6G与天地一体网络（含卫星互联网）研究报告

6G与天地一体网络（含卫星互联网）研究报告

作者：淞基科技（上海）有限公司、淞基信息通信研究院
日期：2026 年 6 月

摘要

随着 5G 商用进入成熟期，全球通信产业已全面迈向 6G 技术研发与标准布局的关键阶段。6G 并非 5G 的简单速率升级，而是以空天地海一体化为核心架构、AI 原生为核心基因、太赫兹通信为关键带宽支撑、\\ 低轨卫星星座（LEO）\\ 为全域覆盖底座的新一代移动通信系统。本报告聚焦 6G 关键技术收敛、太赫兹通信、AI 原生网络、低轨卫星星座、空天地海一体化组网及星地融合标准六大核心方向，系统梳理全球 6G 技术研发现状、核心技术突破、产业生态布局及未来发展趋势，深入分析当前技术瓶颈与挑战，为产业界、科研机构及政策制定者提供参考。研究表明，2026 年已成为 6G 规模化验证元年，中国在频谱批复、核心技术储备、卫星互联网布局等方面具备先发优势，预计 2030 年实现 6G 规模商用，2035 年渗透率将达 60%，空天地一体化产业占比超 40%，成为数字经济发展的核心引擎。

关键词：6G；天地一体网络；卫星互联网；太赫兹通信；AI 原生网络；低轨卫星星座；星地融合标准

一、引言

1.1 研究背景

移动通信技术每十年完成一次代际跃迁，从 1G 模拟语音到 5G 万物互联，通信网络的覆盖边界、传输速率、应用场景持续迭代，但始终受限于地面基站的物理约束—— 全球 71% 的海洋、30% 的陆地（沙漠、极地、高山）缺乏通信覆盖，约 27 亿人未能接入互联网，传统地面网络无法实现 “全域覆盖” 的终极目标。同时，随着数字经济、人工智能、低空经济、元宇宙等新兴产业爆发，对通信网络提出太比特级速率、微秒级时延、空天地海无缝连接、通感算智一体化的极致需求，5G 已难以支撑未来十年的产业升级与社会发展。

在此背景下，6G 应运而生，其核心愿景是构建 “天地一体、泛在智能、通感融合、绿色低碳” 的新一代通信网络，打破地面网络的空间限制，融合卫星、高空平台、地面基站、海洋节点等多元载体，实现全球无死角覆盖。2025 年，3GPP 正式将空天地一体化网络（SAGIN）纳入 6G 标准框架；2026 年 5 月，中国成为全球首个批复 6G 试验频率资质的国家，标志着 6G 从实验室仿真迈入真实场景验证阶段。6G 与天地一体网络已成为全球科技竞争的战略制高点，关乎国家数字主权、产业竞争力及未来经济社会发展格局。

1.2 研究意义

1.2.1 理论意义

系统梳理 6G 关键技术收敛逻辑，明确太赫兹通信、AI 原生网络、低轨卫星星座、空天地海一体化组网、星地融合标准的技术内涵与演进路径，填补 6G 天地一体网络系统化研究的空白，为后续技术创新、标准制定及学术研究提供理论支撑，推动通信理论从 “地面蜂窝” 向 “立体全域” 的范式革新。

1.2.2 产业意义

当前 6G 产业正处于技术验证与生态构建的关键窗口期，本报告深入分析全球产业布局、核心企业动态及市场规模预测，精准识别技术瓶颈与产业痛点，为运营商、设备商、卫星企业、科研机构提供决策参考，加速 6G 技术成果转化与产业落地，推动我国在 6G 时代实现从 “跟跑” 到 “领跑” 的跨越。

1.2.3 社会意义

6G 天地一体网络将彻底消除数字鸿沟，实现海洋、沙漠、偏远山区、极地等区域的高速宽带覆盖，支撑应急通信、海洋经济、航空航天、智慧农业、低空经济等场景落地，赋能数字经济与实体经济深度融合，推动社会治理现代化、公共服务均等化，助力构建人类命运共同体。

1.3 研究范围与核心内容

本报告聚焦 6G 与天地一体网络（含卫星互联网）的核心技术与产业生态，重点研究六大核心方向：

1. 6G 关键技术收敛：梳理 6G 技术体系架构，明确技术收敛方向与核心突破点；

2. 太赫兹通信：分析太赫兹频段特性、技术优势、研发进展及应用场景；

3. AI 原生网络：阐述 AI 原生网络的设计理念、核心架构、关键技术及智能能力；

4. 低轨卫星星座（LEO）：研究低轨卫星星座的技术特点、全球布局、核心挑战及发展趋势；

5. 空天地海一体化组网：构建空天地海一体化网络架构，分析组网关键技术、协同机制及应用场景；

6. 星地融合标准：梳理星地融合标准发展现状、核心争议、制定进展及未来方向。

1.4 数据来源与免责声明

1.4.1 数据来源

本报告数据来源于国际电信联盟（ITU）、第三代合作伙伴计划（3GPP）、中国工信部、中国信通院、未来移动通信论坛、紫金山实验室、中国移动、华为、中兴等权威机构及企业公开数据，同时参考 2025-2026 年全球 6G 技术白皮书、行业研究报告、学术论文及企业发布会资料，确保数据的真实性、时效性与权威性。

