6G:通信的下一个时代,是 “基建”

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每一代通信协议的演进,一直是我国新一代信息网络建设支持的重中之重。“十五五”规划建议中,更是将6G列为六大未来产业。

2026年,5G商用已步入下半场,当我们逐渐习惯高速网络带来的便利时,一个更值得关注的信号已然清晰——6G技术讨论逐步被提上日程,成为全球科技竞争与产业布局的焦点。在讨论6G之前,有一个问题需要解答,当生活中5G网速已经不是瓶颈的情况下,发展6G还有必要吗?

纵观人类技术发展史,所有伟大的进步都藏着一个共通.的终极追求:让技术“无感”融入生活,从“需要我们适应”变成“主动适应我们”。

就像电力,从最初的手动开关,到后来的声控、光控,再到如今通过传感器自动调节亮度,我们早已不用刻意“管理”电力,却能随时享受它带来的便利;又如自来水,从打井取水的奔波,到如今打开龙头即有洁净水源,我们无需担忧水源与运输,却能依赖它维系日常。这些技术之所以能深刻改变世界,核心就在于它们彻底融入生活肌理,让我们能把精力聚焦于更有价值的创造,而非技术本身的使用。

通信技术的演进,同样遵循着这一规律。

从1G到5G,我们的核心诉求始终是“能通信、通得好”:从模拟通话到高清视频,从网页加载到云游戏初探,每一代升级都在优化“使用体验”,却从未摆脱“工具属性”——通信速率一直在提升,也确实初步实现了“万物互联”的物联网,但我们关注的,仍然是将通信作为一个工具,作为一个实现连接的工具。

但6G的出现,将彻底打破这一局限,把“无感通信”变为核心目标,让通信技术真正像电力、自来水一样,成为无需操心的基础存在。

只有实现“无感”,才能将技术与生活与产业的每一个角落融合。低空之中,无人机穿梭街巷送货,无需顾虑信号中断;地面之上,汽车自动驾驶驰骋城际,不必担忧网络延迟;大海深处,也能随时与世界畅联。

当这些场景成为现实,我们才可以彻底告别对“网络好不好用”的纠结,转而聚焦“用网络能创造什么价值”:医生可全心投入远程手术的精准操作,无需分心信号稳定性;设计师能沉浸于元宇宙的创作世界,不必担心画面卡顿;牧民可安心放牧于辽阔草原,不用牵挂联系中断;人类探索全球未知领域,也能彻底摆脱失联风险。

而“无感”的背后,正是通信技术从“工具”升级为“基础设施”的本质标志。

6G不再是我们需要主动点开、刻意依赖的工具,更像空气一样,看不见、摸不着,却不可或缺,能支撑起元宇宙、空天地一体、低空经济、智能驾驶、远程医疗等无数新产业、新生活方式。可以说,6G正在定义通信技术的下一个时代——一个技术不再成为束缚,彻底释放人类创造力的时代。这种“无感的沉浸、无处不在的覆盖、智能的自适应”,不仅是6G的核心目标,更是所有技术发展的终极方向。

也正因如此,6G研发已在全球范围内如火如荼推进,我国更在“十五五”规划建议中,将6G列为未来重点发展的产业方向。

在5G向纵深发展、6G呼之欲出的2026年,深入理解6G的核心价值,不仅能让我们看清技术发展的未来脉络,更能让我们提前把握未来生活与工作的变革方向。

接下来,我们将从5G做到了什么、5G还没做什么,以及6G将要做什么,来了解这项未来重点发展的技术方向。

5G能做什么:通信工具时代的能力巅峰

如果用一句话定义5G的核心价值,那就是:它将1G以来通信技术的核心能力(速度、连接、延时/可靠性)推向了极致。

这种极致不是凭空出现的,而是对过往技术的精准升级与突破,也正是这份极致,让5G成为商用速度最快的通信协议,更拉开了万物互联的序幕。

1. 速度的极致:从“KB级”到“10Gbps级”的飞跃

速度是无线通信的核心考量,从1G到5G,人类实现了通信速率的指数级跨越。

1G时代是模拟通信,仅能承载语音,速率不足1Kbps;

