6G ma już wyznaczoną datę. Twój układ front-end RF ma termin.

Radiostacja bazowa, stacjonarny terminal bezprzewodowy lub mała komórka sieci prywatnej, która wejdzie w etap definiowania architektury w 2027 roku, prawdopodobnie nadal będzie pracować w terenie w 2035 roku, długo po uruchomieniu pierwszych sieci 6G. W czerwcu 2026 roku 3GPP zatwierdziło szczegółowy harmonogram zamrożenia Release 21, zgodnie z którym pierwsze specyfikacje 6G osiągną ostateczne zamrożenie w marcu 2029 roku, dając zespołom konkretne terminy do planowania.

W istniejących pasmach część infrastruktury może osiągnąć 6G dzięki aktualizacjom oprogramowania, zależnie od możliwości pasma podstawowego i toru radiowego. Wyjątkiem jest front-end RF dla nowego widma: kandydackie pasma w okolicach 7 GHz wymagają decyzji dotyczących pasma, macierzy antenowej i materiałów już na wczesnym etapie projektu. 

Najważniejsze wnioski

• 3GPP ustaliło harmonogram zamrożenia Release 21: pierwsze specyfikacje 6G zostaną zamrożone między końcem 2028 a marcem 2029 roku, a prognozy wdrożeń komercyjnych koncentrują się wokół lat 2029–2030. 
• Znaczna część interfejsu radiowego 5G przechodzi do 6G: podstawowe wybory dotyczące kształtu fali, kodowania, modulacji i struktury ramek są już ustalone, więc część infrastruktury działającej w istniejących pasmach może przejść migrację przez aktualizacje oprogramowania.
• Nowe widmo w okolicach 7 GHz wymaga nowego sprzętu: kanały do 400 MHz i znacznie większe macierze antenowe wymagają nowego front-endu RF.
• Każda platforma radiowa o cyklu życia wykraczającym poza 2030 rok ma teraz jasno określony horyzont planowania: dla produktów przeznaczonych do pracy w górnym paśmie średnim wybór pasma i podpasm kandydujących powinien być wczesną decyzją architektoniczną.

Kalendarz 6G został ustalony

3GPP ustaliło harmonogram podczas czerwcowego plenarnego posiedzenia Radio Access Network (RAN) w 2026 roku w Singapurze. Release 21, czyli pierwsze wydanie, które ma zdefiniować 6G, przechodzi od zatwierdzenia pozycji roboczych dotyczących radia w marcu 2027 roku do zamrożenia warstwy fizycznej we wrześniu 2028 roku, zamrożenia warstwy protokołów w grudniu oraz końcowego zamrożenia ASN.1 w marcu 2029 roku. Ericsson spodziewa się pierwszych systemów komercyjnych około 2030 roku, natomiast Qualcomm wskazuje na komercyjną dostępność w latach 2029–2030.

Co 6G zachowuje z 5G

Decyzje podjęte podczas fazy studialnej w 2025 roku i potwierdzone na czerwcowym posiedzeniu plenarnym pokazują świadomie utrzymaną ciągłość. CP-OFDM pozostaje bazowym rozwiązaniem dla downlinku, podczas gdy uplink obsługuje zarówno CP-OFDM, jak i DFT-s-OFDM. Kody LDPC nadal są stosowane dla danych, z trzecim grafem bazowym ukierunkowanym na poprawę efektywności powierzchni dekodera, podczas gdy kody Polar pozostają rozwiązaniem bazowym dla kanału sterującego. Jednorodna QAM pozostaje podstawą modulacji, przy czym modulacja wyższego rzędu i kształtowanie konstelacji pozostały tylko częściowo rozstrzygnięte po wrześniowym posiedzeniu plenarnym.

Struktura ramek również pozostaje ściśle zgodna z 5G NR, wspierając dynamiczne współdzielenie widma między generacjami. Architektura jest samodzielna od początku, unikając zależności od rdzenia 4G, charakterystycznej dla wczesnych wdrożeń 5G non-standalone. Wielosystemowe współdzielenie widma (multi-RAT) to uzgodniona podstawa do uruchamiania 5G NR i 6G na tej samej nośnej. To, czy 3GPP doda kolejną opcję migracji, taką jak dual connectivity zakotwiczone w 6G z wykorzystaniem istniejących nośnych 5G, zostało odroczone na wrześniowym posiedzeniu plenarnym do decyzji w grudniu.

