6G，从地面伸向天空

移动通信技术以十年一代的节律迭代。

面向2030年的第六代移动通信技术（6G），已进入关键窗口期——

截至2026年，全球6G的关键技术在验证、标准在立项、原型样机在测试。这些都意味着，6G已不再是白皮书上的技术愿景，而是正走向工程现实。

围绕6G的技术、标准、产业的全球竞赛，已经全面展开。

作为《星船知造》“现代通信与智能网技术展望”系列栏目的第四辑，我们邀请通信行业教授级高级工程师钱鸿生博士为我们撰写了《6G从概念蓝图到工程试验跨越式演进的研究》。

本文为上篇，主要聚焦两个问题：

1，5G仍在深耕落地，我们为何必须向6G迈进？

5G的边界在哪里？6G能解锁哪些5G做不到的事？

2，全球通信竞赛中，中国此刻站在哪里？

5G的边界，挡不住未来的需求

大家经常听到的“1G、2G……5G、6G”，其实是“1G标准、2G 标准……6G标准”，指的都是无线通信技术标准。

比如5G，就是第五代移动通信技术——5th Generation Mobile Communication Technology，简称5G。

这些移动通信技术标准的更迭，从来不是技术人员的自娱自乐，而是每一代都在解锁新的可能、新的场景。当然，每一代也都有自己的边界，有自己的生命周期。

从个人感知看，每代标准都对应着一个时代的记忆——

1G让我们挣脱了电话线的束缚，笨重的“大哥大”握在手里，是身份的象征，也是移动时代的开始。

2G聊QQ，第一次知道了“在线”是什么感觉。

3G刷微博，叩开了移动互联网的大门，催生出早期的移动应用生态。

4G支撑起了短视频、直播、移动支付，一部手机装下了整个生活。

5G呢？一定程度上，它没有像4G时代那样出现多款国民级应用。但这不是5G的问题。作为一项技术、一个标准，5G解决的是技术侧、网络侧的问题。C端使用感知不强烈则包含了相关应用、产品太少等多个原因。但5G已经构建起了人、机、物全面互联的基础。 

到了标准主导权的牌桌上，故事又要复杂得多。

1G时代，欧洲制定规则，中国连上桌的资格都没有。整个移动通信市场被七个国家的八种制式瓜分，史称“七国八制”。

2G时代，欧洲的GSM与美国的CDMA分庭抗礼，中国依然是旁观者。

3G时代，格局终于松动。中国的TD-SCDMA、欧洲的WCDMA、美国的CDMA2000，首次并列为三大国际标准。

从1992年引进第一个GSM商用系统算起，我国用了十年时间，发展了2.8亿移动用户，成为全球最大的移动经营网络——也有了自己的底牌。

4G时代，欧洲出局，全球就中美两家标准。同时针对中国企业的“实体清单”出现。

5G时代，可以简单理解为大家共用一套标准，各国分别加入自己的技术：比如华为、中兴、美国高通各自拥有多项专利。整体上看的话，美国5G落后于中国，也因此制裁手段多措并举。

和4G颇为不同的是，5G时代大家不再把5G作为单个通信技术来探讨，而是作为国家发展的基础设施来看待。

移动通信技术每十年迭代一次。

6G的演进，也和此前每一代移动通信技术一样，将历经以下6个阶段👇

1，标准提出

2，标准制定

3，厂商根据标准研发设备

4，电信运营商采购先进设备

5，网络部署

6，业务运营等全过程

目前全球6G正进入标准立项制定与原型样机测试的关键窗口期。

2026年1月，国新办官宣：我国6G研发完成第一阶段关键技术试验，形成超300项关键技术储备，正式启动第二阶段技术方案试验。这标志着我国6G已完成概念验证与技术体系构建，全面进入工程化落地试验时期。

预计2030年前，中国6G将实现规模化组网商用。

中国6G实施时间表，见下图👇

中国6G关键技术试验三阶段实施图，见下图👇

为什么全球大国都必须向6G迈进？

因为5G的10Gbps峰值、1ms时延、地面基站组网模式，在面对全息通信、远程精密操控、海洋沙漠盲区覆盖等未来场景时，显得力不从心：主要是不够快、不够广、不够聪明。