2G进入数字时代,速率提升到几十Kbps,勉强支撑短信收发;

3G让手机能上网,速率突破1Mbps,可浏览简单网页;

4G将速率拉到100Mbps直至1Gbps级别,实现了高清视频流畅播放;

而5G通过Massive MIMO(大规模天线)、超密集组网等技术,把峰值速率提升到了10Gbps。

这意味着在5G网络中,一秒钟就能下载2-3部1080P高清电影,速率较4G提升了100倍。

不同场景对通信速率的需求差异极大:日常刷短视频仅需1-5Mbps,高清视频通话需5-10Mbps,4K直播需25-50Mbps,而云游戏、8K超高清视频等场景则需要1-10Gbps。

5G的10Gbps峰值速率,刚好覆盖了这些高需求场景的上限,让原本“速率不够用”的场景彻底摆脱限制。可以说,5G的速度极致,为高带宽应用的落地扫清了核心障碍。

5G网络对速率的提升,是用户感受最深的能力提升。

2. 连接密度的极致:从“服务人”到“服务万物”的突破

但5G的升级远不止于此。

在5G之前,通信网络的核心定位是“服务人”,即便2G、4G时代出现了物联网模组,本质上也是“借用人的网络”勉强支撑简单通信,无法满足大规模设备协同的需求。比如4G网络的连接密度规划约为每平方公里1万个连接,而工业物联网、智慧城市等场景的需求是每平方公里100万个连接——这种巨大缺口,直接限制了万物互联的落地。

5G针对性地将连接密度指标提升到每平方公里100万个连接,彻底解决了大规模设备接入的痛点。这一突破不仅催生了物联网产业的爆发,更让“万物互联”从概念走向现实:不再是少数设备的零散联网,而是工厂里成百上千台机床、传感器的协同联网,城市里数百万个交通摄像头、环境监测设备的同步工作,农业基地里海量传感器的实时数据传输。

正如行业所言,“4G改变生活,5G改变世界”,这份“改变世界”的底气,核心就来自连接密度的极致突破。

3. 延时/可靠性的极致:适配万物互联的刚性需求

延时和可靠性的升级,更能体现5G的“性能极致性”——它不再只适配人类的使用感知,而是兼顾了万物互联的刚性要求。

从人类感知来看,可分辨的最小延时约为100毫秒,4G时代的端到端延时约为50-100毫秒,对刷视频、打电话等消费场景来说已然足够;但对快速运转的机器而言,这个延时却致命:一辆以100公里/小时行驶的汽车,100毫秒内会开出约2.8米,一旦遇到突发情况,这个距离足以引发安全事故。

5G将核心场景的端到端延时降低到1毫秒以内,仅为4G的1/100,彻底解决了高速移动设备、工业控制的延时痛点。

同时,5G还提升了可靠性指标:消费级场景的99.9%可靠性已能满足需求(1000次通话仅1次掉线),而5G针对工业场景实现了99.999%的可靠性——意味着每10万次通信仅可能出现1次故障,完全适配工业生产“零中断”的核心要求。

以上三个场景:eMBB、mMTC、uRLLC是通信从业者对于5G定义的三大能力。目前看,这三大能力得到了很好的实现和应用落地。

也正是实现了速度、连接、延时/可靠性的三重极致,5G成为人类通信史上商用速度最快的协议:全球范围内仅用约4年时间,5G用户数就突破10亿,而4G与3G达到这一数字分别用了8年及11年时间[1];我国更是实现了5G的快速引领,目前已建成全球规模最大的5G网络——截至最新数据,我国5G基站数量超470万个,占全球总量的60%以上;5G移动电话用户达11.93亿户,渗透率超过65%。