To uplink przechodzi prawdziwą modernizację

W czerwcowym raporcie Mobility Report 2026 firmy Ericsson stwierdzono, że ruch uplink rośnie szybciej niż downlink u 43 z 55 mierzonych operatorów, a u 17 z nich wzrost uplinku przekraczał 1,5-krotność tempa wzrostu downlinku. Rozmowy wideo, treści tworzone przez użytkowników, kopie zapasowe w chmurze i coraz częściej aplikacje AI powodują wysyłanie większej ilości danych z urządzenia. Modelowanie scenariuszy dla obszarów miejskich wykonane przez Ericsson sugeruje, że upowszechnienie AI może zwiększyć ruch uplink do trzykrotności poziomu z 2025 roku do 2031 roku przy założeniu średniego tempa adopcji, albo do pięciokrotności przy założeniu wysokiego tempa adopcji.

Trend wzrostu uplinku pomaga wyjaśnić jedną z niewielu zmian kształtu fali w Release 21. 6G rozszerza DFT-s-OFDM z jednowarstwowego zastosowania uplink w 5G do pracy MIMO z maksymalnie dwiema warstwami, zwiększając potencjalną przepustowość uplink przy zachowaniu korzyści w zakresie efektywności energetycznej.

Dlaczego 7 GHz oznacza nowy sprzęt

Qualcomm precyzyjnie określił, co można przenieść, a co wymaga nowego sprzętu. Wdrożenia w istniejących pasmach częstotliwości mogą być możliwe dzięki aktualizacjom oprogramowania, pod warunkiem że zainstalowana infrastruktura obsługuje wymagane możliwości. Nowe widmo w okolicach 7 GHz wymaga nowych projektów front-endu RF i sprzętu pomocniczego.

W branży powszechnie używa się terminu Frequency Range 3 (FR3) jako skrótu dla górnego zakresu pasma średniego pomiędzy dzisiejszym FR1 i FR2, mniej więcej od 7 do 24 GHz. W tym zakresie ITU-R analizuje konkretne zakresy pod kątem możliwego wykorzystania dla International Mobile Telecommunications (IMT) przed Światową Konferencją Radiokomunikacyjną 2027 (WRC-27), w tym 7,125 do 8,4 GHz i 14,8 do 15,35 GHz, a bieżąca uwaga dotycząca 6G koncentruje się na dolnym końcu tego zakresu.

3GPP uzgodniło szerokości pasma sieci do 400 MHz, przy czym urządzenia mają obsługiwać do 400 MHz w downlinku i 200 MHz w uplinku. Typowe wdrożenia 5G w paśmie średnim wykorzystują kanały 100 MHz, więc czterokrotny wzrost wpływa na projekt filtrów, częstotliwości pracy przetworników, budżety liniowości PA oraz wymagania walidacyjne.

Propagacja przy tych częstotliwościach staje się trudniejsza, ale krótsza długość fali umożliwia też znacznie gęstsze macierze. Przy tej samej odległości łącza i równych zyskach antenowych tłumienie propagacji w wolnej przestrzeni jest o około 6 dB większe przy 7 GHz niż przy 3,5 GHz oraz o około 9 dB większe przy 10 GHz. Prace Qualcomm nad Giga-MIMO dla 6 do 8 GHz wykorzystują tę gęstość anten i węższe wiązki do odzyskania części strat propagacyjnych, a jednocześnie zwiększają pojemność przestrzenną. 

Trzy wyzwania sprzętowe tworzone przez 7 GHz

Każde z tych trzech wyzwań wymusza decyzję, która jest tania na etapie definiowania architektury i kosztowna po rozpoczęciu kwalifikacji komponentów.

1. Front-endy FR3 projektuje się pasmo po paśmie

Front-end RF jest projektowany pod określone podpasmo lub mały zestaw sąsiednich pasm, ponieważ sprawność PA, sieci dopasowujące, filtry, anteny i obudowa zmieniają się wraz z częstotliwością, a przydziały regulacyjne różnią się zależnie od regionu. Projekt dostrojony do 7,125–8,4 GHz i projekt dostrojony do 14,8–15,35 GHz to dwa różne przedsięwzięcia dotyczące front-endu. Dlatego wybór pasma następuje wcześnie w definiowaniu architektury, przed kwalifikacją komponentów i projektowaniem PCB. 

