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全球频谱进展与商用前景

6G标准化前奏

随着5G进入标准化演进的中场,全球通讯产业已越过视野直指2030年的6G商用蓝图。6G核心不仅是传统传输速率的跃升,更是「通讯、感测与AI」的深度解构与融合。透过整合式感知与通讯(ISAC)及AI原生网路架构,未来的通讯基站将兼具雷达感测与智慧调度能力。


在行动通讯技术持续演进的轨迹中,全球电信产业正逐渐迈入所谓的「後5G时代」。随着5G网路在多数国家完成初步部署,5G-Advanced亦透过3GPP Release 18与後续版本持续强化效能与应用能力。


然而,从产业观察角度来看,全球通讯设备商、电信营运商以及研究机构的视线,早已越过5G的演进路径,将焦点投向2030年前後的6G商用化目标。


与过去几代行动通讯技术不同,6G的核心命题并不仅是传输速度的提升,而是通讯网路角色的全面转变。未来的6G系统将逐步整合感测、运算与通讯能力,形成「感知与通讯融合」的新型网路架构。其中,整合式感知与通讯(Integrated Sensing and Communication,ISAC)以及AI原生网路(AI-Native Network)被视为两大关键技术方向。


透过ISAC,通讯基站不再只是资料传输节点,而可同时扮演雷达与环境感测器的角色;而AI-Native架构则使网路具备自我优化、自动资源配置与即时流量预测能力,使通讯系统从传统网路迈向智慧基础设施。


WRC持续引领国际对策

在这样的技术愿景下,频谱政策的重要性正迅速提升。频谱不仅是无线通讯的基础资源,更是未来数位经济竞争的重要战略资产。


是德科技行销部经理郭丁豪表示,随着各国加速布局6G技术,频谱配置逐渐成为各国之间的科技竞赛核心议题。在世界无线电通信大会(World Radiocommunication Conference,WRC)机制下,全球各国必须透过协商达成频段分配共识,近年来透过台湾厂商的努力也有了更多的话语权。



图一 : 是德科技行销部经理郭丁豪表示,WRC会议持续的讨论将成为未来6G标准化与商业部署的重要政策基础。(摄影:陈复霞)
图一 : 是德科技行销部经理郭丁豪表示,WRC会议持续的讨论将成为未来6G标准化与商业部署的重要政策基础。(摄影:陈复霞)

自2023年举行的WRC-23会议,已针对多个可能用於6G的频段展开初步讨论,其中包括上中频段(Upper Mid-band)以及未来可能应用的次毫米波与太赫兹频段。近年来持续的讨论也将成为未来6G标准化与商业部署的重要政策基础。


6G扩展频谱地图

若从技术架构角度观察,6G频谱将呈现出「低频、中频、高频」三层并行的架构。这种多层频谱策略不仅能兼顾覆盖范围与传输容量,也能支援不同应用场景的需求。其中最受到产业高度关注的,是7至15 GHz之间的??米波(Centimetric Wave)频段。


这一频段被业界视为6G的「黄金频段」,其中尤以上中频6.425至7.125 GHz最具战略价值。与现行5G使用的3.5 GHz频段相比,该频段可提供更大的频宽,同时仍保有相对良好的讯号覆盖能力。对电信营运商而言,这代表在不需要大幅增加基地台密度的情况下,仍可显着提升网路容量。因此,欧洲、美国、日本与韩国等地区均已将Upper Mid-band视为未来6G频谱规划的重要候选区域。


然而这一频段的技术挑战在於如何同时兼顾覆盖力与频宽效率。业界希??它既能保有中频段的广域覆盖能力,又能提供接近毫米波等级的高速传输能力。为达成这一目标,未来可能需要透过新型天线设计、大规模MIMO技术以及AI网路管理机制,才能充分发挥该频段的潜力。


智慧表面重塑无线传播环境

为了解决高频讯号传播困难的问题,学界与产业界近年提出「可重构智能表面」(Reconfigurable Intelligent Surface, RIS)的概念。RIS本质上是一种可控制电磁波反射方向的智慧材料表面,透过大量微型电子元件组成的可调式结构,能够动态改变无线讯号的反射角度与传播路径。


在实际应用中,RIS可以部署在建筑物外墙、室内墙面或都市基础设施上,使原本因遮蔽而无法到达的讯号得以被重新导引。这意味着即使在高楼林立的都市环境中,高频通讯仍可维持稳定连线。从某种程度上来说,RIS将使未来的无线通讯环境从「被动接收讯号」转变为「主动塑造电磁波传播」。


