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6G 技术演进关键一跃:从理论研究走向系统验证

飞象网讯(一飞/文)2025年,5g演进技术5g-a在中国实现了规模商用,全球通信行业开始越来越多地把注意力聚焦在下一代移动通信技术6g上。作为最早实现5g和5g-a规模商用的电信运营商之一,中国移动不仅拥有全球规模最大、技术最先进的5g网络,在5g个人应用和行业应用的创新方面也位居世界前沿,因而中国移动对未来6g的设想和探索经验也备受业界关注。前不久,中国移动正式发布了《中国移动6g传输技术白皮书》与“中国移动6g传输系统原型样机1.0”,向外界诠释了中国移动对于6g传输网络的愿景构想、架构设计与关键技术方向。

白皮书中提出,6g传输的核心理念是从“连接”走向“超越连接”,通过深度融合“动态智能、多维协同、全域安全”三大要素,构建“业务感知层、协同传输分组层、协同传输通道层、协同传输媒介层”一体化的6g智能协同传输网络架构。根据这个构想,中国移动在白皮书中系统分析了超宽光电接口、灵活时隙粒度、智能感知、超低时延转发、分布式智能控制、无损可靠传输、全域安全加密、极致时空同步等关键技术,前瞻性、系统性地为通信业后续研发指明了前进方向。

新目标,新愿景

如果说5g的目标是“万物互联”,那么6g的目标就可以用“万物智联”来概括。国际电信联盟(itu-r)在2023年6月发布的《imt面向2030及未来发展的框架和总体目标建议书》中初步提出了对6g的愿景框架,阐述了6g典型应用场景与关键能力指标体系,强调通信、感知、计算与人工智能等多维能力的系统性融合,逐步构建通感算智一体、空天地全域覆盖的新型信息基础设施,全球数字经济的高质量发展提供关键支撑。

《中国移动6g传输技术白皮书》中指出,6g的发展目标大致有包容性、泛在连接、可持续性、创新性、安全性、隐私性和弹性、标准化和互操作等七个方面,而6g用户和应用将呈现泛在智能、泛在计算、沉浸式多媒体和多感官通信、数字孪生和虚拟世界、智能工业应用、数字健康与福祉、泛在连接、传感和通信融合、可持续性等九大趋势。与5g相比,6g将把5g原有的连接能力推向极致,同时强化通信与感知、人工智能的融合,并致力于建设空天地一体化网络。

对于6g的能力指标,白皮书认为可以分为增强型能力指标、全新能力指标两大类。前者包括峰值速率(目标tbps级别)、用户体验速率(目标gbps级别)、频谱效率(预期达到5g的2倍以上)、区域流量容量、连接数密度(支持每平方公里高达108级连接)、移动性、时延(降低至亚毫秒级)、可靠性以及安全、隐私和弹性,比5g有质的提升。后者包括定位精度(厘米级甚至亚厘米级)、互操作性、可持续性、ai能力(覆盖从数据采集、分布式模型训练到推理的ai全流程)、感知能力(如成像、目标检测与环境监测)和覆盖范围,标志着6g从“连接”走向“连接、感知与智能”的融合。

典型业务场景

中国移动在白皮书中提出,未来6g网络将利用全频段、大带宽、大规模天线阵列、多节点协作等能力,提供超高分辨的检测定位跟踪、环境目标重构与成像、目标动作识别等能力,在支撑极致通信体验的同时,支撑全新的网络服务场景落地。在此基础上,6g还将通过空天地一体化的连接覆盖,真正实现6g通感算智融合业务的泛在连接。

通感融合是5g-a和6g的核心使能技术,这项技术将无线基站的通信、雷达感知功能深度整合至同一硬件和频谱系统,可以有效扩展无线基站的应用范围和价值,并为需要通感一体化技术的行业应用创新打开广阔空间。

在传统同频组网架构中,小区边缘区域存在严重的同频干扰问题,导致用户体验速率显著下降。为此6g将引入cell-freemimo技术,通过构建基站间深度协同机制,实现信道状态信息的实时共享和数据的联合传输,不仅增强边缘覆盖能力并抑制干扰,还能显著提升系统容量。

未来网络及xr终端能力的提升将使xr终端摆脱线缆的束缚,更加轻便、智能,更加沉浸化,一切内容、渲染、空间计算等都通过云端提供。用户与虚拟环境的语音交互、手势交互、头部交互、眼球交互等操作需要的超低时延、超高带宽等将由6g网络来支持,通常承载网需在10ms级时延水平下,同时支持视频流、音频流、动作数据流的协同承载,确保多数据流间的同步传输与时域协同。

