6G终端愿景白皮书

6G终端愿景白皮书 2024年02月 2、缩略语、术语和定义6 2.1缩略语7 2.2术语和定义8 3、背景与现状9 3.16G终端承载“万物智联”愿景10 3.2全球各个协会组织达成的6G愿景11 3.3数智新技术涌现12 3.3.1AI内生13 3.3.26G卫星互通13 3.3.3产业数字化加速发展13 4、终端的变化与发展趋势14 4.1终端在信息流转中参与的环节15 4.2不同代际下终端的变化与发展趋势16 4.2.1不同代际下的终端特征16 4.2.22G-5G时代下终端的具体演变趋势17 4.2.36G时代下终端演变趋势18 4.2.4终端的其他发展趋势18 5、6G终端面临的9大潜在典型业务场景19 5.1全息多感官娱乐场景20 5.1.1场景描述20 5.1.2场景特征22 5.1.3场景涉及到的终端形态与能力需求22 5.2个性化极致柔性购物场景23 5.2.1场景描述23 5.2.2场景特征24 5.2.3场景涉及到的终端形态与能力需求24 5.3智慧保姆家居场景25 5.3.1场景描述25 5.3.2场景特征26 5.3.3场景涉及到的终端形态与能力需求26 5.4沉浸式云办公场景27 5.4.1场景描述27 5.4.2场景特征28 5.4.3场景涉及到的终端形态与能力需求28 5.5.1场景描述29 5.5.2场景特征30 5.5.3场景涉及到的终端形态与能力需求30 5.6个性化虚拟学堂场景31 5.6.1场景描述31 5.6.2场景特征32 5.6.3场景涉及到的终端形态与能力需求32 5.7远程智慧医疗场景33 5.7.1场景描述33 5.7.2场景特征34 5.7.3场景涉及到的终端形态与能力需求34 5.8天地一体全域物流网络场景35 5.8.1场景描述35 5.8.2场景特征36 5.8.3场景涉及到的终端形态与能力需求36 5.9数字孪生城市场景37 5.9.1场景描述37 5.9.2场景特征38 5.9.3场景涉及到的终端形态与能力需求38 6、6G终端5大重点研究方向39 6.1终端全能通信研究方向40 6.2终端内生智能研究方向41 6.3终端虚实全场景感知与多维感官信息呈现研究方向41 6.4终端基础材料、工艺研究方向42 6.5终端拓展协同研究方向42 7、总结与展望43 7.16G时代呼唤创新“6G终端”44 7.2初探6G终端的4大典型能力44 8、参考文献45 3/31 6GTerminalVisionWhitePaperTABLEOFCONTENTS 1.Scope 6G终端愿景白皮书研究范围 1.研究范围 6G终端愿景白皮书研究范围 1.0 研究范围 面向2030年第六代移动通信（6G）产业，根据ITU-R达成的6G愿景与当前业界关于6G的研究成果、GSMAintelligence的研究成果等，结合终端自身发展趋势与新兴技术探索6G时代下“6G终端”的愿景。 5/48 6G终端愿景白皮书缩略语、术语和定义 2.缩略语、术语和定义 2.0 缩略语、术语和定义 2.1缩略语 3GPP 3rdGenerationPartnerProject AI ArtificialIntelligence AR AugmentedReality CDMA CodeDivisionMultipleAccess ChatGPT ChatGenerativePre-trainedTransformer CPU CentralProcessingUnit GPU GraphicsProcessingUnit GTOPS GigaTeraOperationsPerSecond GSMA GlobalSystemforMobileCommunicationsAssociation HMD Head-mountedDisplay ICDT Information,Communication,andDataTechnology IMT-2030 InternationalMobileTelecommunications-2030 ITU-R InternationalTelecommunicationUnionRadiocommunicationSector LLM LargeLanguageModel MTOPS MillionTeraOperationsPerSecond MIMO Multiple-InputMultiple-Output MR MixedReality NPU NeuralProcessingUnit OAMOrbitalAngularMomentum OEMOriginalEquipmentManufacturer OFDMAOrthogonalFrequencyDivisionMultipleAccess RISReconfigurableIntelligentSurface SDMASpaceDivisionMultipleAccess TDMATimeDivisionMultipleAccess THzTerahertz VRVirtualReality XRExtendedReality 6G 6thGeneration第六代移动通信。 2.2术语和定义 6G终端6G时代下具备其典型特征的终端。 6G卫星互通 6G时代下通过卫星网络实现数据传输和通信互联。 AI内生技术架构层面将人工智能作为核心组成部分，通过设计实现与AI的深度融合。 万物智联 通过高级信息技术，实现人、流程、数据和事物的高效结合，形成一个智能化、高度互联的网络系统。 泛在智能 将人工智能技术与各种设备、系统和服务相结合，实现智能化的无处不在。 通信感知一体化将通信技术和感知技术相结合，实现信息传输和环境感知的融合。 通信AI一体化将人工智能技术与通信技术相结合，以提高通信系统的性能和效率。 柔性硬件基于柔性材料制成的电子器件和系统。 