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三星6G白皮书正式发布,5G还没普及!6G能给我们带来什么?

据韩联社消息,三星电子14日发布《下一代超连接体验》白皮书,预计6 G技术将于2025年开始标准化,到2028年投入商业使用,到2030年正式交付使用。而6 G的速度将是5 G的50倍,延迟将减少到1/10。

从2 G到5 G,每一代移动通信几乎平均需要10年时间,每一项新技术的出现都给用户体验带来了巨大的提升。尽管如此,我们通过总结发现,3 G时代已经过去了15年,而5 G时代由于移动通信技术的迅猛发展,已经缩短为8年。

关于6 G的技术时间表,三星预计:国际电信联盟ITU-R将于2021年开始进行6 G规划,商业计划最早于2028年展开,而大规模商业计划则要等到2030年左右。

至于5 G的应用场景,目前运营商也是把5 G+ AR/VR应用放在主推场景中,因为这些场景与消费者直接相关,在自动驾驶、物联网等应用领域具有较强的大众参与度。

不过,5 G+ AR/VR的应用还远未普及,而且目前仅存在于运营商的演示中。诚然,这与 AR/VR市场本身尚未成熟也是有很大关系的,随着 AR/VR逐步打开消费级市场,各种5 G+场景将更加深入。

根据 VirtualRealityMarket和Digi-Capital M& M的数据, VR和 AR市场规模预计在2030年将分别达到447亿美元和870亿美元。

就技术和应用层面而言,5 G技术提供了三种主要功能:大带宽(eMBB)、低延迟(URLLC)、高容量(mMTC),而6 G网络也正朝着这个方向发展,6 G时代将以以各种传感器、成像或显示设备、 AI等为基础的“服务”为主导,将人与物连接起来,并提供终极形态的多媒体体验。

在6 G技术白皮书《The NextHyper--Connected Experience for All》中,三星指出:6 G技术预计将满足更极致的“人与物”连接,以及5 G无法实现的需求。

6G核心业务-真实沉浸式 XR

可以看出, XR结合了 AR、 VR、 MR等新概念,已逐渐开始在娱乐、医疗、教育、工业制造等领域进行研究和应用。《白皮书》指出: XR技术还在不断的开发和探索中,它的潜力很大,但是应用到实际生活中的最大障碍是硬件。比如,理想 XR技术需要最先进的硬件,移动设备要小巧、轻便,同时算力要很强。

XR是一个新的术语,它将 VR, AR和混合现实(MR)结合起来。这一现象引起了人们对娱乐、医药、科学、教育、制造等领域的广泛关注,开拓了新的视野。

XR的潜力与现实之间的主要障碍是硬件,开发硬件很难跟上目前 XR设备的想法,而且移动设备也缺乏足够的计算能力。

足够的无限能力是另一个挑战。目前的 AR需要55.3 Mbps才能支持8 K显示,这样就能提供足够的移动显示器用户体验。但是,要提供真实的 AR,它的密度应该会大大增加,需要达到每秒0.44千兆点(1600万个点)。另外, XR流媒体对于16 K超清高质量视频也可能有相似的需求。

举例来说,16 K VR要求0.9 Gbps吞吐量(1/400的压缩比)。当前的5 G用户体验数据速率还不足以实现,但6 G很可能会提供这类服务。VR和 AR的市场规模预计在2030年将分别达到447亿美元和870亿美元。

6G核心业务-优质移动全息体验

伴随着高分辨率显示器、可穿戴设备和无线网络的迅速发展,移动设备在未来形态上也会有很大的变化,其中全息显示的支持是最值得期待的。

在未来的时代,全息影像将会是一种可以展示面部表情,手势动作,甚至丰富自然肢体语言的媒介。而且还需要实时的脸部、动作捕捉技术,将拍摄到的三维图像相互实时传送。

实时性和全息图像传输对带宽提出了更高的要求,5 G带宽比5 G高几百倍(5 G网络峰值带宽约为20 Gbps),甚至是1 Tbps带宽水平(1 Tbps=1024 Gbps)。将全息图像显示在移动设备上,如6.7英寸全息显示屏,像素间距为1 um,总共需要传输11.1亿像素,对应传输0.58 Tbps带宽,而支持全身的全息图像则需要几 Tbps带宽才能实现。

这么大的数据量,对设备的计算、处理、网络环境都提出了很高的要求,5 G网络无法承载高质量的全息内容传输。为减少数据传输量,实现6 G全息内容的传输,需要借助 AI技术对实时全息内容进行有效的压缩和解码。

据调查机构 Mordor预测,到2023年,全息显示器市场将达到76亿美元。

6G核心业务-高保真移动全息图

随着高分辨率渲染、可穿戴显示器和无线网络技术的飞速发展,移动设备能够提供3D全息图显示的服务。全息技术越来越流行,它可以通过全息显示器呈现手势和面部表情。

全息图需要实时显示,需要超高的数据传输速率,比目前的5G系统大数百倍。

例如,19.1亿像素需要每秒1Tbps。移动设备上的全息图显示(6.7英寸显示器上的一个微米像素大小)的尺寸因数至少需要0.58 Tbps。但是5G的峰值数据率为20 Gbps,5G不可能实时支持全息图介质所需的超大量数据。

为了降低全息图显示所需的数据通信规模,可以利用AI实现对全息图数据的高效压缩、提取和呈现。在AI的协助下,6G时代能够实现高保真移动全息图。到2023年,全息图显示器的市场规模预计将达到76亿美元。

6G核心业务-复制实体虚拟现实

借助先进的传感器、人工智能和通讯技术,6 G时代的实体,包括人、设备、物体、系统,甚至是地方,都将在虚拟世界中得以复制。数字复制这个实体的实体叫做数字复制。通过6 G环境下的数字化拷贝,用户可以不受时空限制地在虚拟世界中探索和监控现实世界。

使用者甚至可以通过虚拟现实设备或全息显示器与数字拷贝互动。举例来说,用户可以通过与一个远程站点的数字化拷贝进行互动,并通过实时交互来控制这个空间中的机器人,从而真正地在那里移动。

数字拷贝可以在人工智能的帮助下,使真实世界中的管理问题得以解决,而不需要现实中的大量人力。但这类技术挑战很大。举例来说,要复制1 m x 1 m的面积,假设周期性同步是100 ms,压缩比是1/300,那么吞吐量是0.8 Tbps,这需要一个万亿像素。在2025年之前,数字复制的市场预计将达到260亿美元。

就在去年,我们还在讨论5G商用到底能为我们的生活带来哪些改变,是云游戏更快的速度?还是超高清视频直播?而转眼,6G技术赋予未来生活的将是无限可能。就算现在还不知道6G出现后会有怎样的应用场景,但相信届时一定会看到超越我们当前想象力的东西。

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  • 原文链接https://kuaibao.qq.com/s/20200716A0GTD100?refer=cp_1026
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