6G(第六代移动通信技术) - 简单百科92e.net

6G是指第六代移动通信技术（6th Generation 无线电话 Communications），是5G的升级版本。6G在通信速率、延时能耗、覆盖范围、安全性和智能应用等方面拥有更多的优势。6G通信主要技术包括太赫兹技术、地面通信技术、空间复用技术、可见光通信技术等各方面。

自20世纪80年代第一代模拟通信系统被推出后，基本每隔10年就会有新一代的通信系统被推出。2019年3月，全球首届6G峰会起草了第1份6G白皮书，阐明6G发展的基本方向。2020年11月6日，全球首颗6G试验卫星“电子科技大学号”成功升空，并顺利进入预定轨道。2024年2月26日，美澳日韩英等十国就6G无线通信系统研发的共同原则达成一致并发表联合声明。4月11日，日本多家电信公司联合宣称，他们创造了世界上第一个高速6G无线设备，其数据传输速度达到了每秒100 Gbps。2024年7月，由北京邮电大学张平院士及其团队搭建的国际首个面向6G通信与智能融合的外场试验网正式对外发布。9月13日，由中国移动通信集团代表担任主报告人的6G场景用例与需求研究项目，在墨尔本召开的第三代合作伙伴计划业务与系统技术规范组全会上获得通过。这是3GPP的首个6G标准项目，标志着全球6G标准化工作正式进入实质阶段。2025年4月，中国公开全球首个6G通智感融合外场试验网。

6G未来的LiveApp价值主要体现在数据的广泛且规模化采集、交互的实时性、获得的便捷性等，从而获得更加精准的数字化模型、更加高价值的运算结果、跨地域跨时间的体验、更加智能化的反馈与服务。根据美国联邦通信委员会（FCC）预计，6G技术将在2030年左右商用。

截止到2022年7月，全球前20的6G研发机构中如华为、三星电子、LG等都开始设立相应的研究计划，中国企业实力靠前，华为6G专利申请量全球第一（共申请6G相关专利890件），中兴排名第二（共申请6G相关专利721件），二者是全球6G技术研发的领军企业。

发展历程

2018年3月，中国工业和信息化部部长苗圩在接受中国日报网采访时表示，中国已经着手研究6G通信技术。同年10月，美国联邦通讯委员会的一位官员首次在公开场合展望6G。

2019年3月，全球首届6G峰会在芬兰举办，拟定了全球首份6G白皮书，明确6G发展的基本方向，并于10月公布了首份白皮书《6G无线智能无处不在的关键驱动与研究挑战》，会议还分析了6G是如何改变大众生活、它的技术特征、以及仍然需解决哪些技术难点。

2019年6月，中国工信部成立了6G推进组IMT-2030，同年8月华为公司成立6G研发实验室，并在同年11月宣布全面布局和推进6G的研究工作，重点研究通信、远程医疗、智慧教育等领域。

2019年11月3日，中国科技部联合多个部门在北京组织召开6G技术研发工作启动会，为促进中国移动通信产业发展和科技创新，推动6G技术研发工作，会议宣布成立国家6G技术研发推进工作组和总体专家组，通过这些布局，中国今后预计在基础研究、核心关键技术攻关、标准规范等多方面将会获得突破。

2020年3月4日，国际电信联盟（ITU）在国际移动通信工作组（WP5D）会议上，启动了面向2030年及未来6G的研究工作，标志着6G被正式纳入国际标准组织研究计划。

2020年10月，电信行业解决方案联盟(ATIS) 启动“Next G Alliance”，联盟确定的战略任务主要包括建立6G战略路线图、推动6G相关政策及预算、6G技术和服务的全球推广等，希望在6G时代确立美国的领导地位。

2020年11月6日11时19分，全球首颗6G试验卫星“电子科技大学号”(星时代-12/ 天雁05)，搭载长征六号运载火箭在中国太原卫星发射中心成功升空，并顺利进入预定轨道。

