八大業(yè)務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景

該白皮書指出，未來6G業(yè)務(wù)將呈現(xiàn)出沉浸化、智慧化、全域化等新發(fā)展趨勢(shì)，進(jìn)而形成以下八大業(yè)務(wù)應(yīng)用，帶來更加豐富多彩的社會(huì)生活場(chǎng)景。rPJesmc

（1）沉浸式云XRrPJesmc

擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)（XR）是虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）、混合現(xiàn)實(shí)（MR）等的統(tǒng)稱。云化XR技術(shù)中的內(nèi)容上云、渲染上云、空間計(jì)算上云等將顯著降低XR終端設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷和能耗，擺脫了線纜的束縛，XR終端設(shè)備將變得更輕便、更沉浸、更智能、更利于商業(yè)化。rPJesmc

面向2030年及未來，網(wǎng)絡(luò)及XR終端能力的提升將推動(dòng)XR技術(shù)進(jìn)入全面沉浸化時(shí)代。云化XR系統(tǒng)將與新一代網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)相結(jié)合，賦能于商貿(mào)創(chuàng)意、工業(yè)生產(chǎn)、文化娛樂、教育培訓(xùn)、醫(yī)療健康等領(lǐng)域，助力各行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。rPJesmc

（2）全息通信rPJesmc

全息信息傳遞將通過自然逼真的視覺還原，實(shí)現(xiàn)人、物及其周邊環(huán)境的三維動(dòng)態(tài)交互，極大滿足人類對(duì)于人與人、人與物、人與環(huán)境之間的溝通需求。rPJesmc

未來全息通信將廣泛應(yīng)用于文化娛樂、醫(yī)療健康、教育、社會(huì)生產(chǎn)等眾多領(lǐng)域，使人們不受時(shí)間、空間的限制，打通虛擬場(chǎng)景與真實(shí)場(chǎng)景的界限，使用戶享受身臨其境般的極致沉浸感體驗(yàn)。rPJesmc

（3）感官互聯(lián)rPJesmc

視覺和聽覺一直是人與人之間傳遞信息的兩種基本手段，除視覺和聽覺外，觸覺、嗅覺和味覺等其它感官也在日常生活中發(fā)揮著重要作用。面向2030年及未來，更多感官信息的有效傳輸將成為通信手段的一部分，感官互聯(lián)可能會(huì)成為未來主流的通信方式，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療健康、技能學(xué)習(xí)、娛樂生活、道路交通、辦公生產(chǎn)和情感交互等領(lǐng)域。rPJesmc

為了支撐感官互聯(lián)的實(shí)現(xiàn)，需要保證觸覺、聽覺、視覺等不同感官信息傳輸?shù)囊恢滦耘c協(xié)調(diào)性，毫秒級(jí)的時(shí)延將為用戶提供較好的連接體驗(yàn)。安全方面，由于感官互聯(lián)是多種感官相互合作的通信形式，為保護(hù)用戶的隱私，通信的安全性必須得到更有力的保障，以防止侵權(quán)事件的發(fā)生。rPJesmc

（4）智慧交互rPJesmc

依托未來6G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，有望在情感交互和腦機(jī)交互（腦機(jī)接口）等全新研究方向上取得突破性進(jìn)展。具有感知能力、認(rèn)知能力、甚至?xí)伎嫉闹悄荏w將徹底取代傳統(tǒng)智能交互設(shè)備，人與智能體之間的支配和被支配關(guān)系將開始向著有情感、有溫度、更加平等的類人交互轉(zhuǎn)化。rPJesmc

6G智慧交互應(yīng)用場(chǎng)景，將融合語音、人臉、手勢(shì)、生理信號(hào)等多種信息，人類思維理解、情境理解能力也將更加完善。rPJesmc

