【IMT-2030_6G_推进组】2024年6G用例研究报告_154页_19mb

6G 用例研究总结

核心内容

本报告由IMT-2030（6G）推进组编写，旨在系统梳理和总结6G网络的六大典型场景、网络能力与运营、终端、安全服务及绿色低碳等领域的具体用例和需求，为后续6G技术研究、标准制定和产业发展提供支撑与指引。

主要观点

• 6G网络将实现更广泛的泛在连接、多维感知、人工智能与通信融合、超低时延高可靠通信、超大规模连接和沉浸式通信等能力。
• 6G将支持从传统通信向智能化、实时化、沉浸式交互的转变，推动多个行业的数字化转型。
• 6G网络需具备更高的性能、更灵活的架构和更全面的安全能力，以满足未来复杂场景下的业务需求。
• 6G网络与终端、数据服务、安全机制等共同构成一个高效、智能、绿色、安全的生态系统。

关键信息

一、六大场景用例

2.1 沉浸式通信

• 全息通信：通过全息投影技术实现多维度信息的实时交互，支持文字、语音、图像、视频、触觉、脑机接口等。
• 沉浸式XR：实现超高清、高帧率、高动态范围的沉浸式体验，需满足高带宽、低时延、高同步性等需求。
• 感官互联：融合触觉、嗅觉、味觉等多感官数据，提升感知精度和交互体验。
• XoWiFi业务：支持用户在不同场景下通过WiFi接入实现沉浸式通信，要求网络具备智能媒体路由、高吞吐量和高可靠性。

2.2 超低时延高可靠通信

• 机器控制与协作：实现设备间的实时协同，提升工业自动化水平。
• 自动驾驶和无人机：要求超低时延、高精度时间同步和高可靠性，以支持智能驾驶和无人机的实时控制。
• 智能电网：通过实时感知和传输数据，提高电力系统的安全性和效率。

2.3 超大规模连接

• 广域环境监测：实现对大气、海洋、森林等环境的全面监测，要求低功耗、广覆盖、高精度。
• 智慧农业互联：支持农业生产、养殖、物流等场景，要求高连接密度和低功耗。
• 自动化资产管理与全域追踪：实现对资产的精准管理和实时追踪，提升管理效率。
• 数字孪生：通过高精度感知和建模，实现物理世界与信息世界的融合，推动智能决策和优化。
• 智慧家庭：实现家庭设备的互联互通，支持个性化服务和智能生活体验。

2.4 感知与通信融合

• 目标成像：利用太赫兹等技术实现高精度目标识别，支持工业检测、安防等场景。
• 人体活动识别：实现对大尺度和小尺度人体活动的精准识别，提升健康监测和智能控制能力。
• 环境重构：通过感知数据重构现实环境，为无人机、车联网等提供辅助决策支持。
• 监测业务：实现对人、物、环境的持续监测，如微形变监测、入侵检测等。
• 多维/多模态感知：融合多种感知技术，提升检测、定位、识别等性能，实现更全面的感知能力。

二、网络能力与运营用例

3.1 分布式网络

• 支持场景定制化和快速构建，提升网络协同能力和容灾能力。
• 保证用户数据一致性及跨子网移动时的业务连续性。

3.2 以用户为中心

• 支持自定义家庭网络、联盟网络和普惠边缘部署，提升用户体验和网络灵活性。

3.3 网络运营

• 强化网络易运营性，引入区块链技术实现多方协作运营。
• 基于数字孪生技术进行网络运营，提升网络智能化水平。

3.4 业务基础能力

• 提供业务使能、网业协同和业务感知与差异化转发能力。

3.5 移动算力服务

• 支持计算卸载、端到端算网协同和高效内容分发，提升网络计算能力。

3.6 数据服务

• 网络侧数据采集、UE数据收集、多点异步数据转发、数据随路处理、数据存储卸载、数据交易和共享等。

三、终端用例

• 终端形态及能力：支持多种终端形态，如VR头显、AR眼镜、裸眼3D设备等。
• 多UE聚合：提升终端协同能力，实现多设备数据融合。
• 端网协同的移动AI：终端具备AI处理能力，实现智能感知与交互。

四、安全服务用例

• 安全能力扩展：提升网络安全性，保障数据隐私和传输安全。
• 用户隐私保护：实现对敏感信息的高安全传输和处理。
• 网络韧性：确保网络在复杂环境下的稳定性和可靠性。
• 泛在数字身份体系：支持用户在多场景下的身份验证和数据安全。
• 运营商做认证中心：实现统一的身份管理和数据安全机制。

五、绿色低碳用例

• 网络能效管理：提升网络整体能效，实现高效资源利用。
• 设备能效管理：降低终端功耗，支持环境供能。
• 用户能效服务：提供节能服务，提升用户终端使用效率。
• 无线能量传输和能量收集：利用无线能量技术为终端供能。
• 广域可持续绿色网络：支持广域环境下的绿色通信。
• 低碳经济模型设计：优化网络运营模式，实现绿色可持续发展。

需求总结

7.1 六大场景用例需求

• 沉浸式通信：需支持高分辨率、高同步性、高并发流传输。
• 超低时延高可靠通信：需实现亚毫秒级时延、高可靠性、严格同步。
• 超大规模连接：需支持大规模设备连接、低功耗、广覆盖。
• 感知与通信融合：需支持多维感知、高精度、低时延、高安全性。
• 人工智能与通信融合：需支持分布式计算、智能推理、意图识别。
• 泛在连接：需支持全域覆盖、多接入技术融合、智能路由管理。

7.2 网络能力与运营需求

• 分布式网络：需支持快速构建、协同管理、容灾机制。
• 以用户为中心：需支持自定义网络、联盟网络、边缘部署。
• 网络运营：需支持网络简化、区块链协作、数字孪生运营。
• 业务基础能力：需支持业务使能、网业协同、差异化转发。
• 移动算力服务：需支持计算卸载、算网协同、内容分发。
• 数据服务：需支持数据采集、存储、转发、处理、交易和共享。

7.3 终端需求

• 支持多形态终端、低功耗、高算力、智能交互。

7.4 安全服务需求

• 需要高安全传输、数据隐私保护、数字身份体系、认证中心支持。

7.5 绿色低碳需求

• 需要高效能网络、低功耗设备、无线能量传输、低碳经济模型。

总结与展望

6G研究已从愿景阶段进入技术研究和评估准备阶段，未来将围绕六大场景、网络能力、终端、安全及绿色低碳等方面，持续深化和拓展。6G将推动智能化、泛在化、高精度、低时延和高可靠性的通信系统发展，为各行业提供更高效、智能和安全的服务，助力构建未来数字社会。