人工智能应用正在迅速普及,6g必然要为此做好准备,两者融合可以促进分布式计算和智能应用的发展,例如从不同来源获取、准备和处理数据,分布式人工智能模型训练、模型共享、分布式推理以及计算资源编排。随着计算在终端设备与边缘基础设施间的动态迁移,分布式ai工作流将逐渐成为主流,6g将为此提供超低时延、超高可靠性和动态资源编排等支持。此外,ai分布式训练会产生持续性的大流量、细粒度的突发数据流,对网络的确定性、可靠性要求也非常高。针对上述ai与通信的融合需求,白皮书认为承载网应致力于满足两类核心场景需求:一是基站协同交互业务流量高动态变化,需要发展确定性低时延、弹性管道带宽支持;二是ai训推存在混合大带宽与小带宽流量特性,需同时具备弹性带宽分配、高可靠传输与零丢包保障能力。

国际6g标准研发进展

目前全球6g技术研发与标准化工作已进入系统性推进阶段,国内外标准化组织、运营商、产业链企业等都在积极参与其中。3gpp在2024年立项开展6g场景和需求研究,这两项研究均由中国移动代表担任报告人,标志着全球6g标准研究进入了实质阶段。此后3gpp陆续启动了网络架构、无线空口、安全技术等6g项目,并确定了清晰的标准化路线图。itu-t在2025年3月启动了面向2030年及未来的国际光网络(ion-2030)代际研究,这项研究在支持imt-2030(6g)核心需求的基础上,拓展了应用场景的覆盖广度,明确面向imt-2030承载关键能力特性。对此中国移动提出了大带宽、低时延、高可靠三大核心能力与超高协同、业务驱动管控、网络智能、高精度时频同步等八项技术为特征的6g承载关键技术方向。

现阶段国外机构和企业主要关注大容量接口、灵活动态组网、智能协同管控等技术方向。国际标准组织光网络论坛(oif)在2025年5月发布了800g灵活以太接口的flexeia3.0协议,这为6g回传大带宽接口研究奠定了基础。欧盟地平线计划资助的flex-scale项目专注于研究接口容量灵活扩展、多粒度灵活组网等技术,为6g回传提供创新解决方案。西班牙加泰罗尼亚电信技术中心(cttc)正在分析6g通感算智融合对承载的需求,并提出了大容量、灵活可重构、智能管控等关键技术,同时面向多粒度组网提出了灵活连接控制方法。

中国imt-2030(6g)推进组早在2021年曾发布《6g总体愿景与潜在关键技术》,此后一直在组织业界测试验证通感一体化、无线ai等6g关键技术。中国移动在2025年4月发布了《“九州”算力光网“ai+”时代目标架构白皮书》,系统分析了6g回传的核心技术需求,并联合华为、中兴通讯等企业在中国通信标准化协会(ccsa)立项研发6g网络切片承载与协同组网关键技术。中国联通、中国电信等运营商也与主要通信厂商合作,围绕6g架构、承载技术等开展研究。

首款6g传输原型样机问世

中国移动在发布《中国移动6g传输技术白皮书》的同时,还推出了业界首款支持业务驱动多维传输通道统一控制的6g传输原型样机“中国移动6g传输系统原型样机1.0”。这款原型样机是白皮书理念的集中体现,在测试中成功验证了三大核心能力。一是基于业务感知的智能连接能力,样机实现了精准识别流量特征、动态部署适配业务需求的传输策略,可以有效避免网络资源的浪费;二是分布式动态通道控制能力,这项能力使得网络可以在高动态业务场景下快速建立敏捷传输通道,大幅提升响应速度;三是多维通道协同传输能力,可以满足多业务流间的时延协同要求,保障“通感算智安”多类业务的并行高效传输。

中国移动6g传输系统原型样机的发布,标志着6g传输技术已经从理论研究走向了系统验证,为后续技术迭代与产业协同奠定了重要基础。

6g网络致力于实现“万物智联”,这是ict科技与应用融合发展的需要,也是数智经济蓬勃发展的必由之路。6g传输网络作为底层承载基石,也将引领通信网络从传统的连接管道向“智能协同中枢”转型,为此中国移动及其合作伙伴一直在积极开展研发和探索。中国移动在白皮书中预计,2025年-2027年6g传输技术研发将聚焦切片、分布式智能控制、高精度时间同步等,同时适时推进现网试点;2028-2030年,6g传输技术体系和国际标准将趋于完善,为现网商用铺平道路;2030年之后,6g传输网将走向规模应用,为全球数智经济的发展再添一把火。