（5）通信感知rPJesmc

未來6G網(wǎng)絡(luò)將可以利用通信信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的檢測(cè)、定位、識(shí)別、成像等感知功能，無線通信系統(tǒng)將可以利用感知功能獲取周邊環(huán)境信息，智能精確地分配通信資源，挖掘潛在通信能力，增強(qiáng)用戶體驗(yàn)。毫米波或太赫茲等更高頻段的使用將加強(qiáng)對(duì)環(huán)境和周圍信息的獲取，進(jìn)一步提升未來無線系統(tǒng)的性能，并助力完成環(huán)境中的實(shí)體數(shù)字虛擬化，催生更多的應(yīng)用場(chǎng)景。rPJesmc

例如構(gòu)筑虛擬城市、智慧城市、環(huán)境污染源、空氣含量監(jiān)測(cè)和顆粒物（如PM2.5）成分分析等場(chǎng)景應(yīng)用。rPJesmc

（6）普惠智能rPJesmc

到2030年，越來越多的個(gè)人和家用設(shè)備、各種城市傳感器、無人駕駛車輛、智能機(jī)器人等都將成為新型智能終端。不同于傳統(tǒng)的智能手機(jī)，這些新型終端不僅可以支持高速數(shù)據(jù)傳輸，還可以實(shí)現(xiàn)不同類型智能設(shè)備間的協(xié)作與學(xué)習(xí)?？梢韵胂螅磥碚麄€(gè)社會(huì)通過6G網(wǎng)絡(luò)連接起來的設(shè)備數(shù)量將到達(dá)萬億級(jí)，這些智能體設(shè)備通過不斷的學(xué)習(xí)、交流、合作和競(jìng)爭(zhēng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物理世界運(yùn)行及發(fā)展的超高效率模擬和預(yù)測(cè)，并給出最優(yōu)決策。rPJesmc

6G的智能設(shè)計(jì)還可以為無人機(jī)集群、智能機(jī)器人等無人系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)動(dòng)作策略，讓無人終端高效、精準(zhǔn)地利用資源，實(shí)現(xiàn)高效控制與高精度定位。圖像、語音、溫度等數(shù)據(jù)也可以用于智能學(xué)習(xí)與協(xié)作，AI將把局部數(shù)據(jù)連接起來，在特定環(huán)境下實(shí)現(xiàn)不同智能終端之間可靠、低時(shí)延的通信和協(xié)作，并且通過大數(shù)據(jù)不斷學(xué)習(xí)持續(xù)提升工作效率和準(zhǔn)確性。rPJesmc

（7）數(shù)字孿生rPJesmc

通過在數(shù)字世界挖掘豐富的歷史和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，借助先進(jìn)的算法模型產(chǎn)生感知和認(rèn)知智能, 數(shù)字世界能夠?qū)ξ锢韺?shí)體或者過程實(shí)現(xiàn)模擬、驗(yàn)證、預(yù)測(cè)、控制，從而獲得物理世界的最優(yōu)狀態(tài)。rPJesmc

在醫(yī)療領(lǐng)域，醫(yī)療系統(tǒng)可以利用數(shù)字孿生人體的信息，做出疾病診斷并預(yù)判最佳治療方案；在工業(yè)領(lǐng)域，通過數(shù)字域優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，可降低成本并提高效率；在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，利用數(shù)字孿生進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的模擬和推演，可以提前預(yù)知不利因素，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的能力與土地利用效率；在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維領(lǐng)域，通過數(shù)字域和物理域的閉環(huán)交互、認(rèn)知智能、以及自動(dòng)化運(yùn)維等操作，網(wǎng)絡(luò)可快速適應(yīng)復(fù)雜多變的動(dòng)態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)規(guī)劃、建設(shè)、監(jiān)控、優(yōu)化和自愈等運(yùn)維全生命周期的“自治”。rPJesmc

