Questo articolo analizza la prevista transizione alla tecnologia 6G e la scadenza critica che lo sviluppo del front-end RF si trova ad affrontare. I lettori comprenderanno meglio le sfide e le preparazioni necessarie per il passaggio dal 5G al 6G, inclusi i cambiamenti hardware, la pianificazione di nuove antenne e l’importanza di prendere decisioni architetturali in una fase iniziale.
Una radio per stazione base, un terminale wireless fisso o una small cell per rete privata che entra nella fase di definizione dell’architettura nel 2027 sarà probabilmente ancora in servizio nel 2035, ben oltre il momento in cui si prevede il lancio delle prime reti 6G. Nel giugno 2026, il 3GPP ha approvato il calendario dettagliato del freeze della Release 21, che prevede il freeze finale delle prime specifiche 6G a marzo 2029 e offre ai team date certe su cui pianificare.
Nelle bande esistenti, parte dell’infrastruttura potrà arrivare al 6G tramite aggiornamenti software, a seconda delle capacità della banda base e della radio. Il front end RF per il nuovo spettro è l’eccezione: le bande candidate intorno ai 7 GHz richiedono decisioni su banda, array e materiali che devono essere prese nelle prime fasi del progetto.
Il 3GPP ha fissato il calendario nella sessione plenaria Radio Access Network (RAN) del giugno 2026 a Singapore. La Release 21, la prima release destinata a definire il 6G, passa dall’approvazione dei radio work item nel marzo 2027 al freeze del layer fisico a settembre 2028, al freeze del layer di protocollo a dicembre e al freeze finale ASN.1 a marzo 2029. Ericsson prevede i primi sistemi commerciali intorno al 2030, mentre Qualcomm colloca la disponibilità commerciale tra il 2029 e il 2030.
Le decisioni prese durante la fase di studio del 2025 e confermate nella plenaria di giugno mostrano una chiara continuità. Il CP-OFDM rimane la base del downlink, mentre l’uplink supporta sia CP-OFDM sia DFT-s-OFDM. I codici low-density parity-check (LDPC) continuano a essere usati per i dati, con un terzo base graph pensato per migliorare l’efficienza in area del decoder, mentre i codici Polar restano la base per il canale di controllo. La QAM uniforme resta il fondamento della modulazione, con modulazione di ordine superiore e shaping della costellazione solo parzialmente definiti dopo la plenaria di settembre.
Anche la struttura di frame resta strettamente allineata al 5G NR, supportando la condivisione dinamica dello spettro tra generazioni. L’architettura è standalone fin dall’inizio, evitando la dipendenza dal core 4G tipica delle prime implementazioni 5G non standalone. La condivisione dello spettro multi-RAT è la base concordata per far funzionare 5G NR e 6G sulla stessa portante. La possibilità che il 3GPP aggiunga un’ulteriore opzione di migrazione, come la dual connectivity ancorata al 6G con portanti 5G esistenti, è stata rinviata nella plenaria di settembre a una decisione di dicembre.
Il Mobility Report di Ericsson di giugno 2026 ha rilevato che il traffico uplink cresce più rapidamente del downlink per 43 dei 55 operatori misurati, con 17 che vedono l’uplink crescere a un ritmo superiore di oltre 1,5 volte rispetto al downlink. Videochiamate, contenuti generati dagli utenti, backup cloud e applicazioni AI sempre più diffuse spingono tutti più dati fuori dal dispositivo. La modellazione di Ericsson per scenari urbani suggerisce che l’adozione dell’AI potrebbe portare il traffico uplink a tre volte il livello del 2025 entro il 2031 in uno scenario di adozione media, o a cinque volte in uno scenario di adozione elevata.
La tendenza dell’uplink aiuta a spiegare uno dei pochi cambiamenti di forma d’onda della Release 21. Il 6G estende il DFT-s-OFDM dall’uso uplink a singolo layer del 5G al funzionamento MIMO fino a due layer, aumentando il throughput uplink potenziale pur mantenendo i vantaggi in termini di efficienza energetica.
Qualcomm è stata molto precisa su cosa viene mantenuto e cosa richiede nuovo hardware. Le implementazioni nelle bande di frequenza esistenti potrebbero essere possibili tramite aggiornamenti software, a condizione che l’infrastruttura installata supporti le capacità richieste. Il nuovo spettro intorno ai 7 GHz richiede nuovi progetti di front end RF e hardware di supporto.
Il settore usa comunemente il termine Frequency Range 3 (FR3) come abbreviazione per la regione upper mid-band tra gli attuali FR1 e FR2, approssimativamente tra 7 e 24 GHz. All’interno di questo intervallo, l’ITU-R sta studiando intervalli specifici per un possibile utilizzo nelle International Mobile Telecommunications (IMT) in vista della World Radiocommunication Conference 2027 (WRC-27), compresi 7,125-8,4 GHz e 14,8-15,35 GHz, e nel breve termine l’attenzione del 6G è concentrata sulla parte inferiore.
