6G：从通信到一切皆服务的发展之路-中国移动研究院

6G：从通信到一切皆服务的发展之路 刘光毅2023年9月 提纲 1 5G发展回顾 2 6G：从传统的通信到XaaS 3 6G内生安全的思考 4 总结 从1G到5G，通信能力不断提升 1980s 1990s 2000s 2010s 2020s 1G 2G 3G 4G 5G 语音短信上网视频万物互联时代 中国打造全球最大5G精品网络，助推经济社会数字化转型 积极打造覆盖全国、技术先进、品质优良的全球最大5G精品网络，实现网络及客户规模全球领先 5G 5G基站 5G基站 基站数 全国占比 全球占比 2022 底 累计125+万站 >1/2 >1/3 5G 网络用户数 5G用户全国占比 5G用户全球占比 25 20 15 107.76.7 5 0 10.29.4 2221.5 ~40% 57% 累计2.92亿户 12.613.5 4GDOU(GB) 5GDOU(GB) 移动上网DOU(GB) 100 80 60 40 20 0 2022 底 56.453.2 49.147.4 82.885 48.852.3 4GARPU(元) 5GARPU(元) 移动ARPU(元) 2019.122020.122021.122022.6 数据来源：中国移动半年报及财报 2019.122020.122021.122022.6 5G2C业务惠及千家万户 面向大众开展4K、VR、云游戏等新媒体业务向用户提供5G的“五新”全场景特色内容体验 超高清、沉浸式、大小屏、内容高清/超高清、多方 无延迟、云端运行、即 自定义AR形象、异地 多媒体、交互式、强链接、 多种垂直业务互动 点即玩 实时合拍 大消息生态 2022年冬奥会转播，打造极致视听体验”全球首个5G新通话“试商用 “5G+全场次赛事+全场景生态+全媒体传播的标杆范式” “5G新通话，预见新未来” 5G2B业务赋能千行百业 与垂直行业伙伴紧密协作，加速5G融入千行百业，涉及生活、生产和社会治理等方方面面 打造5G龙头示范项目，累计签约5G行业商用案例 智慧电力 智慧医院融媒体 在矿山、工厂、港口、电力等重点行业进行规模复制和发展 智慧校园智慧银行 云游戏智慧城市 网联无人机 5G+X 行业应用 智慧工厂 智慧钢铁智慧矿山智慧商贸智慧港口 自动驾驶 智慧园区 全国首个5G+全场景智慧港口 全球首个5G+智慧物流产品发布 全国首个跨国5G+AR远程装配 全球首个5G+水电铝智能工厂 智慧文旅 智慧农业 行业视频 提纲 1 5G发展回顾 2 6G：从传统的通信到XaaS 3 6G内生安全的思考 4 总结 全球各国积极出台6G发展规划 6G成为全球移动通信产业的新焦点，对新一轮技术革命和产业变革至关重要 美国：加大6G投资，提出6G弯道超车，提升全球领导力 •国防部DARPA启动太赫兹通信和传感技术融合研究等多个6G项目 •FCC于2018年开放太赫兹试验频谱 •美国成立NextG联盟,将中国大陆公司排除在外 •三星美国研究中心申请6G试验频率获FCC许可 欧洲：以技术创新为引领，加大研发投资规模 •发布战略文件“全面产业战略的基石” •2021Q1成立欧盟6G伙伴合作项目 •欧洲地平线项目实现6G等技术突破 •欧盟启动6G旗舰研究项目Hexa-X 芬兰：6G旗舰项目推进6G研究和国际合作 •2018-2026年投入2.5亿欧元 •芬兰启动为期8年的6Genesis项目 •每年召开一次全球6G峰会，发布系列白皮书 •芬兰“6G旗舰计划”与日本“Beyond5G推进联盟”签署合作协议 日本：发布B5G推进战略，争夺全球第一 •目标2025年完成6G基础技术，2030年商用 •将6G基础设施的全球市场份额提升到约30% •6G专利份额达10%以上 •NTT发布《智能世界2020技术报告》 •美、日发表联合声明,将投入45亿美元研发6G 中国：与全球同步启动6G研究，全面布局 •工信部成立IMT-2030（6G）推进组 •科技部牵头成立国家6G技术研发推进工作组和总体专家组； •中国移动在IMT-2030（6G）推进组牵头发布《6G总体愿景与潜在关键技术》、《6G网络架构愿景与关键技术展望》、《6G网络安全愿景技术研究报告》 韩国：政府提出“引领6G商业化”目标 •计划2028年实现全球第一个6G商用，争取实现全球第一6G核心标准专利，全球第一智能手机市场份额，全球第二设备市场份额 •MSIT项目，确保移动通信领域领先地位 •LG、三星等企业建立6G研究中心 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 2032 全球6G时间节奏的研判 5G及其增强技术应用 6G愿景及技术需求 6G潜在关键技术研究6G演进与增强型技术研究 6G概念系统设计 6G标准制定、产业推进与商用 6G研发主要分为两个阶段 第一阶段（ 第二阶段（ 6G应用培育 ）：6G愿景需求研究，6G潜在关键技术研究，6G概念系统设计 ）：6G标准制定、产业推进及应用培育 什么是6G？ 6G是卫星通信 6G是THz，峰值速率高达Tbps。 6G是AI6G是语义通信 6G愿景：数字孪生、智慧泛在 数字世界物理世界 6G典型应用场景 从万物互联到泛X智联 数字孪生人 智能交互 智慧工业智慧农业 超能交通 精准医疗 无人区检测 物理与数字世界深度融合 通感互联 虚拟旅行 全息交互 移动通信向移动信息服务转变 面向立体化全域覆盖，通过新增通、感、算、AI等多维度要素能力，实现感知、传输、存储、处理、利用的信息流全过程服务 场景1：全息通信 •6G时代，全息影像从视觉应用扩展到可操控应用，并通过移动通信网络，可实现多人远程实时交互 多国远程会议 •应用场景：协同办公、远程教育、交互式会议、社交…… 交互式全息 远程多对多实时操控全息影像 全息远程教育 手机功能整合 高性能可穿戴设备 个人智能网络 病毒机理 手术助手 器官研究 数字化身体 智能外衣 器官监测 可穿戴设备 器官控制 数字孪生 场景2：数字孪生人 全域覆盖 场景3：通感互联 •触觉互联向通感互联发展，信息携带更多感官感受，实现人机物间的体验交互 6G 行业应用 触觉感知 技能互联 •自动驾驶 •工业自动化 •智能电网 •游戏 行业应用 ... 体验互联：充分调动视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉 •医疗 •环保 •智能交通 通感感知 •... 场景4：超能交通 AI 决策 思维通信数据 平台联动感知 智慧驾驶，互联共享生活 城市交通大脑 上天入地，多模态自由出行 智慧驾驶 空 飞行汽车 个人飞行器 空中巴士 移动办公家庭互联娱乐生活 多维护航，可信交通环境 地 全自动驾驶 海 飞碟巴士 智慧平衡车 即时救险 无人机路况巡检环境推演 超高精度定位 无人驾驶 海空两用 海底高速潜水巴士 场景5：元宇宙 萌芽阶段2021-2025 成长阶段 2025-2045 成熟阶段 2045-？ 以实生虚，虚实平行 •特点：元宇宙概念孕育、以游戏、社交等2C应用为主，办公、教育、制造等行业侧应用将逐步出现 数字孪生，以虚补实 •特点：以数字孪生、沉浸多感的规模应用为标志，进一步向生产与服务侧延伸，工业、医疗、公共服务等生产侧场景逐渐迁移至元宇宙 虚拟原生，虚实相融 •特点：元宇宙逐渐形成自主运转规则、意志和生态，并与现实经济、社会系统深度融合，并在伦理、法律层面不断挑战 娱乐形态 沉浸式体验引发生态变革 数字人动舞 社会生活 引发生活形态变革 虚拟社交 生产制造 全数智化颠覆传统生产模式 数智化决策 经济领域 改变商业模式和金融手段 NFT艺术品 萌芽 沉浸式游戏 成长 会 虚实交互演唱 成熟 全沉浸式教育 线上数字化永生 数字孪生工厂 流水线排障 数字地产 商业推广 军事战争 