（8）全域覆蓋rPJesmc

隨著業(yè)務(wù)的逐漸融合和部署場(chǎng)景的不斷擴(kuò)展，地面蜂窩網(wǎng)與包括高軌衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、中低軌衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、高空平臺(tái)、無人機(jī)在內(nèi)的空間網(wǎng)絡(luò)相互融合，將構(gòu)建起全球廣域覆蓋的空天地一體化三維立體網(wǎng)絡(luò)，為用戶提供無盲區(qū)的寬帶移動(dòng)通信服務(wù)。rPJesmc

全域覆蓋將實(shí)現(xiàn)全時(shí)全地域的寬帶接入能力，為偏遠(yuǎn)地區(qū)、飛機(jī)、無人機(jī)、汽車、輪船等提供寬帶接入服務(wù)；為全球沒有地面網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地區(qū)提供廣域物聯(lián)網(wǎng)接入，保障應(yīng)急通信、農(nóng)作物監(jiān)控、珍稀動(dòng)物無人區(qū)監(jiān)控、海上浮標(biāo)信息收集、遠(yuǎn)洋集裝箱信息收集等服務(wù)；提供精度為厘米級(jí)的高精度定位，實(shí)現(xiàn)高精度導(dǎo)航、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)等服務(wù)；此外，通過高精度地球表面成像，可實(shí)現(xiàn)應(yīng)急救援、交通調(diào)度等服務(wù)。rPJesmc

十大潛在關(guān)鍵技術(shù)

為滿足上述業(yè)務(wù)應(yīng)用，白皮書提出了6G十大潛在關(guān)鍵技術(shù)方向，包括：rPJesmc

（1）內(nèi)生智能的新空口和新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)rPJesmc

第一， 內(nèi)生智能的新型空口，即深度融合人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，將打破現(xiàn)有無線空口模塊化的設(shè)計(jì)框架，實(shí)現(xiàn)無線環(huán)境、資源、干擾、業(yè)務(wù)和用戶等多維特性的深度挖掘和利用，顯著提升無線網(wǎng)絡(luò)的高效性、可靠性、實(shí)時(shí)性和安全性，并實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的自主運(yùn)行和自我演進(jìn)。rPJesmc

第二，內(nèi)生智能的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，即充分利用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的通信、計(jì)算和感知能力，通過分布式學(xué)習(xí)、群智式協(xié)同以及云邊端一體化算法部署，使得6G網(wǎng)絡(luò)原生支持各類AI應(yīng)用，構(gòu)建新的生態(tài)和以用戶為中心的業(yè)務(wù)體驗(yàn)。關(guān)鍵技術(shù)rPJesmc

（2）增強(qiáng)型無線空口技術(shù)rPJesmc

包括無線空口物理層基礎(chǔ)技術(shù)、超大規(guī)模MIMO技術(shù)、帶內(nèi)全雙工技術(shù)。rPJesmc

6G應(yīng)用場(chǎng)景更加多樣化，性能指標(biāo)更為多元化，為滿足相應(yīng)場(chǎng)景對(duì)吞吐量/時(shí)延/性能的需求，需要對(duì)空口物理層基礎(chǔ)技術(shù)進(jìn)行針對(duì)性的設(shè)計(jì)。在調(diào)制編碼技術(shù)方面，需要形成統(tǒng)一的編譯碼架構(gòu)，并兼顧多元化通信場(chǎng)景需求；在新波形技術(shù)方面，需要采用不同的波形方案設(shè)計(jì)來滿足6G更加復(fù)雜多變的應(yīng)用場(chǎng)景及性能需求；在多址接入技術(shù)方面，非正交多址接入技術(shù)將成為研究熱點(diǎn)，并將會(huì)從信號(hào)結(jié)構(gòu)和接入流程等方面進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。rPJesmc

超大規(guī)模MIMO技術(shù)是大規(guī)模MIMO技術(shù)的進(jìn)一步演進(jìn)升級(jí)，它可以在更加多樣的頻率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)更高的頻譜效率、更廣更靈活的網(wǎng)絡(luò)覆蓋、更高的定位精度和更高的能量效率。rPJesmc