1.4.2 免责声明

本报告仅为行业研究参考，不构成任何投资建议、商业决策依据或技术落地指导。报告中涉及的技术参数、市场预测、产业布局等内容，受技术迭代、政策调整、市场变化等因素影响，存在不确定性。淞基科技（上海）有限公司、淞基信息通信研究院对因使用本报告内容而产生的任何直接或间接损失，不承担任何法律责任。未经书面授权，任何机构或个人不得转载、复制或传播本报告内容。

二、6G 技术体系与关键技术收敛

2.1 6G 技术体系架构

6G 技术体系以 “空天地海一体化网络” 为底座，以 “AI 原生” 为核心驱动，以 “太赫兹通信” 为带宽支撑，融合通感一体化、算力网络、绿色通信、智能超表面等关键技术，构建 “三层架构、四维融合、全域覆盖” 的新一代通信系统。

• 三层架构：天基层（低轨 / 中轨卫星星座、卫星互联网）、空基层（高空平台 HAPS、无人机基站、飞艇）、地基层（地面蜂窝基站、边缘计算节点、海洋浮标）；

• 四维融合：通信、感知、计算、智能深度融合，网络兼具高速传输、雷达感知、分布式算力、自主决策能力；

• 全域覆盖：实现地面、空中、海洋、太空无死角覆盖，支撑全球任意地点、任意时间、任意终端的无缝连接。

2.2 6G 关键技术收敛逻辑

6G 技术研发已从 “百花齐放” 的概念探索阶段，进入 “聚焦核心、收敛突破” 的实战阶段，全球产业界形成三大核心收敛共识：

1. 技术内核收敛：AI 原生成为标配
6G 不再是 5G 的简单速率升级，而是AI 深度嵌入网络全流程的智能系统，从空口协议栈、物理层信号处理、网络资源调度到运维管理，全面采用 AI 算法，实现网络自学习、自优化、自愈合、自演进，从 “数据管道” 升级为 “智能底座”。

2. 覆盖范围收敛：空天地海一体化成为必选
传统地面网络无法满足全域覆盖需求，星地融合、空天协同、海基补充成为 6G 覆盖的核心路径，低轨卫星星座作为天基核心，高空平台作为区域增强，地面网络作为容量支撑，三者深度融合、协同互补，构建立体覆盖网络。

3. 频谱资源收敛：太赫兹成为核心带宽
随着通信速率需求爆发，Sub-6GHz、毫米波频段资源已趋于饱和，\\ 太赫兹（0.1-10THz）\\ 具备超大带宽（可达 100GHz 级）、超高速率（太比特级）、低时延等优势，成为 6G 高速传输的核心频谱，是支撑元宇宙、全息通信、低空经济等场景的关键技术。

2.3 6G 关键技术收敛现状

截至 2026 年 6 月，全球 6G 关键技术收敛已取得阶段性成果，核心技术方向明确，研发路径清晰，部分技术已完成实验室验证，进入外场测试阶段：

• 中国：已完成 6G 第一阶段关键技术试验，累计形成300 余项核心技术储备，涵盖太赫兹通信、AI 原生网络、低轨卫星通信、智能超表面等领域；2026 年启动第二阶段外场验证，北京、深圳、南京等城市搭建试验网；紫金山实验室实现 300GHz 太赫兹频段 206.25Gbps 全球最高传输速率；

• 国际：3GPP 启动 6G 国际标准制定，预计 2029 年完成标准冻结，2030 年规模商用；ITU 发布《IMT-2030 空口技术性能指标报告》，明确 6G 核心性能指标；美国、欧盟、日本加大研发投入，聚焦太赫兹器件、星地融合标准、AI 原生算法等方向。

三、太赫兹通信：6G 高速传输的核心引擎

3.1 太赫兹频段特性与技术优势

太赫兹（THz）是指频率在0.1-10THz（波长 30μm-3mm）之间的电磁波，介于毫米波与红外光之间，具备超大带宽、超高速率、低时延、高安全性、强抗干扰等核心优势，是 6G 实现太比特级传输速率的核心频谱支撑。

• 超大带宽：太赫兹频段可用带宽达100GHz 级，是 5G 毫米波带宽的 10 倍以上，可支撑单用户 Tbps 级峰值速率；

• 超高速率：理论传输速率可达1Tbps，实际测试已实现 206Gbps，1 秒可下载 25 部 4K 高清电影，满足全息通信、元宇宙、超高清视频等超大流量场景需求；

