自2019年10月31日中國(guó)正式開(kāi)始5G商用以來(lái)，各行業(yè)對(duì)于更加先進(jìn)、智能的通信系統(tǒng)需求愈加迫切，現(xiàn)有的5G能力部分已無(wú)法滿(mǎn)足最新的需求，對(duì)于6G技術(shù)的研究逐步提上日程。因此，結(jié)合6G技術(shù)最新演進(jìn)趨勢(shì)，我們可以探討未來(lái)6G將有哪些重點(diǎn)應(yīng)用場(chǎng)景。
6G技術(shù)在原有的5G技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行了進(jìn)一步的能力拓展增強(qiáng)，增強(qiáng)移動(dòng)寬帶、海量物聯(lián)網(wǎng)、低時(shí)延高可靠是5G的三大典型場(chǎng)景，IMT-2030（6G）推進(jìn)組認(rèn)為，6G將在這三大典型場(chǎng)景的基礎(chǔ)上進(jìn)一步構(gòu)建超級(jí)無(wú)線(xiàn)寬帶、超大規(guī)模連接、極其可靠通信能力，并拓展感知和智能服務(wù)新場(chǎng)景，即通信感知融合和普惠智能。此外，6G服務(wù)范圍也將進(jìn)一步擴(kuò)展至空天地，實(shí)現(xiàn)全球立體覆蓋。
超級(jí)無(wú)線(xiàn)寬帶
超級(jí)無(wú)線(xiàn)寬帶是增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶（eMBB）的演進(jìn)和擴(kuò)展，將極大提升以人為中心的沉浸式通信體驗(yàn)，并且可在全球任意地點(diǎn)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫覆蓋。典型的應(yīng)用場(chǎng)景可包括沉浸式XR、通感互聯(lián)、全息通信等，這些應(yīng)用對(duì)于峰值速率、用戶(hù)體驗(yàn)速率、頻譜效率等有著相比5G的更高要求。同時(shí)，全域覆蓋將支持全時(shí)全地域的無(wú)線(xiàn)寬帶接入，在空天地一體化網(wǎng)絡(luò)中提供無(wú)縫切換、高移動(dòng)性和高質(zhì)量用戶(hù)體驗(yàn)。
典型應(yīng)用包括沉浸式云XR。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(chēng)。通過(guò)云化XR技術(shù)，將顯著降低XR終端設(shè)備的性能要求，擺脫線(xiàn)纜束縛，XR終端將更輕便、沉浸、智能，更有利于商業(yè)應(yīng)用。根據(jù)虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)推進(jìn)會(huì)測(cè)算，虛擬現(xiàn)實(shí)用戶(hù)體驗(yàn)要達(dá)到完全沉浸式水平，角分辨率需達(dá)60ppd，幀率不低于120Hz，視場(chǎng)角不低于130°，每像素12bit，且能夠在一定程度上消解調(diào)焦沖突引發(fā)的眩暈感，按壓縮比100計(jì)算，吞吐量需求約為3.8Gbps。
極其可靠通信
極其可靠通信將在低時(shí)延高可靠通信（uRLLC）的基礎(chǔ)上進(jìn)一步增強(qiáng)能力。典型應(yīng)用包括智能化工業(yè)領(lǐng)域的機(jī)器人協(xié)作、無(wú)人機(jī)群和各種人機(jī)實(shí)時(shí)交互操作，智能交通系統(tǒng)中的全功能自動(dòng)駕駛，精準(zhǔn)醫(yī)療中的個(gè)性化“數(shù)字人”及遠(yuǎn)程醫(yī)療手術(shù)。相比5G，6G具備更好的中高速數(shù)據(jù)傳輸和超高精度定位能力，能夠滿(mǎn)足機(jī)器協(xié)同交互類(lèi)應(yīng)用對(duì)于抖動(dòng)、時(shí)間同步、穩(wěn)定性等方面極高的需求。
未來(lái)機(jī)器控制場(chǎng)景將實(shí)現(xiàn)人機(jī)物與環(huán)境多維度協(xié)作，逐步從智慧工廠向智慧農(nóng)業(yè)、智慧城市、智慧交通等多領(lǐng)域拓展，從封閉場(chǎng)景走向開(kāi)放場(chǎng)景，需要更加精準(zhǔn)的感知能力、更準(zhǔn)確的控制指令執(zhí)行，對(duì)于通信的可靠性、確定性提出更高要求。
超大規(guī)模連接
在5G海量物聯(lián)網(wǎng)通信（mMTC）基礎(chǔ)上，超大規(guī)模連接對(duì)象將包括部署在智慧城市、智慧生活、智慧交通、智慧農(nóng)業(yè)、智能制造等場(chǎng)景的各類(lèi)設(shè)備，典型應(yīng)用包括遠(yuǎn)程抄表、環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能燈桿互聯(lián)等。超大規(guī)模連接的場(chǎng)景特點(diǎn)是連網(wǎng)設(shè)備數(shù)量巨大，但其中大部分可能僅產(chǎn)生零星散發(fā)的流量。與5G中僅支持大規(guī)模設(shè)備的低速率傳輸相比，6G超大規(guī)模連接設(shè)備的傳輸速率將從低到高不等。