在产业落地层面,我国5G物联网成效同样全球领先。根据工信部数据,截至目前我国已建成5G工厂超8000家,覆盖采矿、电力、制造、港口等48个国民经济大类。这些数据背后,正是5G作为重要的赋能“工具”的极致能力得到市场认可的直接体现。

 5G未竟之事:工具属性下的能力边界与场景缺口

我们很多时候觉得5G“够用”,但这份“够用”始终困在“工具级能力”的框架内。从“无感通信”的终极需求来看,5G在多个关键维度存在明显缺口——这些缺口并非“优化不足”,而是核心能力未达预期、场景覆盖存在盲区。

1G到4G的通信协议解决了“从无到有”的技术问题,5G实现了“从有到优”的性能优化,却都没能跨越到“从优到无感”的阶段。若无线通信的目标是成为“社会数字基建”,而基建的核心要求是全域覆盖、持续可靠、低耗无感,这些恰恰是5G的短板所在。

1. 速率支撑不足:仅能“高速通信”,撑不起“沉浸式体验”

5G的eMBB(增强移动带宽)能力核心是实现“高速通信”,但距离“沉浸式通信”需求仍有巨大差距。

尽管5G峰值速率可达10Gbps,能支撑8K视频、云游戏等基础高带宽场景,但这一速率仅存在于理想条件下,实际使用中5G速率通常不足1Gbps。

而沉浸式体验对速率和带宽的需求呈指数级增长——元宇宙多人实时沉浸式互动需同步传输高清影像、空间定位、触觉反馈等多维度数据,单用户带宽需求可能突破100Gbps;沉浸式远程教学的360°全景互动,数据传输量更是5G现有能力的10倍以上,5G的速率瓶颈根本无法支撑这类场景落地。

2. 可靠与时延有限:未达“超可靠”,适配不了零容错场景

5G的uRLLC(超高可靠超低时延通信)能力虽将延时降至1毫秒、可靠性提升至99.999%,但距离零容错要求仍有差距。

对于远程精准手术、自动驾驶紧急制动、工业级全域协同控制等场景,1毫秒延时和万分之一故障概率仍暗藏安全风险——远程手术中,1毫秒信号延迟可能导致手术器械精准度偏差;自动驾驶遇突发状况时,万分之一的通信故障就可能引发致命事故。

5G仅能满足基础工业控制需求,无法实现全域关键场景的绝对可靠,未能完成“超可靠、超低时延”的能力突破,难以承接未来高安全等级场景的通信需求。

3. 连接规模不足:仅能“万物互联”初探,撑不起“海量通信”

5G的mMTC(海量机器类通信)能力将连接密度提升至每平方公里100万个连接,仅实现了“万物互联”的初步探索。

但在未来全域智能场景中,单一个智慧城市就可能需要每平方公里千万级的连接量——街道上的路灯、地砖、垃圾桶,农业基地的每株作物,工业产业链全链路设备,都需实时联网。

5G的连接规模瓶颈,使其无法支撑这种全域海量设备联网需求,仅能实现单个工厂、社区的设备协同,做不到跨场景、跨区域的全域联动,连接能力未达“全域海量”级别,无法承接未来全域智能的通信支撑需求。

4. 功能维度缺失:只有“通信能力”,没有“感知能力”

5G的核心功能仅局限于“通信”,即数据的传输与交互,完全不具备“感知”能力——只能“传递信息”,无法“感知环境”。

而未来智能场景的核心需求是通信与感知融合:自动驾驶需网络既传数据,又感知周边车辆、行人的实时位置与速度;智能安防需网络既传监控画面,又直接感知异常行为并预警;环境监测需网络既传传感器数据,又精准捕捉空气质量、温湿度的细微变化。

通信与感知的割裂,让这些融合场景无法落地,5G仅能作为“数据传输通道”,难以成为“环境感知载体”,无法满足未来“通感一体”的融合需求,这是其功能维度的关键短板。

5. 覆盖范围局限:仅能“热点覆盖”,做不到“无处不在”

