有知觉能力的机器人并非一个新概念，早在1992年，它们就以《星际迷航》中的Exocomps形象进入大众视野。这些服务型机器人能在危险环境中进行维修，其AI随时间推移逐渐具备知觉。三十年后的今天，这已不再是科幻情节，而是现实——自主机器人已在矿业、农业、安保及远程医疗等众多领域落地部署。

随着数字、人类和现实世界日益融合，AI与下一代6G通信技术将在实现扩展现实、触觉通信和全息通信方面发挥关键作用（见图1）。


5G还被用于为应急响应人员开展沉浸式模拟训练，从警察应对武装嫌疑人冲突，到配备5G连接的救护车让急救人员（paramedic）能和远程临床医生联系上，而后者可在救护车送医途中指导急救人员进行抢救操作。2024年，关于远程手术（telesurgery）的报道也开始引起关注，外科医生与患者相隔数千公里，通过5G网络实现连接。

尽管5G技术已能支持部分此类新型体验，但研究人员正推动6G和AI领域的研究，以克服5G存在的一些局限性：

1. 超低时延与高可靠性，支持实时触觉反馈与扩展现实（XR）
6G旨在实现亚毫秒级时延和近乎完美的可靠性，从而支持实时触觉反馈、远程触觉体验以及逼真的扩展现实交互。AI可进一步动态优化网络性能，确保在变化的条件下维持服务质量。尽管无线电接入网络（RAN）和多接入边缘计算（MEC）正推动5G时延向1毫秒目标迈进，但当前5G实施的时延通常在1至10毫秒之间。触觉物联网和自主机器人技术的开发者正借助6G力图实现超低时延，以消除5G时延导致的抖动和掉帧问题，从而提升用户体验。6G的超低时延将能支持以毫米级精度追踪细微动作，并能将此类动作数据与触觉系统共享，从而实现更灵敏、更精细的沉浸式体验（见图3）。

未来6G网络中的AI将通过预测用户意图、优化信号路由及借助边缘计算降低时延，助力实现反应超灵敏的触觉反馈。机器学习模型研究表明，通过动态调整触觉数据的压缩与编码，可确保实时、高保真的触觉感知。


面向互联世界的关键6G使能技术
尽管6G与AI有望大幅提升沉浸式通信能力，但它们背后的使能技术带来了新的挑战。例如，先进感知通信基于反射测量技术，而大多数传统无线通信则采用前向通信。

在6G网络中，反射测量与超表面技术的集成是实现先进感知和沉浸式通信的关键。反射测量通过分析反射的电磁信号来检测和表征环境。在6G中，它用于环境感知、物体定位和运动检测，甚至是在非视域（NLoS）条件下。使用工程二维材料的可编程超表面可动态操控电磁信号——调整相位、方向和幅度——以增强信号覆盖、实现精准定位并支持NLoS感知。

与AI集成后，反射测量技术与超表面可实现波传播的实时适应，从而提供高分辨率环境感知，通过紧密耦合感知与数据传输，实现逼真的沉浸式通信。

6G沉浸式通信的各种技术和概念背后，针对理想频段的研究正引发关注，研究者称之为“6G的适宜频谱”（Goldilocks Spectrum for 6G）——即7.125 GHz至24.25 GHz的FR3频段。

对FR3频段的研究表明，该频谱保持合理的传播特性，提供适中的传播损耗，可利用现有无线基础设施实现广泛的城市和郊区覆盖。其窄角度覆盖为精准感知和物体检测带来优势。即便研发工作正努力满足新兴的6G标准，FR3信道建模与仿真在开发6G原型机中仍然非常重要。

根据无线通信标准组织3GPP，Release 19中的两项研究为ISAC信道建模与FR3信道建模建立了直接关联，为后续技术研究和规范制定工作奠定了必要基础。6G FR3系统和设备的模拟、仿真与测试是开启未来时代的关键一步。在该时代，沉浸式通信将实现数字、人类和现实世界的全方位融合。

如图4所示，全球研究人员正在探索众多其他6G技术驱动因素，目标是在2030年前将具体6G应用场景推向市场。尽管质疑者认为全息通信等能力仅存在于电影特效中，但回想2010年首次通过Facetime实现的视频通话——短短15年内，无线通信技术已跨越时空限制，使视频通话变得无处不在且价格实惠。

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