У 6G появилась дата. У вашего РЧ-интерфейса есть крайний срок.

Источник: Altium•

У 6G появилась дата. У вашего РЧ-интерфейса есть крайний срок.

У 6G появилась дата. У вашего РЧ-интерфейса есть крайний срок. adam-fleischer Вт, 06.10.2026 - 05:09 Радиостанция базовой станции, терминал фиксированной беспроводной связи или малая сота частной сети, архитектура которых определяется в 2027 году, вероятно, все еще будут эксплуатироваться в 2035…

Базовая станция, терминал фиксированной беспроводной связи или малая сота частной сети, архитектура которых определяется в 2027 году, вероятно, все еще будут эксплуатироваться в 2035 году, уже после ожидаемого запуска первых сетей 6G. В июне 2026 года 3GPP утвердила подробный график заморозки Release 21, согласно которому первые спецификации 6G будут окончательно заморожены в марте 2029 года, что дает командам четкие сроки для планирования.

В существующих диапазонах некоторая инфраструктура может быть обновлена до 6G с помощью программного обеспечения, в зависимости от возможностей ее базовой полосы и радиочастотной части. Исключением является РЧ-интерфейс (RF front end) для нового спектра: кандидатные диапазоны около 7 ГГц требуют принятия решений по диапазонам, антенным решеткам и материалам на ранних этапах проектирования.

Основные выводы

  • 3GPP установила график заморозки Release 21: первые спецификации 6G будут заморожены в период с конца 2028 по март 2029 года, а прогнозы коммерческого развертывания приходятся на 2029–2030 годы.
  • Значительная часть радиоинтерфейса 5G переносится в 6G: базовые решения для формы сигнала, кодирования, модуляции и структуры кадра уже определены, поэтому некоторая инфраструктура в существующих диапазонах может быть модернизирована программно.
  • Новый спектр около 7 ГГц требует нового оборудования: каналы шириной до 400 МГц и значительно более крупные антенные решетки требуют нового РЧ-интерфейса.
  • Любая радиоплатформа со сроком службы после 2030 года теперь имеет четкий горизонт планирования: для продуктов, использующих спектр верхнего среднего диапазона, выбор кандидатного диапазона и поддиапазона должен быть одним из ранних архитектурных решений.

Календарь 6G определен

3GPP set the schedule на пленарном заседании по сетям радиодоступа (RAN) в Сингапуре в июне 2026 года. Release 21, первый релиз, который, как ожидается, определит 6G, переходит от утверждения рабочих элементов радиосвязи в марте 2027 года к заморозке физического уровня в сентябре 2028 года, заморозке уровня протоколов в декабре и окончательной заморозке ASN.1 в марте 2029 года. Ericsson ожидает появления первых коммерческих систем около 2030 года, в то время как Qualcomm прогнозирует коммерческую доступность в 2029–2030 годах.

Что 6G заимствует у 5G

Решения, принятые на этапе исследования в 2025 году и подтвержденные на июньском пленарном заседании, демонстрируют осознанную преемственность. CP-OFDM остается базовым для нисходящего канала, в то время как восходящий канал поддерживает как CP-OFDM, так и DFT-s-OFDM. Низкоплотные коды с проверкой на четность (LDPC) продолжают использоваться для данных, при этом третий базовый граф направлен на повышение эффективности площади декодера, а полярные коды остаются базовыми для канала управления. Равномерная QAM остается основой модуляции, при этом модуляция более высокого порядка и формирование созвездия были лишь частично согласованы после сентябрьского пленарного заседания.

Структура кадра также остается тесно связанной с 5G NR, поддерживая динамическое совместное использование спектра между поколениями. Архитектура является автономной с самого начала, что позволяет избежать зависимости от ядра 4G, характерной для ранних неавтономных развертываний 5G. Совместное использование спектра несколькими RAT является согласованной базой для работы 5G NR и 6G в одном несущем канале. Вопрос о том, добавит ли 3GPP дополнительный вариант миграции, такой как двухканальное подключение с привязкой к 6G и существующим несущим 5G, был отложен на сентябрьском пленарном заседании до декабрьского решения.