当前陆地蜂窝网络本质依赖地面基站通信,覆盖逻辑以人类活动密集的城市、园区、交通干线等“热点区域”为核心,无法实现全域无缝覆盖。

电梯、地下车库等封闭空间会导致5G信号急剧衰减;郊区、山区、草原等偏远区域多为5G信号空白;海洋、沙漠、高空等人类探索及新兴产业所需区域,更是完全无5G覆盖。

例如低空经济中的无人机跨区域配送,一旦飞出基站覆盖范围就会信号衰减、最终失联;远洋渔业监测、极地科考数据回传、跨地域探险等需求,现有5G网络均无法满足。

6. 智能加持空白:仅能“被动传输”,没有“主动智能”

历经多轮迭代,5G网络本质仍是“被动式传输网络”——通信设备仅在固定规划的射频信道内传输,缺乏AI集成的智能赋能能力,无法根据场景、需求主动优化通信参数。

在人流密集的演唱会现场,它无法感知用户激增并调整带宽分配,只能被动承受拥堵;在工业场景中,无法主动识别设备通信需求差异(如机床需低延时、监控需高带宽)并精准适配,依赖人工提前配置;在移动场景中,无法预判用户轨迹并提前切换信号,导致跨区域切换时短暂断连。

这种“非智能性”让5G难以实现“按需适配”的精准通信,无法承接未来“智能自适应”的通信需求,是其能力维度的重要缺口。

综上,5G的未竟之事,本质是在速率支撑、可靠性、连接规模、功能维度、智能赋能、覆盖范围上,均未达到未来社会对“数字基建”的要求。

它虽提升了使用体验,却仍未摆脱“人适配网络”的工具本质——我们仍需主动关注信号强弱、切换网络模式、担心续航损耗,这种“需主动管理网络”的体验,与电力、自来水等基础设施的“无感使用”相去甚远。

即便在通信稳定性上,5G也存在短板:移动场景中跨区域信号切换易断连,密集场景下速率会自动降清,其核心是优先保障“大多数场景基本可用”,而非“所有场景无感好用”。

归根结底,5G未能做到让网络主动适配人的移动、场景的变化,实现“无需关注、始终可用”的无感体验。

 6G核心目标:通感算智融合的全域数字基建

正是基于对上述5G在速率、可靠性、连接规模、感知能力、覆盖范围及智能赋能六大短板的清晰认知,加之人类对技术“无感融入、全域支撑”的极致追求,6G的技术演进与产业布局被正式提上全球日程,成为无线通信行业继5G之后的核心发展方向。   从全球标准化进程来看,6G的发展也有了明确的时间节点。6G发展的主要时间节点如下。

国际电信联盟(ITU)于2023年发布《IMT for 2030 and Beyond》白皮书,正式勾勒6G技术愿景与核心框架,为全球6G研发划定方向;3GPP作为核心协议组织,已在2026年完成6G前期技术研究工作,后续协议制定正如火如荼推进,预计2028年完成首个6G协议版本冻结,明确核心技术规范与接口标准,2030年实现首个正式协议版本的商用落地。这一时间线既契合移动通信每十年一代的代际周期,也与全球产业数字化转型的节奏高度匹配。

需要说明的是,6G的发展绝非“到点推进”的流程化动作,而是基于行业痛点与未来需求的系统性思考与能力跃升。

结合ITU发布的6G愿景,其明确界定了六大应用场景,分别是沉浸式通信(由5G eMBB升级)、超可靠超低时延通信(由5G uRLLC升级)、海量通信(由5G mMTC升级)、通感集成、AI集成、无处不在的泛在连接。同时,ITU也提出四大核心支柱,分别是连接未连、无处不在的智能、安全/隐私/弹性,以及持续演进,从覆盖、智能、安全、迭代四个维度,为6G的技术研发与产业落地锚定核心准则。

这意味着,6G绝非对5G的简单性能参数迭代,而是立足5G的能力边界,紧扣智能世界建设的刚性需求,重构通信网络的核心形态——最终要构建一套“通感算智深度融合、空天地一体全域覆盖”的新一代移动信息网络,实现从“通信工具”到“数字基建”的本质跨越。

