В этой статье рассматривается ожидаемый переход к технологии 6G и критически важный срок, с которым сталкивается разработка RF front-end. Читатели узнают о трудностях и необходимых шагах для перехода от 5G к 6G, включая изменения в аппаратной части, планирование новых антенн и важность раннего принятия архитектурных решений.
Базовая радиостанция, фиксированный терминал беспроводного доступа или малая сотa частной сети, которая войдет в стадию определения архитектуры в 2027 году, скорее всего, будет эксплуатироваться и в 2035 году — уже после ожидаемого запуска первых сетей 6G. В июне 2026 года 3GPP утвердил подробный график заморозки Release 21, согласно которому финальная заморозка первых спецификаций 6G состоится в марте 2029 года, что дает командам четкие сроки для планирования.
В существующих диапазонах часть инфраструктуры сможет перейти к 6G за счет обновлений ПО — в зависимости от возможностей ее базового диапазонного процессора и радиочасти. Исключение составляет RF front end для нового спектра: кандидатные диапазоны в районе 7 ГГц требуют ранних решений по диапазону, антенной решетке и материалам уже на этапе проектирования.
3GPP утвердил график на пленарном заседании Radio Access Network (RAN) в Сингапуре в июне 2026 года. Release 21, который, как ожидается, станет первым релизом с определением 6G, проходит путь от утверждения радио-рабочих элементов в марте 2027 года до заморозки физического уровня в сентябре 2028 года, заморозки протокольного уровня в декабре и финальной заморозки ASN.1 в марте 2029 года. Ericsson ожидает появления первых коммерческих систем примерно к 2030 году, тогда как Qualcomm оценивает начало коммерческой доступности периодом 2029–2030 годов.
Решения, принятые на этапе исследований в 2025 году и подтвержденные на июньском пленуме, показывают осознанную преемственность. CP-OFDM остается базовым вариантом для нисходящей линии связи, тогда как в восходящей поддерживаются и CP-OFDM, и DFT-s-OFDM. Коды LDPC сохраняются для передачи данных, при этом добавляется третий базовый граф, направленный на повышение эффективности площади декодера, а коды Polar остаются базовым вариантом для каналов управления. Uniform QAM остается основой модуляции, а модуляция более высокого порядка и shaping созвездия были лишь частично определены после сентябрьского пленума.
Структура кадра также остается в значительной степени согласованной с 5G NR, поддерживая динамическое совместное использование спектра между поколениями. Архитектура является standalone с самого начала, что позволяет избежать зависимости от 4G core, характерной для ранних развертываний 5G non-standalone. Согласованной базовой схемой для работы 5G NR и 6G в одном и том же несущем канале является совместное использование спектра в режиме Multi-RAT. Будет ли 3GPP добавлять еще один вариант миграции, например dual connectivity с якорем 6G при использовании существующих несущих 5G, было отложено на сентябрьском пленуме до решения в декабре.
В июньском отчете Ericsson Mobility Report 2026 было установлено, что у 43 из 55 измеренных операторов трафик uplink растет быстрее, чем downlink, а у 17 операторов рост uplink превышает темп роста downlink более чем в 1,5 раза. Видеозвонки, пользовательский контент, резервное копирование в облако и все более широкое применение AI ведут к увеличению объема данных, отправляемых с устройства. Моделирование сценариев для городских зон у Ericsson показывает, что внедрение AI может увеличить трафик uplink к 2031 году до трехкратного уровня 2025 года при умеренном сценарии внедрения или до пятикратного — при высоком.
Тенденция в uplink помогает объяснить одно из немногих изменений формы сигнала в Release 21. В 6G DFT-s-OFDM расширяется от однослойного использования в uplink в 5G до работы в режиме MIMO с количеством слоев до двух, что повышает потенциальную пропускную способность uplink при сохранении преимуществ по энергоэффективности.
Qualcomm четко обозначила, что переносится, а что требует нового аппаратного обеспечения. Развертывание в существующих частотных диапазонах может быть возможно за счет обновления ПО, если установленная инфраструктура поддерживает необходимые возможности. Новый спектр в районе 7 ГГц требует новых конструкций RF front end и сопутствующего аппаратного обеспечения.
В отрасли часто используют термин Frequency Range 3 (FR3) как сокращенное обозначение верхнего среднего диапазона между сегодняшними FR1 и FR2 — примерно от 7 до 24 ГГц. Внутри этого диапазона ITU-R изучает конкретные участки для возможного использования в International Mobile Telecommunications (IMT) в преддверии World Radiocommunication Conference 2027 (WRC-27), включая 7,125–8,4 ГГц и 14,8–15,35 ГГц, причем ближайшее внимание в 6G сосредоточено на нижней части этого диапазона.