整体而言,6G的频谱布局不仅代表无线通讯技术的「领土扩张」,也反映出电磁波物理特性的挑战与创新。从上中频段到太赫兹频段,未来通讯网路将形成更为多层且高度整合的频谱架构。如何在频宽、覆盖与能源效率之间取得平衡,将成为6G技术发展的重要课题。随着频谱政策逐步明朗以及相关技术持续成熟,全球6G标准化进程也将逐步加速,为下一世代通讯产业奠定关键基础。


提前布局的通讯产业版图

随着全球行动通讯技术逐步迈向6G时代,各主要科技强国已开始提前布局下一世代通讯产业版图。与5G发展初期各国多处於追赶与试探阶段不同,6G的竞争格局呈现出更明显的区域战略与技术阵营分化。从政策投资、产业合作到标准制定,各国均试图在未来通讯生态系中取得关键主导权, 6G不仅是技术竞赛,更成为全球科技战略的重要一环。


中国推动通感融合

在6G研发布局上,中国延续的科技发展模式,由政府主导整合电信营运商、设备制造商与研究机构的力量,加速技术验证与产业部署。其中,「通感一体化」被视为中国在6G领域的重要突破方向。


中国移动与华为近年已在多个测试场域展开ISAC试验,透过基地台同时具备通讯与感测能力,使网路不仅能传输资料,也能感知环境中的物体移动与空间变化。这类技术未来可应用於智慧交通、无人机管理与城市安全监测等场景。


此外,中国也积极推动「空天地一体化网路」架构,将低轨卫星通讯系统与地面6G网路整合。透过卫星互联网补足偏远地区与海洋区域的通讯覆盖,未来可形成全球无缝连接的通讯网路。这种天地融合的网路架构,也被视为6G重要的基础技术之一。


美国着重软体与云端架构

相较於中国在硬体与设备上的强势布局,美国在6G发展策略上更强调软体架构与云端运算能力。由美国电信产业与科技企业共同成立的Next G Alliance,正积极推动以云端原生与Open RAN为核心的6G网路架构。


Open RAN的概念在於打破传统电信设备的封闭系统,使网路设备与软体平台能够模组化与开放化,进而提升供应链弹性与创新速度。这种策略让更多科技公司得以进入电信产业,也使网路基础设施逐渐与云端运算平台深度整合。


在此趋势下,AI与高效能运算公司也开始进入通讯领域。例如NVIDIA透过其Aerial平台,利用GPU加速无线通讯的物理层运算,使基地台可以在云端环境中进行高速讯号处理。这种「AI驱动的电信架构」被视为未来6G网路的重要基础,并可能重新定义电信设备与资料中心之间的角色分工。


欧盟与日本以永续与产业应用为核心

相较於中美的竞逐,欧盟与日本则强调6G技术在产业应用与永续发展方面的价值。欧盟透过Hexa-X与Hexa-X-II研究计画,整合多家电信设备商、研究机构与大学,共同探索6G关键技术与应用模式。


Hexa-X计画重视能源效率与隐私保护,并提出「6G Green」概念,希??在提升网路性能的同时,大幅降低通讯系统的能源消耗。透过AI智慧网路管理与新型硬体架构,未来6G网路将能在高容量传输与低碳排运作之间取得平衡。


日本以NTT提出IOWN(Innovative Optical and Wireless Network)愿景为核心,推动全光网路(All-Photonics Network)的发展。该架构透过光通讯技术取代部分传统电子讯号处理,使网路在速度与能源效率上大幅提升。未来IOWN可结合6G无线通讯与高速光纤网路,形成高度整合的数位基础设施,支援智慧制造、数位孪生与沉浸式通讯等新兴应用。


整体而言,全球6G竞赛正逐渐形成不同技术路线与发展模式。中国强调国家级整合与天地网路布局,美国依靠软体与云端运算优势,欧盟与日本则聚焦永续发展与产业应用。这些不同策略不仅反映各国科技产业结构的差异,也将深刻影响未来6G标准制定与全球通讯产业的竞争格局。


不只是「更快的5G」

当全球电信产业开始讨论6G时,一个普遍的误解是将其视为「更快的5G」。然而,从技术架构与应用场景来看,6G的发展方向远不只是单纯提升传输速度,而是将通讯网路转变为一个能够感知环境、智慧运算并跨域整合的数位基础设施。未来的6G网路将结合感测、人工智慧与卫星通讯,使通讯系统从单纯的资料传输平台,升级为支撑智慧城市、智慧交通与沉浸式数位世界的重要基础。