不够快——从性能指标来看，5G峰值速率为10Gbps级别，面对未来的全息通信、超高清三维影像传输、元宇宙沉浸式交互等场景的超大带宽需求就会显得速度不够。

比如，空口时延最低仍需1ms，对于远程精密工业操控、无人系统实时响应、高阶自动驾驶等场景而言，这一时延差距足以影响操作安全与实际体验。

不够广——5G是以地面基站为主的组网模式，存在天然的覆盖局限👇

在海洋、沙漠、高空、极地等区域形成大量通信盲区，无法满足远洋作业、极地科考、应急救援等场景的连续通信需求。

而人类的活动范围正不断向高空、远海、深空延伸，低空经济、卫星互联网、海洋经济的蓬勃发展，迫切需要一张无死角、全覆盖的全域通信网络。

不够聪明——5G的核心能力集中在“通信连接”，缺乏环境感知、分布式计算、智能推理的融合能力。而未来的智能工业、智慧城市、智能交通，需要网络不仅能承担“数据传输管道”的角色，更能成为“智慧感知终端”“智能决策大脑”，实现通信、感知、计算、智能的一体化融合。

在此背景下，6G的核心目标是——

从“地面覆盖”到“空天地海全域覆盖”：它将突破地面的限制，把信号送上天空，送入深海，送入那些5G无法抵达的角落。

从“单一通信”到“通感算智一体化”：将不再是单纯的连接，而是连接与感知的融合。基站不仅能通信，还能“看见”环境；网络不仅能传输数据，还能计算智能。

总之，5G的使命，是“万物互联”。而6G的愿景，是“万物智联”👇

图说：6G设想启用新的使用场景，包括沉浸式通信、超可靠和低延迟通信、超大规模通信、无处不在的泛在连接等。

6G相比5G，一要“性能跃升”。二要“场景升级”。

先看性能。

根据ITU与IMT-2030推进组2025年发布的最新指标，6G的性能指标相较于5G实现了十倍甚至百倍的提升。将带来七个维度的极致突破。点击下图可放大👇

图：6G网络性能参数估计目标值

上图中有“七大极致性能”：

一是超高速率。

6G峰值速率可达1Tbps~10Tbps级，是5G的10到100倍，体验速率达10至100Gbps。

一部8K超高清电影，1秒下载完成。全息内容、元宇宙交互，不再受带宽束缚。

二是亚毫秒时延。

端到端时延降至0.1毫秒以下，比5G提升10倍。物理世界与数字世界，第一次可以实时同步。远程精密手术、工业机器人协同、高阶自动驾驶，真正实现“零延迟”操作。

三是超密连接：千机同组网，全域皆互联。

连接密度达1000万台/平方公里，是5G的10倍。大规模物联网设备、海量传感器、无人机群，可以同时在线、并发接入。城市级物联，不再有拥堵。

四是超高移动性：极速仍在线，连接不中断。

支持1000公里/小时以上的移动速度。高速列车、民航客机、低轨卫星，在极速移动中依然保持稳定连接。

五是全域无缝覆盖。

深海、沙漠、极地、高空——这些5G无法触及的盲区，6G将一一覆盖。远洋作业、极地科考、应急救援，从此拥有连续稳定的通信保障。

六是感知精度。

厘米级甚至毫米级感知，成像分辨率1至3毫米。网络不仅能传输数据，还能完成环境成像、目标追踪、行为识别，成为真正的“智能感知系统”。

七是绿色高效节能。

网络能效提升100倍，终端感知电池寿命可达20年。5G基站高能耗的痛点，在6G时代有望彻底解决。

当然，这些指标目前仍是目标值。随着标准制定推进，部分参数可能调整，有些极致性能可能无法同时满足。但这不影响6G整体技术方向的确定性。

source：pixabay

再看场景。

下面这些场景并非《星船知造》的概念设想，而是已经在我国6G试验网中得到验证的现实，具备规模化落地基础👇

全息通信与元宇宙交互：跨城市开会，对方坐在你对面。远程全息教学，老师在你身边走动——依托超高速率、低时延与原生AI能力，让人与场景的全息实时互动成为日常。

低空经济与无人机自主调度：大规模无人机群，在空天地海一体化网络中精准定位、实时调度。物流配送、电力巡检、应急救援、农业植保——低空产业的价值被进一步激活。

智能网联汽车与“车路云一体化”：亚毫秒时延、厘米级定位，让车与车、车与路、车与云实现全方位实时交互。L4级以上高阶自动驾驶，有了可以落地的通信底座。