2021年11月16日，中国发布《“十四五”信息通信行业发展规划》，将开展6G基础理论及关键技术研发列为移动通信核心技术演进和产业推进工程，提出了要构建6G的愿景、典型应用场景和关键能力指标体系，鼓励企业深入开展6G潜在技术研究，形成一批 6G核心研究成果。

2022年1月，紫金山实验室在中国国家重点研发计划6G专项等项目的支持下，面向6G首次实现了单波长净速率为103.125Gbps、双波长净速率为206.25Gbps的太赫兹实时无线传输，创造出当时世界上公开报道的太赫兹实时无线通信的最高传输记录。

2022年2月，中国研究人员表示，利用涡旋毫米波(一种自旋快速变化的超高频无线电)技术实现了在一秒钟内将1TB数据传输1km以上的距离，这项技术可以帮助中国在全球下一代无线通信(6G)竞赛中领先。

2022年8月，三星电子在155GHz至175GHz频率范围内成功实现6G太赫兹数据的传输和接收，户外距离达320米，是一年前的三倍。

2022年9月现代汽车汽车公司与韩国电信（KT）完成规模达7500亿韩元的股权置换，以加强未来在移动出行与自动驾驶领域的合作，聚焦于开发适合无人驾驶的6G网络。

预定于2025年举办的大阪关西世博会上，日本将展示“实现Beyond5G/6G的未来社会”。日本提前布局6G，意在加强其未来在6G领域的影响力。

2023年12月，中国6G推进组负责人表示，6G技术商用时间在2030年左右。中国6G推进组首次对外发布了《6G网络架构展望》和《6G无线系统设计原则和典型特征》等技术方案。6G将成为连接物理世界和数字世界的桥梁，满足从人的连接，到物的连接，再到智能体的随时随地按需接入网络的需求。

2024年2月26日，美国、澳大利亚、加拿大、捷克、芬兰、法国、日本、韩国、瑞典和英国就6G无线通信系统研发的共同原则发表联合声明。声明称，以上国家计划在本国采取相关政策，鼓励第三国采取此类措施，并推进6G网络的研发与标准化，以实现诸多共同原则。这些原则包括：有助于保护国家安全的可信技术；安全、强韧、可以保护个人隐私；全球行业主导的包容性标准制定和国际合作；合作实现开放和可互操作的创新；可负担能力、可持续性和全球互联性；拥有安全和强韧的供应链；促进ICT价值链上全球竞争性市场。

2024年4月11日，日本多家电信公司联合宣称，他们创造了世界上第一个高速6G无线设备。截至2024年5月8日，该设备仍处于测试阶段。这款6G设备已证明能够在室内（利用100 GHz 频段）和室外（利用300 GHz 频段）实现100 Gbps的传输速度，是5G峰值速度的10倍，比普通5G智能手机下载速度快500倍以上，能够“在一秒钟内下载5部高清电影”。专家预计，随着技术进步，设备尺寸和成本将持续降低。

2024年7月10日，中国通信学会在北京主办“信息论：经典与现代”学术研讨会。会上对中国工程院院士张平团队在语义信息论方面的理论突破、语义通信的关键技术等内容开展学术研讨。同年7月，由北京邮电大学张平院士及其团队搭建的国际首个通信与智能融合的6G外场试验网正式对外发布。9月13日电，由中国移动通信集团代表担任主报告人的6G场景用例与需求研究项目，在墨尔本召开的第三代合作伙伴计划（英文缩写3GPP，是制定全球通信国际标准的重要组织）业务与系统技术规范组全会上获得通过。这是3GPP的首个6G标准项目，得到全球超过90家公司的支持，标志着全球6G标准化工作正式进入实质阶段，也意味着6G网络产业化的正式开启。

