【中国移动研究院】2022年6G全息通信业务发展趋势白皮书

6G 全息通信业务发展趋势白皮书总结

核心内容概述

本白皮书由中国移动通信有限公司研究院与北京邮电大学数字媒体与设计艺术学院共同编写，旨在分析6G时代全息通信技术的发展趋势、应用场景及网络需求，推动全息通信产业的成熟与应用。全息通信业务是基于裸眼全息技术的高沉浸、多维度交互场景的数据采集、编码、传输、渲染及显示的整体应用方案，涵盖从数据采集到多维度感官数据还原的全过程。

主要观点

全息技术发展阶段

全息技术经历了三个主要阶段：传统光学全息、数字全息和计算全息。计算全息是当前研究热点，它不依赖实物，而是通过计算机模拟物体光学分布制作全息图，为全息通信提供了技术基础。

全息通信应用场景

未来6G时代，全息通信将应用于以下七大类场景：

• 多维度交互体验
• 沉浸式全息影像
• 超智能信息网络
• 高质量人像互动
• 新态势模型展示
• 高带宽远程管理
• 低时延精密辅助

这些场景涵盖了娱乐、教育、医疗、工业等多个领域，为用户带来更加沉浸和自然的交互体验。

全息通信网络需求

全息通信对网络提出了以下五个关键需求：

• 超高带宽：达到Mbit/s级别，未来可支持100Gbit/s甚至1Tbit/s的速率。
• 超低时延：端到端时延需低于1ms，以支持实时交互。
• 网络算力：需结合云计算和MEC技术，满足全息图的计算和传输需求。
• 多维度信息同步性：需确保来自不同传感器的信息在传输中保持严格同步。
• 网络安全：需保障全息图中包含的敏感信息，如人脸特征和声音数据的安全。

关键信息

全息技术分类

全息成像技术分为三类：

• 2D全息：利用反射、折射或视觉残留制造有限可视角度的裸眼3D效果。
• 3D全息：包含全息光场、点云、电离空气、光镊、声镊和体全息技术，更接近理想全息显示效果。
• 理想全息：基于计算全息图的真正意义上的全息显示，实现三维对象的高精度再现。

全息通信产业链结构

全息行业产业链分为三个层级：

• 上游基础层：提供全息材料、设备零件、服务器和芯片等基础支持。
• 中游企业层：包括全息内容公司、设备制造公司和综合服务公司，负责内容生产、设备制造和整体解决方案。
• 下游应用层：涵盖市场上的实际应用场景，如空气成像、立体屏显、立体眼镜等。

全息技术成熟度

• 空气成像：技术成熟度较高，已有产品投入市场，但无需承接屏幕的技术仍处于概念阶段。
• 立体屏显：以柱透镜光栅、指向背光和狭缝光栅技术为主，虽然裸眼显示效果较好，但受限于技术成本和像差问题。
• 立体眼镜：分为浅3D和深3D，浅3D技术因带宽和内容问题发展受限，深3D技术虽体验更佳，但技术难度大，尚未普及。

未来展望

• 6G技术赋能：6G将为全息通信提供超高带宽、超低时延和高算力支持，实现更加沉浸式的全息交互体验。
• 多维交互体验：全息通信将融合视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉等多维度信息，提升用户的具身交互体验。
• 产业协同：中国移动将联合产业界推动全息技术发展，拓展应用场景，促进产业链成熟。
• 与元宇宙融合：全息技术作为元宇宙的重要底层技术，将助力构建一个平行于真实世界的虚拟空间，实现“数字孪生+AI+全息”的深度融合。

结语

全息通信将带来前所未有的沉浸式体验，成为未来6G网络的重要应用方向。通过推动技术发展、拓展应用场景和优化产业链结构，全息通信有望实现从实验室走向大众市场，为各行各业带来变革和创新。