《6G全息通信业务发展趋势白皮书》是中国移动研究院于2022年发布的重要技术文献，全面阐述了全息通信技术在6G时代的发展前景、应用场景及网络需求。

## 一、全息通信技术概述

全息（Holography）概念于1947年由英国匈牙利裔物理学家Dennis Gabor提出，并于1971年获得诺贝尔物理学奖。全息技术是利用干涉和衍射原理记录物体反射、透射光波中的振幅相位信息，进而再现物体真实三维图像的技术。

白皮书将全息技术的发展分为三个主要阶段：
1. **传统光学全息**：20世纪60年代末激光器问世后兴起
2. **数字全息**：受限于早期CCD及计算设备不成熟，曾陷入研究低谷
3. **计算全息**：21世纪初期随着计算机技术成熟而成为热门研究方向，是真正意义上的理想全息显示

全息成像技术可分为三种类型：
- **2D全息**：利用反射、折射原理或视觉残留制造可视角度有限的裸眼三维效果，包括空气成像、旋转风扇屏、雾屏/雾幕、立体光栅显示器
- **3D全息**：当前最接近理想全息显示效果的技术，包含全息光场、点云、电离空气、光镊、声镊和体全息技术
- **理想全息**：基于计算全息图的真正狭义全息，通过计算全息图的制作与再完成3D对象的全息显示

## 二、6G全息通信应用场景

白皮书构建了6G网络下的七大类全息通信业务典型场景：

### 1. 多维度交互体验
利用全息技术和多模态交互技术，采集物体和环境全真数据，构建可深度交互的体验场景。典型应用包括全息游戏，通过虚拟现实、通道交互等技术建立高显示质量、高交互程度的显示场景。

### 2. 沉浸式全息影像
通过裸眼全息方式营造全场景效果，应用于：
- **全息新闻与舞美**：新闻转播、展览铺陈、舞台舞美设计
- **全息影院**：避免"晕3D"现象的沉浸式观影
- **全息体育**：为大型赛事、开闭幕式表演提供更好的编排技术
- **沉浸式主题餐厅**：点餐、候餐及用餐全过程的沉浸式体验
- **全息服务与销售**：自主研发的全息内容库和个性化定制服务
- **楼盘、样板间展示**：全息3D影像呈现住宅、广场、园林绿化等细节

### 3. 超智能信息网络
结合6G大带宽低时延与广连接特性，让采集到的大规模数据能够上传后结合大数据、人工智能等技术进行综合处理分析。典型场景包括：
- **全息驾驶**：空中立体成像，将实体按键投影在虚拟环境中
- **全息测绘**：将矿山测绘信息管理系统与全息影像结合

### 4. 高质量人像互动
通过自然逼真的视觉还原，满足人、物及其周边环境的三维动态交互。应用于远程培训、教育应用程序，以及通过AI技术实现跨时空的互动。

### 5. 新态势模型展示
实现小场景的光场全息，通过光场3D模型的展示丰富日常生活和提高工作效率。典型应用包括：
- **全息文化**：博物馆和科技馆的文化建设
- **全息教育**：互动教学课件制作、使用、学习、考核
- **科普教学**：向公众展示产业运作过程，传递科学知识
- **数字化互动体验餐厅**：互动投影系统做成的互动餐桌

### 6. 高带宽远程管理
利用6G超大带宽的远距离数据传输业务，帮助用户获取远端实时数据。应用于：
- **农业远程管控**：对农作物、牲畜、森林、鱼群情况的远程展现
- **采矿业远程管控**：对矿场实时情况进行360°精准复制

### 7. 低时延精密辅助
利用6G网络的极低延迟实现远程数据高质量同步。典型应用包括：
- **辅助手术显示**：通过放射性物质看到患者身体内部结构
- **物业管理**：基于全息技术的无接触电梯按键和智能门锁

## 三、全息通信网络需求

为实现全息高精度展示及动态交互效果，对6G网络提出五大需求：

1. **超高带宽**：全息通信传输的流媒体对网络带宽的需求将达Mbit/s级，对于70英寸显示屏，需要约1Tbit/s的网络带宽
2. **超低时延**：要求网络必须提供小于1ms的端到端时延
3. **网络算力**：为满足用户沉浸式体验，MTP（motion to photons）时延要求在20ms以内，对全息通信则要求10ms甚至更低
4. **多维度信息同步性**：来自视频、音频、触觉、嗅觉、味觉等不同传感器的各个并发媒体流之间需要保持严格同步
5. **网络安全**：全息图中含有的大量信息数据，包括人脸特征、声音等敏感信息，需要网络提供绝对安全的保障

## 四、全息通信产业链分析

全息行业产业链分为上游、中游、下游三个部分：

### 上游基础层
主要包括全息材料研发与制造商、全息设备零件商、全息技术服务器商和全息芯片商，提供传感器、芯片、服务器、光学器件、有机材料、信号处理设备等支持。

### 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：
- **全息内容公司**：提供全息游戏、全息剧场、全息广告等内容服务
- **设备制造公司**：生产制造全息投影产品、全息显示器等服务载体
- **综合服务公司**：提供从技术支持、内容配合到实际部署的全流程服务

### 下游应用层
涵盖市场上绝大多数全息技术实际应用场景，产品形态包括眼镜类、3D屏幕类、空气成像类、全息存储类和全息计算类产品。

## 五、技术发展趋势与展望

白皮书指出，随着5G技术的大规模商用与6G通信技术研究的深入，全息产品将得到更可靠的技术支持。在未来6G时代，全息将向着"数字孪生+AI+全息"的方向发展。

全息技术将实现虚拟影像与用户真实影像的高度融合，带来极富冲击性的体验。同时依赖全息技术与通信技术的紧密结合，用户之间可以跨越时间和空间，进行实时的沟通与交互，打破物理时空的限制。

伴随元宇宙概念的涌现与普及，全息作为重要的底层技术将影响元宇宙的发展进程。元宇宙终极形态是搭建一个平行于真实人类社会的虚拟世界，"数字孪生+AI+全息"的技术融合，将在体验层与人机交互层为元宇宙提供深层次沉浸式交互体验，是通往元宇宙的重要实现路径。

## 结语

《6G全息通信业务发展趋势白皮书》为中国移动在6G全息通信领域的重要技术文献，系统梳理了全息通信技术的发展阶段、应用场景、网络需求和产业链结构。白皮书指出，6G技术将支持人类对物理世界进行更深刻的理解与感知，帮助人类构建虚拟世界与虚实融合世界，从而扩展人类的活动空间，同时支持大量智能体互联，延伸人类的体能和智能水平。中国移动将联合产业界致力于推进全息通信技术发展、拓展新型应用场景、推动产业链成熟，同产业界共同推进全息通信业务的发展。