Il 3GPP si è allineato su larghezze di banda di rete fino a 400 MHz, con dispositivi che supportano fino a 400 MHz in downlink e 200 MHz in uplink. Le tipiche implementazioni 5G mid-band usano canali da 100 MHz, quindi questo salto di quattro volte influisce sulla progettazione dei filtri, sulle frequenze dei convertitori, sui budget di linearità dei PA e sui requisiti di validazione.
La propagazione diventa più difficile a queste frequenze, ma la lunghezza d’onda più corta supporta anche array molto più densi. Alla stessa distanza di collegamento e con uguali guadagni d’antenna, la perdita di percorso in spazio libero è di circa 6 dB più alta a 7 GHz rispetto a 3,5 GHz, e di circa 9 dB più alta a 10 GHz. Il lavoro di Qualcomm sul Giga-MIMO da 6 a 8 GHz sfrutta questa densità di antenna e fasci più stretti per recuperare parte della penalizzazione di propagazione, aggiungendo al contempo capacità spaziale.
Ognuna delle tre impone una decisione che è poco costosa durante la definizione dell’architettura e costosa dopo l’inizio della qualifica dei componenti.
Un front end RF è destinato a una sottobanda definita o a un piccolo insieme di bande adiacenti, perché l’efficienza del PA, le reti di adattamento, i filtri, le antenne e il packaging cambiano tutti con la frequenza, e le allocazioni normative differiscono da regione a regione. Un progetto ottimizzato per 7,125-8,4 GHz e uno ottimizzato per 14,8-15,35 GHz sono due progetti di front end distinti. La selezione della banda arriva quindi nelle prime fasi della definizione dell’architettura, prima della qualifica dei componenti e del layout.
Anche la tecnologia dei dispositivi per queste bande non è ancora definita. Imec ha dimostrato un transistor E-mode GaN-on-silicon che raggiunge il 66% di power-added efficiency a 13 GHz e 5 V, con l’obiettivo di future applicazioni mobili FR3. RFIC 2026 ha incluso un workshop di un’intera giornata sui power amplifier FR3, coprendo silicio, GaAs, GaN, architetture broadband e digital predistortion.
Il prototipo di stazione base Giga-MIMO a 7 GHz di Qualcomm utilizza 1.024 elementi d’antenna e 256 porte digitali, con il dispositivo prototipo associato che supporta fino a otto layer downlink e quattro layer uplink. Il 3GPP non prescrive un numero di antenne, quindi il prototipo è un riferimento per la scala.
Questa scala crea nuovo lavoro in calibrazione, distribuzione RF, elaborazione del segnale, progettazione termica, alimentazione e validazione. I piani di test costruiti attorno a misure condotte e array di dimensioni modeste avranno bisogno di capacità over-the-air (OTA), che dovrebbe essere inclusa nel piano di progetto prima del bring-up.
Con l’aumento della frequenza operativa e della larghezza di banda, perdita dielettrica, rugosità del conduttore, stabilità della costante dielettrica, tolleranze dello stackup e lunghezza dell’interconnessione consumano una quota sempre maggiore del budget di perdita RF e di fase. A quel punto, una nota nel disegno che dice “laminato a bassa perdita” non specifica più un materiale.
I progetti rilasciati dovrebbero documentare il sistema di laminato validato, il profilo del rame, il prepreg e i parametri critici dello stackup, con qualsiasi sostituzione verificata rispetto allo stesso budget. La stessa pressione spinge una maggiore integrazione RF più vicino al confine del modulo antenna, dove ogni millimetro di interconnessione aggiunge perdita.
Ci sono quattro attività da svolgere prima di marzo 2027, quando il 3GPP approverà i radio work item della Release 21.
Le ottimizzazioni della modulazione e la migrazione dal 5G al 6G sono ancora aperte nel 3GPP, con la decisione sulla migrazione ora prevista per la plenaria di dicembre, e gli intervalli a 7 GHz restano candidati fino a quando non interverranno la WRC-27 e i regolatori nazionali. Frequenza, larghezza di banda e dimensione degli array sono ormai sufficientemente definite da consentire la pianificazione già da ora, con checkpoint man mano che lo standard e le decisioni sullo spettro si consolidano.
Mentre il 3GPP definiva il calendario del 6G, la base fornitori dei dispositivi di potenza RF si stava riducendo. Il prossimo articolo di questa serie, Chi produce ancora potenza RF? La mappa dei fornitori 2027, identifica i fornitori ancora posizionati per realizzare i front end che il 6G upper mid-band richiederà. Il terzo, Il problema del gallio nella tua radio: controlli all’esportazione e front end single-source, tratta i rischi legati ai controlli all’esportazione e all’approvvigionamento dei dispositivi basati sul gallio in quei front end.