一、6G网络概述

（一）6G网络的定义

6G即第六代移动通信系统的简称（6th generation mobile networks或6th generation wireless systems），指第六代移动通信技术，是5G系统后的延伸，目前处于开发阶段。6G兼具微波通信和光波通信的优点，拥有传输速率高、容量大、方向性强、安全性高及穿透性强等特征。6G网络不仅提升传统通信能力，也将助力实现真实环境中物理实体的数字化和智能化，极大提升信息通信服务质量，还将实现完全沉浸式交互场景、精确空间互动，满足人类在多重感官、情感和意识层面的联通交互，通信感知和普惠智能。

（二）6G的特点

6G网络传输速率快，网络下载速度不低于100Gbps/s，相较于5G网络的理论下载速度快10倍，比4G网络的速度快300倍。6G网络频率高，预计将使用100GHz以上的频率，而4G网络的频率限制在2.5GHz内，5G网络则在28GHz和39GHz频段运行。6G网络延迟短，预计约几微秒，相比于5G网络延迟不到1毫秒。6G网络容纳的连接设备多，可实现每平方公里1000万台连接设备，5G每平方公里可以连接100万台设备，4G网络的连接密度约为每平方公里10万台设备。6G网络能耗较低，在每比特1纳焦耳以下。

（三）6G发展情况

当前，世界主要国家已经开始着手研发6G网络。2018年芬兰政府成立了以芬兰奥鲁大学为主要机构的6G研发项目，2019年芬兰奥鲁大学在6G无线峰会上发布了《无处不在的无线智能——6G的关键驱动与研究挑战》白皮书，对6G技术、愿景做出了系统论述。欧盟于2018年发布了《下一代因特网中的智能网络》白皮书，2020年制定了2021-2027年6G战略研究与创新议程与战略开发技术，2021年在世界移动通信大会上成立了欧盟6G伙伴合作项目。美国于2018年启动了95GHz-3THz频率的太赫兹频谱新服务研究工作，发放从2019年到2029年试验频谱许可。2020年5月美国电信行业解决方案联盟发布了6G行动倡议书，建议政府加强6G核心技术额外研发资金，鼓励政府与企业积极参与制定国家频谱政策。韩国政府2019年与芬兰奥鲁大学签订了6G网络合作协议，三星自2019年开始研究6G技术。2021年日本政府发布了Beyond 5G促进战略——6G路线图，提出在2030年之前部署6G网络。2021年6月，中国工业和信息化部IMT—2030（6G）推进组正式发布《6G总体愿景与潜在关键技术》白皮书，6G将在5G的基础上，从服务于人、人与物，进一步拓展到支撑智能体的高效互联，并提出6G潜在的八大业务应用场景，分别是沉浸式云XR、数字孪生、全息通信、感官互联、脑机交互、通信感知、普惠智能和全域覆盖。预计国际标准组织3GPP将于2025年启动研制6G国际技术标准，6G大约将在2030年实现商用。

二、6G网络应用场景

（一）6G助力XR进入全面沉浸化时代

6G网络及沉浸式云XR终端能力的提升将推动XR技术进入全面沉浸化时代。云化XR技术中的内容上云、渲染上云、空间计算上云等将降低XR终端设备的计算负荷与能耗，没有线缆，XR终端设备将更加轻便、沉浸、智能，利于商业化。云化XR系统将结合云计算、大数据、人工智能等技术，赋能工业生产、文化娱乐、医疗健康等领域，助力各行业的数字化转型。

（二）6G提供数字孪生的技术环境

数字孪生可以使物理世界中实体向数字世界中数字化镜像复制。依托于6G网络的广连接、低时延技术能力，凭借数字世界中的映射数字孪生可以实现人与人、人与物、物与物之间的智能交互。通过算法模型，使数字世界能够对物理实体进行预测、模拟、验证和控制，获得物理世界的最优状态。数字孪生可以运用在医疗领域，通过数字孪生人体的数据，帮助诊断疾病并预判最佳治疗方案。在工业领域，数字孪生技术可以帮助优化产品设计。在农业领域，数字孪生技术能够帮助农业生产进行模拟和推演，预知不利因素，提高农业生产能力和土地利用效率。

（三）6G网络将呈现人、物全息交互

全息技术利用干涉原理记录并重现物体真实的三维图像技术，依托6G网络，高分辨率显示器将呈现人、物和周围环境的自然逼真三维动态交互，实现人与人、人与物、人与环境之间的全息沟通。全息交互可以运用于通信、远程医疗、办公设计和娱乐游戏等应用场景。

（四）6G使感官互联成为可能

6G网络时代，人们之间的通信将包括感官信息，感官互联可能成为未来主流的通信方式，广泛应用于医疗健康、娱乐生活、生产办公等领域。通过感官互联设备人们可以感受到拥抱、握手、接触体验的温度。多维感官信息协同传输下，6G网络下传送的吞吐量将成为现实。

（五）6G有望助力实现脑机交互

在6G网络下，有望实现脑机接口、情感交互等新兴交互方式。机器将具有感知能力、认知能力、情感交互能力，能够识别用户的心理、情感状态，调节用户情绪避免心理健康隐患，通过心念或大脑来操纵机器，替代人类身体的一些机能，弥补残障人士的生理缺陷，保持高效的工作状态。

（六）6G网络助推实现通信感知

6G网络环境下，通信系统可以通过利用通信信号实现对目标的检测、定位、识别、成像等感知功能，获得周围环境信息，智能精确分配通信资源，挖掘潜在通信能力，增强用户体验。6G网络通过利用无线通信信号提供实时感知功能，获取环境实时信息，利用算法、边缘计算、AI能力生成超高分辨率图像，实现厘米级的定位精度，感知城市图景、环境物体等，助力打造智慧城市。

（七）6G网络环境下智能设备广泛连接

6G网络环境下，连接的智能设备数量将达到亿万级，个人和家用设备、城市传感器、无人驾驶车辆、智能机器人等将成为新型智能终端，不同类型智能设备间的协作与学习，可以实现对物理世界运行发展的超高效率模拟和预测，提升工作效率和准确性。人工智能将局部数据连接起来，在特定环境下实现不同智能终端之间稳定、低时延的通信与协作。

（八）6G推动通信服务全域覆盖

6G网络下，无人区、远洋海域、地球表面等地的通信能力将进一步提升，为用户提供无盲区的通信服务，通过精度为厘米级的高精度定位，进行广域物联网接入，构建全球广域覆盖的空天地一体化三维立体网络，保障应急通信、农作物监控、珍惜动物无人区监控等服务。通过高精度地球表面成像，进行应急救援、交通调度等业务。

6G将进一步拓展物联网的应用范围和领域，持续提升现有网络的基础能力，并结合先进的感知技术、人工智能、新材料等不断发掘新的业务，打造智能化社会。

注：本文摘自赛智时代6G课题组完成的研究报告，详细内容请点击饮鹿网产业报告栏目阅读。

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