• 低时延：太赫兹波传播速度快，信号处理时延低至微秒级，可支撑自动驾驶、工业互联网、远程医疗等超低时延场景；

• 高安全性：太赫兹波穿透能力弱，难以绕过障碍物，信号泄露风险低，且带宽大、抗干扰能力强，适合涉密通信、金融传输等安全敏感场景；

• 频谱稀缺性：Sub-6GHz、毫米波频段资源已趋于饱和，太赫兹频段是未充分开发的 “黄金频谱”，可缓解频谱资源紧张问题。

3.2 太赫兹通信核心技术

3.2.1 太赫兹信号产生与放大技术

太赫兹信号产生是核心瓶颈，主流技术包括光子学产生、电子学产生、量子级联激光器（QCL）等。光子学产生技术具备高频、宽带、低噪声等优势，适合高速通信；电子学产生技术成熟度高，适合低成本、小型化应用；QCL 可实现高功率太赫兹输出，适合远距离传输。当前研发重点是高功率、高效率、小型化的太赫兹发射源与放大器，解决器件功耗高、效率低的问题。

3.2.2 太赫兹调制与解调技术

为实现太比特级传输速率，需采用高阶调制、超大带宽信号处理技术，包括正交幅度调制（QAM）、正交频分复用（OFDM）、单载波频域均衡（SC-FDE）等。6G 太赫兹通信将采用1024QAM 及以上高阶调制，结合超大带宽 OFDM 技术，提升频谱效率与传输速率；同时研发低复杂度、高速率的解调算法，解决太赫兹信号易衰减、易受干扰的问题。

3.2.3 太赫兹天线与波束赋形技术

太赫兹波波长极短、穿透能力弱、传播损耗大，需采用高增益、定向性强的天线技术，包括大规模 MIMO、智能超表面（RIS）、波束赋形等。6G 太赫兹基站将部署2048 天线阵子及以上的大规模 MIMO 系统，结合 AI 动态波束赋形算法，实时调整信号覆盖方向，提升覆盖范围与传输质量；智能超表面可通过调控电磁波传播路径，解决太赫兹信号遮挡问题，提升弱覆盖区域速率。

3.2.4 太赫兹信道建模与传输优化技术

太赫兹信道传播损耗大、易受大气吸收（水汽、氧气）、雨衰、遮挡影响，需建立精准的信道模型，研发自适应传输优化技术。当前重点研究 \\ 太赫兹频段大气衰减特性、遮挡信道模型、自适应调制编码（AMC）、混合自动重传请求（HARQ）\\ 等技术，提升太赫兹通信的可靠性与稳定性。

3.3 太赫兹通信研发进展与应用场景

3.3.1 全球研发进展

• 中国：紫金山实验室 2026 年 6 月实现300GHz 太赫兹频段 206.25Gbps全球最高无线传输速率；中兴通讯展出全球首款 U6G 频段 2048 天线阵子 6G 原型系统；华为、中信科等企业完成太赫兹信号产生、调制解调、天线等核心器件验证；

• 国际：美国麻省理工学院（MIT）、加州大学伯克利分校研发太赫兹光子学产生技术，实现 100Gbps 级传输；欧盟 “6G Flagship” 项目聚焦太赫兹通信，计划 2028 年完成原型系统验证；日本 NTT、韩国三星推进太赫兹器件小型化、低成本化研发。

3.3.2 核心应用场景

1. 高速移动通信：6G 太赫兹基站部署于热点区域（城市核心区、交通枢纽、工业园区），提供Tbps 级峰值速率，支撑全息通信、元宇宙、8K 超高清视频等场景；

2. 短距高速传输：数据中心、服务器间太赫兹无线互联，替代光纤，降低布线成本，提升传输速率；

3. 低空经济：无人机、eVTOL（电动垂直起降飞行器）太赫兹通信，实现高速数据传输、实时监控、远程控制；

4. 卫星通信：低轨卫星太赫兹星间链路，提升卫星间数据传输速率，降低传输时延，支撑卫星互联网高速组网；

5. 工业互联网：工业机器人、智能设备太赫兹通信，满足超低时延、超高可靠、超大流量的工业场景需求。

3.4 太赫兹通信面临的挑战

1. 核心器件瓶颈：太赫兹发射源、放大器、混频器等器件功耗高、效率低、成本高、体积大，难以实现商用化、小型化；

2. 传播损耗严重：太赫兹波大气吸收、雨衰、遮挡损耗大，传输距离短（通常 < 1km），难以实现广覆盖；

3. 信道稳定性差：太赫兹信道易受环境变化影响，多普勒频移、多径效应显著，信道建模与传输优化难度大；

4. 标准尚未统一：太赫兹通信频段划分、调制解调、天线接口、信道模型等标准尚未统一，全球产业协同难度大。

四、AI 原生网络：6G 智能驱动的核心架构

4.1 AI 原生网络的设计理念

AI 原生网络是指从网络架构、协议栈、空口设计到运维管理，全面以 AI 为核心驱动，而非传统网络 “AI 外挂” 的模式，实现网络与 AI 的深度融合、共生演进。其核心设计理念是 \\“网络即智能、智能即网络”，通过 AI 算法重构网络功能，实现自主决策、动态优化、智能感知、绿色节能 \\，支撑 6G 空天地海一体化网络的复杂场景与极致需求。