Technologia elementów dla tych pasm również nie jest jeszcze ustalona. Imec zaprezentował tranzystor GaN-on-silicon typu E-mode, osiągający 66-procentową sprawność dodaną mocy przy 13 GHz i 5 V, przeznaczony do przyszłych zastosowań mobilnych FR3. RFIC 2026 obejmowało całodniowe warsztaty poświęcone wzmacniaczom mocy dla FR3, obejmujące krzem, GaAs, GaN, architektury szerokopasmowe i cyfrową predystorsję. 

2. Liczba anten rośnie

Prototypowa stacja bazowa Qualcomm dla 7 GHz Giga-MIMO wykorzystuje 1024 elementy antenowe i 256 portów cyfrowych, a towarzyszące jej urządzenie prototypowe obsługuje do ośmiu warstw downlink i czterech warstw uplink. 3GPP nie narzuca liczby anten, więc ten prototyp stanowi punkt odniesienia dla skali.

Ta skala tworzy nowe zadania w zakresie kalibracji, dystrybucji RF, przetwarzania sygnałów, projektowania termicznego, zasilania i walidacji. Plany testowe oparte na pomiarach przewodzonych i niewielkich macierzach będą wymagały możliwości over-the-air (OTA), co powinno znaleźć się w planie projektu jeszcze przed uruchomieniem prototypu.

3. Materiały i integracja trafiają na ścieżkę krytyczną

Wraz ze wzrostem częstotliwości pracy i szerokości pasma straty dielektryczne, chropowatość przewodnika, stabilność stałej dielektrycznej, tolerancje stackupu i długość połączeń zaczynają pochłaniać coraz większą część budżetu strat RF i budżetu fazowego. W tym momencie adnotacja na rysunku o treści „laminat niskostratny” przestaje specyfikować materiał.

Wydane projekty powinny dokumentować zwalidowany system laminatu, profil miedzi, prepreg oraz krytyczne parametry stackupu, a wszelkie zamienniki powinny być weryfikowane względem tego samego budżetu. Ta sama presja przesuwa większą część integracji RF bliżej granicy modułu antenowego, gdzie każdy milimetr połączenia dodaje straty.

Co zrobić przed marcem 2027 roku

Cztery zadania należy wykonać przed marcem 2027 roku, kiedy 3GPP zatwierdzi pozycje robocze dotyczące radia dla Release 21.

• Zmapuj ekspozycję pasmową w całym portfolio. Produkty ograniczone do istniejących pasm są kandydatami do migracji programowej. Produkty kierowane do górnego pasma średniego powinny już teraz znaleźć się na mapie drogowej sprzętu.
• Wcześnie wybierz kandydackie pasmo dla rynku docelowego. To ono określa PA, filtr, antenę i stos materiałowy, więc zaplanuj punkt kontrolny dostępności widma po WRC-27 i krajowych przydziałach. Zmiana po rozpoczęciu kwalifikacji może wymusić przeprojektowanie i ponowną kwalifikację wszystkich czterech elementów.
• Sprawdź, które elementy front-endu są już przewidziane do pracy powyżej 7 GHz. Sprawdź PA, filtry, przełączniki i LNA w obecnym BOM w narzędziu Octopart BOM Tool i porównaj ich deklarowane zakresy częstotliwości z pasmem docelowym. Każdy element, którego parametry kończą się poniżej tego pasma, wymaga zamiennika, co należy zaplanować już teraz.
• Zaostrz dokumentację materiałową i uwzględnij budżet na walidację OTA przed uruchomieniem prototypu.

Doprecyzowanie modulacji i migracja z 5G do 6G nadal pozostają otwarte w 3GPP, przy czym decyzja migracyjna ma obecnie zapaść na grudniowym posiedzeniu plenarnym, a zakresy 7 GHz pozostają kandydackie do czasu decyzji WRC-27 i krajowych regulatorów. Częstotliwość, szerokość pasma i wielkość macierzy są już jednak na tyle ustalone, by można było na ich podstawie planować, z punktami kontrolnymi w miarę doprecyzowywania standardu i decyzji dotyczących widma.

Kwestia dostawców

W czasie gdy 3GPP ustalało harmonogram 6G, baza dostawców elementów mocy RF stawała się coraz mniejsza. Kolejny artykuł z tej serii, Who Still Makes RF Power? The 2027 Supplier Map, wskazuje dostawców, którzy nadal są w stanie budować front-endy wymagane przez 6G w górnym paśmie średnim. Trzeci artykuł, The Gallium Problem in Your Radio: Export Controls and Single-Source Front Ends, omawia ryzyka związane z kontrolą eksportu i zaopatrzeniem w przypadku elementów na bazie galu stosowanych w tych front-endach.