為真正的“智能感知系統”。

七是綠色高效節能。

網絡能效提升100倍，終端感知電池壽命可達20年。5G基站高能耗的痛點，在6G時代有望徹底解決。

當然，這些指標目前仍是目標值。隨著標準制定推進，部分參數可能調整，有些極致性能可能無法同時滿足。但這不影響6G整體技術方向的確定性。

再看場景。

下面這些場景并非《星船知造》的概念設想，而是已經在我國6G試驗網中得到驗證的現實，具備規�；涞鼗A

全息通信與元宇宙交互：跨城市開會，對方坐在你對面。遠程全息教學，老師在你身邊走動——依托超高速率、低時延與原生AI能力，讓人與場景的全息實時互動成為日常。

低空經濟與無人機自主調度：大規模無人機群，在空天地海一體化網絡中精準定位、實時調度。物流配送、電力巡檢、應急救援、農業植保——低空產業的價值被進一步激活。

智能網聯汽車與“車路云一體化”：亞毫秒時延、厘米級定位，讓車與車、車與路、車與云實現全方位實時交互。L4級以上高階自動駕駛，有了可以落地的通信底座。

工業數字孿生與無人制造：物理工廠的每一臺設備，在數字世界都有一個同步的孿生體。實現柔性生產、預測性維護，推動工業生產智能化革命。

遠程沉浸式診療與手術：基層醫院的復雜手術，由頂級專家遠程指導。超高清、低時延、高可靠的6G網絡，讓優質醫療資源跨越地理阻隔。

空天地海一體化應急通信：地震、洪水、臺風之后，地面基站可能癱瘓。6G可以在極端場景下快速構建全域通信網絡，為救援指揮提供穩定保障。

智慧能源與全域物聯網：風電、光伏、電網，在6G網絡上實現源網荷儲的智能交互。實時監測、智能調度、故障預警——能源利用效率被推向新高度。

城市級數字孿生與智慧城市：一座城市，在數字世界有一個完全同步的孿生體。交通信號智能調控，安防事件自動預警，市政設施預測性運維。城市治理，從“被動響應”走向“主動感知”。

總之，如果說5G的核心是“實現萬物互聯”，讓世間萬物建立起數字化連接，那么6G的核心，便是“實現萬物智聯”，讓所有連接都具備智能感知、智能決策的能力。

02 五強同臺，中國站在哪里？

6G標準話語權的爭奪戰，幾年前就已悄然打響。

2024年，美國、澳大利亞、加拿大、捷克、芬蘭、法國、日本、韓國、瑞典、英國——十個國家發布聯合聲明，拉起一個名為“6G”的聯盟。他們要用抱團的方式，完成一次彎道超車。

同一年，英偉達、亞馬遜網絡服務公司、ARM、愛立信、微軟、諾基亞、三星電子、軟銀，這些歐美日韓的科技巨頭，成立了“AI-RAN聯盟”。目的也很明確：在6G研發領域搶占關鍵位置。

很明顯，6G正在成為全球科技大國競爭的新疆域。

source：北京香山酒店。1998年，一場在北京香山酒店召開的會議，

今天全球6G的牌桌上，五強同臺：中國、歐盟、美國、日本、韓國。各有所長

歐盟聚焦網絡架構與綠色通信：通過Hexa-X-Ⅱ等項目，聯合愛立信、諾基亞開展技術攻關。他們在綠色節能、隱私保護方面積累了一定優勢——這很“歐洲”，用規則和標準說話的老派打法。

美國依托半導體優勢，布局底層芯片：主要依托Next G聯盟，重點布局底層芯片、衛星互聯網、AI算法——美國試圖用硅谷的基因，在6G的底層筑起一道技術壁壘。半導體是它的長板，也是它最趁手的武器。

韓國在終端器件制造上發力：三星、LG撐起整個陣營。主攻終端器件、射頻芯片制造、小型化模組等——韓國人把在消費電子領域練就的制造能力，聚焦到了6G終端產業鏈研發上。

日本在高頻材料與光通信上做積累：日本在高頻材料、光通信技術、精密器件上擁有傳統制造業優勢，通過B5G/6G論壇開展相關研發，試圖在核心器件領域卡住一個關鍵位置。

那么，五強同臺，中國站在哪里？

答案是：暫時領先，而且領先不止一個身位。

我國是全球首個完成第一階段關鍵技術試驗并啟動第二階段試驗的國家——2025~2026年是6G發展的歷史轉折點，我國6G相關專利規模、試驗基礎設施等均達到全球領先水平