帶內(nèi)全雙工技術(shù)通過在相同的載波頻率上，同時(shí)發(fā)射、同時(shí)接收電磁波信號(hào)，與傳統(tǒng)的FDD、TDD等雙工方式相比，不僅可以有可效提升系統(tǒng)頻譜效率，還可以實(shí)現(xiàn)傳輸資源更加靈活的配置。rPJesmc

（3）新物理維度無線傳輸技術(shù)rPJesmc

包括智能超表面技術(shù)、軌道角動(dòng)量技術(shù)和智能全息無線電技術(shù)等。rPJesmc

智能超表面技術(shù)（RIS）采用可編程新型亞波長(zhǎng)二維超材料，通過數(shù)字編碼對(duì)電磁波進(jìn)行主動(dòng)的智能調(diào)控，形成幅度、相位、極化和頻率可控制的電磁場(chǎng)。rPJesmc

軌道角動(dòng)量（OAM）是電磁波固有物理量，同時(shí)也是無線傳輸?shù)男戮S度。利用不同模態(tài)OAM電磁波的正交特性可大幅提升系統(tǒng)頻譜效率。rPJesmc

智能全息無線電(IHR)是利用電磁波的全息干涉原理實(shí)現(xiàn)電磁空間的動(dòng)態(tài)重構(gòu)和實(shí)時(shí)精密調(diào)控，將實(shí)現(xiàn)從射頻全息到光學(xué)全息的映射，通過射頻空間譜全息和全息空間波場(chǎng)合成技術(shù)實(shí)現(xiàn)超高分辨率空間復(fù)用，可滿足超高頻譜效率、超高流量密度和超高容量需求。rPJesmc

（4）新型頻譜使用技術(shù)rPJesmc

包括太赫茲通信技術(shù)和可見光通信技術(shù)。rPJesmc

太赫茲頻段（0.1~10THz）位于微波與光波之間，頻譜資源極為豐富，具有傳輸速率高、抗干擾能力強(qiáng)和易于實(shí)現(xiàn)通信探測(cè)一體化等特點(diǎn)，重點(diǎn)滿足Tbps量級(jí)大容量、超高傳輸速率的系統(tǒng)需求。rPJesmc

可見光通信指利用從400THz到800THz的超寬頻譜的高速通信方式，具有無需授權(quán)、高保密、綠色和無電磁輻射的特點(diǎn)。rPJesmc

（5）通信感知一體化技術(shù)等新型無線技術(shù)rPJesmc

其設(shè)計(jì)理念是要讓無線通信和無線感知兩個(gè)獨(dú)立的功能在同一系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)且互惠互利。一方面，通信系統(tǒng)可以利用相同的頻譜甚至復(fù)用硬件或信號(hào)處理模塊完成不同類型的感知服務(wù)。另一方面，感知結(jié)果可用于輔助通信接入或管理，提高服務(wù)質(zhì)量和通信效率。rPJesmc

（6）分布式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)rPJesmc

分布式自治的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)涉及多方面的關(guān)鍵技術(shù)，包括：去中心化和以用戶為中心的控制和管理；深度邊緣節(jié)點(diǎn)及組網(wǎng)技術(shù)；需求驅(qū)動(dòng)的輕量化接入網(wǎng)架構(gòu)設(shè)計(jì)、智能化控制機(jī)制及無線資源管理；網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)與業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)解耦；網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算和存儲(chǔ)等網(wǎng)絡(luò)資源的動(dòng)態(tài)共享和部署；支持任務(wù)為中心的智能連接，具備自生長(zhǎng)、自演進(jìn)能力的智能內(nèi)生架構(gòu)；支持具有隱私保護(hù)、可靠、高吞吐量區(qū)塊鏈的架構(gòu)設(shè)計(jì)；可信的數(shù)據(jù)治理等。rPJesmc

