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2026-05-07 17:39
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),已經進入一個關鍵的窗口期——
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。這些都意味着,6G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》。
《上篇》我們主要討論了「5G的邊界在哪里;6G能解鎖哪些5G做不到的事」——
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。
6G不是5G的簡單升級,而是全方位重構。其核心目標是:
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」:它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。
5G的使命,是「萬物互聯」。而6G的願景,是「萬物智聯」。
本文為下篇,我們主要聚焦以下問題:
1,6G將深度重塑的場景及當前產業挑戰
2,從5G到6G,技術儲備與專利佈局
6G的極致性能,支撐起一批覆蓋消費、工業、交通、醫療、航空、能源、城市治理等領域的應用場景。部分已完成小規模示範應用,具備規模化落地基礎。
1. 低空經濟與無人機自主調度
空天地海一體化網絡為大規模無人機群提供精準定位、實時調度,支撐協同作業、超視距飛行,推動無人機在物流、巡檢、救援、植保等領域規模化應用,激活低空產業價值。
2. 工業數字孿生與無人制造:從「機器換人」到「工廠有腦」
6G的亞毫秒時延、釐米級感知、原生AI能力,將推動工業數字孿生從概念走向現實。實時數據採集、遠程精準操控、預測性維護、柔性生產將成為標配。
3. 智能網聯汽車:L4級以上自動駕駛的「最后一塊拼圖」
當前L4級自動駕駛難以商用的核心瓶頸之一,是通信時延與可靠性。6G的亞毫秒時延、釐米級定位、車路雲一體化能力,將真正實現車與車、車與路、車與雲的實時交互。
4. 全息通信:消費端的「殺手級體驗」
6G的超高速率、低時延與原生AI能力,讓全息三維內容實時傳輸成為可能。跨城市全息會議、遠程全息教學、沉浸式娛樂成為現實。打破物理空間的連接壁壘。
5. 智慧能源:源網荷儲的「智能調度中樞」
風電、光伏的波動性,需要電網具備實時感知、智能調度能力。6G支撐能源互聯網實時監測、智能調度、故障預警,實現風電、光伏、電網的源網荷儲智能交互,提升能源利用效率,推動能源體系向清潔化、智能化、高效化轉型。
6. 遠程醫療:打破壁壘的「手術刀」
超高清、低時延、高可靠的6G網絡,支撐遠程精密手術、跨區域醫療協同,頂級專家可實時指導基層手術,有效縮小醫療資源區域差距,實現優質醫療資源共享。
7. 城市級數字孿生與智慧城市
通過全維度感知城市物理實體,構建與物理城市同步的數字孿生城市,實現交通信號智能調控、安防事件自動預警、市政設施預測性運維,推動城市治理精細化、智能化升級。
8. 空天地海應急通信:極端場景的「生命線」
在地震、洪水、颱風等極端場景下,快速構建全域應急通信網絡,實現災區無死角覆蓋,保障指揮調度、救援信息穩定傳輸,大幅提升應急救援效率,為生命安全保駕護航。
但要真正走到規模化商用,6G還需跨越技術難題、產業鏈成熟度不均衡及安全與合規等一系列挑戰。
6G網絡性能參數估計目標值
6G的極致性能與全新架構帶來的一系列技術難題,是商用落地的首要障礙。
一是高頻段覆蓋能力弱,太赫茲、毫米波信號易受遮擋、傳輸損耗大,廣域覆蓋難度大、成本高;
二是核心器件性能不達標,太赫茲芯片、高性能功放在功率、效率、功耗上仍有差距,制約工程化應用,難以滿足商用要求。
三是系統複雜度指數級上升,空天地海一體化、通感算智融合帶來網絡架構、調度算法的高複雜度,協同優化難度大;
四是星地融合同步與干擾難題,高動態衞星鏈路易出現信號中斷、干擾加劇,精準同步與切換技術仍需突破;
五是能耗壓力巨大,6G網絡節點更多、功能更強,如何在實現極致性能的同時控制能耗,實現綠色低碳通信,仍是關鍵難題。
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從產業鏈成熟度分析,6G產業鏈分為芯片器件、網絡設備、終端模組、軟件平臺、行業應用五層。各環節協同發展,共同支撐6G產業化落地。
截至2026年,網絡設備進展最快,宏基站、小基站、核心網設備等已完成多代原型樣機開發,性能指標滿足試驗要求。芯片與器件逐步突破,太赫茲、射頻、基帶等核心芯片完成流片,國產化水平持續提升。