具体而言,6G的核心目标可拆解为以下四大方向:

1. 架构目标:空天地一体全域覆盖,打破地理与维度限制

针对5G“热点覆盖”的局限,6G将“全域无缝覆盖”作为基础架构目标,核心是构建“地面-低空-卫星”三位一体的一体化组网系统,而非单纯增加地面基站密度[2]。

从技术路径看,6G将通过低轨卫星星座与地面蜂窝网络的深度融合,填补海洋、沙漠、高空等5G空白区域;还将采用多制式空口传输技术与广域-微域协同组网方案,同时解决电梯、地下车库等封闭空间的信号衰减问题。

这一目标的核心诉求的是“泛在连接的确定性”:不仅要实现“人-人、人-物、物-物”的全场景连接,更要保障跨区域、跨环境的连接稳定性——比如低空经济中无人机的跨域配送、远洋渔业的实时监测、极地科考的数据回传,都需依赖6G空天地一体网络实现“无死角、不中断”的通信支撑。

2. 能力目标:通感算智内生融合,突破单一通信边界

为解决5G“通信与感知割裂、智能赋能缺失”的短板,6G将“感知集成”、"AI集成"作为新增的两大核心场景。将实现无线通信技术从“单一通信服务”到“一站式信息全链条服务”的跨越。

这种融合并非简单的技术叠加,而是通过网络内生设计,将通信、感知、计算、AI能力嵌入网络架构,形成全域感知、高效计算、智能决策的一体化系统。

从技术实现来看,核心包含三层逻辑:

一是通感一体,基于无线网络电磁世界模型,通过多维电磁特征分析与AI建模,让网络既具备高速数据传输能力,又能实现杂波抑制、目标精准识别等感知功能,解决5G仅能“传数据”不能“感环境”的痛点;

二是算智协同,构建“AI原生”网络架构,实现AI与网络的双向赋能——通过AI for Network优化资源调度、故障预判,通过Network for AI提供毫秒级算力互联,支撑分布式智算集群与大模型训推需求;

三是可信安全原生,将安全能力嵌入网络各层级,解决全域连接场景下的设备认证、数据加密等问题,满足工业控制、远程医疗等零信任场景需求。

3. 性能目标:极致参数与差异化供给的平衡

6G并非追求参数的无意义堆砌,而是针对不同场景需求,实现“极致性能兜底+差异化供给适配”的目标,弥补5G在沉浸式体验、海量连接、超可靠时延上的缺口。结合行业共识与ITU初步愿景,核心性能目标可量化为三大维度:

其一,带宽与体验升级,将5G的eMBB能力升级为“性能沉浸化”供给,峰值速率从5G的10Gbps提升至1Tbps级别,单用户体验速率达10Gbps,支撑元宇宙多维度数据同步、8K以上超高清全景互动等场景,同时通过目标导向的性能调度,保障不同业务的一致性体验;

其二,时延与可靠性突破,针对零容错场景,将端到端时延降至0.1毫秒以内,可靠性提升至99.9999%(每百万次通信故障不超过1次),满足远程精准手术、自动驾驶毫秒级响应需求;

其三,连接密度倍增,将每平方公里连接数从5G的100万个提升至千万级,支撑全域智能场景下海量无源物联网终端的接入。

4. 生态适配目标:打造可持续数字基建底座

6G还将围绕ITU所定义四大支柱落地,弥补5G生态短板,实现技术能力到价值释放的闭环。

聚焦“连接未连”,6G依托空天地一体组网技术,以轻量化、低成本方案填补海洋、偏远山区等通信盲区,适配无源物联网7终端低功耗需求,推动万物互联从单一场景延伸至全域。