2025年4月，紫金山实验室在江苏南京举办的2025全球6G技术和产业生态大会上，首次公开了最新构建的全球首个6G通智感融合外场试验网。4月18日，在国务院新闻办新闻发布会上，中国工业和信息化部信息通信发展司司长谢存披露，中国已发布《6G总体愿景与潜在关键技术》等50余项研究成果，组织对通感一体化、无线AI等6G关键技术开展测试验证，加速技术成熟。下一步，工信部计划加快推进6G技术研发、标准制定、中试验证和产业落实，加强通信、感知、智能、计算等融合技术突破，前瞻布局和培育面向6G的应用产业生态。

性能指标

6G网络将实现甚大容量与极小距离通信，超越尽力而为（BBE）与高精度通信、融合多类通信（Unified Communication）的目标，相比5G网络，其具有更高的网络峰值速率、更高的用户体验速率、更低的网络时延、更高移动速率、更高的网络连接密度、更高的频谱使用效率、更广的全球覆盖范围、更安全、更低成本等优点。

根据国际电信联盟（International TelecommunicationUnion, ITU）的数据，6G和5G的主要性能指标对比表见下：

主要技术

6G太赫兹技术

6G太赫兹技术就是亚毫米波技术模式，随着频率的增高，传输波长会随之变短，而对应的带宽范围则会不断扩张，一定时间内通信系统的数据传输量也会从少量变为多量。

6G通信需在5G基础上拓展频谱资源，使用前期未能应用的太赫兹频段。太赫兹波的频谱介于微波与远红外光频谱之间，频率为0.1THz~10THz，波长为30~3000μm。太赫兹通信是Tb/s 级宽带无线接入技术的重要研究方向，具有传输速率高、频谱资源丰富、抗感染能力强和易于实现通信探测一体化等优势，可作为6G空口传输方式的重要补充，在全息通信、微小尺寸通信、超大容量数据回传、短距超高速传输、高精度定位、高分辨率感知等业务场景具有更好的应用价值。

2018年，美国通信联盟联邦委员会(FCC，Federal Communication Commission)开放了95GHz到3THz频段，准备十年时间的研究测试。欧洲各国也启动了多个太赫兹研发项目，为了开展相关研究工作，中国的IMT_2030(6G)推进组也成立了太赫兹通信任务组。

6G太赫兹技术今后将会在通信领域，例如高清全息视频会议、车载THz网络通信、卫星通信等地方发挥作用。不过要实现这些应用场景，仍然需要克服许多技术，比如研制THz收发器和电路，基于光子学THz技术的单行载流子光电二极管(UTCPD，uni-traveling-carrier Photo-diode)、THz量子级联激光器(QCL，Quantum Cascade Laser)、THz量子阱探测器(QwP，Quantum Well Photodetector)等等。

当然，为满足6G网络和更多的业务需求，截止2022年6月，太赫兹通信关键技术研究还有待成熟，如信道传输理论、编码调制技术、天线和射频系统技术、通信设备研制等方面仍需持续深入研究。

6G网络空间复用技术

空间复用技术是指在同样的频率资源下，利用不同的时、空、功率、编码等技术实现多用户共享通信资源的技术。在空间复用技术应用的过程中，6G移动通信网络能实现上千个无线外部连接的同时接入处理，并且实际接入的容量也将是5G移动通信技术的1000倍。

空间复用技术可以接入上百个或者是上千个无线连接，并且以现在的5G 通信技术来推测未来的6G基站的建设数量，其6G基站的个数会是5g基站的1000倍，基站的数量上差距较大。另外，在发展的过程中，6G的通信技术中也可以采用一个多天线的阵列，来补偿高频路径传输方面上的损耗，使其可能产生的损耗降到最低。

空间复用技术的引入有望推动6G网络的发展，为面向之后的智能物联网、5G车联网、工业互联网等应用提供更为优质的网络支撑和服务。

地面无线和卫星通信集成技术

5G的通信对象集中在陆地地表10km以内高度的有限空间范围，无法实现“空天海地”无缝覆盖的通信愿景，因此，5G并不能真正实现“全球全域”和“万物互联”。

6G地面无线和卫星通信集成技术可以将地面无线和卫星通信进行集成，以达到更高的网络容量、更广泛的覆盖范围和更好的通信服务质量等目的。

建立融合技术体系能为信号的广泛覆盖提供更加坚实的技术支持，并且在全球卫星定位系统、电信卫星系统、地球图像卫星系统以及地面网络联动技术支持体系内，地空全覆盖应用模式持续向着更加广泛的路径转型，配合网络联动支持体系，辅助人们开展相关工作。