同時終端模組、衞星終端、車載終端等同步推進,適配6G網絡能力;軟件平臺聚焦AI網絡管理、通感算智調度、安全管控等方向,技術體系日趨完善;行業應用率先在低空經濟、工業互聯網、應急通信等領域開展示範,需求明確、場景清晰——整體呈現「網絡側快於終端側、系統側快於器件側、行業應用快於消費應用」的特徵。
預計2028年全鏈條基本成熟,核心器件、設備、終端實現規模化量產,成本大幅下降;2030年具備大規模商用條件,形成完善的產業生態與商業模式。
當前產業層面面臨的問題主要是產業鏈成熟度不均衡,呈現「網絡側快於終端側、系統側快於器件側」特徵。芯片、材料等底層環節相對薄弱,國產化替代仍需時間——如核心器件中部分高端射頻器件、精密傳感器仍需進口,芯片製造工藝與國際先進水平有差距。
高端測試儀表(如矢量網絡分析儀、信號分析儀)也是目前產業鏈中易被忽視但至關重要的環節👇
測試儀表可以看作是整個產業鏈的「尺子」和「眼睛」——測不出來,就造不出來;測不準,就做不精。高端測試儀表的國產化程度,直接決定了6G產業的自主可控深度。
在6G邁向太赫茲頻段、超大帶寬的背景下,對矢量網絡分析儀、信號發生器、頻譜分析儀等設備的頻率、精度和穩定性提出了極高要求。這一領域長期被是德科技(Keysight)、羅德與施瓦茨(Rohde & Schwarz)等國外廠商主導,在高端產品線上基本形成壟斷。
國產廠商(如思儀科技、創遠信科、星河亮點等)已有關鍵突破,逐步將測試能力牢牢掌握在自己手中。但在高端產品線的性能余量、測量精度,尤其是軟件生態的完整度上,與國外龍頭企業仍有系統性的代差。這段差距,也正是6G產業鏈實現真正自主可控必須攻克的關鍵一役。
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其他產業挑戰還包括:
部署成本遠超5G——空天地海一體化網絡需要大量基站、衞星、高空平臺站,運營商投資壓力巨大;
商業模式有待清晰——消費端全息通信、元宇宙等場景仍在培育,行業端尚未形成可複製的合作模式,投資回報周期長;
跨行業生態尚未形成——通信企業與工業、交通等行業存在技術標準不統一、需求對接不暢等問題,難以實現協同創新;
頻譜資源規劃亟須統籌——全球高頻段頻譜分配未達成共識,各國規劃存在差異,頻譜供給不足,且空天地海頻譜資源統籌難度大。
從安全與合規挑戰看——
6G時代網絡連接範圍更廣、終端數量更多,疊加AI、量子計算技術發展,帶來全新的安全威脅,合規難度大幅提升。
一是新型網絡攻擊更隱蔽。隨着AI技術的快速發展,AI驅動的釣魚、DDoS攻擊能規避傳統檢測,量子計算對傳統加密算法形成挑戰,數據安全風險加劇;
二是跨境數據與衞星通信合規難,各國數據主權、隱私保護、跨境傳輸規則不統一,衞星通信頻率、軌道資源協調複雜,制約全球互聯互通;
三是海量終端監管困難,6G連接密度達1000萬台/平方公里,大量低成本物聯網終端缺乏安全防護,易成為網絡攻擊突破口;
四是全球安全標準不統一,各國在網絡安全、數據保護方面的合規要求差異大,增加企業研發運營成本,影響全球6G生態協同發展。
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綜上,破解「卡脖子」困局是首要命題。測試儀表是當前產業鏈薄弱的環節。6G高頻段、大帶寬、新波形對測試儀表提出全新要求。目前部分高端矢量網絡分析儀、信號分析儀等仍依賴進口(Keysight、Rohde & Schwarz等)。
核心芯片、高頻器件、基帶算法與材料工藝,這些最上游的硬骨頭必須集中力量啃下。設立國家級專項攻關項目,推動產學研用協同創新,從實驗室的原型到生產線的良率,每一步都需自主可控。唯有如此,才能在未來的全球競爭中不被「斷供」鎖死咽喉。
標準則是話語權的制高點。我們將繼續深度參與國際電信聯盟(ITU)和第三代合作伙伴計劃(3GPP)等組織的標準制定,主動提交技術提案,在框架、接口、測試、安全等核心領域爭取主導或共同主導的地位。讓中國的技術方案成為世界方案的一部分,而不是被動接受他人劃定的跑道。
場景牽引是技術落地的加速器。我國在低空經濟、工業互聯網、通感算智一體化、太赫茲通信、可見光與超寬帶、新型多址與無蜂窩大規模MIMO、網絡內生安全等領域的工程試驗已積累成功案例。將這些標杆示範場景打磨成可複製的樣板,以真實的需求拉動技術迭代,就能在國際標準博弈中佔據有利地形,讓產業轉化水到渠成。
政策與法規是制度保障。加快頻譜資源規劃、衞星互聯網布局、低空通信管理以及數據安全等領域的規則出臺,完善跨行業融合的制度環境。
