尤肖虎 许 威
2024年7月，北京科博会上，人们纷纷驻足于“面向6G的通感一体化原型样机”的展台前。杜建坡用镜头捕捉了这一幕（人民视觉）。同年，2025年3月，西班牙巴塞罗那举办的世界移动通信大会上，全球各大移动通信企业纷纷亮相，共同展示了6G网络的发展成果。安吉尔·加西娅用影像记录下了这一盛况（影像中国）。此外，第七届进博会在上海盛大开幕，爱立信的展台上，直通6G实验室的展示同样吸引了众多目光。 施 华摄(影像中国)
近期，我国紫金山实验室推出了全球首例6G广域低空覆盖的无蜂窝通智感融合外场试验网。该试验网的覆盖范围、接入能力和频谱使用效率相较于5G技术，分别提高了10至20倍。此外，该系统还能借助6G基站的电磁回波，实现对1公里范围内无人机运动轨迹和飞行状态的实时感知，为低空巡检、低空物流、低空安防等领域的低空经济活动提供了关键的技术支持。近些年，众多国家纷纷致力于挖掘6G技术可能实现的新突破及其潜在的应用领域，他们通过制定战略规划、加大资金投入、推进技术研发等多种途径，积极对6G产业进行布局。
依据国际电信联盟于2023年6月审议通过的《IMT（国际移动通信）面向2030年及以后发展的框架与总体目标建议书》的规划，我国计划自本年度起至2029年，全面完成6G标准的制定工作；预计在2030年左右，6G技术将首次投入商用。到那时，全息通话、远程医疗、智慧城市等前沿应用将有望从初步试验阶段迈向广泛应用。我们坚信，6G技术将通信网络与人工智能、大数据等尖端技术深度融合，这不仅将带来网络速度的显著提升，更将引发信息服务方式的根本转变，从而为构建未来的智慧社会打下坚实的数字基础。
6G技术，新在哪里？
依据国际电信联盟2030年的规划展望，6G技术预计将在网络传输速度的峰值、信息传递的延迟以及网络设备连接的密集度等关键性能指标上实现显著的飞跃。通常来说，5G技术主要应用于增强型宽带通信、超可靠且低延迟的通信以及大规模终端设备连接等三大领域，而6G技术在这三大领域的支持能力预计将得到显著增强，提升幅度在10至100倍之间，从而实现近乎完美的通信体验。依托6G技术，我们有望达成每秒传输近万亿比特（1Tbps）的全息通话，瞬间完成500部高清电影的下载，每平方公里可容纳千万级别设备接入，城市中的每一盏路灯、每一个井盖均能转化为智能终端。
当前，6G技术突出表现为三个方面的优势：
首先，与移动网络长期依赖的“蜂窝式”网络架构不同，6G技术将采纳一种全新的“无蜂窝式”网络架构。这种技术的主要目标是打造一个以终端用户为核心，并由分布式基站进行动态协同的灵活覆盖体系。该技术显著提升了基站的功率使用效率，从而降低了能源的消耗；同时，它使得无线信号在地理上的分布更加均衡，使用户能够体验到更加稳定的网络服务；此外，它还扩大了有效信号的覆盖范围，更有效地满足了如广阔水域、工业场景等特殊行业的需求。
6G网络与5G的扁平化结构有所区别，它将设立“核心网”、“边缘网”以及“末梢网”三个层级构成的网络架构。以智能工厂为例，工厂中的各类设备能够通过末梢网与边缘网相连。边缘网负责对设备产生的数据进行即时处理与分析，包括设备状态的监控和生产流程的优化等方面。在面临繁复的数据处理挑战时，边缘网络能够将数据导流至核心网络，借助核心网络卓越的计算实力进行深化处理。此外，核心网络还能依据整个网络的运行状况及业务的具体需求，对边缘网络及末端网络实施灵活的调整与优化。这一机制显著提升了无线网络系统在资源运用上的效率。
第三，卫星网络将步入一场变革性的“手机直接连接卫星”的通信新时代。在以往的卫星通信体系里，地面用户必须依赖地面基站进行信号中转，方能与卫星建立联系。然而，随着用户数量的增加，地面基站往往面临通信能力的极限。而在6G时代，手机直接连接卫星的通信方式将不再需要地面基础设施的中转，通过低轨卫星星座的协同工作，无线信号的覆盖范围将从地面的二维平面拓展至空中的三维空间。美国SpaceX公司进行的最新测试结果表明，6G星地直接连接的通信技术，在单个卫星的通信能力以及通信延迟等核心性能指标上，相较于5G卫星系统实现了数十倍的显著提升。
有哪些突破性场景应用？
近期，6G技术的多项进展和应用已逐渐显现：例如，2023年，日本都科摩公司便在现行的商用网络基础上，成功展示了2Gbps（即每秒20亿比特）的全息视频通话功能。伴随着6G传输速度的显著提升，未来在大型会议活动中，参与者将能够体验到线上实时且沉浸式的互动，宛如身临其境，共享同一空间。美国圣地亚哥的智能网联汽车试验基地见证了诺基亚、福特、美国电话电报公司以及高通等企业共同进行的一项基于蜂窝车联网技术的实验。这一实验成功验证了车辆与路边基站之间实时互联的可能性。展望未来，6G技术的应用将为L3级及以上辅助驾驶技术提供强大支持，实现车辆之间直接的通信功能，从而让出行变得更加智能化和便捷化。德国电信与瑞典爱立信在德国亚琛工业大学的互联工业中心，对面向未来工厂的端到端专用网络系统进行了测试，成功实现了最低达1毫秒的网络延迟。展望未来，6G技术的应用有望将网络延迟进一步降低至亚毫秒级别，从而显著提升生产的效率和精确度。
