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技术：重磅：6G概念及愿景白皮书( 二 )


此外 ， 5G的通信对象集中在陆地地表10km以内高度的有限空间范围 ， 无法实现“空天海地”无缝覆盖的通信愿景 。 从行业应用的网络性能需求看 ， 更大的连接数密度、更大的传输带宽、更低的端到端时延、更高的可靠性和确定性以及更智能化的网络特性 ， 是移动通信网络与垂直行业融合应用得以快速推广和长远发展的必然需要 。 例如 ， 对于智能工厂 ， 6G能够将时延缩减至亚秒(<1ms)级甚至是微秒(μs)级 ， 从而能够逐步取代工厂内机器间的有线传输 ， 实现制造业更高层级的无线化和弹性化 。 另外 ， 目前5G的连接数密度约为每平方米一个连接设备 ， 随着传感器技术和物联网应用的发展 ， 在很多应用场景下每平方米连接的设备数量将超过1个 ， 5G网络将无法承担更大连接设备的接入 ， 必须依赖下一代6G网络超大连接数性能的支撑 。
基于上 ， 我们认为6G总体愿景是基于5G愿景的进一步扩展和升级 。 从网络接入方式看 ， 6G将包含多样化的接入网 ， 如移动蜂窝、卫星通信、无人机通信、水声通信、可见光通信等多种接入方式 。 从网络覆盖范围看 ， 6G愿景下将构建跨地域、跨空域、跨海域的空—天—海—地一体化网络 ， 实现真正意义上的全球无缝覆盖 。 从网络性能指标看 ， 6G无论是传输速率、端到端时延、可靠性、连接数密度、频谱效率、网络能效等方面都会有大的提升 ， 从而满足各种垂直行业多样化的网络需求 。 从网络智能化程度看 ， 6G愿景下网络和用户将作为统一整体 ， AI在赋能6G网络的同时 ， 更重要的是深入挖掘用户的智能需求 ， 每个用户都将通过AI助理(AIA ， AI assistant)提升用户体验 。 从网络服务的边界看 ， 6G的服务对象将从物理世界的人、机、物拓展至虚拟世界的“境” ， 通过物理世界和虚拟世界的连接 ， 实现人—机—物—境的协作 ， 满足人类精神和物质的全方位需求 。
三 6G应用场景展望
6G未来将以5G提出的三大应用场景(大带宽 ， 海量连接 ， 超低延迟)为基础 ， 不断通过技术创新来提升性能和优化体验 ， 并且进一步将服务的边界从物理世界延拓至虚拟世界 ， 在人—机—物—境完美协作的基础上 ， 探索新的应用场景、新的业务形态和新的商业模式 。
(一)人体数字孪生
当前网络条件下 ， 数字技术对人体健康的监测主要应用于宏观身体指标监测和显性疾病预防等方面 ， 实时性和精准性有待进一步提高 。 随着6G技术的到来 ， 以及生物科学、材料科学、生物电子医学等交叉学科的进一步成熟 ， 未来有望实现完整的“人体数字孪生” ， 即通过大量智能传感器(>100个/人)在人体的广泛应用 ， 对重要器官、神经系统、呼吸系统、泌尿系统、肌肉骨骼、情绪状态等进行精确实时的“镜像映射” ， 形成一个完整人体的虚拟世界的精确复制品 ， 进而实现人体个性化健康数据的实时监测 。
此外 ， 结合核磁、CT、彩超、血常规、尿生化等专业的影像和生化检查结果 ， 利用AI技术可对个体提供健康状况精准评估和及时干预 ， 并且能够为专业医疗机构下一步精准诊断和制定个性化的手术方案提供重要参考 。
(二)空中高速上网
为了给乘客提供飞机上的空中上网服务 ， 4G/5G时代通信界为此做过大量的努力 ， 但总体而言 ， 目前飞机上的空中上网服务仍然有很大的提升空间 。 当前空中上网服务主要有两种模式——地面基站模式和卫星模式 。 如采用地面基站模式 ， 由于飞机具备移动速度快、跨界幅度大等特点 ， 空中上网服务将面临高机动性、多普勒频移、频繁切换以及基站覆盖范围不够广等带来的挑战 。 如采用卫星通信模式 ， 空中上网服务质量可以相对得到保障 ， 但是成本太高 。
为了解决这一难题 ， 6G将采用全新的通信技术以及超越“蜂窝”的新颖网络架构 ， 在降低网络使用成本的同时保证在飞机上为用户提供高质量的空中高速上网服务 。


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