6G的全球生態不可能由任何單一國家封閉完成。在標準制定、技術研發、頻譜協調、產業落地等領域開展廣泛協同,既競爭又合作,才能構建開放共贏的全球6G生態。孤舉者難起,眾行者易趨。
最后,運營商的角色將發生根本轉變——向「算力與平臺運營者、生態構建者」進化。6G的通感算智融合能力,讓運營商有機會切入垂直行業的核心生產環節——不只是連接萬物,而是感知萬物、計算萬物、智能調度萬物。打開這扇門,運營商纔可能升級為價值共創者,才能分享到產業鏈更高處的利潤。
要看到中國在6G時代的優勢,不妨也回望5G的全球專利版圖。一定程度上,這既是過往十年技術競賽的成績單,也是通往下一代通信的基石。
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標準必要專利(SEP)是企業技術實力的硬指標。根據中國信息通信研究院2026年4月發佈的《全球5G標準必要專利及標準提案研究報告(2026 年)》(以下簡稱《報告》)——
截至2026年2月28日,全球聲明的5G標準必要專利已超過15.9萬件,有效專利族超過11.06萬項。
在有效專利族排名中,華為以11.70%的佔比位居第一,其后依次是高通(8.05%)、三星(7.36%)、LG(7.25%)、中興(6.82%)、諾基亞(6.69%)、愛立信(6.09%)、小米(4.84%)、OPPO(4.52%)和NTT DOCOMO(3.72%)。前十名企業的有效專利族合計佔全球總量的67.03%,呈現出高度集中的頭部效應。
有效專利族是指該族內至少有一件專利或專利申請尚未失效,包括授權專利族和公開專利族兩種狀態。
在更為嚴苛的授權專利族(授權專利族是指有效專利族中至少具有一件授權專利)統計中,華為的份額進一步擴大至13.14%,高通、LG、三星緊隨其后,中興、愛立信、諾基亞等也穩居前列。
值得注意的是,中美歐三方專利族(同時在中國國家知識產權局、美國專利商標局、歐洲專利局獲得授權的專利族)被視為高價值專利的重要標尺。其中華為佔比17.12%,高通13.98%,三星6.94%,愛立信6.74%,諾基亞5.85%,中興5.84%,OPPO5.41%——這一排名能體現企業在全球核心市場的技術控制力。
工信部發布的《2025年通信業統計公報》顯示,在覈心專利層面,我國全球5G標準必要專利聲明量佔比高達42%,位居世界第一。
當然,6G不是5G的簡單升級,而是一場通信範式的根本重構:從「萬物互聯」走向「通感算智一體化」,從地面覆蓋走向空天地海全域融合。中國憑藉提前佈局、專利優勢和相對完整的產業鏈,已在這場重構中佔據先發位置。
在技術儲備與原型樣機開發方面,我國已完成了6G宏基站、小基站、有源天線單元、核心網設備、衞星終端、車載模組、行業終端等全系列原型樣機的研發,形成了完整的系統設備與終端產品體系。
更關鍵的是核心芯片領域的突破。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跨越,國產芯片覆蓋率已達85%以上,部分芯片性能達到國際領先水平。
高端測試儀表的國產化也在加速,為6G的自主研發提供了「中國尺子」。
知識產權層面,截至2026年,全球6G核心專利數量排名中,我國以35%的佔比位居第一。華為、中興、大唐等企業的專利佈局已覆蓋3GPP標準中的關鍵接口、核心算法、系統架構等核心環節,在通感算智一體化、空天地融合、智能網絡、高頻通信、內生安全等方向形成了密集的技術壁壘。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。
中國信通院專家認為:「十五五」期間,我國將重點開展6G標準的研製與產業協同研發,預計到2030年啟動商業應用,到2035年實現商用部署,有望形成萬億元級的6G產業及應用市場。
從1G到5G,中國移動通信技術實現了從「跟跑」到「並跑」再到「領跑」的精彩跨越,5G時代我國實現技術、標準、產業全面領先。
而在6G的全新賽道上,我國早已提前佈局、主動出擊,憑藉完善的產學研用協同創新體系、強大的產業鏈配套能力、顯著的技術與專利優勢,佔據了全球6G研發的先發地位。
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」。
2026年是6G標準研究全面啟動,關鍵技術從概念到現實的關鍵一年。多方協同發力下,6G必將如期而至,成為支撐未來數字經濟發展、推動人類社會邁向智能時代的核心基石,而中國也將繼續在全球移動通信技術發展中保持領先,為全球6G發展貢獻中國技術、中國方案、中國力量,與世界各國一起,共同開啟智能互聯的全新時代。
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