6G的技术愿景正在重新定义通讯网路的角色。从通感一体化到AI原生网路,再到天地融合的非地面网路架构,未来6G系统将不再只是提供更快的行动数据服务,而是成为支撑智慧社会与数位经济的重要基础设施。随着相关技术逐步成熟并进入标准化阶段,6G也将为下一世代的产业应用与全球连网模式带来深远变革。


迈向下一世代

在全球迈向下一世代行动通讯技术的过程中,第六代行动通讯(6G)正逐步从概念研究迈向标准化与产业布局阶段。若回顾5G的发展历程,标准制定、频谱规划与商用部署往往需要超过十年的时间。


依照目前全球主要电信组织与研究机构的规画,6G标准预计将在2030年前後完成第一阶段商用化,而在此之前,各国正积极展开频谱规划、技术验证与产业联盟合作,为未来的6G通讯生态系铺路。


目前6G研究主要聚焦於太赫兹(THz)频段、亚太赫兹频谱与更高效率的频谱利用技术。相较於5G主要使用的Sub-6 GHz与毫米波频段,6G将进一步往100 GHz以上的高频谱发展,以支援Tbps等级的传输速度与微秒级延迟。包括欧盟的Hexa-X计画、美国Next G Alliance、日本Beyond 5G推动计画以及韩国的6G研发策略,均已将太赫兹通讯、智慧表面(RIS)以及AI原生网路(AI-native network)列为关键核心技术。中国也透过多个国家级研究专案推动6G卫星测试与空天地整合网路技术。


在频谱政策方面,国际电信联盟(ITU)已开始讨论6G潜在频段的可行性。预期2027年至2028年间的世界无线电通信大会(WRC)将成为6G频谱分配的重要里程碑。由於6G可能同时整合地面网路、低轨卫星与高空平台(HAPS),频谱管理将变得更加复杂,如何在全球范围内建立统一的频谱政策,将成为未来标准化的重要挑战。



图二 : 商用时间表:2030年的发展路径
图二 : 商用时间表:2030年的发展路径

然而,6G的发展不仅是技术与频谱竞赛,更涉及一系列伦理、安全与社会层面的议题。随着边缘运算与感测网路深入人们生活,资料的搜集与分析将更加密集。从智慧城市、沉浸式通讯到数位分身(Digital Twin)应用,6G网路可能持续搜集环境与个人数据,进而引发「数据主权」的讨论。


未来使用者如何掌控自身资料?企业与政府又应如何在创新与隐私之间取得平衡,将成为6G治理的重要议题。


另一项值得关注的问题是「数位鸿沟」。5G的部署已显示出不同国家之间的技术与资本差距,而6G可能进一步放大这种落差。由於6G基础建设成本更高、频段更高、网路架构更复杂,若缺乏全球合作与技术共享机制,部分发展中国家可能难以跟上技术进程。这不仅影响全球通讯公平性,也可能在数位经济竞争中形成新的结构性不平等。


此外,6G在能源与环境方面也面临重大挑战。未来6G网路将需要部署大量微型基地台与智慧节点,以支援高密度的装置连线与即时运算。若每座城市需要数十万甚至数百万个小型基站,整体电力消耗将显着增加。在全球推动碳中和与ESG目标的背景下,如何建立「绿色通讯」架构,将是6G产业发展的核心课题。业界目前正研究AI节能网路、低功耗晶片设计、动态频谱管理以及可再生能源供电系统,希??在提升通讯能力的同时,降低网路运作的碳足迹。


从产业应用的角度来看,6G的价值并不仅在於更快的下载速度,而在於其对垂直产业的支撑能力。未来6G网路可??结合AI、感测器与边缘运算,打造高度整合的智慧基础设施。例如在自动驾驶领域,6G可以提供车辆之间与道路基础设施的超低延迟通讯;在精准医疗方面,远距手术与即时医疗影像传输将更具可行性;而在沉浸式数位世界与元宇宙应用中,6G则可提供高解析度、低延迟的全感知通讯环境。


6G正处於技术探索与标准化前期的关键阶段。从频谱规划、产业合作到政策治理,各国均希??在下一代通讯技术竞赛中取得主导地位。然而,6G的成功不仅取决於技术突破,更取决於全球标准能否维持「One World, One Standard」的共识。若标准因地缘政治而分裂,将可能影响设备互通性与全球市场规模,进而阻碍6G产业生态的发展。


因此,在迈向2030年6G商用化的过程中,如何在技术创新、产业合作与全球治理之间取得平衡,将是决定6G能否真正改变世界的重要关键。


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