国泰海通证券-6G通信行业深度报告

国泰海通证券-泛在连接和高频段将是6G技术演进关键

1.1. 从4G到6G是从连接到赋能的跨越

6G（6 Generation），即第六代移动通信技术，是继5G之后的新一代全球移动通信标准。它并非5G技术的简单升级，而是旨在深度融合物理世界、生物世界与数字世界的大幅跃迁，其多数性能指标预计相比 5G 将提升10到100倍。作为支撑2030年及未来社会运行的核心智能信息平台，6G将从根本上重塑信息交互的方式。移动通信技术遵循十年一代的演进规律，每一代的诞生都是为了解决上一代遗留的痛点并开辟新的应用场景。

4G网络（LTE）通过引入 OFDM（正交频分复用）和 MIMO（多入多出）技术，将网络带宽提升至 100Mbps 量级。4G直接催生了以视频流、社交媒体、移动支付为代表的移动互联网经济。4G的核心价值在于解决了“人与信息”的高速连接问题，其商业模式是清晰的流量变现。

5G（NR）在设计之初便确立了eMBB（增强型移动宽带）、mMTC（海量机器类通信）、URLLC（超可靠低时延通信）三大场景。5G试图将连接对象从“人”扩展到“物”，并首次尝试进入工业生产控制环节。虽然5G基站建设规模巨大，但在垂直行业的渗透遭遇了与国情匹配、需求不明确、资源碎片化等挑战。5G-A 的提出正是为了修补这些短板，提升上行能力和确定性体验，为6G做技术铺垫。

6G是智能化社会的神经系统。6G将在5G基础上扩展出“通信与感知融合”、“通信与人工智能融合”、“泛在连接”三大新场景。

1.2. ITU已明确标准制定时间表

ITU已经明确6G标准制定的时间表，正式标准有望最快在 2029 年实现落地。6G（IMT-2030 框架）代表着下一代无线连接技术，它有望带来全新的创新应用场景和前所未有的功能。IMT-2030 预计将支持沉浸式体验、增强普适覆盖和新的应用。与 IMT-2020 相比，IMT-2030 旨在支持更广泛和全新的应用场景，同时提供更强大的新功能。从2024年到2027年，“IMT-2030框架”的下一阶段实施将重点定义 IMT-2030 潜在无线接口技术(RIT)的相关要求和评估标准。

卫星通信作为重要一环，ITU 制定了相应的卫星通信时间表。5G的地面技术方案和卫星技术方案都统一到3GPP的技术体系内，标志着天地一体化的技术体系正式建立，产业化进程开始。2025年5ITU无线电通信局卫星研究组会议通过了《5G卫星无线电接口技术详细规范》，确认3GPP的 NTN 技术作为5G卫星唯一的技术方案。此外会议还初步确定了6G卫星的时间表，与6G地面系统的时间表大体一致。从现有的文件来看，6G将是一个天地一体化的系统。

全球通信标准的统一是实现产业链规模效应、降低边际研发成本的先决条件。当前第三代合作伙伴计划（3GPP）正在主导6G的全球标准化制定工作，其既定的路线图与里程碑节点为产业各方的研发节奏、资本开支规划以及技术冻结提供了最权威的锚点。根据3GPP的最新规划，从5G-Advanced向6G的过渡被精确划分为数个关键的版本（Release）阶段，每一个阶段都承载着特定的技术验证与商业化使命。

在6G先导阶段，Release 18至Release 20被定义为5G-Advanced的核心发展期。Release 18于2024年确立，首次在无线空口引入了人工智能与机器学习（AI/ML）的初步应用，并对多输入多输出（MIMO）技术及网络节能机制进行了扩展。其后的 Release 19 将进一步深化 AI/ML 的集成，并引入通感一体化（ISAC）的研究项目、环境物联网（Ambient IoT）以及增强型非地面网络（NTN），为天地一体化通信奠定基础。作为5G-A的最终版本，Release 20计划于2027年完成，该版本将全面吸纳通感一体化的成熟标准、AI内生空口元素以及对亚太赫兹（Sub-THz）频段的系统性研究成果。

Release 21是6G的首个规范版本。这是 3GPP 官方认定的首个6G正式标准规范版本，3GPP在2025年中期启动为期21个月的6G技术路线分析与预研项目，随后在2026年6月前正式敲定 Release 21的工作计划及时间表。Release 21的初始规范有望于2028年底至2029年初完成冻结，届时3GPP将向ITU正式提交6G自我评估报告，从而为2030年首批6G商业系统的准时面世提供法理与技术规范。

1.3. 6G 典型场景和技术需求明确，研究已经进入标准化前期

ITU 已经提出6G目标与趋势，典型场景和能力指标已经明确，6G发展方向已明确。ITU-R在2023年6月完成了《IMT 面向 2030 及未来发展的框架和总体目标建议书》，规定了6G的典型场景和技术需求，也就明确了 6G的发展方向。

1.3.1. 6G 典型场景将在5G基础上拓展

6G将5G三大典型场景（eMBB/增强移动宽带，uRLLC/超可靠低时延通信，mMTC/海量机器类通信）的基础上进一步增强和拓展为六大场景，包括三类：1）性能沉浸化，包括沉浸式通信、超大规模连接、极高可靠低时延；2）要素融合化，AI 与通信、感知与通信的融合；3）覆盖全域化，泛在连接。具体来看：

沉浸式通信（Immersive Communication）。扩展5G的增强型移动宽带(eMBB)，涵盖了为用户提供丰富且交互式的视频体验的使用场景，包括沉浸式 XR 通信、远程多感官临场呈现和全息通信。

超可靠和低延迟通信（Hyper Reliable and Low-Latency Communication）。扩展了5G的超可靠低延迟通信（URLLC）标准，涵盖了对可靠性和延迟要求更为严格的特殊应用场景，典型应用场景包括工业环境中的通信。

大规模通信（Massive Communication）。扩展了5G的大规模机器类型通信(mMTC)，涉及连接大量设备或传感器需要支持高连接密度，典型应用场景包括交通运输等诸多领域的扩展，以及需要无电池或长寿命电池的物联网设备的领域。

泛在连接（Ubiquitous Connectivity）。旨在增强连接性，可以通过与其他系统互操作等方式得到增强，使用场景是解决目前尚未覆盖或者覆盖不足的地方，特别是农村、偏远和人口稀少的地区。

人工智能和通信（AI and Communication）。将支持分布式计算和 AI 应用，典型应用案例包括 6G 辅助自动驾驶、医疗辅助应用中设备间的自主协作、跨设备和网络卸载繁重的计算任务、利用数字孪生进行创建和预测等等。需要支持高区域流量容量和用户体验数据速率，以及低延迟和高可靠性。

集成传感与通信（Integrated Sensing and Communication）。6G 提供广域多维感知，从而提供关于非连接物体以及连接设备及其运动和周围环境的空间信息。典型应用案例包括6G辅助导航、活动检测和运动跟踪，以及为AI、XR和数字孪生应用提供周围环境的感知数据/信息。