工业数字孪生与无人制造：物理工厂的每一台设备，在数字世界都有一个同步的孪生体。实现柔性生产、预测性维护，推动工业生产智能化革命。

远程沉浸式诊疗与手术：基层医院的复杂手术，由顶级专家远程指导。超高清、低时延、高可靠的6G网络，让优质医疗资源跨越地理阻隔。

空天地海一体化应急通信：地震、洪水、台风之后，地面基站可能瘫痪。6G可以在极端场景下快速构建全域通信网络，为救援指挥提供稳定保障。

智慧能源与全域物联网：风电、光伏、电网，在6G网络上实现源网荷储的智能交互。实时监测、智能调度、故障预警——能源利用效率被推向新高度。

城市级数字孪生与智慧城市：一座城市，在数字世界有一个完全同步的孪生体。交通信号智能调控，安防事件自动预警，市政设施预测性运维。城市治理，从“被动响应”走向“主动感知”。

总之，如果说5G的核心是“实现万物互联”，让世间万物建立起数字化连接，那么6G的核心，便是“实现万物智联”，让所有连接都具备智能感知、智能决策的能力。

五强同台，中国站在哪里？

6G标准话语权的争夺战，几年前就已悄然打响。

2024年，美国、澳大利亚、加拿大、捷克、芬兰、法国、日本、韩国、瑞典、英国——十个国家发布联合声明，拉起一个名为“6G”的联盟。他们要用抱团的方式，完成一次弯道超车。

同一年，英伟达、亚马逊网络服务公司、ARM、爱立信、微软、诺基亚、三星电子、软银，这些欧美日韩的科技巨头，成立了“AI-RAN联盟”。目的也很明确：在6G研发领域抢占关键位置。

很明显，6G正在成为全球科技大国竞争的新疆域。

source：北京香山酒店。1998年，一场在北京香山酒店召开的会议，决定了中国通信产业的命运与走向

今天全球6G的牌桌上，五强同台：中国、欧盟、美国、日本、韩国。各有所长👇

欧盟聚焦网络架构与绿色通信：通过Hexa-X-Ⅱ等项目，联合爱立信、诺基亚开展技术攻关。他们在绿色节能、隐私保护方面积累了一定优势——这很“欧洲”，用规则和标准说话的老派打法。

美国依托半导体优势，布局底层芯片：主要依托Next G联盟，重点布局底层芯片、卫星互联网、AI算法——美国试图用硅谷的基因，在6G的底层筑起一道技术壁垒。半导体是它的长板，也是它最趁手的武器。

韩国在终端器件制造上发力：三星、LG撑起整个阵营。主攻终端器件、射频芯片制造、小型化模组等——韩国人把在消费电子领域练就的制造能力，聚焦到了6G终端产业链研发上。

日本在高频材料与光通信上做积累：日本在高频材料、光通信技术、精密器件上拥有传统制造业优势，通过B5G/6G论坛开展相关研发，试图在核心器件领域卡住一个关键位置。

那么，五强同台，中国站在哪里？

答案是：暂时领先，而且领先不止一个身位。

我国是全球首个完成第一阶段关键技术试验并启动第二阶段试验的国家——2025~2026年是6G发展的历史转折点，我国6G相关专利规模、试验基础设施等均达到全球领先水平👇

一是技术研发进度领先。作为全球首个完成第一阶段关键技术试验的国家，也是首个启动第二阶段试验的国家，核心技术成熟度高。

二是专利布局优势明显。我国6G核心专利占比35%位居世界第一，覆盖6G全核心领域，掌握标准制定核心话语权。

三是产业链体系完善。6G全系列原型样机已经完成开发。核心芯片国产化覆盖率达到85%以上，部分性能达到国际领先水平。

四是试验基础设施完备。多场景、多技术融合的试验环境已经建成。联合各行业开展的示范应用，正在加速6G与实体经济的深度融合。

预计2030年前，中国6G将实现规模化组网商用。

source：unsplash

我国目前已在空天地融合等领域形成一定的技术壁垒，华为、中兴等企业构建起完整的6G产业链体系。

《星船知造》梳理了我国6G关键技术的六大突破性进展👇

它们像六束光，照亮了6G从地面伸向天空的路径。

首先是空天地海一体化网络。

6G要做的第一件事，是让信号抵达那些5G永远无法到达的地方。做到真正的“全球无死角”。

这需要一张立体的网👇

空天地海一体化网络，顾名思义就是——“空”，有低轨卫星星座。“天”，有高空平台站（HAPS）。“地”，有地面宏基站、微基站、室内接入点。三层嵌套，无缝切换，用户穿行其间，却感觉不到信号经历过切换。