4.2 AI 原生网络核心架构

AI 原生网络打破传统 “核心网 - 接入网 - 终端” 的分层架构，构建 \\“智能体核心网 - 分布式智能接入网 - AI 原生终端”\\ 的三层智能架构：

1. 智能体核心网：采用华为 “智能体核心网架构方案”，以AI 智能体为核心，替代传统核心网的集中式控制功能，具备全局感知、自主决策、资源编排、故障自愈能力，可实时动态调整网络资源，适配空天地海一体化网络的复杂拓扑与动态业务；

2. 分布式智能接入网：接入网节点（地面基站、高空平台、卫星基站）部署边缘 AI 算力，实现本地信号处理、资源调度、智能波束赋形、终端接入控制，降低核心网负担，减少传输时延，提升网络响应速度；

3. AI 原生终端：终端内置AI 芯片与算法，具备自主接入、信号增强、功耗优化、业务感知能力，可在空天地海多网络间无缝切换、智能选网，适配高速移动、弱覆盖等复杂场景。

4.3 AI 原生网络关键技术

4.3.1 AI 原生空口技术

重构传统空口协议栈，将 AI 嵌入物理层、MAC 层、网络层，实现AI 驱动的信号处理、自适应调制编码、智能波束赋形、多用户接入。

• 物理层：采用 \\ 深度学习（DL）、神经网络（NN）\\ 算法，替代传统信道估计、均衡、解调算法，提升信号传输可靠性，降低误码率；

• MAC 层：基于 \\ 强化学习（RL）\\ 实现动态资源分配、时隙调度、用户接入控制，提升频谱效率与网络吞吐量；

• 网络层：基于 \\ 联邦学习（FL）\\ 实现分布式节点协同优化，保护数据隐私，提升网络协同能力。

4.3.2 数字孪生网络技术

构建物理网络的虚拟镜像，实时映射网络拓扑、资源状态、业务流量、信道质量等信息，结合 AI 算法预判业务需求、预测故障风险、提前优化资源配置，实现网络自优化、自愈合、自演进。数字孪生网络可大幅降低运维成本，提升网络稳定性，适配空天地海一体化网络的复杂运维需求。

4.3.3 通感算智一体化技术

AI 原生网络将通信、感知、计算、智能深度融合，基站 / 卫星 / 高空平台节点兼具高速通信、雷达感知、边缘计算、AI 决策能力。

• 通信：实现太比特级高速传输；

• 感知：雷达级精度感知周边环境（障碍物、用户位置、移动轨迹）；

• 计算：边缘算力支撑本地数据处理、AI 算法运行；

• 智能：自主决策资源调度、业务适配、故障处理。

4.3.4 绿色节能 AI 调度技术

6G 网络高频段、高密度、多节点导致功耗激增，AI 原生网络通过AI 智能关断、能量收集、动态功耗调度技术，实现绿色低碳。基于 AI 算法实时分析网络流量，动态关断空闲基站 / 卫星 / 高空平台的部分硬件，降低功耗；利用太阳能、射频能量收集技术，为节点补充能源，提升续航能力。

4.4 AI 原生网络发展现状与趋势

4.4.1 全球发展现状

• 中国：华为、中兴、中国移动等企业已完成 AI 原生网络架构设计与关键技术验证；华为 “智能体核心网” 方案完成原型开发；中兴发布 AI 原生 6G 基站原型，实现 AI 动态波束赋形、智能资源调度；中国移动开展 AI 原生网络外场测试，验证通感算智一体化能力；

• 国际：3GPP、ITU 将 AI 原生纳入 6G 标准核心方向；美国谷歌、微软推进 AI 原生网络算法研发；欧盟 “6G Flagship” 项目聚焦 AI 原生空口与数字孪生网络；日本 NTT、韩国三星开展 AI 原生终端与基站联合测试。

4.4.2 未来发展趋势

1. AI 深度渗透：AI 将从 “辅助工具” 升级为 “核心引擎”，全面渗透网络全流程，实现端到端 AI 原生；

2. 分布式智能协同：核心网、接入网、终端分布式 AI 协同，全局优化与本地自治结合，提升网络响应速度与可靠性；

3. 通感算智融合深化：通信、感知、计算、智能无缝融合，网络从 “连接工具” 升级为 “智能服务底座”；

4. 自主运维演进：数字孪生与 AI 结合，实现零接触运维、全生命周期自主管理，大幅降低运维成本。

五、低轨卫星星座（LEO）：天地一体网络的天基底座

5.1 低轨卫星星座技术特点与优势

低轨卫星星座（LEO）是指由数百至数千颗运行在500-1500 公里低地球轨道的卫星组成的通信星座，是 6G 天地一体网络的天基核心底座，承担全球广域覆盖、海洋 / 沙漠 / 偏远山区通信、应急通信、星地融合等核心功能。与中高轨卫星（GEO/MEO）相比，低轨卫星具备低时延、低成本、高带宽、全球覆盖、易部署等核心优势：