立足“无处不在的智能”,承接AI集成与算智协同能力,6G向高等级自智网络演进,通过网络大模型实现带宽调度、故障修复自动化,彻底解决5G被动运维、人工适配的痛点。

筑牢“安全/隐私/弹性”底线,将安全能力嵌入网络各层级,构建全链路防护体系,具备设备可信认证、故障自愈及抗攻击能力,满足零信任场景需求,这也是3GPP 6G协议制定重点。

围绕“持续演进”,采用服务化架构打造开放底座,兼容5G存量资源并预留技术迭代接口,同时构建“按需生成、即插即用”的能力平台,实现从技术供给到价值供给的转变,成为行业数智化转型核心底座。

综上,6G的所有目标都围绕“基建属性”展开:不再是为单一场景优化性能,而是构建一套全域覆盖、能力融合、智能高效、低成本适配的综合信息系统。这一目标既承接了5G未竟的技术突破,也精准匹配了行业从“数字化”到“数智化”的转型需求,每一项都有明确的技术路径与产业共识支撑,是无线通信行业发展的必然方向。

6G探索方向:部分核心支撑技术

要实现前文所述的6G核心目标,需依托一系列突破性技术作为支撑。6G相关技术虽然在讨论和迭代阶段,但部分方向已经逐步可以看到端倪。从技术维度来看,核心探索方向可概括为以下几类:

新频谱开拓与高效利用技术:为满足沉浸式通信、海量连接的性能需求,6G必然会向新频谱延伸,同时优化现有频谱资源的动态共享与智能管理。

空天地一体组网关键技术:围绕全域覆盖目标,重点研发地面蜂窝网络与低轨卫星、高空平台的深度融合技术,配套多制式空口协同、广域-微域组网适配等方案,解决跨圈层网络互联与信号无缝切换问题。

通感算智融合支撑技术:包括通感一体信号处理、AI原生网络架构、分布式算力协同调度等技术,将通信、感知、计算、智能能力深度嵌入网络底层,实现技术能力的内生融合而非简单叠加。

新型空口与智能传播技术:优化创新波形设计、多址接入方式,结合智能超表面等技术重塑无线传播环境,结合可重构射频器件等技术实现可编程信道调控,提升空口传输的灵活性、可靠性与抗干扰能力。

低功耗广域通信技术:针对海量无源物联网终端接入需求,研发轻量化终端协议、低功耗射频技术与节能组网方案,在保障连接密度的同时,降低终端部署与运营成本。

网络安全与自智运维技术:构建原生安全防护体系,研发可信设备认证、全链路数据加密技术;同时依托网络大模型,实现网络自配置、自优化、自修复的高等级自智运维能力。

以上是目前在研究和探索中的一些技术方向,篇幅所限,此处暂不过多展开。

总结

从5G的工具级极致到6G的基建化转型,是通信技术响应人类“无感融入、全域支撑”需求的必然跨越。

5G筑牢了高速、广连接的应用根基,却受限于工具属性,在覆盖、感知、智能等维度存在难以突破的短板,无法承载智能世界对基础设施的刚性诉求。

而6G以空天地一体覆盖、通感算智融合为核心,并非简单迭代参数,而是通过系统性技术革新,构建可适配全场景、可长期演进的数字基建底座。

6G带来的这场变革,将不仅是全球通信产业的技术指标的竞逐,而是通过成为像电和水一样无处不在、无感可靠的基础设施,将物理世界、数字世界与智能无缝融合,为未来新产业、新生活提供底层支撑,真正让通信融入社会肌理,成为释放创造力的核心基石。

如果说5G技术的代表思路是:4G改变生活,5G改变世界。那么,你认为6G会带来什么改变呢?

参考文献:

[1].  彭洋洋,无线重构世界,电子工业出版社,2024年

[2].  Y. Xiao et al., "Space-Air-Ground Integrated Wireless Networks for 6G: Basics, Key Technologies, and Future Trends," in IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol. 42, no. 12, pp. 3327-3354, Dec. 2024, doi: 10.1109/JSAC.2024.3492720. 

责编: 爱集微
来源:慧智微电子 #慧智微电子# #6G#
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