典型應(yīng)用包括數(shù)字孿生。當(dāng)前數(shù)字孿生應(yīng)用仍處于建模分析和情景仿真階段，未來(lái)6G時(shí)代，隨著感知、通信和人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，將進(jìn)一步演進(jìn)到自我學(xué)習(xí)、自我優(yōu)化、虛實(shí)共生的發(fā)展階段，實(shí)現(xiàn)虛擬化的孿生數(shù)字世界。數(shù)字孿生需要6G網(wǎng)絡(luò)擁有萬(wàn)億級(jí)的設(shè)備連接能力并滿(mǎn)足亞毫秒級(jí)的時(shí)延要求，以便能夠精確實(shí)時(shí)地捕捉物理世界的細(xì)微變化。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)模型和標(biāo)準(zhǔn)接口并輔以自糾錯(cuò)和自生成的能力，使得數(shù)據(jù)質(zhì)量得到保障。此外，6G網(wǎng)絡(luò)還需要達(dá)到Tbps的傳輸速率以保證精準(zhǔn)的建模和仿真驗(yàn)證的數(shù)據(jù)量要求，通過(guò)快速的迭代尋優(yōu)和決策，按需采取集中式或分布式的智能生成模式。
通信感知融合
通信感知融合是6G新增典型場(chǎng)景，感知和通信的集成將提供高精度定位、環(huán)境重構(gòu)、成像等多元化能力，極大促進(jìn)超高分辨率和精度的應(yīng)用需求，如超高精度定位、高分辨率實(shí)時(shí)無(wú)線(xiàn)地圖構(gòu)建、基于設(shè)備甚至無(wú)設(shè)備的被動(dòng)目標(biāo)定位、環(huán)境重建和監(jiān)控、手勢(shì)和動(dòng)作識(shí)別、產(chǎn)品缺陷監(jiān)控等。
典型應(yīng)用包括多維感知。多維感知主要是通過(guò)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，從而獲取周邊環(huán)境信息，完成對(duì)環(huán)境中實(shí)體的數(shù)字虛擬化。典型應(yīng)用包括精準(zhǔn)定位、環(huán)境重構(gòu)、自動(dòng)駕駛等。
普惠智能服務(wù)
普惠智能服務(wù)是6G的新增典型場(chǎng)景，依托網(wǎng)絡(luò)對(duì)需要進(jìn)行高效分布式智能學(xué)習(xí)或推理的智能化服務(wù)提供集成化的通信和AI算力。它不僅服務(wù)于特定應(yīng)用，還將服務(wù)于未來(lái)整個(gè)通信系統(tǒng)，提高網(wǎng)絡(luò)整體的性能和效率。該場(chǎng)景的典型應(yīng)用包括數(shù)字孿生數(shù)據(jù)訓(xùn)練和推理過(guò)程中的圖像識(shí)別、生成和預(yù)測(cè)，執(zhí)行復(fù)雜任務(wù)的機(jī)器人協(xié)作，以及智能交互中人類(lèi)和機(jī)器之間知識(shí)傳遞與技能模式學(xué)習(xí)。典型應(yīng)用包括智慧交互。智慧交互場(chǎng)景中，智能體會(huì)產(chǎn)生主動(dòng)的智慧交互行為，融合語(yǔ)音、人臉、手勢(shì)、生理信號(hào)等多種信息，實(shí)現(xiàn)情感判斷與反饋智能，這將導(dǎo)致數(shù)據(jù)處理量大幅增加。為了實(shí)現(xiàn)智能體對(duì)于人類(lèi)的實(shí)時(shí)交互與反饋，傳輸時(shí)延要小于1ms，用戶(hù)體驗(yàn)速率將大于10Gbps，可靠性指標(biāo)需進(jìn)一步提高到99.99999％。
最后，6G演進(jìn)需要5G商用的成功。全球移動(dòng)通信已進(jìn)入5G商用階段，回顧移動(dòng)通信發(fā)展歷程，1G到2G時(shí)代語(yǔ)音和短信業(yè)務(wù)獲得發(fā)展，3G到4G時(shí)代移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)得到蓬勃發(fā)展，5G將應(yīng)用場(chǎng)景從移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)一步向物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域拓展。當(dāng)前階段，5G能否挖掘出成功的商用案例并在垂直行業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，將決定運(yùn)營(yíng)商是否有足夠的動(dòng)力進(jìn)一步推動(dòng)5G向6G演進(jìn)。根據(jù)當(dāng)前5G行業(yè)應(yīng)用的拓展情況，IMT-2030（6G）推進(jìn)組按照現(xiàn)有5G發(fā)展進(jìn)程預(yù)測(cè)，3GPP國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織于2025年后啟動(dòng)6G國(guó)際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研制，大約在2030年實(shí)現(xiàn)6G商用。
未來(lái)，6G應(yīng)用場(chǎng)景也可能存在較大變化。隨著2022年底開(kāi)始的大模型浪潮，蘋(píng)果在2023年底正式發(fā)售Apple Vision Pro，科技應(yīng)用端的創(chuàng)新相比前兩年開(kāi)始提速，基于IMT-2030（6G）推進(jìn)組研究總結(jié)的應(yīng)用場(chǎng)景也存在著較大變化可能，我們將持續(xù)跟蹤6G最新的變化，持續(xù)推出行業(yè)最新的觀察與思考。（作者 徐浩神）
（責(zé)任編輯：蔡文斌）
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