2026年，我国成功完成星地协同传输、跨域干扰协调等关键技术验证，突破多普勒频移补偿、星地精准同步等难题，同步精度达纳秒级。

实测显示，我国星地融合网络可在机载、舰载、偏远地区提供Gbps级稳定连接，端到端时延控制在5ms以内，完全具备工程化部署条件。

更关键的是，中国自主研发的低轨卫星通信载荷，已经实现了与地面5G/6G网络的无缝对接。星地接口协议完成了标准化验证、高空平台站技术也同步突破——这意味着，可在20公里高空实现偏远地区、海岛、山区的低成本宽带覆盖。

source：unsplash

二是通感算智一体化。

6G与5G的本质区别之一，就是“通感算智一体化”。

5G只管通信。6G不一样——不仅能通信，还能感知、能计算、能推理。

在6G 移动通信系统中，更高的频段（毫米波和太赫兹应用）、更宽的带宽、更大规模天线阵列使高精度、高分辨感知成为可能，从而可以在一个6G系统中实现通信感知一体化（Integrated Sensing and Communication）ISAC。

通感算智一体化是6G最核心的技术特征，也是6G区别于前代技术的标志性能力。

它将通信、感知、计算、智能四大能力深度融合，实现“一频多用、一网多能”，通信信号不再仅用于数据传输，同时承担环境感知、目标检测、定位追踪的功能。网络边缘节点集成计算与AI能力，无需依赖云端即可完成实时决策与推理。

2026年，我国基于原生AI的6G基站原型完成外场测试，可自主优化资源分配、实现故障自愈，相比传统基站能效提升30%以上，频谱效率提升40%。通感一体化技术实现车辆、行人的厘米级定位与轨迹追踪，结合AI算法可完成行为预测、环境建模，真正实现“通信为基、感知赋能、智能驱动”。

原生AI网络让6G具备“自感知、自决策、自优化”能力，大幅提升网络运行效率与可靠性，降低运维成本。

三是太赫兹、可见光与超宽带通信——突破了超高速瓶颈。 

太赫兹频段超高速通信是一种新型的无线传送方式，也是6G实现Tbps级超高速率的核心技术。

与传统的无线网络不同的是它工作在太赫兹频段。

太赫兹（缩写为THz），太赫兹频段是指介于毫米波和红外线之间的频谱范围，其频率范围在0.1THz至10THz之间，频率一般为300-3000GHz范围之内。

这里的频谱资源极其丰富，足以支撑Tbps级的超高速率。点击下图👇

图：传统通信频率与太赫兹（THZ）频率分布图

2026年，我国科研团队在0.3 THz频段实现100 Gbps稳定连续传输，短距离速率突破200 Gbps，传输距离200米，完成室外非视距传输验证，突破技术瓶颈。

核心器件的国产化是另一大重要突破。高速砷化镓功放、高线性度混频器、超窄带滤波器、太赫兹天线阵列——这些曾经依赖进口的关键部件，已经完成国产流片验证，性能达到国际先进水平。

华为研发的ISAC-THz室外通信样机，实现500米240Gbps业界最高速率，正在推进太赫兹通感一体化技术的小型化、组网研究。

此外，可见光通信和超宽带技术也在同步演进。我国可见光通信单灯速率达1 Gbps，支持亚米级室内定位，适用于医院、矿井、核电站等电磁受限场景。超宽带技术实现厘米级定位。技术互为补充，共同构筑6G的“空口超高速接入”体系。