在医疗行业，6G技术将助力远程手术取得颠覆性的进展。以浙江大学医学院附属邵逸夫医院为例，该院医生曾通过5G网络为远在数千公里之外的新疆患者成功实施了肝胆手术。展望未来，6G技术有望在确保手术机器人控制信号传输既精准又安全的基础上，显著缩短传输延迟，从而为数千甚至上万公里之外的复杂手术提供强有力的远程精细操作保障。
在交通行业，6G技术能够有效促进全面交通网络和智能化城市的构建。以浙江杭州西站枢纽为例，通过应用6G超大规模天线技术，该枢纽在占地面积达10万平方米的候车大厅内成功搭建了厘米级精度的室内导航系统。根据实际测试数据，这一技术使得旅客的平均换乘时间减少了40%。
6G技术将带来应用领域的重大突破，其应用范围将极为广泛。它通过将无线感知定位功能与基站深度融合，并引入人工智能技术，使得6G网络能够实现厘米级的立体空间感知能力，同时具备毫秒级的自主决策与控制智慧。它将突破5G地面网络的局限，促使通信网络从单纯的“传输通道”转变为“智能核心”，进而开启通信与感知相结合、通信与人工智能相结合、以及空天地一体化通信的三大新型应用领域，推动通信网络从“万物互联”阶段向“万物智联”的新时代迈进。
如何与产业协同创新？
不久前，2025全球6G技术与产业生态大会在南京成功举办。这是6G标准化元年的一项重要活动，其目的是汇聚全球智慧，共同促进6G标准的制定和产业间的紧密合作。
移动通信构成了一项极其复杂的系统工程。作为最新一代通信技术的集大成之作，6G的发展离不开广泛的产业协作与技术创新。它从基础理论研究到硬件生态系统，再到标准的制定，均需成千上万的技术模块进行精确对接。通过这些模块的紧密配合，6G将构筑起一个全新的基础设施，为数字社会的发展提供有力支撑。
目前，紫金山实验室在基础理论研究上，巧妙地攻克了无线通信领域内所谓的“不可能三角”难题。以往，在常规通信体系里，我们难以在时延、可靠性和数据速率这三个关键指标上实现全面优化，往往只能选择其中两项进行提升，正如人们常说的“鱼和熊掌不可兼得”。紫金山实验室提出的“空时二维信道编码”理论，通过多天线阵列引入了全新的空间维度，实现了空间与时间维度的二维资源交换，提升了快速补偿能力。这一创新使得原本在时间维度无法解决的问题，在新的空间维度支持下得以解决。此举为破解“不可能三角”难题带来了新的思路，并为6G通信的超高可靠性和超低时延提供了技术支撑。
在2025年世界移动通信大会的3月召开之际，诺基亚对外公布，将携手全球合作伙伴，致力于开发融合人工智能技术的创新无线接入网络。此举旨在将人工智能与高端计算技术整合至公共云基础设施，从而推动6G网络向具备更多功能的平台发展。与此同时，我国众多行业领军企业正紧密协作，共同攻克技术难关，全力构建6G网络的“硬件基础”。
在国际合作与全球标准化领域，我国的IMT—2030推进团队、美国的Next G联盟以及欧盟的Hexa—X—Ⅱ项目等关键性技术项目，正积极汇聚产业联盟的力量，共同致力于6G技术的研发工作，并携手努力，共同推动全球统一标准的制定进程。国际电信联盟以及国际移动通信第三代合作伙伴计划（3GPP）等国际性机构同样在积极推动6G技术的标准化进程，并致力于其全球范围内的普及与应用。
产业协同创新不仅将5G通信性能提升至“极致体验”的新高度，而且6G技术将有力地促进通感算智控融合、天地融合以及数实融合的发展，即实现“一极致三融合”的格局，这也使得6G在发展上展现出与以往几代移动网络截然不同的独特风貌。这些融合技术将助力满足工业及企业各类需求，以行业关键性能指标为指引，推动移动通信技术的创新，提供融合通信、感知、计算能力、数据以及人工智能的综合信息服务，进而加速工业的数字化转型，促进产业链的协同创新，实现质的跨越。
在移动通信的演进过程中，每一代的飞跃都极大地改变了人类的生产与生活方式。如今，我们正处于一个关键的历史节点：人工智能技术的迅猛发展和6G技术的重大突破相互叠加，产生了“双峰并起”的效果。面对这一历史性的发展机遇，中国将积极迎接技术革新的浪潮，并与全球各国共同努力，共同开创一个更加智能、紧密相连、广泛受益的数字文明新纪元。
该作者系中国科学院院士，同时担任紫金山实验室主任及首席科学家，亦为东南大学教授；此外，他还是东南大学教授，并负责紫金山实验室的课题研究。
《 人民日报 》( 2025年05月29日 17 版)
