6G 标准制定进入关键期:哪些技术方向(如通感一体、智能超表面)将成 “必争之地”?

6G 标准制定进入关键期:哪些技术方向(如通感一体、智能超表面)将成 “必争之地”?
一、通感一体:从 “通信 + 感知” 到 “深度共生” 的范式革命
通感一体化(ISAC)已成为 6G 标准的核心技术支柱。IMT-2030 推进组在 2024 年技术试验中验证了亚纳秒级同步校准技术,通过空口稳定径实现基站间感知同步,校准精度达 0.8ns,使感知性能接近自发自收水平。这种技术突破直接支撑工业自动化场景:上海某汽车厂通过通感一体网络,将机械臂协作精度提升至 0.1mm,焊接缺陷率从 0.7% 降至 0.02%。在 3GPP R21 标准讨论中,通感一体的波形设计成为焦点 —— 以 OFDM 为基础的增强型波形在感知与通信协同性上表现突出,韩国三星主导的通感融合帧结构方案已获 23 国支持,其核心在于将感知符号嵌入通信帧中,频谱利用率提升 40%。
二、智能超表面(RIS):重构无线传播环境的 “魔法镜”
RIS 技术通过动态调控电磁单元实现信号路径优化,成为 6G 网络覆盖的 “战略武器”。中国电信在昌平越野赛道部署的 3.5GHz RIS 设备,使弱覆盖区域信号强度提升 3 倍,成功保障 60 公里自动驾驶实时通信。东南大学团队研发的可编程超表面在杭州亚运会场馆实现规模应用,单个 RIS 板覆盖 1 万平方米扇区,同位置信号增强 10 倍以上,成本仅为传统基站的 1/10。在标准化层面,3GPP 正讨论分布式 RIS 协同调控机制,欧盟 Hexa-X 项目提出的动态波束成形协议已进入候选方案阶段,其核心是通过 AI 预测用户移动轨迹,提前 50ms 调整 RIS 相位,使切换中断率降低 90%。
三、太赫兹通信:打开高频段 “金矿” 的钥匙
太赫兹频段(0.1-10THz)的超宽频谱(数十 GHz 连续带宽)成为 6G 速率突破的关键。中国 “电子科技大学号” 试验卫星已实现太赫兹在轨测试,支持月地通信的实时高清视频传输;美国 Keysight 公司获 FCC 许可,在 95GHz-3THz 频段开展扩展现实应用研发。然而,太赫兹的物理特性带来挑战:上海理工大学研发的狄拉克半金属 PdTe₂薄膜在 1.78THz 实现 24.28dB 电磁屏蔽,解决信号泄露问题;北京大学的超宽带光电融合芯片通过薄膜铌酸锂平台,在 11mm×1.7mm 区域集成无线 – 光信号转换,功耗仅为传统方案的 1/5。频谱分配上,中国推动 0.12THz 频段专用化,美国则开放部分频段给 Wi-Fi 7,形成 “区域差异化” 竞争格局。
四、空天地一体化:全域无缝覆盖的 “通信天网”
6G 的空天地一体化网络通过卫星 – 无人机 – 地面基站三级协同实现全域覆盖。IMT-2030 推进组在 2024 年完成非地面网络(NTN)技术验证,在轨卫星与地面终端建立双向高速链路,静止 / 移动场景下均实现 1.5-3bps/Hz 频谱效率。中国星网计划发射 1.3 万颗低轨卫星构建太赫兹星间链路,使跨洋通信时延从 500ms 降至 50ms;美国 SpaceX 星链则联合 T-Mobile 推出卫星直连手机服务,抢占偏远地区市场。标准化层面,3GPP R21 需解决星地链路切换与频谱共享问题,欧盟提出的动态频谱接入协议可在卫星与地面网络间动态分配资源,频谱利用率提升 30%。
五、AI 内生网络:从 “外挂工具” 到 “网络基因” 的进化
AI 与通信的深度耦合成为 6G 网络的 “操作系统”。IMT-2030 推进组测试显示,基于 AI 的物理层多模块联合优化设计使通信性能提升 10%-18%,双边模型在独立训练时吞吐量增益达 20%。中国移动研究院提出的自主无线接入网(RAN)架构,通过云原生服务化将基站功能拆解为 150 + 微服务,工厂可按需调用高精度定位模块,能耗降低 45%;网络数字孪生体则模拟极端场景下的网络表现,在杭州亚运场馆提前 72 小时预测流量洪峰,保障 8K 直播零卡顿。在 3GPP 讨论中,AI 驱动的信道状态预测技术成为焦点,华为提出的动态频谱分配算法通过强化学习优化基站功率,能效提升 25%。
六、频谱资源争夺:战略要地的白热化博弈
6G 频谱分配呈现 “高频突破、动态共享” 特征。在6GHz 频段,美国将全部 1200MHz 开放给 Wi-Fi 7,中国则通过 WRC-23 推动 6425-7125MHz 专用于 5G/6G,最终形成 “亚太部分频段通信、美洲部分频段 Wi-Fi” 的差异化方案。太赫兹频段成为新战场,中国预留 0.12THz 用于试验,韩国三星在该领域布局 2277 件专利,重点覆盖光电融合芯片与波束赋形算法;欧盟则推动绿色频谱管理,要求 6G 网络能效较 5G 提升 50%。动态频谱共享技术成为破局关键,中信科移动的认知无线电系统可在 5G 与太赫兹频段间智能切换,频谱利用率提升 40%。
结语
6G 标准制定已进入技术路线定型、专利壁垒构建、生态联盟博弈的深水区。通感一体通过同步校准与波形创新重塑工业场景,智能超表面凭借低成本覆盖扩展改写网络拓扑,太赫兹通信以超宽频谱突破速率极限,空天地一体化通过全域协同消除通信盲区,AI 内生网络则赋予网络自主进化能力。随着 3GPP R21 标准预计 2030 年冻结,各国在这些技术方向的角力将决定全球通信产业格局。中国凭借场景驱动与全产业链整合形成独特优势,美国以基础研究和生态壁垒维持领先,欧盟通过规则制定争取话语权,日韩则依托半导体材料和垂直整合抢占细分市场。这场通信革命的 “奇点” 已进入倒计时,2025-2030 年的技术选择将深刻影响人类社会的数字化未来。

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