展望2030年及更远的未来,人类社会正加速步入一个全新的智能化时代。在这个时代背景下,社会服务将趋于均衡与高端化,社会治理将实现科学化与精准化,而社会发展则将秉持绿色与节能的理念。移动通信作为驱动社会经济数字化和信息化水平提升的核心引擎,其代际跃迁不仅深刻变革着人们的生活方式,更将成为构筑未来智能社会的基石。
当前,全球主要国家已纷纷启动六代移动通信系统(6G)的前瞻研究。业界正积极探索未来IMT系统的应用场景与关键性能指标,并展开潜在核心技术预研。国际电信联盟无线电通信部门5D工作组(ITU-R WP5D)在2022年6月的第41次会议期间完成了《未来技术趋势研究报告》,并计划于2023年6月完成《未来IMT愿景需求建议书》,这标志着6G国际标准化的进程正稳步推进。
本文将结合当前国内外研究进展,在6G总体愿景的基础上,重点阐述未来6G的典型应用场景、主要能力指标,并对业界重点关注的创新型潜在关键技术进行深入分析。
1. 6G总体愿景:构建智能普惠的人类社会
面向2030年及以后,在社会宏观发展进步、经济高质量提升以及环境可持续发展等多重因素的共同驱动下,人类社会将全面迈入智能化时代。前所未有的场景与应用需求将极大地拓展移动通信网络的服务边界。6G将作为连接智能生产与生活的核心纽带,强力支撑智能普惠人类社会的构建。
6G的核心特质与能力延伸:
• 深度融合: 6G将与人工智能、大数据、云计算等新一代网络信息技术深度融合,形成协同效应,实现更智能、更高效的网络服务。
• 全频谱利用: 充分利用低、中、高频段乃至太赫兹等全频谱资源,以满足不同场景和业务应用的多元化需求。
• 空天地海一体化覆盖: 实现空天地海一体化的全球无缝立体覆盖,确保随时随地、安全可靠地满足“人机物”的无限连接需求。
• 超越5G的服务能力: 6G将为5G网络难以实现的全新业务应用提供强大能力支撑,包括但不限于:
• 沉浸式云XR(扩展现实): 提供极致的虚拟现实、增强现实和混合现实体验,将物理与虚拟世界无缝连接。
• 全息通信: 实现真三维的全息影像实时传输与交互。
• 感官互联: 超越视觉和听觉,实现触觉、嗅觉等感官信息的传输与交互。
• 智慧交互: 支持更自然、更直观的人机交互方式。
• 通信感知一体化: 网络不仅是通信管道,更具备高精度感知能力,提供环境洞察与定位服务。
• 普惠智能: 实现智能计算能力无处不在、按需接入。
• 数字孪生: 实时映射物理世界的数字副本,实现高精度仿真与预测。
• 全域覆盖: 消除通信盲区,确保地球上任何角落的连接。
• 精密机器控制: 为工业自动化、远程医疗等提供超高精度、超低时延的控制能力。
2. 6G的5个典型场景:拓宽通信边界,赋能全域智能
5G的三大典型场景——增强型移动宽带(eMBB)、超可靠和低延迟通信(URLLC)、大规模机器类型通信(mMTC)——极大地推动了当前数字社会的进程。然而,面向2030年及更远的未来,6G将在这些基础上持续演进并显著扩展其服务能力与范围。
6G不仅将提供以人为中心的极致沉浸式交互体验和高效可靠的物联网连接,其服务范围也将从地面延伸至全球立体覆盖。更重要的是,6G将超越传统通信的界限,开辟出全新的感知服务和智能化服务场景。展望2030年及以后,6G的典型场景将围绕以下五个核心方向展开:
1. 沉浸式普适体验(Immersive Ubiquitous Experiences): 目标是打造极致以人为中心的通信体验,提供超高清、多模态、感官互联的沉浸式交互,例如全息通信、云XR、感官互联等,让数字世界与物理世界无缝融合。
2. 智能泛在互联(Intelligent Omnipresent Connectivity): 在超高连接密度和超高性能物联网的基础上,实现万物互联的深度智能化,支持海量智能设备的高效协同和自治。
3. 泛在智算服务(Ubiquitous Intelligent Computing): 通信网络将与计算能力深度融合,实现计算资源的泛在分布和按需调用,支持边缘智能、云边协同,将智能服务普惠到网络的每一个角落。
4. 通信感知一体化(Integrated Communications & Sensing): 强调通信网络不仅仅传输信息,更具备对环境、对象和运动状态的高精度感知能力,例如融合通信与雷达探测、高精度定位等。这将极大地拓展网络的实用价值,赋能智慧城市、自动驾驶等应用。
5. 安全可信内生(Native Security & Trust): 随着网络连接的深度广度提升,安全性与可信度将成为网络的内生属性,从设计之初就融入安全机制,确保数据隐私、网络韧性和系统可靠运行,为所有应用提供坚实的基础。
(此处可插入原文图1的描述,以图形方式直观展现这五个场景之间的关系和演进)
这些新的典型场景将共同描绘出一个高度智能化、全面连接、安全可信的未来社会图景。6G,正以其前瞻性的愿景和迭代式的创新,为人类社会的数字化和智能化转型注入磅礴动力。