一是技術研發進度領先。作為全球首個完成第一階段關鍵技術試驗的國家，也是首個啟動第二階段試驗的國家，核心技術成熟度高。

二是專利布局優勢明顯。我國6G核心專利占比35%位居世界第一，覆蓋6G全核心領域，掌握標準制定核心話語權。

三是產業鏈體系完善。6G全系列原型樣機已經完成開發。核心芯片國產化覆蓋率達到85%以上，部分性能達到國際領先水平。

四是試驗基礎設施完備。多場景、多技術融合的試驗環境已經建成。聯合各行業開展的示范應用，正在加速6G與實體經濟的深度融合。

預計2030年前，中國6G將實現規�；M網商用。

我國目前已在空天地融合等領域形成一定的技術壁壘，華為、中興等企業構建起完整的6G產業鏈體系。

《星船知造》梳理了我國6G關鍵技術的六大突破性進展

它們像六束光，照亮了6G從地面伸向天空的路徑。

首先是空天地海一體化網絡。

6G要做的第一件事，是讓信號抵達那些5G永遠無法到達的地方。做到真正的“全球無死角”。

這需要一張立體的網

空天地海一體化網絡，顧名思義就是——“空”，有低軌衛星星座。“天”，有高空平臺站（HAPS）�！暗亍�，有地面宏基站、微基站、室內接入點。三層嵌套，無縫切換，用戶穿行其間，卻感覺不到信號經歷過切換。

2026年，我國成功完成星地協同傳輸、跨域干擾協調等關鍵技術驗證，突破多普勒頻移補償、星地精準同步等難題，同步精度達納秒級。

實測顯示，我國星地融合網絡可在機載、艦載、偏遠地區提供Gbps級穩定連接，端到端時延控制在5ms以內，完全具備工程化部署條件。

更關鍵的是，中國自主研發的低軌衛星通信載荷，已經實現了與地面5G/6G網絡的無縫對接。星地接口協議完成了標準化驗證、高空平臺站技術也同步突破——這意味著，可在20公里高空實現偏遠地區、海島、山區的低成本寬帶覆蓋。

二是通感算智一體化。

6G與5G的本質區別之一，就是“通感算智一體化”。

5G只管通信。6G不一樣——不僅能通信，還能感知、能計算、能推理。

在6G 移動通信系統中，更高的頻段（毫米波和太赫茲應用）、更寬的帶寬、更大規模天線陣列使高精度、高分辨感知成為可能，從而可以在一個6G系統中實現通信感知一體化（Integrated Sensing and Communication）ISAC。

通感算智一體化是6G最核心的技術特征，也是6G區別于前代技術的標志性能力。

它將通信、感知、計算、智能四大能力深度融合，實現“一頻多用、一網多能”，通信信號不再僅用于數據傳輸，同時承擔環境感知、目標檢測、定位追蹤的功能。網絡邊緣節點集成計算與AI能力，無需依賴云端即可完成實時決策與推理。

2026年，我國基于原生AI的6G基站原型完成外場測試，可自主優化資源分配、實現故障自愈，相比傳統基站能效提升30%以上，頻譜效率提升40%。通感一體化技術實現車輛、行人的厘米級定位與軌跡追蹤，結合AI算法可完成行為預測、環境建模，真正實現“通信為基、感知賦能、智能驅動”。

原生AI網絡讓6G具備“自感知、自決策、自優化”能力，大幅提升網絡運行效率與可靠性，降低運維成本。

三是太赫茲、可見光與超寬帶通信——突破了超高速瓶頸。

太赫茲頻段超高速通信是一種新型的無線傳送方式，也是6G實現Tbps級超高速率的核心技術。

與傳統的無線網絡不同的是它工作在太赫茲頻段。

太赫茲（縮寫為THz），太赫茲頻段是指介于毫米波和紅外線之間的頻譜范圍，其頻率范圍在0.1THz至10THz之間，頻率一般為300-3000GHz范圍之內。

這里的頻譜資源極其豐富，足以支撐Tbps級的超高速率。點擊下圖

2026年，我國科研團隊在0.3 THz頻段實現100 Gbps穩定連續傳輸，短距離速率突破200 Gbps，傳輸距離200米，完成室外非視距傳輸驗證，突破技術瓶頸。

核心器件的國產化是另一大重要突破。高速砷化鎵功放、高線性度混頻器、超窄帶濾波器、太赫茲天線陣列——這些曾經依賴進口的關鍵部件，已經完成國產流片驗證，性能達到國際先進水平。

華為研發的ISAC-THz室外通信樣機，實現500米240Gbps業界最高速率，正在推進太赫茲通感一體化技術的小型化、組網研究。

此外，可見光通信和超寬帶技術也在同步演進。我國可見光通信單燈速率達1 Gbps，支持亞米級室內定位，適用于醫院、礦井、核電站等電磁受限場景。超寬帶技術實現厘米級定位。技術互為補充，共同構筑6G的“空口超高速接入”體系。

