6G展望：下一代無線通信技術面臨的關鍵挑戰(zhàn)

作者：是德科技6G解決方案專家Jessy Cavazos

2026年開年之際，是德科技發(fā)布6G展望系列文章，分為上下兩篇。第一篇文章梳理了有望推動6G發(fā)展的突破性技術成果，而在本篇文章中，是德科技6G解決方案專家Jessy Cavazos將以新的視角深入剖析，為充分釋放6G全部潛能，必須先行攻克的各項技術挑戰(zhàn)。

1)頻譜：共存、共享與協(xié)調

工程技術的推進與政策制定密不可分。要實現(xiàn)與衛(wèi)星、雷達等既有系統(tǒng)的共存，就需要依托先進的濾波與保護策略，構建更智能的頻譜共享機制，提升射頻環(huán)境治理水平。多制式無線電頻譜共享（MRSS）技術將至關重要，助力在FR3及更高頻段上，動態(tài)平衡地面（TN）與非地面（NTN）通信的需求。NTN-TN融合會帶來跨層干擾的挑戰(zhàn)，這就要求相關方實施嚴格的保護帶規(guī)劃、功率協(xié)調與干擾消除方案。在2027年世界無線電通信大會（WRC-27）決議及各區(qū)域政策框架的推動下，全球頻譜規(guī)劃的協(xié)調統(tǒng)一，將最終決定FR3頻段的可用性及產(chǎn)業(yè)生態(tài)成熟速度。盡管FR3頻段在實用化進程中占據(jù)領先地位，但FR2頻段仍將作為超高容量熱點與專業(yè)化場景部署的首選頻段，與FR3頻段的廣泛覆蓋愿景形成互補。

2)物理層與無線接入網(wǎng)中的AI：從潛力可期到實證落地

AI唯有經(jīng)受住無線電通信領域嚴苛條件的考驗，才能真正證明其應用價值：

·數(shù)據(jù)保真度：模型訓練需基于富含各類干擾的數(shù)據(jù)集，例如相位噪聲、功率放大器（PA）失真、同相正交（IQ）失衡及真實干擾等等。僅依靠純合成數(shù)據(jù)集開展訓練遠遠不夠，混合數(shù)據(jù)集現(xiàn)已成為基本要求。

·可解釋性與可重復性：工程師需能夠追溯決策過程，并確保在相同條件下AI表現(xiàn)出確定性行為。這就對模型內省能力與完善的評估協(xié)議提出了要求。

·時延、復雜度與能耗：模型必須滿足亞毫秒級時延要求，并符合終端功耗要求。這需采用激進式的壓縮、量化、剪枝及稀疏化技術，結合硬件加速器協(xié)同設計來實現(xiàn)。

·標準化與互操作性：若缺乏共享的模型接口和元數(shù)據(jù)，雙邊協(xié)同AI就無法實現(xiàn)跨供應商擴展。KPI的設定不僅要涵蓋鏈路增益，還需納入計算/能耗開銷。

3)超大規(guī)模陣列測試

隨著1000到2000單元陣列的應用提上日程，測試已成為亟待解決的核心挑戰(zhàn)。OTA策略必須能夠應對近場條件、實現(xiàn)子陣列間的快速相位相干校準，并確保符合經(jīng)濟性的量產(chǎn)級測試周期。未來，多探針測試艙、近場到遠場的轉換技術，以及用于實現(xiàn)現(xiàn)場陣列健康監(jiān)測的新型系統(tǒng)標識符，都將成為核心技術方向。

4)內置安全機制

安全機制必須作為核心要素內嵌于6G系統(tǒng)中：

·零信任架構：可信硬件根，搭配安全啟動功能，以及從芯片到云的持續(xù)認證。

·量子安全密碼學與密碼敏捷性：6G技術的生命周期跨度將覆蓋量子威脅變?yōu)楝F(xiàn)實的時間，因此相關技術研發(fā)刻不容緩。

·AI時代的威脅：數(shù)據(jù)投毒、模型竊取、對抗性擾動和跨域攻擊等AI時代特有的威脅，決定了AI技術在性能提升與安全防御領域的應用價值同等重要。

·物理層韌性：涵蓋抗干擾、抗欺騙、基于信道的密鑰控制及波束級隱私保護能力，值得注意的是，F(xiàn)R3頻段和FR2頻段可以支持高指向性鏈路，這類鏈路既可作為防護盾牌，亦可能淪為攻擊載體。

