2023年6G業(yè)務(wù)白皮書

6G業(yè)務(wù)白皮書202366G業(yè)務(wù)白皮書6G業(yè)務(wù)白皮書目錄6G業(yè)務(wù)白皮書 1一、 引言 2二、 6G場(chǎng)和典業(yè)務(wù) 4（一） 沉浸式信 4沉浸式展現(xiàn)實(shí)(XR) 5全息通信 7遠(yuǎn)程多官互聯(lián) 9社交互網(wǎng) 10典型應(yīng)與6G能力分析 12（二） 極高可低時(shí)通信 14全自動(dòng)和工控制作 15機(jī)器人互 17無人機(jī)作 19遠(yuǎn)程手術(shù) 22能源傳和分配 23典型應(yīng)與6G能力分析 25（三） 超大規(guī)通信 26智慧城市 27交通運(yùn)輸 293. 農(nóng)業(yè) 31智能制造 33典型應(yīng)與6G能力分析 35（四） 泛在連接 36全域覆蓋 37物聯(lián)網(wǎng) 39典型應(yīng)與6G能力分析 41（五） 人工智與通的融合 42網(wǎng)絡(luò)輔自動(dòng)駛 43醫(yī)療設(shè)自主作 45硬件設(shè)計(jì)算載 47數(shù)字孿生 49面向復(fù)任務(wù)協(xié)作人 51典型應(yīng)與6G能力分析 53（六） 感知和信的合 55智能導(dǎo)航 57智慧姿識(shí)別 59智慧跟蹤 61XR空構(gòu)建 63典型應(yīng)與6G能力分析 65三、 結(jié)論與望 666G業(yè)務(wù)白皮書6G業(yè)務(wù)白皮書--一、 引言1G5G5G5G6G6G5G20216G白皮書V1.06G6G3年6MT面向0U6G6G6G5G36G6G場(chǎng)景，“X6G"3+6+X20216GV1.0》以U6G"的設(shè)計(jì)使得6G過將X6G6G最后，"X6GX3+6+X6G6G6G6G二、6G場(chǎng)景和典型業(yè)務(wù)（一）沉浸式通信20305GeMBB2]。6G6G作為一種新興的通信方式，沉浸式通信主要體現(xiàn)在沉浸式擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)XR6G6G沉浸式擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)(XR)XRXR，XR目前，沉浸式擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)（XR）已被應(yīng)用到各個(gè)垂直應(yīng)用領(lǐng)域中，業(yè)務(wù)應(yīng)用被逐步擴(kuò)展到智能工廠、智慧城市、醫(yī)療健康、數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域。沉浸式擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)（XR）有效的改善了人們溝通、互動(dòng)和獲取信息的方式，使用戶能夠享受更加身臨其境和個(gè)性化的用戶體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)實(shí)物遠(yuǎn)程控制、實(shí)時(shí)虛擬現(xiàn)實(shí)等新應(yīng)用，改變?nèi)藗儨贤▍f(xié)作的方式。例如，沉浸式擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)（XR）可以實(shí)現(xiàn)影視、廣播、直播娛樂制作，使虛擬演播和虛擬制作成為行業(yè)主流；實(shí)現(xiàn)虛擬會(huì)議、互動(dòng)營(yíng)銷、遠(yuǎn)程協(xié)作、虛擬報(bào)告會(huì)和產(chǎn)品發(fā)布會(huì)等模式，為用戶提供真實(shí)的環(huán)境和大規(guī)模的多人互動(dòng)與沉浸式感官體驗(yàn)。2.1-1XRXRGbps量級(jí)；云化XR10ms，5G6G6G（XR）為了減輕UE視頻壓縮與解壓，6G6G[2]。