3GPP согласовал сетевые полосы пропускания до 400 МГц, при этом устройства будут поддерживать до 400 МГц на downlink и 200 МГц на uplink. Типичные развертывания 5G в среднем диапазоне используют каналы по 100 МГц, поэтому четырехкратный скачок влияет на проектирование фильтров, частоты преобразователей, бюджеты линейности PA и требования к валидации.
Распространение сигнала на этих частотах усложняется, однако меньшая длина волны также позволяет использовать значительно более плотные антенные решетки. При той же дальности связи и одинаковом усилении антенн потери в свободном пространстве примерно на 6 дБ выше на 7 ГГц, чем на 3,5 ГГц, и примерно на 9 дБ выше на 10 ГГц. В работе Qualcomm по Giga-MIMO в диапазоне 6–8 ГГц используются эта плотность антенн и более узкие лучи, чтобы компенсировать часть ухудшения распространения и одновременно увеличить пространственную емкость.
Каждая из них требует решения, которое дешево на этапе определения архитектуры и дорого после начала квалификации компонентов.
RF front end ориентирован на определенный поддиапазон или небольшой набор соседних диапазонов, потому что эффективность PA, согласующие цепи, фильтры, антенны и корпусирование меняются с частотой, а регуляторные распределения различаются по регионам. Проект, настроенный на 7,125–8,4 ГГц, и проект, настроенный на 14,8–15,35 ГГц, — это разные проекты RF front end. Поэтому выбор диапазона должен происходить на раннем этапе определения архитектуры, до квалификации компонентов и разводки платы.
Технология приборов для этих диапазонов также пока не устоялась. Imec продемонстрировал GaN-on-silicon E-mode transistor с эффективностью добавленной мощности 66% на частоте 13 ГГц и напряжении 5 В, ориентированный на будущие мобильные приложения FR3. На RFIC 2026 был проведен однодневный воркшоп по усилителям мощности FR3, охватывавший кремний, GaAs, GaN, широкополосные архитектуры и цифровую предыскажение.
Прототип базовой станции Qualcomm 7 GHz Giga-MIMO использует 1024 антенных элемента и 256 цифровых портов, а соответствующее прототипное устройство поддерживает до восьми слоев downlink и четырех слоев uplink. 3GPP не предписывает количество антенн, поэтому этот прототип служит ориентиром по масштабу.
Такой масштаб создает новые задачи в калибровке, RF-распределении, обработке сигналов, тепловом проектировании, подаче питания и валидации. Планы испытаний, рассчитанные на измерения по проводному подключению и умеренные антенные решетки, потребуют возможностей over-the-air (OTA), и это следует включить в план проекта еще до bring-up.
По мере роста рабочей частоты и полосы пропускания диэлектрические потери, шероховатость проводников, стабильность диэлектрической проницаемости, допуски stackup и длина межсоединений начинают забирать все большую долю бюджета RF-потерь и фазового бюджета. На этом этапе примечание в чертеже вида “low-loss laminate” уже не является спецификацией материала.
В выпущенной документации на конструкцию должны быть указаны валидированные система ламината, профиль меди, prepreg и критические параметры stackup, а любые замены должны проверяться по тому же бюджету. То же давление подталкивает к более тесной RF-интеграции ближе к границе антенного модуля, где каждый миллиметр межсоединения добавляет потери.
До марта 2027 года, когда 3GPP утвердит радио-рабочие элементы Release 21, необходимо выполнить четыре задачи.
Уточнения по модуляции и миграции с 5G на 6G в 3GPP все еще остаются открытыми, причем решение по миграции теперь ожидается на декабрьском пленуме, а диапазоны 7 ГГц остаются кандидатными до WRC-27 и решений национальных регуляторов. Однако частота, полоса пропускания и размер антенной решетки уже определены в достаточной степени, чтобы планировать на их основе сейчас, закладывая контрольные точки по мере окончательного утверждения стандарта и решений по спектру.
Пока 3GPP устанавливал график 6G, база поставщиков RF-силовых приборов сокращалась. Следующая статья этой серии, Кто еще выпускает RF power? Карта поставщиков на 2027 год, определяет поставщиков, которые все еще располагают возможностями для создания front end, необходимых для 6G в верхнем среднем диапазоне. Третья статья, Проблема галлия в вашей радиосистеме: экспортный контроль и front end с единственным источником, рассматривает риски экспортного контроля и снабжения для приборов на основе галлия в этих front end.