• 低时延：轨道高度低，信号传播时延 \\<50ms\\，接近地面网络，可支撑实时通信、自动驾驶等低时延场景；

• 低成本：卫星体积小、重量轻，可批量生产、一箭多星发射，单颗卫星成本低至数百万美元，远低于中高轨卫星；

• 高带宽：采用Ka/Ku 频段、太赫兹星间链路，单颗卫星带宽可达数十 Gbps，星座总带宽达Tbps 级，支撑高速卫星互联网；

• 全球覆盖：数千颗卫星组网，实现全球无死角覆盖，包括海洋、沙漠、极地、偏远山区等地面网络盲区；

• 易部署：卫星发射周期短、组网灵活，可分批部署、逐步扩容，快速构建全球覆盖网络。

5.2 全球低轨卫星星座布局现状

当前全球低轨卫星星座竞争激烈，中国、美国、欧盟为第一梯队，形成 “多星座并存、差异化竞争” 的格局。

5.2.1 中国低轨卫星星座

• 鸿雁星座：由中国航天科技集团主导，规划300 颗低轨卫星，轨道高度 1100 公里，覆盖全球，提供卫星互联网、移动通信、物联网、应急通信服务，已完成多颗试验星发射；

• 虹云星座：由中国航天科工集团主导，规划156 颗低轨卫星，轨道高度 1000 公里，构建全球低轨卫星互联网，单星带宽 10Gbps，已完成试验星发射；

• 星核验证星：2024 年 2 月，中国移动成功发射全球首颗 6G 架构验证星 “星核”，搭载业界首个 6G 理念设计的星载核心网系统，验证星地融合、AI 原生、太赫兹通信等 6G 关键技术；

• 银河航天：民营卫星企业，已发射多颗低轨宽带卫星，规划数千颗卫星星座，提供卫星互联网、低空经济、海洋通信服务，是中国民营低轨卫星星座的代表。

5.2.2 国际低轨卫星星座

• Starlink（星链）：美国 SpaceX 公司主导，全球最大低轨卫星星座，已发射5000 余颗卫星，轨道高度 550 公里，覆盖全球，提供卫星互联网、移动通信、军事通信服务，单星带宽 20Gbps，总带宽达 100Tbps 级；

• OneWeb：英国主导，规划648 颗低轨卫星，已发射 400 余颗，轨道高度 1200 公里，提供全球卫星互联网、航空 / 海事通信服务；

• Amazon Kuiper：美国亚马逊公司主导，规划3236 颗低轨卫星，轨道高度 590-630 公里，提供卫星互联网、云服务融合服务，已发射试验星；

• Telesat Lightspeed：加拿大主导，规划300 颗低轨卫星，轨道高度 1000 公里，提供全球企业级卫星通信、政府通信服务。

5.3 低轨卫星星座关键技术

5.3.1 卫星组网与星间链路技术

低轨卫星高速移动（轨道速度约 7.8km/s），需构建动态拓扑组网，通过星间链路（ISL）实现卫星间直接通信，无需地面中继，降低时延、提升带宽。星间链路主流采用激光 / 太赫兹通信，带宽达100Gbps 级，可实现卫星间高速数据传输、路由转发、协同覆盖。

5.3.2 星地融合通信技术

低轨卫星与地面网络深度融合，实现统一终端、统一空口、统一核心网、无缝漫游。

• 统一终端：支持卫星 / 地面双模的智能终端，通过软件定义无线电（SDR）技术实现卫星、地面网络动态切换；

• 统一空口：卫星与地面网络采用相同空口协议，降低终端复杂度，提升兼容性；

• 统一核心网：星地共享核心网，实现统一认证、统一计费、统一资源调度；

• 无缝漫游：终端在卫星覆盖区与地面覆盖区之间自动切换、无感知漫游，保证业务连续性。

5.3.3 卫星姿态控制与轨道管理技术

低轨卫星数量多、高速移动，需精准的姿态控制、轨道维持、碰撞规避技术，保证卫星稳定运行、组网精度与通信质量。采用AI 智能控制、星群协同管理算法，实时调整卫星姿态与轨道，规避空间碎片与卫星碰撞风险，提升星座可靠性。