四是光无线融合通信系统。能优化接入覆盖，提升网络体验。

光无线融合（OWC）结合光纤高带宽与无线灵活接入优势，是6G“最后100米”高速接入的关键方案。

2026年，我国基于智能反射面的光无线全双工系统实现单用户10Gbps峰值速率、整网100 Gbps吞吐量，端到端时延低于1ms。

可支撑家庭全息娱乐、工业高密设备接入、人员密集场景高速上网，彻底解决带宽不足、信号覆盖不均问题。

五是新型多址与无蜂窝大规模MIMO。能优化接入覆盖，提升网络体验。

传统基站是“蜂窝”结构——每个基站覆盖一片区域，用户在不同蜂窝间移动，信号在不同基站间切换。切换就会有中断，边缘就会有弱区。

无蜂窝大规模MIMO打破了这种结构。

MIMO多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Out-put），简称

MIMO技术，其原理是在发射端和接收端，分别采用多个发射天线和接收天线，能够区分发往或来自不同空中方位的无线信号，在不增加带宽与发射功率的情况下，提高系统的覆盖范围、容量和信噪比，从而改善无线信号的传送质量。

该技术将传统基站的集中式天线拆解为大量分布式天线，通过云化集中处理，实现全网天线协同调度，让用户始终处于最优信号覆盖中——无论你在哪里，都像是被一群天线共同服务。

目前我国已完成该技术在密集城区、工业园区的外场测试。结果显示：小区边缘速率提升50%以上，系统容量翻倍。这意味着，即使在人口密集的场景中，海量物联网设备也能同时并发接入而不拥堵。

六是6G网络内生安全与可信体系：筑牢安全屏障，守护数字安全。

5G时代，发现了漏洞，打补丁；遭遇了攻击，再防御。

6G的思路完全不同——把安全能力嵌入网络架构本身，实现安全与网络的同步设计、同步部署、同步运行。这就是“内生安全”。

中国构建的6G内生安全与可信体系，融合了零信任架构、区块链、量子安全加密算法。每一次数据传输都可追溯，每一条通信链路都经过加密。它可以有效抵御AI对抗攻击、数据篡改、非法入侵等新型网络风险。

2026年，我国建成全球首个6G内生安全试验验证网。完成金融、电力、政务、轨道交通等关键领域安全测试，实现终端身份、数据传输、网络行为全可信——为6G规模化商用筑牢安全屏障。

没有这道屏障，万物智联的时代就始终悬着一把剑。

尾声

从1G到5G，中国移动通信走过了一条漫长的路。

1G时代，我们是观众。2G时代，我们是追随者。3G时代，我们第一次拥有了自己的声音。4G时代，坐稳了牌桌。5G时代我国实现技术、标准、产业全面领先。 

今天，6G的赛道已经开启。我国提前布局、主动出击，凭借完善的产学研用协同创新体系、强大的产业链配套能力、扎实的技术积累，迈出了坚实的探索步伐👇

●我国已完成6G宏基站、小基站、有源天线单元、核心网设备、卫星终端、车载模组、行业终端等全系列原型样机的开发，形成了完整的系统设备与终端产品体系。

●在核心芯片领域，太赫兹芯片、相控阵芯片、基带芯片、射频芯片、AI算力芯片均实现关键突破，国产芯片覆盖率达85%以上，部分芯片性能达到国际领先水平。

●截至2026年，全球6G核心专利数量排名中，我国以占比35%位居第一，在通感算智一体化、空天地融合、智能网络、高频通信、内生安全等领域形成优势技术壁垒，为我国6G产业发展奠定了坚实的知识产权基础。

●华为、中兴、大唐等企业的专利布局覆盖3GPP标准关键接口、核心算法、系统架构等核心环节，掌握了标准制定的核心话语权，能够有效保障我国产业利益。

但我们也清醒地认识到，6G的发展从来不是单一企业、单一行业的独角戏，而是需要政府、科研机构、设备厂商、运营商、行业企业等多方协同发力的系统工程，更是需要全球各国开展技术合作、标准协调的“全球大合唱”。

6G技术突破需要产学研用深度融合，集中力量突破核心芯片、高频器件等“卡脖子”技术。

全球发展需要各国秉持开放、合作、共赢的理念，摒弃零和博弈思维，共同制定全球统一的技术标准与规则，推动6G网络全球互联互通，让6G的价值惠及全人类。

未来，科幻作品中畅想的全息通信、元宇宙交互、无人化工厂，都将一步步从想象走进现实，为人类社会发展注入全新动力。

主要参考资料：

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

[2]  .作者钱鸿生、编辑唐晓园.《华为之外，1998-2023芯片背后的持久战》[J].上海.《星船知造》

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

本文基于访谈及公开资料写作，不构成任何投资建议

本文来自微信公众号 “星船知造”（ID：xingchuanzhizao），作者：钱鸿生，36氪经授权发布。