（7）確定性網(wǎng)絡(luò)rPJesmc

新一代信息技術(shù)與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)級(jí)操作技術(shù)的融合促使移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)向“確定性網(wǎng)絡(luò)”演進(jìn)。工業(yè)制造、車聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)等時(shí)延敏感類業(yè)務(wù)的發(fā)展，對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能提出了確定性需求，包括：端到端的及時(shí)交付，即確定的最小和最大延遲以及延遲抖動(dòng)；各種運(yùn)行狀態(tài)下有界的丟包率；數(shù)據(jù)交付時(shí)有上限的亂序等。rPJesmc

（8）算力感知網(wǎng)絡(luò)rPJesmc

為了滿足未來網(wǎng)絡(luò)新型業(yè)務(wù)以及計(jì)算輕量化、動(dòng)態(tài)化的需求，網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算的融合已經(jīng)成為新的發(fā)展趨勢(shì)。業(yè)界提出了算力感知網(wǎng)絡(luò)（或簡(jiǎn)稱算力網(wǎng)絡(luò)）的理念：將云邊端多樣的算力通過網(wǎng)絡(luò)化的方式連接與協(xié)同，實(shí)現(xiàn)計(jì)算與網(wǎng)絡(luò)的深度融合及協(xié)同感知，達(dá)到算力服務(wù)的按需調(diào)度和高效共享。rPJesmc

（9）星地一體融合組網(wǎng)rPJesmc

星地一體的融合組網(wǎng)將不是衛(wèi)星、飛行器與地面網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)單互聯(lián)，而是空基、天基、地基網(wǎng)絡(luò)的深度融合，構(gòu)建包含統(tǒng)一終端、統(tǒng)一空口協(xié)議和組網(wǎng)協(xié)議的服務(wù)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，在任何地點(diǎn)、任何時(shí)間、以任何方式提供信息服務(wù)，實(shí)現(xiàn)滿足天基、空基、地基等各類用戶統(tǒng)一終端設(shè)備的接入與應(yīng)用。rPJesmc

（10）網(wǎng)絡(luò)內(nèi)生安全rPJesmc

傳統(tǒng)的安全信任模型已經(jīng)不能滿足6G安全的需求，需要支持中心化的、第三方背書的以及去中心化的多種信任模式共存。rPJesmc

未來的6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將更趨于分布式，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力貼近用戶端提供，這將改變單純中心式的安全架構(gòu)；感知通信、全息感知等全新的業(yè)務(wù)體驗(yàn)，以用戶為中心提供獨(dú)具特色的服務(wù)，要求提供多模、跨域的安全可信體系，傳統(tǒng)的“外掛式”、“補(bǔ)丁式”網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制對(duì)抗未來6G網(wǎng)絡(luò)潛在的攻擊與安全隱患更具挑戰(zhàn)。rPJesmc

小結(jié)：兵馬未動(dòng)，“研發(fā)”先行

放眼全球，全球6G發(fā)展尚處于早期研究階段，3GPP 6G技術(shù)預(yù)研與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)計(jì)于2025年后啟動(dòng)。但我國(guó)相關(guān)企業(yè)6G探索已經(jīng)起步，例如華為在加拿大和法國(guó)成立6G研發(fā)實(shí)驗(yàn)室和研發(fā)中心。中興通訊成立了專門團(tuán)隊(duì)，主攻6G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與6G使能技術(shù)。rPJesmc

目前，多數(shù)企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)依托毫米波太赫茲產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟，聚焦6G太赫茲通信技術(shù)領(lǐng)域。例如，之江實(shí)驗(yàn)室、華訊方舟、四創(chuàng)電子、亨通光電、大恒科技等公司，正在紛紛布局太赫茲無線傳輸、光譜儀、網(wǎng)絡(luò)連接器、基站用PCB等技術(shù)和產(chǎn)品。rPJesmc

責(zé)任編輯：MomorPJesmc

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