改变战争格局及战略战术单兵作战辅助 全真远程协同指挥 战局推演 6G业务和应用发展趋势总结 交互形式与内容的多样化 3 业务开放化和定制化 24 覆盖的立体化 业务和应用发展方向 业务需求的多样化 5 通信、计算、AI和安全融合化 1 6G关键性能指标：超越通信 峰值速率100Gbps级 用户体验速率500Mbps-10Gbps 6G DL:100Mbps UL:50Mbps 频谱效率 较5G提升2-3倍 流量密度 0.1-10Gbps/m2 DL:20GbpsUL:10Gbps 10Mbps/m2 99.999% 5G 500km/h 网络能效 较5G提升10-100倍 移动性 可靠性 >99.99999% 1/m2 连接数密度10-100/m2 室外：10m室内：3m 6G新指标 控制面<10ms 用户面<4ms/0.5ms 控制面时延 <1ms 用户面时延 <0.1ms >1000km/h 超高定位精度（室外亚米级，室内厘米级）、超低时延抖动、AI能力、感知、计算能力 立体覆盖、安全等级等 *目前针对每个KPI取的“最值”，后续会针对提炼的6G业务用例，分别给出雷达图，体现出19 不同典型应用场景对6GKPI的侧重不同。19 ITU-RWP5D定义的6G场景 ITU-RWP5D定义的6G新能力 网络：低碳化 6G设计目标 •空天地海立体全域覆盖 •一体化结构支持多制式空口传输技术 全域化覆盖 连接数密度控制面时延<1ms 10-100/m2用户面时延<0.1ms 网络感知业务对性能的需求多层次、立体式、目标导向 的性能 室外：控制面<10ms 1/m210m用户面<4ms/0.5ms室内：3m 可靠性 >99.99999% 1000km 移动性 >/h 99.999% 500km/h • 5G UL:10Gbps10Mbps/m2 提升10-1 网络能效 较5G00倍 20Gbps 流量密度0.1-10Gbps/m2 • DL:100MbpsUL:50Mbps 频谱效率 较5G提升2-3倍 6G DL: 峰值速率Tbps级 用户体验速率10-100Gbps 定制化性能 多维化能力 通信能力•安全能力 感知能力•大数据能力 计算能力•AI能力 通信技术 • • • 运营技术 DOICT 融合 信息技术 数据技术 通、感、算、AI等能力 平台化网络 多样化服务 服务调用、统一协议 感知 通信 平台化网络设计思想 算力 资源管理编排 • 一体化能力供给 •按需生成、即 插即用 通用、开放、可共享能力 四大设计目标：全域化覆盖、定制化性能、多维化能力、平台化网络 分布式网络功能 通信能力 数据能力 计算能力 AI能力 安全能力 感知能力 逻辑功能层 太赫兹 IP网络（SD-WAN） 光底座（SPN/OTN） IP网络（云专网） 全光底座 端算力 物理基础设施层 6G网络的定义：XaaS（一切皆服务） 超能交通 通感互联 全息交互 元宇宙 智能交互 精准医疗 智慧工业 开放使能层 统一编排和管理 提纲 1 5G发展回顾 2 6G：从传统的通信到XaaS 3 6G内生安全的思考 4 总结 中国移动第四届科技周暨战略性新兴产业共创发展大会 6G内生安全的需求和驱动力 6G时代，随着连接、算力、业务的融合演进，提出了安全新需求、也提供了安全新动力。 连接(空天地)融合 开放、动态、智能、服务化 网络更开放，形成更大的暴露面 IT化解耦，形成更多内部攻击路径 动态组网，形成动态边界 DTN等6G网络新能力提供安全新动力 算网融合 算为中心，网为根基，算网融合 节点，需要依据信任度选择计算方法 计算，需要保障过程不被攻击 数据，需要保障全程安全与隐私 更强的算力，提供更强的安全分析能力 新业态（数字孪生、Web3.0） 用户为中心、动态互联 元宇宙：虚实融合、沉浸式体验（超大流量） Web3.0：协作去中心化、资产价值化 数字资产、内容权属和权益是关键问题 要防护更大