3.2 爆炸性移动流量

自2019年下半年以来，全球范围内已经开展了5G网络的商业部署，一些地区的5G用户数已经达到了相当大的规模。新一代移动通信通常每十年出现一次，因此学术界和工业界都开始探索5G的接续技术。然而，在迈向6G的道路上，我们遇到的第一个问题是要解决人们的顾虑，比如“我们真的需要6G吗？”或“5G已经足够了吗？”要打破这一障碍，无线领域首先需要澄清6G发展的关键驱动因素。

新一代系统是由呈现指数增长的移动流量、移动用户数量以及即将出现的新颠覆性服务和应用程序驱动的。此外，它还受到移动通信领域不断提高网络效率的内在需求的驱动，即成本效率、能源效率、频谱效率和运营效率。此外，随着人工智能、太赫兹通信和大规模卫星通信等先进技术的出现，通信网络可以朝着更强大、更高效的系统发展，以更好地满足应用服务的要求，并为前所未见的困难性服务创造解决的可能性。本节介绍了移动流量的发展趋势，预计到2030年，移动流量将继续呈爆炸式增长。后续两小节将介绍潜在的用例和应用场景。

我们正处于一个前所未有的时代，许多交互式、智能化的产品、服务和应用程序快速涌现和发展，对移动通信提出了巨大的需求。可以预见，到2030年以后，5G系统将难以满足巨大移动通信流量的需求。2015年，ITU-R发布了一份报告［ITU-R M.2370，2015］，分析了2020～2030年IMT流量的增长趋势。基于这份报告，可以分析出流量增长背后的主要驱动因素。

● 视频服务：视频点播服务将继续增长，这些视频的分辨率将继续提高。人们希望观看高分辨率的视觉内容，而无论内容是如何传递的。贝尔实验室的一项研究显示，在2016年，视频流量几乎占所有移动流量的三分之二。

● 设备扩散：世界上有超过50亿人拥有智能手机，占世界总人口的66.5%，并且每年在市场上销售的新智能手机超过10亿部。此外，可穿戴电子设备、VR眼镜和智能汽车等各种新型智能设备都会连接到移动网络。

● 应用程序占有率：移动应用程序的传播速度正在加快。2013年，全球应用程序的年下载量为1020亿，2017年增长至2700亿。大多数应用程序在下载后不会多次使用，这类应用程序的使用和渗透将有助于增加移动宽带流量，此外，这数千亿应用程序的定期更新也将增加移动宽带流量。

除了这些数据流量增长的主要驱动因素，到2030年，还有一些其他特征和趋势会影响整体流量需求。

● IMT-2020的部署：新技术将提高感知体验质量（Quality of Experience，QoE）并降低每比特的成本，这反过来又会产生更多的流量需求。

● 机器对机器（Machine-to-Machine，M2M）类应用程序和设备也是移动服务增长最快的细分市场之一，并最终增加移动数据需求。M2M的连接数量可能比世界人口要多几个数量级。数十亿台机器将有可能利用移动网络访问在线服务并相互连接。

● 增强的屏幕分辨率：屏幕容量的不断提高，如4K超高清（Ultra-High-Definition，UHD），以及对视频下载和流媒体的日益增长需求，将为移动网络带来更多流量。

● 环境屏幕或承载信息向有互联网连接的智能屏幕演进，以获取最新信息，如电梯和公交车上的屏幕，这将增加流量。

● 云计算：由于用户需要越来越普遍的访问服务，因此对移动云服务的需求将增长。随着越来越多的用户通过移动网络连接到云，移动终端、云服务器和云存储之间的移动数据流量将继续增长。

● 固定宽带（Fixed Broadband，FBB）被移动宽带（Mobile Broadband，MBB）取代：在有些区域，移动宽带用于替代有线宽带，如铜、电缆和光纤，这将有助于IMT流量的增加。

● 流媒体：人们更频繁地使用移动设备进行多媒体和流媒体娱乐，由于时间变化（云的扩展）、空间转移（内容随处可得）和设备转换（多屏幕、移动设备和便携式设备之间的切换），单播媒体消耗增加。2014年，电视直播仍占全球视听服务的90%，比前一年增长4.2%；而互联网电视（Over-the-Top，OTT）视频传输占4.4%，增长了37%。目前，大多数视听业务是通过非IMT网络传输的，这些业务将被转移到IMT网络中。

换言之，由于丰富的视频应用程序、增强的屏幕分辨率、M2M通信、移动云服务等激增，移动网络上的流量将以爆炸性的方式持续增长。根据2015年ITU-R [ITU-R M. 2370，2015]的估计，2030年全球移动流量将达到每月5016EB ，而2020年为62EB。爱立信的一份报告显示，截至2019年底，全球移动通信量已达到每月33EB，这证明了ITU-R估计的正确性。

在过去的十年里，由于移动宽带的普及，智能手机和平板电脑的数量经历了惊人的增长。这一趋势将在20世纪20年代持续下去，因为智能手机和平板电脑的渗透率仍远未饱和，尤其是在发展中国家。与此同时，可穿戴电子产品和VR眼镜等新型用户终端迅速出现在市场上，并以前所未有的速度被消费者接纳。因此，如图3.1所示，预计到2030年，全球MBB用户总数将达到171亿。除了MBB用户数量的增加，每个MBB用户的流量需求也在不断增加。这主要是因为YouTube、Netflix等移动视频服务的流行，以及最近的短视频平台Tik-Tok，以及移动设备屏幕分辨率的稳定提高。来自移动视频服务的流量目前已经占到了所有移动流量的三分之二[Ericsson Report，2020]，预计未来将更加占据主导地位。在一些发达国家，2025年之前的强劲流量增长将由各类视频服务推动，而后续的长期持续增长将由增强现实（Aug-mented Reality，AR）和VR应用程序的渗透来推动。如图3.1所示，每个移动用户每月的平均数据消耗量将从2020年的5GB左右增加到2030年的250GB以上。除了以人为中心的通信，M2M终端的规模将更快地增长，并在2030年之前达到饱和。M2M 订阅量将达到970亿，约为2020年的14倍[ITU-R M.2370，2015]，这是移动流量爆炸式增长的另一个驱动因素。