5)首批ISAC技術的篩選與驗證

集成感知與通信技術（ISAC）最具說服力的早期成果，集中于廣泛的網(wǎng)絡覆蓋轉化為廣泛的感知網(wǎng)絡的應用領域：

·關鍵基礎設施與智慧城市：橋梁隧道結構健康持續(xù)監(jiān)測、路面變化檢測、人群密度統(tǒng)計與交通合規(guī)監(jiān)測。厘米級定位技術將徹底革新市政運營與應急響應模式。

·自動駕駛與先進的交通出行：實現(xiàn)車輛與基礎設施協(xié)同感知，為無人機及微型交通工具提供網(wǎng)絡輔助檢測，通過融合感知技術來提升行人與騎行者安全防護的可靠性。

·工業(yè)自動化與醫(yī)療健康：協(xié)作機器人及物流場景的毫米級精準追蹤，養(yǎng)老護理中的非接觸式跌倒檢測與生命體征代理指標監(jiān)測。

·空域與NTN場景：無人機（UVA）交通管理及NTN-TN切換感知，空域用戶的持續(xù)感知已成為保障安全與頻譜環(huán)境秩序的前提。

這些無疑是難以一蹴而就的重要技術難關。不過，在未來12個月內，行業(yè)可從一些務實角度切入，推動產(chǎn)業(yè)成熟度邁向新階段，具體包括：

1)盡早統(tǒng)一AI接口與KPI

若要實現(xiàn)雙邊協(xié)同AI的規(guī)�；瘧�用，行業(yè)必須就模型交換格式、元數(shù)據(jù)架構以及評估KPI達成共識；這些KPI除鏈路層增益外，還需涵蓋時延、能耗及計算開銷。

2)加大對FR3頻段現(xiàn)場數(shù)據(jù)的投入

覆蓋不同氣候、地形及現(xiàn)有系統(tǒng)的FR3頻段城市級傳播與干擾數(shù)據(jù)集至關重要。真實場景數(shù)據(jù)在塑造保護帶、設計濾波器規(guī)格，以及制定干擾消除策略方面，遠比單靠仿真數(shù)據(jù)更為有效。

3)將能耗納入設計指標，而非僅作為結果考量

從基帶到射頻再到天線控制，都應規(guī)劃AI驅動的休眠調度與自適應占空比調控功能。能耗KPI的發(fā)布，應與吞吐量、時延等KPI同等嚴謹，并將其設為功能測試合格與否的判定依據(jù)。

4)推動數(shù)字孿生的實際應用落地

在現(xiàn)場試驗前，借助數(shù)字孿生迭代物理層選型、ISAC權衡、RIS布局、NTN/TN切換及城市級部署方案。同時，將實際部署中采集的真實干擾數(shù)據(jù)輸入模型，形成閉環(huán)優(yōu)化。

5)構建以安全為基礎的體系，并融入對抗性安全策略

默認采用零信任策略。開展紅隊演練，將AI攻擊者與NTN攻擊向量納入其中，并實踐密碼敏捷性，以便在不破壞基礎設施的情況下實現(xiàn)算法輪換。在AI管道中集成模型溯源和認證機制，以確保部署內容的可追溯性及完整性。

6)積極擁抱多方協(xié)同的互操作性演示

2026年最具價值的里程碑將聚焦于互操作性演示。運營商、基礎設施供應商、芯片提供商及測試測量合作伙伴必須協(xié)同合作，依托共享的驗證框架，加速多方驗證進程。

不止于速度

6G的發(fā)展并非是一場追求最快速度的競賽，而將是一場開啟全新無線網(wǎng)絡能力的架構變革。短期內，行業(yè)將聚焦于：FR3頻段的務實應用、AI原生工作流，以及將廣泛的網(wǎng)絡覆蓋轉化為廣泛的感知能力。若行業(yè)能夠實現(xiàn)頻譜協(xié)調、有效控制能耗曲線、推動AI實踐的標準化、實現(xiàn)超大規(guī)模陣列的規(guī)�；瘻y試，并從設計之初就內置安全機制，那么6G便能真正躋身下一代通信技術之列：其核心競爭力，不在于博人眼球的速度，而在于系統(tǒng)級的智能與可靠性。