四是光無線融合通信系統。能優化接入覆蓋，提升網絡體驗。

光無線融合（OWC）結合光纖高帶寬與無線靈活接入優勢，是6G“最后100米”高速接入的關鍵方案。

2026年，我國基于智能反射面的光無線全雙工系統實現單用戶10Gbps峰值速率、整網100 Gbps吞吐量，端到端時延低于1ms。

可支撐家庭全息娛樂、工業高密設備接入、人員密集場景高速上網，徹底解決帶寬不足、信號覆蓋不均問題。

五是新型多址與無蜂窩大規模MIMO。能優化接入覆蓋，提升網絡體驗。

傳統基站是“蜂窩”結構——每個基站覆蓋一片區域，用戶在不同蜂窩間移動，信號在不同基站間切換。切換就會有中斷，邊緣就會有弱區。

無蜂窩大規模MIMO打破了這種結構。

MIMO多輸入多輸出（Multiple-Input Multiple-Out-put），簡稱

MIMO技術，其原理是在發射端和接收端，分別采用多個發射天線和接收天線，能夠區分發往或來自不同空中方位的無線信號，在不增加帶寬與發射功率的情況下，提高系統的覆蓋范圍、容量和信噪比，從而改善無線信號的傳送質量。

該技術將傳統基站的集中式天線拆解為大量分布式天線，通過云化集中處理，實現全網天線協同調度，讓用戶始終處于最優信號覆蓋中——無論你在哪里，都像是被一群天線共同服務。

目前我國已完成該技術在密集城區、工業園區的外場測試。結果顯示：小區邊緣速率提升50%以上，系統容量翻倍。這意味著，即使在人口密集的場景中，海量物聯網設備也能同時并發接入而不擁堵。

六是6G網絡內生安全與可信體系：筑牢安全屏障，守護數字安全。

5G時代，發現了漏洞，打補�。辉庥隽斯�，再防御。

6G的思路完全不同——把安全能力嵌入網絡架構本身，實現安全與網絡的同步設計、同步部署、同步運行。這就是“內生安全”。

中國構建的6G內生安全與可信體系，融合了零信任架構、區塊鏈、量子安全加密算法。每一次數據傳輸都可追溯，每一條通信鏈路都經過加密。它可以有效抵御AI對抗攻擊、數據篡改、非法入侵等新型網絡風險。

2026年，我國建成全球首個6G內生安全試驗驗證網。完成金融、電力、政務、軌道交通等關鍵領域安全測試，實現終端身份、數據傳輸、網絡行為全可信——為6G規�；逃弥伟踩琳稀�

沒有這道屏障，萬物智聯的時代就始終懸著一把劍。

尾聲

從1G到5G，中國移動通信走過了一條漫長的路。

1G時代，我們是觀眾。2G時代，我們是追隨者。3G時代，我們第一次擁有了自己的聲音。4G時代，坐穩了牌桌。5G時代我國實現技術、標準、產業全面領先。

今天，6G的賽道已經開啟。我國提前布局、主動出擊，憑借完善的產學研用協同創新體系、強大的產業鏈配套能力、扎實的技術積累，邁出了堅實的探索步伐

●我國已完成6G宏基站、小基站、有源天線單元、核心網設備、衛星終端、車載模組、行業終端等全系列原型樣機的開發，形成了完整的系統設備與終端產品體系。

●在核心芯片領域，太赫茲芯片、相控陣芯片、基帶芯片、射頻芯片、AI算力芯片均實現關鍵突破，國產芯片覆蓋率達85%以上，部分芯片性能達到國際領先水平。

●至2026年，全球6G核心專利數量排名中，我國以占比35%位居第一，在通感算智一體化、空天地融合、智能網絡、高頻通信、內生安全等領域形成優勢技術壁壘，為我國6G產業發展奠定了堅實的知識產權基礎。

●華為、中興、大唐等企業的專利布局覆蓋3GPP標準關鍵接口、核心算法、系統架構等核心環節，掌握了標準制定的核心話語權，能夠有效保障我國產業利益。

但我們也清醒地認識到，6G的發展從來不是單一企業、單一行業的獨角戲，而是需要政府、科研機構、設備廠商、運營商、行業企業等多方協同發力的系統工程，更是需要全球各國開展技術合作、標準協調的“全球大合唱”。

6G技術突破需要產學研用深度融合，集中力量突破核心芯片、高頻器件等“卡脖子”技術。

全球發展需要各國秉持開放、合作、共贏的理念，摒棄零和博弈思維，共同制定全球統一的技術標準與規則，推動6G網絡全球互聯互通，讓6G的價值惠及全人類。

未來，科幻作品中暢想的全息通信、元宇宙交互、無人化工廠，都將一步步從想象走進現實，為人類社會發展注入全新動力。

主要參考資料：

[1]1.ITU-R."Framework and overall objectives of the future development of IMT for 2030 and beyond"

[2].作者錢鴻生、編輯唐曉園.《華為之外，1998-2023芯片背后的持久戰》[J].上海.《星船知造》

[3]3GPP. Release 21 and Release 22 Scope and 6G Work Plan[R]. 3GPP, 2025.

本文基于訪談及公開資料寫作，不構成任何投資建議

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