全能通信 集成了多种通信方式和技术的系统，能够在不同的环境和需求下实现高效、可靠的信息传递。 沉浸式XR基于扩展现实技术创造的，能够深度沉浸并交互的虚拟环境。 6G终端愿景白皮书背景与现状 3.背景与现状 9/48 3.0 背景与现状 3.16G终端承载“万物智联”愿景 在5G时代，我们逐步迈向了万物互联的时代，6G则有望将我们带入物理世界与虚拟世界相融合的万物智联时代。6G不再仅仅是一种通信技术，而是一个庞大的分布式智能网络，融合了通信、感知、计算等多种能力，深度连接了物理、生物和数字世界，为人们带来真正意义上的“万物智联”。在5G的基础上，6G将进一步拓展连接，不仅将人与人、物与物相连接，更将带来“智联”，将智能联接普及到每个人、每个家庭、每个企业，引领着全新的创新浪潮。这一愿景中，6G的核心能力、全新应用场景、崭新需求、以及通信和网络体系结构的重大变革都将得到探讨和实践。它标志着一个光辉的未来，一个充满智能和连接的未来，6G将推动人类社会进入全新的数字化时代。 在6G赋能的数字化时代里，个人将拥有更多定制化的数字服务使得社交沟通更加便捷，家庭将通过智能化的家居系统提高生活品质，产业将通过数智化技术实现增效拓能。各行各业将逐渐摆脱传统的限制，通过数字化手段创造出全新的商业模式和机会。然而，要实现这一切，并迈入更高级别的数字化社会，6G终端将发挥关键作用。数字化的广泛应用和全球数字化战略的制定为6G终端的新能力提出了迫切的需求，6G终端将成为数字化时代的引擎，满足不断增长的数字化需求，推动人类社会迈向更加智能、高度互联的未来。 3.2全球各个协会组织达成的6G愿景 ITU-RWP5D完成了IMT-2030（6G）建议 书草案，并在2023年6月22日第44届会议上一致通过，ITU-R就IMT-2030（6G）的愿景达成全球共识，这是6G发展过程中的一个重要里程碑，也开启了新一轮的6G研究。ITU-R达成了6大愿景：沉浸式通信，超大规模连接，超高可靠低时延通信，泛在连接，通信感知一体化，通信AI一体化， 适用于所有场景的四大设计原则：可持续性，连接未连接的用户，泛在智能，安全/弹性。泛在连接，通信感知一体化，通信AI一体化为IMT-2030新增的3个新场景，沉浸式通信，超大规模连接，超高可靠低时延是在IMT-2020愿景的基础上进行的拓展。 图3-1ITU-R6大愿景与4大原则 此外，全球多个标准化组织、协会、产业链伙伴已经公开了多项关于6G的研究成果与愿景，如表3-1所示。 表3-1全球多个组织/单位的6G研究成果 组织/单位发布的研究成果 ITU-R《FrameworkandoverallobjectivesofthefuturedevelopmentofIMTfor2030andbeyond》 GSMA 《Thegreengeneration:bridging5Gand6G》 《SettingtheStagefor6G》等 《FuturetechnologytrendsofterrestrialInternationalMobileTelecommunicationssystemstowards2030andbeyond》等 IMT2030《6G典型场景和关键能力白皮书》 《6G分布式网络技术的应用场景及需求研究报告》等 6GANA 6G网络原生AI技术需求白皮书》 《6GANA-Network-AI-White-Paper》等 Hexa-X《Hexa-XarchitectureforB5G/6Gnetworks–finalrelease》 6GIA 《Whatsocietalvalueswill6Gaddress》等 《Final6Garchitecturalenablersandtechnologicalsolutions》等 NextGAlliance 《6G:TheNextFrontierofInnovationandInvestment》 《BeyondSpeed:PromotingSocialandEconomicOpportunitiesthrough6GandBeyond》等 NGMN 《6GDRIVERSANDVISION》 《6GREQUIREMENTSANDDESIGNCONSIDERATIONS》等 全球6G技术大会《ICDT融合的6G网络3.0》 《可持续发展的低碳智简6G：愿景与技术趋势》等 3.3数智新技术涌现 6G终端的发展也受益于数智技术的涌现，以人工智能、卫星互通、产业数字化、柔性硬件技术为代表的数智技术将为6G终端带来更丰富的功能，同时也将改变用户体验和应用程序的范围。 3.3.1AI内生 近些年人工智能不断高速发展，已经渗透到社会、工作、生活、生产的方方面面。人工智能算法从单个模型、小模型、轻量模型逐渐发展到以ChatGPT为代表的多模型、大模型、重模型的应用，思考不远的将来人工智能将会进一步影响人类生活的 方方面面，ITU-R已经将AI纳入6G并作为6大愿景之一，GSMA也于2023年发布《AIMobileDeviceRequirementsSpecification》对AI在终端侧的应用进行了深入研究与探索，包括：AI模型在端侧的训练与更新，各种AI技术在终端上的应 用与体验，其中引入的新概念AIagent作为用户的智慧助手将提供系列帮助用户的高级功能。由此可见，AI技术也将成为未来6G终端不可或缺的关键能力之一。 3.3.16G卫星互通 近些年来，卫星通信技术取得了显著的进展，使其与6G终端的融合成为可能。卫星互联已经被视为6G技术发展的六大愿景之一，这表明卫星技术将与6G终端的未来发展密切相关。卫星互联技术的整合将为6G终端带来许多潜在优势。首先，它将极大地拓展终端设备的通信 覆盖范围，不再受限于地面基站的范围。这将意味着即使在偏远地区或是没有传统基础设施的地方，6G终端仍能保持连接，为用