可见光通信技术

可见光通信是一种利用可见光波谱进行数据传输的全新无线传输技术，可以有效缓解当前通信频带紧张的问题，为短距离无线通信提供一种新的选择方式，可见光波长范围为380nm至780nm，频谱宽度大于420GHz，远远大于无线电通信频谱宽度。

可见光通信具有无须授权、高保密、绿色和无电磁辐射的特点其与可见光发光二极管技术结合，可同时实现照明和高速数据通信，具有频谱资源丰富、电磁干扰低、网络安全性高等优势。可见光通信可广泛应用于室内场景，可作为室内网络覆盖的有效补充手段，同时可应用于水下、空中、地下等特殊场景或医院、加油站、实验室等电磁敏感场景。

然而，可见光通信仍有待成熟，虽然无线通信中的调制编码方式、复用方式、信号处理技术等都可应用于可见光通信来提升其系统性能，但在高带宽的发光二极管（light emitting diode, LED）器件和材料、光电/电光器件的相应性能方面仍存在诸多挑战。

空天地海一体化通信技术

6G无线网络将覆盖太空、陆地、海洋、空中等空间，陆地通信系统将与卫星通信系统、海洋通信系统深度融合。

空天地海一体化网络以陆地通信系统为基础，为空基(飞机、无人机、热气球通信网络)、天基(卫星通信网络)、地基(陆地通信网络)、海基(海洋水下通信+近海通信网络+远洋船只／岛屿通信网络)用户活动提供信息保障。通过空天、空地、星间、星地链路将陆海空域内的各种用户和飞行器密集联合在一起。

截止到2022年6月，网络融合处于论证阶段，如链路方案选择、互联互通等方面仍有待进一步研究。

人工智能(AI)技术

6G将利用AI、边缘计算、端到端分布式安全和大数据分析等技术，实现从互联IoT设备到互联智能IoT设备的转变。通过AI和IoT的结合，形成一个高度可持续、安全和成本效益高的网络，使供应商能够为各种行业垂直市场提供智能服务。

6G网络在高密度网络、天线阵列和数据量等方面将有全面性的提高，AI技术可贯穿于6G网络的每个环节，加强对网络、业务、用户等多维数据的感知学习，从而高效地实现地面、卫星、终端等设备之间的无缝连接和实时高速切换，并最终实现自主自治网络。

人工智能(AI)技术，通过对网络中的大量数据(网络数据、业务数据、用户数据等)进行分析与学习，进而对传输链路、网络节点的状态或资源进行及时调整，持续优化升级网络自主进化管理(可使用性、可修改性、可维护性、可扩展性等)，从而提升移动通信网络运行效率，明显改善用户业务体验。在未来，AI 技术将全面应用于智能核心网和智能边缘网络、信道编译码、信号估计与检测、无线资源分配。

语义通信

语义通信不同于传统通信。电话、电视或因特网等传统通信，主要关注的是如何高效、准确地传输信号或数据，目标是确保接收到的信号或数据与发送的原始信号或数据尽可能一致。语义通信是一种以任务为主体，强调“先理解，后传输”的通信新范式。语义通信的目的是让对方了解自己的意思，它关注的是信息的“意义”或“语义”内容的传输和理解，而不仅仅是数据本身。语义通信是6G及未来通信的“拐点技术”，语义通信可以大幅度提高通信系统的频谱效率，从而可以赋能4G通信链路实现6G传输能力。