5.3.4 卫星载荷小型化与低成本技术

低轨卫星需批量生产、低成本部署，核心是载荷小型化、轻量化、低功耗、低成本。采用芯片化载荷、集成化设计、国产化器件，降低卫星成本与功耗，提升卫星寿命与可靠性。

5.4 低轨卫星星座面临的挑战

1. 空间拥堵与碰撞风险：低轨道空间资源有限，卫星数量激增导致空间拥堵、碰撞风险高，需加强轨道规划与碰撞规避；

2. 星地融合标准不统一：星地融合空口协议、终端接口、核心网架构等标准尚未统一，全球兼容性差；

3. 卫星寿命与维护成本：低轨卫星寿命短（5-8 年），需频繁发射补网，维护成本高；

4. 信号衰减与干扰：卫星信号大气衰减、雨衰、遮挡损耗大，易受地面信号、空间辐射干扰，通信质量不稳定；

5. 频谱资源紧张：Ka/Ku 频段频谱资源有限，卫星数量激增导致频谱拥堵、干扰严重，需拓展太赫兹等新频段。

六、空天地海一体化组网：6G 全域覆盖的核心架构

6.1 空天地海一体化网络架构

空天地海一体化网络（SAGIN）是 6G 实现全球全域覆盖的核心架构，通过整合天基层（低轨卫星星座）、空基层（高空平台 HAPS、无人机基站）、地基层（地面蜂窝基站、边缘计算节点）、海基层（海洋浮标、船舶基站）四大层级，构建 “高中低立体覆盖、天地海协同组网” 的三维网络拓扑，实现地面、空中、海洋、太空无死角覆盖。

• 天基层：低轨卫星星座为核心，承担全球广域覆盖、远距离通信、应急通信功能，覆盖海洋、沙漠、极地、偏远山区等地面网络盲区；

• 空基层：高空平台（平流层无人机 / 飞艇，高度 20-50km）、无人机基站为核心，承担区域增强覆盖、热点容量补充、应急通信功能，覆盖城市郊区、山区、低空经济区域；

• 地基层：地面蜂窝基站、边缘计算节点为核心，承担高密度城区、工业园区、交通枢纽的高容量、低时延、高速率通信功能，是网络的核心容量支撑；

• 海基层：海洋浮标、船舶基站、海底光缆为核心，承担海洋通信、海洋监测、海事救援功能，覆盖近海、远洋区域。

6.2 空天地海一体化组网关键技术

6.2.1 多层级协同组网技术

天基、空基、地基、海基四层网络深度融合、协同互补，实现资源共享、负载均衡、无缝覆盖。

• 协同覆盖：卫星覆盖广域盲区，高空平台增强区域覆盖，地面网络保障热点容量，海基网络覆盖海洋区域，四层网络无重叠、无盲区；

• 协同资源调度：统一核心网全局调度四层网络资源，根据业务需求、用户位置、网络负载，动态分配带宽、时隙、功率，提升资源利用率；

• 协同路由转发：四层网络节点分布式路由，数据可通过卫星、高空平台、地面基站多路径转发，提升传输可靠性、降低时延。

6.2.2 多模融合终端技术

研发支持卫星 / 高空平台 / 地面 / 海洋多模接入的智能融合终端，通过软件定义无线电（SDR）、多天线协同、AI 智能选网技术，实现多网络无缝切换、无感知漫游。终端可根据信号质量、带宽需求、功耗约束，自动选择最优网络，适配高速移动、弱覆盖、高带宽等复杂场景。

6.2.3 跨层传输优化技术

空天地海一体化网络层级多、拓扑复杂、传播时延差异大、信道质量不稳定，需研发跨层传输优化技术。

• 自适应调制编码（AMC）：根据不同层级信道质量，动态调整调制编码方式，提升传输可靠性；

• 混合自动重传请求（HARQ）：跨层数据重传，降低误码率，提升传输稳定性；

• 时延补偿技术：针对卫星、高空平台的长时延，研发时延同步、预补偿技术，保证业务连续性。

6.2.4 通感算一体化组网技术

空天地海一体化网络节点（卫星、高空平台、地面基站）兼具通信、感知、计算能力，构建通感算一体化组网。节点可在通信的同时，感知周边环境、用户位置、移动轨迹，并通过边缘计算处理数据，实现环境监测、目标跟踪、智能调度等功能，支撑低空经济、智慧海洋、应急救援等场景。