全息通信圖2.1-2全息通信示意圖5G5G6G6G6G遠(yuǎn)程多感官互聯(lián)圖2.1-3遠(yuǎn)程多感官互聯(lián)示意6G6G（社交互聯(lián)網(wǎng)社交互聯(lián)網(wǎng)是指利用互聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來支持和促進(jìn)人與人之6G6G真實(shí)的社交體驗(yàn)6G6G圖2.1-4社交互聯(lián)網(wǎng)示意圖6G6G社交互泛在社交互動(dòng)6G同時(shí)，6G6GAI典型應(yīng)用與6G6G6G6G2.1-16G典型應(yīng)用6G能力能力需求沉浸式擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)（XR）用戶體驗(yàn)速率Gbps量級(jí)時(shí)延10ms以下定位精度厘米級(jí)全息通信峰值速率Tbps量級(jí)用戶體驗(yàn)速率幾十Gbps時(shí)延10ms以下定位精度厘米級(jí)感知相關(guān)能力多維度感知，如位置、速度、定位、成像、映射等傳感應(yīng)用遠(yuǎn)程多感官互聯(lián)用戶體驗(yàn)速率100Mbps時(shí)延20ms以下可靠性99.999%感知相關(guān)能力姿勢(shì)識(shí)別社交互聯(lián)網(wǎng)用戶體驗(yàn)速率500Mbit/s區(qū)域流量容量30~50Mit//m2安全隱私彈性性能用戶隱私和數(shù)據(jù)安全（二）極高可靠低時(shí)延通信6G5G6G6G6G6G6G來更為廣泛、更為復(fù)雜的通信場(chǎng)景,這些場(chǎng)景需要低時(shí)延和高可靠性6G6G6G6G帶來更多福祉。6G全自動(dòng)化和工業(yè)控制與操作動(dòng)作控制，5G網(wǎng)絡(luò)暫無法滿足亞毫秒甚至微秒級(jí)的時(shí)延要求及99.9999%的超高可靠性要求[3]。圖2.2-1全自動(dòng)化和工業(yè)控制與操作示意圖6G6G5G6G網(wǎng)絡(luò)和先控制與操作業(yè)務(wù)在超級(jí)可靠和低延遲通信能力條件下發(fā)揮著重要作4]。6G6G全自動(dòng)化和工業(yè)控制與操作業(yè)務(wù)倚賴于6G通信技術(shù)所提供的超低時(shí)超低時(shí)延通信6G高可靠通信6G下，6G確定性通信6G6G機(jī)器人交互6G圖2.2-2機(jī)器人交互示意圖2050605G6G6G6G6G和配合。6G在機(jī)器人交互領(lǐng)域的發(fā)展歷程尚處于初期階段，但是隨著6G技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，它將會(huì)成為機(jī)器人交互領(lǐng)域的重要驅(qū)動(dòng)力。無人機(jī)操作無人機(jī)是一種重要的高科技產(chǎn)品，近年來得到廣泛應(yīng)用和快速6G6G以下是一些例子：圖2.2-3無人機(jī)操作示意圖工業(yè)制造6G6G災(zāi)害救援6G6G間的快速數(shù)據(jù)交換和協(xié)同工作，可以提高救援效率和減少人員傷亡。城市管理6G6G農(nóng)業(yè)6G量。遠(yuǎn)程手術(shù)6G6G6G圖2.2-4遠(yuǎn)程手術(shù)示意圖5G5G6G6G技術(shù)進(jìn)行連能源傳輸和分配發(fā)展歷程展望：圖2.2-5能源傳輸與分配示意圖6G6G6G6G6G展。總之，6G技術(shù)將會(huì)為能源傳輸與分配帶來更多的創(chuàng)新和進(jìn)步，為實(shí)現(xiàn)能源的高效、可靠和可持續(xù)發(fā)展提供更加強(qiáng)大的支持和保障。典型應(yīng)用與6G這節(jié)分析中希望突出6G極高可靠低時(shí)延通信場(chǎng)景下的關(guān)鍵需6G6G2.1-26G典型應(yīng)用6G能力能力需求全自動(dòng)化和工業(yè)控制與操作時(shí)延100us~1ms可靠性99.99999%連接密度107個(gè)/km2機(jī)器人交互時(shí)延1ms可靠性>99.9999%感知相關(guān)能力支持距離/速度/角度估計(jì)、物體檢測(cè)、定位、成像、映射等傳感應(yīng)用無人機(jī)操作時(shí)延1ms可靠性99.999%定位分米級(jí)覆蓋廣域覆蓋移動(dòng)性最高200公里/小時(shí)遠(yuǎn)程手術(shù)時(shí)延1ms可靠性>99.9999%數(shù)據(jù)速率滿足4K/8K通信能源傳輸和分配時(shí)延1ms可靠性>99.999%連接密度>106個(gè)/km2（三）超大規(guī)模通信6G5G6G測(cè)量和控制的應(yīng)用程序與大量真實(shí)世界的對(duì)象相連接。6G將支持車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，6G6G6G智慧城市5G6G展將為智慧城市帶來更多的機(jī)遇和優(yōu)勢(shì)。