6G将有哪些重点应用场景?

本文转自：人民邮电报

　　自2019年10月31日中国正式开始5G商用以来，各行业对于更加先进、智能的通信系统需求愈加迫切，现有的5G能力部分已无法满足最新的需求，对于6G技术的研究逐步提上日程。因此，结合6G技术最新演进趋势，我们可以探讨未来6G将有哪些重点应用场景。

　　6G技术在原有的5G技术基础上进行了进一步的能力拓展增强，增强移动宽带、海量物联网、低时延高可靠是5G的三大典型场景，IMT-2030（6G）推进组认为，6G将在这三大典型场景的基础上进一步构建超级无线宽带、超大规模连接、极其可靠通信能力，并拓展感知和智能服务新场景，即通信感知融合和普惠智能。此外，6G服务范围也将进一步扩展至空天地，实现全球立体覆盖。

　　超级无线宽带

　　超级无线宽带是增强型移动宽带（eMBB）的演进和扩展，将极大提升以人为中心的沉浸式通信体验，并且可在全球任意地点实现无缝覆盖。典型的应用场景可包括沉浸式XR、通感互联、全息通信等，这些应用对于峰值速率、用户体验速率、频谱效率等有着相比5G的更高要求。同时，全域覆盖将支持全时全地域的无线宽带接入，在空天地一体化网络中提供无缝切换、高移动性和高质量用户体验。

　　典型应用包括沉浸式云XR。扩展现实（XR）是虚拟现实（VR）、增强现实（AR）、混合现实（MR）等的统称。通过云化XR技术，将显著降低XR终端设备的性能要求，摆脱线缆束缚，XR终端将更轻便、沉浸、智能，更有利于商业应用。根据虚拟现实产业推进会测算，虚拟现实用户体验要达到完全沉浸式水平，角分辨率需达60ppd，帧率不低于120Hz，视场角不低于130°，每像素12bit，且能够在一定程度上消解调焦冲突引发的眩晕感，按压缩比100计算，吞吐量需求约为3.8Gbps。

　　极其可靠通信

　　极其可靠通信将在低时延高可靠通信（uRLLC）的基础上进一步增强能力。典型应用包括智能化工业领域的机器人协作、无人机群和各种人机实时交互操作，智能交通系统中的全功能自动驾驶，精准医疗中的个性化“数字人”及远程医疗手术。相比5G，6G具备更好的中高速数据传输和超高精度定位能力，能够满足机器协同交互类应用对于抖动、时间同步、稳定性等方面极高的需求。

　　未来机器控制场景将实现人机物与环境多维度协作，逐步从智慧工厂向智慧农业、智慧城市、智慧交通等多领域拓展，从封闭场景走向开放场景，需要更加精准的感知能力、更准确的控制指令执行，对于通信的可靠性、确定性提出更高要求。

　　超大规模连接

　　在5G海量物联网通信（mMTC）基础上，超大规模连接对象将包括部署在智慧城市、智慧生活、智慧交通、智慧农业、智能制造等场景的各类设备，典型应用包括远程抄表、环境监测、智能灯杆互联等。超大规模连接的场景特点是连网设备数量巨大，但其中大部分可能仅产生零星散发的流量。与5G中仅支持大规模设备的低速率传输相比，6G超大规模连接设备的传输速率将从低到高不等。

　　典型应用包括数字孪生。当前数字孪生应用仍处于建模分析和情景仿真阶段，未来6G时代，随着感知、通信和人工智能技术的不断发展，将进一步演进到自我学习、自我优化、虚实共生的发展阶段，实现虚拟化的孪生数字世界。数字孪生需要6G网络拥有万亿级的设备连接能力并满足亚毫秒级的时延要求，以便能够精确实时地捕捉物理世界的细微变化。通过网络数据模型和标准接口并辅以自纠错和自生成的能力，使得数据质量得到保障。此外，6G网络还需要达到Tbps的传输速率以保证精准的建模和仿真验证的数据量要求，通过快速的迭代寻优和决策，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新增典型场景，感知和通信的集成将提供高精度定位、环境重构、成像等多元化能力，极大促进超高分辨率和精度的应用需求，如超高精度定位、高分辨率实时无线地图构建、基于设备甚至无设备的被动目标定位、环境重建和监控、手势和动作识别、产品缺陷监控等。

　　典型应用包括多维感知。多维感知主要是通过通信信号实现对目标的检测、定位、识别、成像等感知功能，从而获取周边环境信息，完成对环境中实体的数字虚拟化。典型应用包括精准定位、环境重构、自动驾驶等。

　　普惠智能服务

　　普惠智能服务是6G的新增典型场景，依托网络对需要进行高效分布式智能学习或推理的智能化服务提供集成化的通信和AI算力。它不仅服务于特定应用，还将服务于未来整个通信系统，提高网络整体的性能和效率。该场景的典型应用包括数字孪生数据训练和推理过程中的图像识别、生成和预测，执行复杂任务的机器人协作，以及智能交互中人类和机器之间知识传递与技能模式学习。典型应用包括智慧交互。智慧交互场景中，智能体会产生主动的智慧交互行为，融合语音、人脸、手势、生理信号等多种信息，实现情感判断与反馈智能，这将导致数据处理量大幅增加。为了实现智能体对于人类的实时交互与反馈，传输时延要小于1ms，用户体验速率将大于10Gbps，可靠性指标需进一步提高到99.99999％。

　　最后，6G演进需要5G商用的成功。全球移动通信已进入5G商用阶段，回顾移动通信发展历程，1G到2G时代语音和短信业务获得发展，3G到4G时代移动互联网业务得到蓬勃发展，5G将应用场景从移动互联网进一步向物联网领域拓展。当前阶段，5G能否挖掘出成功的商用案例并在垂直行业领域广泛应用，将决定运营商是否有足够的动力进一步推动5G向6G演进。根据当前5G行业应用的拓展情况，IMT-2030（6G）推进组按照现有5G发展进程预测，3GPP国际标准组织于2025年后启动6G国际技术标准研制，大约在2030年实现6G商用。

　　未来，6G应用场景也可能存在较大变化。随着2022年底开始的大模型浪潮，苹果在2023年底正式发售Apple Vision Pro，科技应用端的创新相比前两年开始提速，基于IMT-2030（6G）推进组研究总结的应用场景也存在着较大变化可能，我们将持续跟踪6G最新的变化，持续推出行业最新的观察与思考。