6.3 空天地海一体化网络核心应用场景

6.3.1 全域通信覆盖

消除数字鸿沟，实现海洋、沙漠、极地、偏远山区高速宽带覆盖，为全球 27 亿无互联网人口提供接入服务，支撑偏远地区教育、医疗、农业现代化。

6.3.2 应急通信与救援

自然灾害（地震、洪水、台风）、突发事件发生时，地面网络易瘫痪，天基 + 空基网络可快速部署，提供应急通信、灾情监测、救援指挥服务，提升应急救援效率。

6.3.3 海洋经济与海事服务

支撑远洋船舶、钻井平台、海洋牧场、海洋监测的高速宽带通信，实现船舶实时监控、海洋环境监测、海事救援、海上办公，推动海洋经济高质量发展。

6.3.4 低空经济

为无人机、eVTOL、低空物流、空中游览提供高速通信、实时监控、远程控制、高精度定位服务，支撑低空经济规模化发展。

6.3.5 航空通信

实现万米高空高速宽带覆盖，乘客可享受8K 超高清视频、全息会议、高速上网服务；飞机黑匣子数据实时回传，提升飞行安全。

6.3.6 工业互联网与智慧农业

为偏远工业园区、矿山、农场提供低时延、高可靠通信，支撑工业机器人、智能设备、无人机植保、智慧养殖等场景，推动工业与农业数字化转型。

6.4 空天地海一体化组网面临的挑战

1. 网络拓扑复杂：四层网络节点数量多、高速移动、动态拓扑，组网控制、资源调度、路由转发难度大；

2. 传播时延差异大：卫星时延（50ms 级）、高空平台时延（10ms 级）、地面时延（1ms 级）差异大，时延同步、业务适配难度大；

3. 信道质量不稳定：卫星、高空平台信道易受天气、遮挡、干扰影响，信道质量波动大，传输可靠性低；

4. 多模终端复杂度高：终端需支持多频段、多协议、多天线，设计难度大、成本高、功耗高；

5. 标准与接口不统一：四层网络空口协议、接口规范、数据格式尚未统一，全球兼容性差，产业协同难度大。

七、星地融合标准：6G 产业协同的核心支撑

7.1 星地融合标准发展现状

星地融合标准是6G 天地一体网络产业化、全球化的核心支撑，涵盖空口协议、终端接口、核心网架构、频谱划分、安全认证、互联互通等多个维度。当前星地融合标准处于加速制定、逐步统一的阶段，3GPP、ITU、中国 IMT-2030 推进组为核心制定主体，中国在标准制定中具备先发优势与主导地位。

7.1.1 国际标准组织进展

• 3GPP：2025 年启动 6G 星地融合标准制定，纳入R21/R22 版本，重点制定星地融合空口协议、终端接入、核心网融合、频谱共享标准；2026 年完成技术报告（TR），2029 年完成 \\ 技术规范（TS）\\ 冻结；

• ITU：发布《IMT-2030 空口技术性能指标报告》，明确星地融合网络性能指标、频谱需求、覆盖要求；牵头制定全球星地融合频谱规划、卫星互联网标准；

• ETSI：欧盟标准组织，聚焦星地融合安全标准、终端认证、低空通信标准，推动欧洲区域星地融合产业协同。

7.1.2 中国标准进展

• IMT-2030 推进组：中国 6G 核心标准组织，牵头制定星地融合网络架构、空口协议、终端技术、安全标准，发布《面向 6G 的天地一体融合网络技术白皮书》，提出 “一体架构、统一高效、动态灵活、一网多能” 四大技术体系；

• 中国移动：在 ITU-T SG13 全会上牵头《IMT-2030 网络固定、移动、卫星融合》国际标准立项并通过，标志着 6G 网络正式将卫星通信纳入核心架构；

• 中国信通院：发布《6G 天地一体化标准发展探究》，梳理星地融合标准关键技术与制定路径，推动国内标准与国际标准对接。

7.2 星地融合标准核心争议与关键技术

7.2.1 核心争议

1. 空口协议选择：卫星与地面网络统一空口还是独立空口？统一空口可降低终端复杂度，但需适配卫星长时延、高损耗特性；独立空口兼容性好，但终端复杂度高、成本高；

2. 频谱划分与共享：卫星与地面网络频谱独立划分还是动态共享？独立划分可避免干扰，但频谱利用率低；动态共享可提升频谱利用率，但干扰协调难度大；

3. 核心网融合架构：星地核心网集中式融合还是分布式融合？集中式融合控制简单、资源调度高效，但时延大、可靠性低；分布式融合时延小、可靠性高，但控制复杂、协同难度大；

4. 终端接入与切换：星地终端单连接还是双连接？单连接复杂度低、功耗小，但切换时延大、易中断；双连接切换快、可靠性高，但复杂度高、功耗大。

7.2.2 关键技术标准

1. 帧结构设计：适配卫星长时延、大频偏、高损耗特性，设计灵活帧结构、长符号长度、大循环前缀（CP），解决卫星信号同步困难问题；

2. 波形优化：卫星通信采用单载波频域均衡（SC-FDE），抗频偏、抗衰落能力强；地面网络采用OFDM，频谱效率高；星地融合需设计统一波形或兼容波形；

3. 接入与同步机制：卫星信号传播时延大、多普勒频移大，需设计快速接入、精准同步、低复杂度的接入与同步机制，降低终端接入时延与功耗；

4. 覆盖增强技术：卫星信号损耗大、覆盖弱，需制定波束赋形、智能超表面、功率控制、分集接收等覆盖增强标准，提升卫星通信覆盖质量；

5. 星地融合定位：融合卫星导航、地面基站定位、卫星通信定位，制定高精度、高可靠、低时延的星地融合定位标准，支撑自动驾驶、低空经济等场景。

7.3 星地融合标准发展趋势

1. 标准加速统一：2026-2029 年为星地融合标准关键制定期，3GPP、ITU、中国 IMT-2030 推进组将协同推进，2029 年完成核心标准冻结，全球星地融合标准逐步统一；