6G5G6G6G56G:智慧環(huán)境監(jiān)測(cè)6G超智能能源管理6G系轉(zhuǎn)型。智慧生活6G6G總之，6G如交通運(yùn)輸6G6G6G交通感知6G智能交通網(wǎng)絡(luò)6G6G技術(shù)，交通數(shù)據(jù)可以進(jìn)行實(shí)時(shí)處理和智能決策，優(yōu)化交通流動(dòng)性、減少擁堵，并提供個(gè)性化的交通服務(wù)。6G監(jiān)控和導(dǎo)航6G網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)全場(chǎng)景覆蓋，包括城市道路、高速公路、鄉(xiāng)村地區(qū)等不同場(chǎng)景。無論是城市中的交通擁堵監(jiān)測(cè)和導(dǎo)航，還是鄉(xiāng)村地區(qū)的交通安全監(jiān)控，6G大規(guī)模連接都能夠提供穩(wěn)定的通信和服務(wù)。6G6G農(nóng)業(yè)智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展歷程可以追溯到早期的自動(dòng)化農(nóng)業(yè)和精確農(nóng)業(yè)。隨著信息通信技術(shù)的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能等新興技6G6G智能農(nóng)田/6G6G農(nóng)業(yè)供應(yīng)鏈管理6G農(nóng)業(yè)教育和培訓(xùn)6G通過XR6G智能制造6G6G的高容量6G6G6G個(gè)性化定制生產(chǎn)6G化定制生產(chǎn)。通過與消費(fèi)者的實(shí)時(shí)互動(dòng)和反饋，生產(chǎn)系統(tǒng)可以根據(jù)個(gè)體需求進(jìn)行快速調(diào)整和定制化生產(chǎn)。這將提高產(chǎn)品的個(gè)性化水平和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力?？绲赜騾f(xié)同生產(chǎn)6G6G跨行業(yè)融合創(chuàng)新6G6G典型應(yīng)用與6G6G6G6G要性。2.1-36G典型應(yīng)用6G能力能力需求智慧城市連接數(shù)密度108個(gè)/km2區(qū)域流量容量30~50Mit//m2覆蓋能力廣域覆蓋交通運(yùn)輸連接數(shù)密度107個(gè)/km2移動(dòng)性500~1000公里/小時(shí)覆蓋能力廣域覆蓋農(nóng)業(yè)連接數(shù)密度106個(gè)/km2區(qū)域流量容量50Mbit/s/m2移動(dòng)性200公里/小時(shí)智能制造時(shí)延1ms可靠性>99.9999%連接密度107個(gè)/km2（四）泛在連接5G6G6G有6G，6G6GHIBSUAVBS全域覆蓋6G及室內(nèi)、2D3D遠(yuǎn)程地區(qū)連接6G（如2D3D覆蓋6G2D3D高精度導(dǎo)航服務(wù)6G6G6G網(wǎng)絡(luò)中的對(duì)于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，6G網(wǎng)絡(luò)中的高精度定位技術(shù)和實(shí)時(shí)地理信息系統(tǒng)，減少資源浪費(fèi)和環(huán)境影響室內(nèi)連接6G/圖.1物聯(lián)網(wǎng)5G6G6G6G6G6G6G6G6G圖.2典型應(yīng)用與6G6G6G6G2.1-46G典型應(yīng)用6G能力能力需求全域覆蓋覆蓋能力全域覆蓋功耗極低功耗安全隱私彈性保護(hù)用戶的隱私和數(shù)據(jù)安全物聯(lián)網(wǎng)覆蓋能力廣域覆蓋連接密度106個(gè)/km2功耗極低功耗定位米級(jí)互操作能力實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)間交互感知能力支持距離/速度/角度估計(jì)、物體檢測(cè)、定位、成像、映射等傳感應(yīng)用安全隱私彈性保護(hù)用戶的隱私和數(shù)據(jù)安全（五）人工智能與通信的融合6G6G6G6GMT式推理，以及計(jì)算資源編排和鏈接等新功能。網(wǎng)絡(luò)輔助自動(dòng)駕駛5G。圖2.5-1車路協(xié)同示意圖G6GAIAIAI6G人工智6G6G網(wǎng)絡(luò)AI絡(luò)之間提供實(shí)時(shí)狀態(tài)信息交互。