网络安全

移动通信技术和网络架构的演进，伴随着2G/3G/4G/5G 移动通信网安全机制的成长，在数字化技术（DT）与通信技术（CT）高度融合的发展趋势下，6G网络安全有望突破传统通信安全内涵与外延，具备内生安全、弹性安全、情景感知安全、多维数据安全和可评估安全的能力。

6G网络将实现全场景的万物互联，实现虚拟世界与真实世界的深度融合，这对网络的安全能力提出了更高要求。对于6G网络，需在注重传统信息安全的机密性、完整性、可用性和隐私保护基础之上，还特别重视其广义功能安全，以便能有效应对高强度网络攻击威胁。

6G的愿景具备泛在、无线、智能等特点，能够提供无缝覆盖的泛在无线连接和情景感知的智能服务与应用。在网络架构方面，6G将会突破地面网络限制，实现地面、卫星、机载网络和海洋通信网络的无缝覆盖，即空天地一体化的通信网络；在应用场景方面，国际电信联盟（ITU）最新技术报告给出了6G的七大代表用例：全息类通信、面向远程的操控网络、智能操控网络、网络和计算融合、数字孪生、空—地集成网络、工业物联网云化，并分析了网络关键需求，其中安全需求包括隐私、可靠性、可信任度、弹性、可追溯性、合法拦截等。

应用领域

高速通信环境

正是基于6G移动通信的技术，可以实现在高速运行环境下实现UHD视频通话，满足信息传递要求。

6G技术具有更高的数据传输速率和低延迟等特点，可以实现更快的数据传输速度，可支持更多的用户连接，更多的数据传输。有利于满足企业和用户对于高速宽带服务的需求从而满足高速数据传输的需求，如高清视频的传输、虚拟现实等应用。

生命科学

基于太赫兹技术要点，将应用在人体局部成像、疾病医疗诊断、实时性跟踪人体特征等领域中，从而提高医疗发展水平。天文观测，基于技术要点实现以宇宙背景为核心的数据信息汇总管理。

无损检测

6G移动通信技术将围绕集成技术转型发展要求实现多元化应用，包括油画检测、航天器检测、半导体元器件检测等。还可以应用在云建模、车联网、智能制造等技术领域内，融合云端远程控制、虚拟现实（Virtual Reality，VR）全息影像等技术建立更加快捷的信息传递模式。

孪生医疗

信息技术在医疗的应用分为医疗数字化、智慧化发展可以分为管理数字化、医疗数字化、虚拟医院、孪生医疗4个阶段。

利用6G超广连接、超大带宽形成“体域网”，通过大量的智能传感器(\u003e100项传感器/cm),可准确地进行重要器官、神经系统、呼吸系统、泌尿系统、肌肉骨骼、情绪状态等的信息采集，对人体的健康情况进行数字化映射形,实现对人体个性化健康数据的实时监控，医疗健康从“治疗”转向“预防”。

孪生医疗的可应用场景很多，并且随着生物、医学、电子、信息技术的发展应用场景将会继续丰富，目前可以预想到的有纳米机器人、数字器官、病理研究、疾病预防等。

今后展望

基于全息通信的扩展现实技术（XR）

未来的全息通信将打通虚拟与真实场景的界限，实现人、物及环境的3D动态交互，通过自然逼真的视觉还原使用户体现身临其境的极致体验。交互式全息技术要求要有极高的传输能力和空间三维显示能力。另外，全息通信也将给6G移动通信系统带来高吞吐量、高可靠性和低时延要求。6G时代全息通信将广泛应用于文化娱乐、教育医疗、社会生产等众多领域。

互联网机器人和自主系统

互联机器人和自主系统，包括无人机配送系统、无人驾驶汽车、无人机机群、自主机器人等，将成为6G时代最重要的应用之一。2030年以后，世界上将有数以亿计接入6G网络的自动驾驶车辆，每一辆车都将配备许多传感器，包括摄像机、里程计、扫描仪和雷达等。6G网络将有助于互联网机器人和自主系统的部署，运输和物流都将变得更为高效。