2. 中国主导地位凸显：中国凭借频谱先发优势、核心技术储备、卫星互联网布局、标准制定主导权，在星地融合标准中占据主导地位，引领全球标准方向；

3. 空口协议统一化：为降低终端复杂度、提升兼容性，星地统一空口成为主流趋势，采用灵活帧结构、兼容波形、自适应调制编码，适配星地不同信道特性；

4. 频谱共享常态化：星地频谱动态共享成为趋势，通过干扰协调、功率控制、频谱感知技术，提升频谱利用率，缓解频谱资源紧张问题；

5. 安全标准体系化：星地融合网络安全风险高（卫星易被攻击、数据易泄露），将构建端到端安全标准体系，涵盖终端安全、网络安全、数据安全、接入安全等维度。

八、结论与展望

8.1 研究结论

1. 6G 技术进入收敛验证期：2026 年成为 6G 规模化验证元年，全球产业界在AI 原生、空天地海一体化、太赫兹通信三大核心方向形成共识，技术收敛路径清晰，中国在频谱批复、核心技术储备、卫星互联网布局等方面具备先发优势；

2. 太赫兹通信是高速传输核心：太赫兹具备超大带宽、超高速率优势，是 6G 实现 Tbps 级传输的关键，但核心器件、传播损耗、标准统一等瓶颈亟待突破；

3. AI 原生网络是智能驱动核心：AI 原生网络重构 6G 架构，实现网络与 AI 深度融合，具备自学习、自优化、自愈合能力，是支撑空天地海一体化网络复杂场景的核心；

4. 低轨卫星星座是天基底座：低轨卫星星座具备低时延、低成本、全球覆盖优势，是 6G 天地一体网络的核心天基支撑，全球形成中国、美国、欧盟三足鼎立的竞争格局；

5. 空天地海一体化组网是全域覆盖核心：通过天基、空基、地基、海基四层网络深度融合，实现全球无死角覆盖，支撑应急通信、海洋经济、低空经济等多元场景，是 6G 核心价值所在；

6. 星地融合标准是产业协同核心：星地融合标准处于加速制定期，中国占据主导地位，2029 年完成核心标准冻结，标准统一将推动 6G 天地一体网络全球化、产业化落地。

8.2 未来展望

1. 技术突破加速：2026-2028 年，太赫兹核心器件、AI 原生算法、低轨卫星载荷、星地融合终端等关键技术将持续突破，原型系统性能大幅提升，外场测试规模扩大；

2. 标准冻结落地：2029 年，3GPP、ITU 完成 6G 星地融合核心标准冻结，全球标准统一，为产业规模化商用奠定基础；

3. 产业规模商用：2030 年，6G 天地一体网络规模商用，低轨卫星星座、太赫兹基站、AI 原生终端全面部署，空天地海一体化网络初步建成，支撑数字经济、低空经济、海洋经济等新兴产业爆发；

4. 市场规模爆发：2030 年全球 6G 专用市场规模达340.4 亿美元，2035 年中国 6G 市场规模突破万亿元，渗透率达 60%，空天地一体化产业占比超 40%，成为数字经济核心引擎；

5. 全球格局重塑：6G 时代，中国凭借技术、标准、产业、频谱多重优势，有望引领全球 6G 发展，重塑全球通信产业格局，掌握数字经济时代话语权。

8.3 建议

1. 加强核心技术攻关：聚焦太赫兹器件、AI 原生算法、低轨卫星载荷、星地融合终端等瓶颈技术，加大研发投入，推动技术突破，掌握核心知识产权；

2. 加快标准制定与布局：依托中国 IMT-2030 推进组，联合 3GPP、ITU，加快星地融合标准制定，抢占标准话语权，推动中国标准成为全球主流标准；

3. 推进产业生态协同：加强运营商、设备商、卫星企业、科研机构、高校协同合作，构建 “产学研用” 一体化产业生态，加速技术成果转化与产业落地；

4. 加强频谱资源规划：提前规划太赫兹频段、星地共享频段频谱资源，积极参与 2027 年世界无线电大会（WRC-27），争取全球频谱主导权；

5. 深化国际合作与竞争：坚持 “自主创新、开放合作” 原则，加强与全球各国、国际组织的合作，推动技术交流与标准协同；同时强化竞争意识，提升产业竞争力，维护国家数字主权。

作者单位：淞基科技（上海）有限公司、淞基信息通信研究院
日期：2026 年 6 月