同時(shí)，當(dāng)車輛算力不足時(shí)，6G系統(tǒng)可輔助車輛完成高復(fù)雜AI計(jì)算任務(wù)。6G6G網(wǎng)絡(luò)根6G醫(yī)療設(shè)備自主協(xié)作醫(yī)療設(shè)備間的自主協(xié)作是智能醫(yī)療設(shè)備互聯(lián)互通的高價(jià)值場(chǎng)景當(dāng)前5G智慧醫(yī)療主要應(yīng)用于對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能需求不嚴(yán)苛以及對(duì)智能服務(wù)等級(jí)不高的智能醫(yī)療用例，如醫(yī)療影像輔助診斷、藥物研發(fā)、醫(yī)療機(jī)器人、個(gè)人健康大數(shù)據(jù)的智能分析、遠(yuǎn)程會(huì)診、遠(yuǎn)程超聲、遠(yuǎn)6GAIAIAI6G6G6G6G借助6G的高速和低延遲連接，可實(shí)現(xiàn)高智能設(shè)備遠(yuǎn)程連接，借助內(nèi)生智能能力醫(yī)生通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)遠(yuǎn)程診斷患者，并操作手術(shù)機(jī)器人完成手術(shù)過程；同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、對(duì)一線醫(yī)護(hù)人員的實(shí)時(shí)培訓(xùn)以及對(duì)醫(yī)院資產(chǎn)配置的優(yōu)化咨詢，幫助偏遠(yuǎn)地區(qū)及基層衛(wèi)生服務(wù)機(jī)構(gòu)提高醫(yī)療質(zhì)量，擴(kuò)大醫(yī)療資源的覆蓋范圍，提高醫(yī)療可及性，解決醫(yī)療資源不平衡問題。圖2.5-2醫(yī)療設(shè)備遠(yuǎn)程協(xié)作示意圖硬件設(shè)備計(jì)算卸載計(jì)算卸載是指終端設(shè)備側(cè)將計(jì)算任務(wù)卸載到外部服務(wù)器，目前主要應(yīng)用于云計(jì)算和邊緣計(jì)算中。隨著通信技術(shù)的不斷演進(jìn)，終端應(yīng)用越來越多元化和智能化，終端設(shè)備側(cè)產(chǎn)生大量原始數(shù)據(jù)，同時(shí)智能化應(yīng)用需要設(shè)備處理繁重的計(jì)算任務(wù)。但是，單個(gè)設(shè)備的計(jì)算能力和存儲(chǔ)容量有限，直接在硬件設(shè)備自身中擴(kuò)展算力的方式，會(huì)增加設(shè)備成本，同時(shí)增加設(shè)備自身重量，不利于用戶靈活佩戴。將計(jì)算任務(wù)卸載到外部服務(wù)器（云中心、邊緣計(jì)算中心等），可以突破終端設(shè)備的硬件限制，使終端在保持輕量化設(shè)備形態(tài)的同時(shí)，支持大量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，支持更復(fù)雜的計(jì)算任務(wù)。5G6GAI網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)都將具備提供分布式的高效的、AI6G6G6G6G6GXR析，以向端到端應(yīng)用服務(wù)的應(yīng)用層提供有效的輸出。6G6G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以為基于網(wǎng)絡(luò)的AIAIAIAI2.5-36G6]數(shù)字孿生5G5G網(wǎng)絡(luò)5G智能制造、智慧醫(yī)療、城市、交通、能源等領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用。隨著數(shù)字孿生業(yè)務(wù)的不斷擴(kuò)展，數(shù)字孿生的交互層信息量激5G相比，基于內(nèi)生AI6G同時(shí)還能提供數(shù)據(jù)處理、分析，以及AIAI6G6G6GCT業(yè)的影像和生化檢查結(jié)果，基于內(nèi)生AI6G6G6GAI6G靈活的基于AI的通信微服務(wù)架構(gòu)可以支持新的、未經(jīng)事先定義的通信數(shù)據(jù)格式和QoS。隨著數(shù)字孿生系統(tǒng)智能自主演進(jìn)，通信的數(shù)據(jù)、協(xié)議和QoS可以跟隨其演進(jìn)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生系統(tǒng)中的“智能自主孿生技術(shù)”。