Восходящий канал получает реальное обновление

Ericsson’s June 2026 Mobility Report обнаружил, что трафик восходящего канала растет быстрее, чем нисходящего, у 43 из 55 измеренных операторов, причем у 17 из них рост восходящего трафика превышает скорость нисходящего более чем в 1,5 раза. Видеозвонки, пользовательский контент, облачные резервные копии и все более популярные приложения ИИ увеличивают объем данных, передаваемых с устройства. Моделирование сценариев Ericsson для городских районов предполагает, что внедрение ИИ может привести к увеличению трафика восходящего канала в три раза по сравнению с уровнем 2025 года к 2031 году при умеренном сценарии внедрения или в пять раз при оптимистичном сценарии.

Тенденция развития восходящего канала помогает объяснить одно из немногих изменений формы сигнала в Release 21. 6G расширяет использование DFT-s-OFDM с однослойного восходящего канала 5G до работы MIMO с количеством слоев до двух, увеличивая потенциальную пропускную способность восходящего канала при сохранении преимуществ в энергоэффективности.

Почему 7 ГГц означают новое оборудование

Qualcomm четко определила, что переносится, а что требует нового оборудования. Развертывание в существующих частотных диапазонах может быть возможным за счет программных обновлений, при условии, что установленная инфраструктура поддерживает необходимые возможности. Новый спектр около 7 ГГц требует новых конструкций РЧ-интерфейса и вспомогательного оборудования.

В отрасли часто используется термин «Частотный диапазон 3» (FR3) как сокращение для области верхнего среднего диапазона между текущими FR1 и FR2, примерно от 7 до 24 ГГц. В этом диапазоне МСЭ-R изучает конкретные полосы для возможного использования в рамках Международной подвижной электросвязи (IMT) в преддверии Всемирной конференции радиосвязи 2027 года (ВКР-27), включая диапазоны от 7,125 до 8,4 ГГц и от 14,8 до 15,35 ГГц, при этом основное внимание 6G в ближайшей перспективе сосредоточено на нижнем конце этого спектра.

3GPP согласовала ширину полосы пропускания сети до 400 МГц, при этом устройства поддерживают до 400 МГц в нисходящем канале и 200 МГц в восходящем. Типичные развертывания 5G в среднем диапазоне используют каналы по 100 МГц, поэтому четырехкратный скачок влияет на конструкцию фильтров, частоту преобразователей, бюджеты линейности усилителей мощности (PA) и требования к проверке.

Распространение сигнала на этих частотах затруднено, но более короткая длина волны также позволяет создавать гораздо более плотные антенные решетки. На том же расстоянии связи и при равных коэффициентах усиления антенн потери при распространении в свободном пространстве примерно на 6 дБ выше на частоте 7 ГГц, чем на 3,5 ГГц, и примерно на 9 дБ выше на частоте 10 ГГц. Разработка Giga-MIMO от Qualcomm в диапазоне от 6 до 8 ГГц использует эту плотность антенн и более узкие лучи, чтобы компенсировать часть потерь при распространении, одновременно увеличивая пространственную емкость.

Три аппаратные проблемы, создаваемые диапазоном 7 ГГц

Каждая из них требует принятия решения, которое дешево на этапе определения архитектуры и дорого после начала квалификации компонентов.

1. РЧ-интерфейсы FR3 проектируются для каждого диапазона отдельно

РЧ-интерфейс нацелен на определенный поддиапазон или небольшую группу соседних диапазонов, поскольку эффективность усилителя мощности, согласующие цепи, фильтры, антенны и корпусирование меняются в зависимости от частоты, а распределение частот регулируется по-разному в зависимости от региона. Конструкция, настроенная на диапазон 7,125–8,4 ГГц, и конструкция, настроенная на 14,8–15,35 ГГц, — это разные проекты РЧ-интерфейсов. Поэтому выбор диапазона осуществляется на раннем этапе определения архитектуры, до квалификации компонентов и компоновки.

Технология устройств для этих диапазонов также еще не определена. Imec продемонстрировала транзистор GaN-on-silicon E-mode, достигающий 66-процентной эффективности добавленной мощности на частоте 13 ГГц и 5 В, ориентированный на будущие мобильные приложения FR3. На конференции RFIC 2026 прошел семинар, посвященный усилителям мощности FR3, на котором рассматривались кремний, GaAs, GaN, широкополосные архитектуры и цифровое предыскажение.

