三星6G白皮书：把未来的XR、全息都说明白了

实际上6G也不是万能的，AI才是！...

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“5G商业化仍处于起步时期，而现在开始为6G技术做准备并不会为时太早，因为新技术从研究到商业化往往需要10年时间”，三星在昨天发布的6G技术白皮书博客文章中提到。

而关于5G的应用场景，目前运营商也是将5G＋AR/VR应用放在主推场景，因为这些场景直接和消费者相关，和自动驾驶、物联网等应用领域而言有着更好的大众参与性。

尽管如此，5G＋AR/VR的应用距离大家还很遥远，目前也仅仅存在于运营商演示。当然，这跟AR/VR市场本身还未成熟也有很大原因，随着AR/VR逐渐打开消费级市场，各种5G＋场景会更为深入。

据M&M, Virtual Reality Market和Digi-Capital的统计数据，预计到2030年，VR和AR的市场规模将分别达到447亿美元和870亿美元。



从技术和应用层面来看，5G技术提供了三大能力：大带宽（eMBB）、低延迟（URLLC）、高容量（mMTC），而6G网络同样朝着这一方向发展，并且在6G时代将主打“服务”，这些服务基于各种传感器、成像或显示设备、AI等，从而将人和物连接起来，并提供终极形态的多媒体体验。

而三星在6G技术白皮书《The Next Hyper--Connected Experience for All》中提到：6G技术有望满足“人与物”连接更为极致的需求，并能满足5G无法实现的需求。人与机器/联网设备则是6G的主要用户，三星表示：6G服务的三个关键服务是：真正的沉浸式XR、高质量移动式全息体验、数字化身。

真正的沉浸式XR

XR可以看做是结合了AR、VR、MR新的术语，在娱乐、医疗、教育、工业制造等领域已经逐步展开研究和应用。白皮书提到：XR技术仍然在不断开发和探索中，其潜力巨大，但应用到现实生活中来最大障碍就是硬件。例如，理想化的XR技术要求最为先进的硬件，移动设备的体积要小巧轻便，同时算力也要很强大。

不幸的是，现阶段移动设备（芯片）的算力仍然不够，同时电池技术（容量）的进步似乎也未跟上畅想中XR技术的发展所需。

这就严重的阻碍了这一市场的发展和扩张，因此三星认为：将移动设备算力转移到云/服务器上，从而间接解决这一挑战。



另一个大的挑战就是无线带宽。当前AR的技术，实时显示（传输）8K分辨率需要55.3Mbps带宽，而在实际应用中为了达到真正的沉浸式AR体验，带宽密度就要大大提升，需要达到0.44Gbps。

而类似的XR沉浸式媒体串流需要满足16K超清传输，目前16K VR视频串流需要0.9Gbps带宽（压缩比1/400），而目前5G网络速率还达不到无缝串流。

高质量移动全息体验

随着高分辨率显示设备、可穿戴设备设备以及无线网络的快速发展，移动设备未来形态也将拥有大变化，其中最值得期待的就是全息显示。

全息图像将成为未来新一代媒介，它可通过显示出面部表情、手势动作，甚至丰富自然的肢体语言等。而这些还需要实时的面部、动作捕捉技术，将拍摄的三维图像实时传输到对方。



实时的全息图像传输对于带宽的挑战更大，达到5G带宽的数百倍（5G网络峰值约20Gbps），甚至达到1Tbps带宽级别（1Tbps=1024Gbps）。在移动设备上显示全息图像，例如6.7英寸全息显示屏，像素间距1um大小，共需传输11.1亿个像素，对应需要0.58Tbps带宽，而支持全身的全息图像则需要几个Tbps带宽才能实现。

如此大的数据量对设备计算、处理，网络环境都提出较高要求，5G网络也不可能承载高质量全息内容传输。为了降低传输数据量，并希望6G传输全息内容，就不得不借助AI技术对实时的全息内容进行高效压缩与解码。

根据调研机构Mordor的数据，2023年全息显示屏市场规模将达76亿美元。

数字化身（数字孪生）

结合各种先进的传感器、AI技术和通讯技术，未来极有可能实现像电影《头号玩家》，科幻剧《upload》中那样，可以复制物理世界中的实物到虚拟场景中，而这个实物可以是人、物理设备，甚至一个地区的物理环境等，而这些数字化的虚拟物体就被称之为“数字孪生”。

在6G网络中，你可以利用数字化身技术进行远程操控、监测或检查等等。甚至，你还可以通过VR或全息显示设备进行互动，届时数字孪生将成为你的远程控制的代表。



通过数字化身，你在虚拟世界中操作将在真实物理世界中得到体验，并且这将不受时间和空间限制。

与此同时，在AI技术加持下，数字化身在真实物理世界中管理、检测等操作需求，完全可以在无人监督的情况下高效率完成，这一场景也展现了未来AI与虚实融合技术应用的潜力。

然而数字化身的挑战要更大，因此你需要复制1平方米区域的真实世界，将超过1万亿像素数量，假设周期同步为100ms，压缩比为1/300，那么还需要0.8Tbps带宽。

根据GrandViewResearch的统计数据，预计到2025年数字化身相关市场规模可达260亿美元。

总结

移动通信从2G发展到5G每一代几乎平均需要10年时间，每一次新技术的出现都为体验带来巨大的进步。即便如此，我们通过总结发现3G时期历经15年，而5G则缩短到8年时间，这要归功于近几十年移动通讯技术的飞速发展。

对于6G的技术时间线，三星预计：国际电信联盟ITU-R将在2021年开始制定6G规划，并最早在2028年开始商业化，大规模商用则要等到2030年左右。

此外，该白皮书还对6G时代移动设备的算力、电池性能，以及6G网络架构、候选技术等进行阐述，感兴趣的可查看原文。

参考：

https://cdn.codeground.org/nsr/downloads/researchareas/6G%20Vision.pdf

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