智能工厂

利用6G超高速率、超可靠、超低时延和海量连接数等特性，可以对工厂车间内的机械车床、原材料、半成品、产品等生产要素实时监测采集，利用AI和边缘计算技术，实时下达指令，提升制造的效率和精度，真正做到智能制造。

与此同时，6G移动通信网络体系在技术支持下还将向着基站小型化趋势发展，依据技术要求和控制标准打造规范化智能互联运行维护机制，满足技术应用控制标准的同时夯实技术应用基础，配合纳米天线等尖端研究技术，利用新型材料实现基站小型化和便利化转型目标，为基站致密化布局发展提供保障。

主要厂商

中国企业

华为、中兴通讯、中国移动通信集团、中国联通、中国电信集团等。中国移动在6G技术的研发上也具有前瞻性，早在2018年就启动了6G研究项目，在2019年发布了关于6G的愿景与需求以及技术展望等多份白皮书，公开了他们在6G领域的阶段性成果和方向，并且为了进一步推动6G技术的创新和应用，中国移动在2021年成立了未来研究院，致力于加大应用基础和跨界的研究力度。他们与多所知名高校，如清华大学、北京邮电大学和东南大学等，共同成立了联合创新载体，以共同推动源头创新的发展。中兴通讯在2022年完成了6G关键技术概念样机测试。其中在6G太赫兹关键技术概念样机试验中，中兴采用电子学太赫兹系统样机，最高支持2×2MIMO。在实时通信情况下，支持室外远距离传输，频谱效率超过7bit/s/Hz。根据2023年6月14日的报道，华为参与了欧盟旗舰研究和创新计划 Horizon Europe的一部分，该计划共有11个项目，包括人工智能、6G、云计算、量子传感、连接以及自动驾驶框架等技术。据《金融时报》报道华为已经获得了约400万欧元的资金。

美国企业

包括苹果公司、高通、英特尔、思科、美国电话电报公司(AT\u0026T)等，据TechWeb网2020年11月15日消息，电信行业解决方案联盟（ATIS）宣布，苹果、谷歌、英特尔等11家公司已经加入美国行业组织“6G联盟”（Next G Alliance）。该联盟致力于在未来10年内推动美国的移动技术在6G及其后的行业领先地位，并同时促进5G的长期进化。除苹果、谷歌和英特尔外，其他新加入的成员包括Charter、思科、惠普、Keysight Technologies、LG、Mavenir、MITRE和威睿。6G联盟将在美东时间11月16日举行首次成员会议，以确定该组织的总体方向和战略。

韩国企业

包括三星电子、LG、韩国电信等，韩国三星电子2020年7月份发布《下一代超连接体验》6G白皮书，内容涵盖了三星技术研发、社会趋势分析、新服务、候选技术及预期的标准化时间表。白皮书系统阐述了三星6G时代的愿景，即“将‘下一代超连接体验’带入生活的每一个角落”。2022年8月，三星在155GHz至175GHz 频率范围内成功实现6G太赫兹数据的传输和接收，户外距离达320米，是一年前的三倍。

日本企业

包括索尼、NTT Docomo、日本电气等，其中日本最大的移动运营商NTT Docomo开始制定成为6G技术领军者的战略，着眼于到2030年实现商用。该运营商2020年1月份发布了一份白皮书，概述了其对5G演进和6G通信技术的看法，并指出移动通信系统通常会在十年左右时间里发展到下一代。

欧洲企业

包括爱立信、诺基亚、德国电信、爱立信、诺基亚等，来自芬兰的2020年12月8日报道，欧盟委员会已委托诺基亚负责其旗舰计划，以研究下一代无线网络Hexa-X。该项目的最终目标是为第六代无线网络（6G）创建独特的使用案例，开发基础技术，并通过集成关键技术连接人、物和数字世界。诺基亚的工业研究部门诺基亚贝尔实验室已经开始研究有望构成6G的基础技术，尽管5G领域仍需要创新。诺基亚目前预计，无线网络将在2030年发展到第六代，遵循典型的10年一代的周期。