1.1 6G应用场景分析
2019年9月，芬兰奥卢大学发布了6G白皮书[1]。为促进我国移动通信产业发展和科技创新，推动6G研发工作，2019年11月3日，科技部会同发展改革委、教育部、工业和信息化部、中科院、自然科学基金委在北京组织召开6G技术研发工作启动会，标志着我国6G研发工作正式提上日程。6G愿景相关文献[2-6]列出了6G的主要性能指标。总体而言，6G的性能指标相比5G将提升10～100倍。
在6G中，网络与用户将被看作一个统一整体[7]。用户的智能需求将被进一步挖掘和实现，并以此为基准进行技术规划与演进布局。6G的早期阶段将对5G进行扩展和深入，以人工智能（artificial intelligence,AI）、边缘计算和物联网（Internet of things, IoT）为基础，实现智能应用与网络的深度融合，实现虚拟现实（virtual reality,VR）、虚拟用户、智能网络等功能。进一步地，在人工智能理论、新兴材料和集成天线相关技术的驱动下，6G的长期演进将产生新突破，甚至构建新世界。
放眼智能、通信与人类未来的相互关系，才能揭示6G 的技术趋势。以色列历史学家尤瓦尔·赫拉利在《未来简史》[8]中预测了AI与人类之间关系的3个递进阶段：第一阶段，AI 是人类的超级助手（oracle），能够了解与掌握人类的一切心理与生理特征，为人类提出及时准确的生活与工作建议，但是接受建议的决定权在人类手中；第二阶段，AI演变为人类的超级代理（agent），并从人类手中接管了部分决定权，它全权代表人类处理事务；第三阶段，AI 进一步演进为人类的君主（sovereign），成为人类的主人，而人类的一切行动则听从AI的安排。
基于上述预测，6G应当遵循AI与人类关系的发展趋势，达到关系演进的第一阶段，即oracle阶段。文献[7]引入了6G新的服务对象——灵以及服务体系。6G服务体系如图1-1所示，作为oracle阶段的重要实现基础，6G承载的业务将进一步演化为真实世界和虚拟世界这两个体系。真实世界体系的业务后向兼容5G 中的增强型移动宽带（enhanced mobile broadband,eMBB）、大规模机器类型通信（massive machine-type communication,mMTC）、超可靠低时延通信（ultra-reliable and low-latency communication,URLLC）等典型场景，实现真实世界万物互联的基本需求。虚拟世界的业务是对真实世界业务的延伸，与虚拟世界的各种需求相对应。
图1-1 6G服务体系
6G不仅包含5G涉及的人、机、物这3类服务对象，还引入了第4类服务对象——灵（genie）。作为人类用户的智能代理，灵存在于6G 服务体系，基于实时采集的大量数据和高效机器学习技术，存储和交互用户的所说、所见和所思，完成用户意图的获取以及决策的制定。
虚拟世界体系使人类用户的各种差异化需求得到了数字化抽象与表达，并建立每类用户的全方位立体化模拟。具体而言，虚拟世界体系包括3个空间：虚拟物理空间（virtual physical space,VPS）、虚拟行为空间（virtual behavior space,VBS）、虚拟精神空间（virtual spiritual space,VSS）。
VPS基于6G典型场景的实时巨量数据传输，构建真实世界物理空间（如建筑物、道路、车辆、室内结构等）在虚拟世界的镜像，并为海量用户的智能代理（灵）提供信息交互的虚拟数字空间。
VBS扩展了5G的mMTC场景。依靠6G人机接口与生物传感器网络，VBS能够实时采集与监测人类用户的身体行为和生理机能，并向灵及时传输数据。灵基于对VBS提供的数据的分析结果，预测用户的健康状况，并给出及时有效的处理方案。VBS 的典型应用支撑了精准医疗的普遍实现。
VSS的构建基于VPS、VBS与业务场景的海量信息交互与解析。由于语义信息论的发展以及差异需求感知能力的提升，灵能够获取用户的各种心理状态与精神需求。这些感知获取的需求不仅包括求职、社交等真实需求，还包括游戏、爱好等虚拟需求。基于VSS捕获的需求，灵为用户的健康生活与娱乐提供完备的建议和服务。例如，在6G支撑下，不同用户的灵通过信息交互与协作，可以对用户的职业规划进行精准分析，可以帮助用户构建、维护和发展更好的社交关系。
元宇宙（Metaverse）的概念最早来自美国科幻小说家Neal Stephenson的Snow crash一书[9]。该书描述了一个平行于现实世界的网络世界，现实世界中的每个人在Metaverse中都有一个网络分身。
20世纪90年代初，我国著名科学家钱学森开始了解虚拟现实技术，他想到将其应用于人机结合和人脑开发，并为其取名为“灵境”。他认为，灵境技术的产生和发展将扩展人脑的感知和人机结合的体验，使人与计算机进入深度结合的时代。
6G 新的服务对象——灵[7]，以及真实世界与虚拟世界交互的概念，本质上就是元宇宙的具体体现。我们大胆预测，元宇宙也许会成为6G的重要业务形态！