2. Количество антенн увеличивается

Qualcomm’s 7 GHz Giga-MIMO prototype base station использует 1024 антенных элемента и 256 цифровых портов, при этом сопутствующее прототипное устройство поддерживает до восьми слоев нисходящего канала и четырех слоев восходящего канала. 3GPP не предписывает количество антенн, поэтому прототип является ориентиром для масштабирования.

Этот масштаб создает новую работу в области калибровки, распределения РЧ-сигналов, обработки сигналов, теплового проектирования, подачи питания и проверки. Планы тестирования, построенные на кондуктивных измерениях и небольших решетках, потребуют возможности эфирных испытаний (OTA), которые должны быть включены в ваш план проекта до запуска.

3. Материалы и интеграция перемещаются вверх по критическому пути

По мере роста рабочей частоты и полосы пропускания диэлектрические потери, шероховатость проводника, стабильность диэлектрической проницаемости, допуски на многослойную структуру и длина межсоединений поглощают все большую часть бюджета потерь и фазового сдвига радиочастотного тракта. В этот момент примечание на чертеже «низкопотерийный ламинат» перестает быть достаточной спецификацией материала.

В выпущенной проектной документации должны быть зафиксированы проверенная система ламината, профиль меди, препрег и критические параметры многослойной структуры, а любые замены должны быть верифицированы в рамках того же бюджета. Это же давление вынуждает переносить радиочастотные компоненты ближе к границе антенного модуля, где каждый миллиметр межсоединения увеличивает потери.

Что нужно сделать до марта 2027 года

Четыре задачи должны быть выполнены до марта 2027 года, когда 3GPP утвердит рабочие элементы стандарта Release 21.

  • Составьте карту охвата диапазонов для всего портфеля продуктов. Продукты, ограниченные существующими диапазонами, являются кандидатами на программную миграцию. Продукты, предназначенные для верхнего диапазона средних частот, уже сейчас должны быть включены в дорожную карту аппаратного обеспечения.
  • Заранее выберите целевой диапазон для целевого рынка. Он определяет выбор усилителя мощности (PA), фильтра, антенны и стека материалов, поэтому запланируйте контрольную точку по доступности спектра после WRC-27 и национального распределения частот. Изменение диапазона после начала квалификации может привести к необходимости перепроектирования и повторной квалификации всех четырех компонентов.
  • Проверьте, какие компоненты входного каскада уже рассчитаны на частоты выше 7 ГГц. Найдите усилители мощности, фильтры, переключатели и малошумящие усилители (LNA) из текущей спецификации (BOM) в инструменте Octopart BOM Tool и сравните их номинальные частотные диапазоны с целевым диапазоном. Любой компонент, рассчитанный на частоту ниже целевого диапазона, требует замены, которую следует запланировать уже сейчас.
  • Ужесточите требования к документации на материалы и бюджету валидации OTA (эфирных параметров) до начала сборки прототипа.

Уточнения модуляции и миграция с 5G на 6G все еще обсуждаются в 3GPP, решение о миграции теперь ожидается на декабрьском пленарном заседании, а диапазоны 7 ГГц остаются кандидатами до тех пор, пока не будут приняты решения WRC-27 и национальных регуляторов. Частота, полоса пропускания и размер антенной решетки достаточно определены, чтобы планировать работу уже сейчас, с контрольными точками по мере стандартизации и уточнения решений по спектру.

Вопрос поставщиков

Пока 3GPP устанавливала график 6G, база поставщиков радиочастотных силовых устройств сокращалась. Следующая статья в этой серии, Who Still Makes RF Power? The 2027 Supplier Map, определяет поставщиков, которые по-прежнему готовы создавать входные каскады, необходимые для 6G в верхнем диапазоне средних частот. Третья статья, The Gallium Problem in Your Radio: Export Controls and Single-Source Front Ends, охватывает риски экспортного контроля и поставок для устройств на основе галлия, используемых в этих входных каскадах.

О чём эта статья

Ещё в разделе «Hardware и электроника»

Все →

Ещё от Altium