美国国家标准与技术研究院（NIST）发布《6G通信路线图》

内生安全联盟

2026年9月21日 10:58
江苏

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编者按

2026年6月，美国国家标准与技术研究院（NIST）通信技术实验室（CTL）正式发布《6G通信路线图》。该文件旨在统筹规划6G领域中长期研发资源，优先布局契合产业链核心主体发展需求的研究项目，践行实验室“拓展互联边界、提升通信性能、赋能产业经济、改善民生体验”核心使命。

报告系统梳理了路线图编制目标与研究方法论，提出6G未来五大发展目标，分析6G演进的关键趋势与驱动因素，全面剖析当前NIST目前存在的各类技术差距、核心落地举措、资源需求等。

一、五大目标

路线图提出五大无优先级排序的目标，用来指导CTL未来5-7年6G通信技术研发，全部目标均源于产业链提出的实际需求，旨在推动技术创新，为复杂通信难题提供创新解决方案。

目标1

使能原生人工智能6G应用

CTL将研发高质量数据集，用于6G网络人工智能应用的训练、基准标定与性能对标，打通人工智能从物理传输层到业务管理层的全层级融合。工作核心是打造可信、可开放调用的数据集，支撑实时自适应AI模型部署。依托NIST行业引领地位与配套技术底座，搭建具备互通性、可复现、安全可控的数据共享体系，全面赋能原生AI网络能力建设。

目标2

实现网络感知能力

CTL将研发集成于6G网络的标准化通感一体化能力，服务美国政府公共安全与关键业务场景。核心工作是开发经过验证的测量方法、建模平台与测试床，精准评估各类组网环境下的感知性能；制定可靠性能指标、开源工具与数据融合算法，优化网络运行效率。将实现多厂商设备、多部署场景下感知能力的互通、可靠与可信，推动搭载感知功能的6G网络规模化普及。

目标3

提升6G系统稳健性与抗毁能力

CTL针对政府、公共安全等关键业务场景，强化6G系统的稳健与抗毁特性。重点优化地面/非地面混合组网融合、可靠设备直连通信，保障极端应急场景下网络持续连通。依托NIST主导的标准化与测试体系，确保6G系统在复杂恶劣环境稳定运行。

目标4

构建安全的6G基础设施

CTL面向政府、公共安全与关键业务打造安全可靠的6G基础设施。重点升级现有安全技术体系，应对原生AI功能、通感一体化等6G特有技术带来的全新风险；研发灵活、具备抗毁能力的安全标准，适配沉浸式通信、信息物理系统融合等新兴业务场景。CTL将牵头搭建网络安全框架，落地零信任架构与后量子密码体系；相关研究将构建健壮、安全、可适配的6G网络生态，支撑各类关键业务稳定运行。

目标5

完成6G硬件性能验证

CTL研发测量、建模与校准技术，完成6G硬件性能验证，重点面向超高速率业务场景。核心工作包括：精准表征高频材料特性、开发宽带信号失真量化校准测量方案、优化多天线技术的天线参数评估体系。覆盖直流至亚太赫兹频段、符合国际单位制（SI）可溯源标准的设备/材料测量与校准服务；适用于频域、时域，表征宽带系统低失真特性的全新指标；面向新一代多天线系统的标准化验证方案。

二、关键趋势与驱动因素

产业迭代、监管政策调整、新兴技术落地等多重外部因素共同塑造了6G通信未来发展格局。

1

原生人工智能、数据驱动型网络

6G正从AI辅助网络全面演进为原生AI网络，机器学习深度嵌入网络核心基础功能。第三代合作伙伴计划（3GPP）计划将5G定义的网络数据分析功能（NWDAF）升级为分布式AI引擎，通过核心网与无线接入网提供“AI 即服务（AIaaS）”。行业文献普遍提出：基于人工智能的解决方案，全机器学习链路（数据集构建、模型漂移检测、不确定性校准）必须具备可解释性、高鲁棒性，才能实现规模化商用。

2

感知、通信与非地面网络融合

通感一体化（ISAC）将成为6G标志性核心能力：共用雷达通信硬件，实现协同定位、环境感知、高效频谱复用。统一信道建模、随机几何性能分析技术迭代，支撑可复现、可横向对比的性能评估。与此同时，3GPP R17、R18 版本标准化定义的非地面网络（NTN），通过融合卫星、高空平台、终端旁链路通信，拓展网络覆盖范围、提升抗毁能力。通感一体化与非地面网络实现地面/空天能力深度融合，亟需配套标准化测量方法、可互通性能评价指标。

3

更高传输速率与能效提升

6G系统目标传输速率可达100Gbit/s~1000Gbit/s，可通过高阶调制、超大带宽、多天线并行数据流实现。向D波段及更高频段拓展可获得更多带宽、提升符号速率，但同时带来巨大能效损耗、测量技术难题。现阶段互补金属氧化物半导体（CMOS）、硅锗（SiGe）、磷化铟（InP）芯片可实现超高传输速率，但能效存在明显瓶颈；高阶调制单符号承载比特更多，对宽带场景下信号失真、干扰容忍度大幅降低；多天线技术受信道条件、系统开销限制，同样存在落地难点。叠加感知拓展需求后，超高速通信技术挑战显著，必须全新计量测试体系验证材料、芯片、元器件、天线的高性能指标。

4

安全、可互通、标准化6G产业生态

后量子时代将催生全新密码体系需求；传输层安全协议1.3（TLS 1.3）配套后量子密码（PQC）算法（如 Kyber、Dilithium）的早期测试显示，其会对通信网络时延、吞吐速率产生可量化影响。“智能零信任”等安全框架倡导对核心网与多厂商无线接入网持续校验、策略驱动微分段、全量遥测监控，部分研究同步探索量子密钥分发（QKD）作为补充抗毁手段。

6G目标全域泛在通信，海量不同厂商、不同性能终端需要无缝接入；全球无线组网互通只能依靠统一测试方法、标准化接口规范，凸显共建、经过科学验证的通用测量框架的必要性。

三、差距与实施路径

表1至表5关联6G每个目标对应差距、核心落地举措、资源需求、标准化贡献、考核指标，完整搭建从战略目标到可量化成果的落地路径。

表1  目标1（使能原生人工智能6G应用）分析

表2  目标2（实现网络感知能力）分析

表3  目标3（提升6G 系统稳健性与抗毁能力）分析

表4  目标4（构建安全6G基础设施）分析

表5  目标5（完成6G硬件性能验证）分析