圖2.5-4數(shù)字孿生在汽車制造中的應(yīng)用圖[5]面向復(fù)雜任務(wù)的協(xié)作機(jī)器人SME2009UR56GAI6G6G協(xié)助復(fù)雜環(huán)境下機(jī)器人協(xié)同工作6G6G6G圖2.5-5多功能護(hù)理機(jī)器人示意圖典型應(yīng)用與6G6G6G,6G2.1-56G典型應(yīng)用6G能力能力需求網(wǎng)絡(luò)輔助自動(dòng)駕駛時(shí)延100us~1ms可靠性99.99999%移動(dòng)性200公里/小時(shí)定位厘米級(jí)感知相關(guān)能力/速度AI相關(guān)能力服務(wù)安全隱私性能可提供隱私數(shù)據(jù)管理服務(wù)醫(yī)療設(shè)備自主協(xié)作時(shí)延傳輸可靠性>99.9999%用戶體驗(yàn)速率Gbps量級(jí)AI相關(guān)能力服務(wù)安全隱私性能可提供隱私數(shù)據(jù)管理服務(wù)硬件設(shè)備計(jì)算卸載時(shí)延傳輸用戶體驗(yàn)速率Gbps量級(jí)AI相關(guān)能力服務(wù)安全隱私性能可提供隱私數(shù)據(jù)管理服務(wù)數(shù)字孿生時(shí)延傳輸可靠性>99.9999%用戶體驗(yàn)速率Gbps量級(jí)感知相關(guān)能力支持距離//傳感應(yīng)用AI相關(guān)能力優(yōu)化、推理等服務(wù)面向復(fù)雜任務(wù)的協(xié)作機(jī)器人時(shí)延確定性時(shí)延感知相關(guān)能力支持距離//用AI相關(guān)能力優(yōu)化、推理等服務(wù)定位厘米級(jí)（六）感知和通信的融合6GURLLC5G6G[7-11]1970因此在通信和雷達(dá)發(fā)展之初就有學(xué)者將感知和通信的融合作為研究3GPPGSM10R182021vvoWIFISARAN6G對(duì)每個(gè)應(yīng)用下都選取了1-2智能導(dǎo)航基于通信與感知融合技術(shù)，使用新一代無線網(wǎng)絡(luò)的無線通信信2.6-1信息的測(cè)量反饋特性可以用于高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（AdvancedDrvingAssisanceSyte,ADASADASGbit/s圖2.6-1面向交通的智能導(dǎo)航的示意圖[6]智慧姿勢(shì)識(shí)別+5G-A、6G的識(shí)別，如交通管理手勢(shì)。6G網(wǎng)絡(luò)提供的感知能力（比如物流機(jī)器高精度工業(yè)控制cm線路管理物流機(jī)器人在園區(qū)貨物運(yùn)送，需要避障和線路管理。通過無線系統(tǒng)對(duì)機(jī)器人進(jìn)行定位以及機(jī)器人周圍環(huán)境的感知，引導(dǎo)機(jī)器人進(jìn)行姿勢(shì)識(shí)別，完成避障，并對(duì)機(jī)器人的行進(jìn)路線進(jìn)行管理。線路管理主要為中低速的園區(qū)內(nèi)車輛運(yùn)輸工作，需要按照?qǐng)鼍暗男枨?，進(jìn)行米級(jí)（室外）到分米級(jí)（室內(nèi)）的距離規(guī)劃。手勢(shì)識(shí)別主要指對(duì)管理人員和機(jī)器人的手勢(shì)識(shí)別，例如對(duì)機(jī)器人進(jìn)行手勢(shì)控制，控制機(jī)器人的動(dòng)作?？紤]到手勢(shì)識(shí)別的范圍可以為大動(dòng)作識(shí)別和微動(dòng)作識(shí)別，大動(dòng)作主要指整個(gè)手臂的大動(dòng)作，按照動(dòng)作幅度進(jìn)行分米級(jí)的識(shí)別，而微動(dòng)作識(shí)別主要是手部的小動(dòng)作，感知進(jìn)度應(yīng)當(dāng)為厘米級(jí)。手勢(shì)/姿勢(shì)識(shí)別類通感融合業(yè)務(wù)其他通感融合業(yè)務(wù)圖2.6-2手勢(shì)/姿勢(shì)識(shí)別應(yīng)用場(chǎng)景智慧跟蹤（（圖2.6-3智慧跟蹤示意圖利用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)在進(jìn)行通信的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)無人機(jī)實(shí)現(xiàn)低空探6G