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6G:从通信到多能力融合的变革

作者：刘光毅等

出版社：电子工业出版社出版时间：2024-01-01

开本：其他页数： 508

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作者简介

6G:从通信到多能力融合的变革版权信息

ISBN：9787121466267
条形码：9787121466267 ; 978-7-121-46626-7
装帧：平装-胶订
册数：暂无
重量：暂无
所属分类：
工业技术
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一般性问题

6G:从通信到多能力融合的变革本书特色

《6G：从通信到多能力融合的变革》由中国移动集团公司首席专家刘光毅、vivo移动通信研究院院长秦飞、北京邮电大学理学院副院长张建华、三星电子中国区副总裁孙程君、华为6G架构首席吴建军、中兴通讯股份有限公司副总裁段向阳、贝尔实验室中国负责人蔡立羽、中信科移动副总经理孙韶辉、OPPO标准研究部部长杨宁等撰写，中国工程院院士张平作序力荐，中国科学院院士尤肖虎、中国通信标准化协会事长闻库、华为技术有限公司无线CTO童文联袂力荐，系统扫描全球6G进展，并从驱动力、愿景、需求、频率、网络架构特征等全方位定义6G，同时详解了6G关键技术和网络架构设计，可作为5G从业人员和6G研发人员的参考书，也可作为高校本科生和研究生的参考书，还可作为企业布局未来与移动信息应用相关业务的参考书。

6G:从通信到多能力融合的变革内容简介

面向 2030 年商用的6G 将是支撑“数字孪生、智慧泛在”社会发展愿景的基础设施，6G 除了对传统的通信能力进行进一步增强，更需要构建新的能力维度，实现通信与感知、计算、人工智能（AI）、大数据、安全等能力的一体融合设计，通过按需服务的方式，实现多能力服务质量（QoS）的端到端保障，更好地满足6G 差异化和碎片化业务场景的需求。本书首先回顾移动通信技术的发展历史，从5G发展的经验和面临的挑战出发，概述6G 发展和演进的驱动力，归纳和汇总了全球从事6G 研究的主要机构、组织、项目和企业的相关研究进展和成果，并且从愿景、需求、频率、网络架构等角度展望了如何定义6G；然后围绕传统通信网络的容量、效率、覆盖等的优化，介绍了6G 无线领域*有代表性的几个技术方向，包括分布式多输入多输出（MIMO）、智能超表面（RIS）、AI 使能的空口、优选的全双工、正交时频空调制（OTFS），以及通信和感知的融合、零功耗通信等；*后从整个网络架构的角度，着重介绍了空天地融合，以及6G 多能力融合移动网络架构的设计。

6G:从通信到多能力融合的变革目录

第1章移动通信系统的发展规律 / 1 1.1 移动通信系统的发展历程 / 1 1.2 我国对全球移动通信产业的贡献 / 2 1.2.1 1G空白 / 3 1.2.2 2G跟随 / 3 1.2.3 3G突破 / 4 1.2.4 4G并跑 / 5 1.2.5 5G领先 / 7 1.2.6 6G启航 / 9 1.3 本章小结 / 10 本章参考文献 / 10 第2章 5G发展现状与挑战 / 11 2.1 5G概述 / 11 2.1.1 无线接入网（RAN）架构 / 13 2.1.2 空口设计 / 15 2.1.3 核心网服务化和网络切片 / 21 2.1.4 移动边缘计算 / 22 2.2 标准演进 / 23 2.3 5G的频率 / 26 2.4 5G的商用网络部署 / 29 2.5 5G的业务发展 / 31 2.6 5G发展的机遇与挑战 / 36 2.6.1 “开源” / 37 2.6.2 “节流” / 39 2.7 本章小结 / 43 本章参考文献 / 44 第3章为什么要研究6G / 45 3.1 社会发展的驱动力 / 45 3.1.1 全球可持续发展的需求驱动 / 45 3.1.2 中国社会发展的需求驱动 / 45 3.2 移动通信行业可持续发展的驱动力 / 46 3.3 新应用场景和新业务的需求 / 48 3.4 新技术发展趋势的推动 / 51 3.4.1 ICDT深度融合 / 51 3.4.2 新的硬件及其解决方案 / 53 3.5 现有网络的问题和挑战 / 57 3.5.1 分层协议栈成为新的瓶颈 / 57 3.5.2 持续演进的网络切片 / 58 3.5.3 固化的网络架构 / 59 3.5.4 5G网络的高功耗 / 60 3.5.5 高度复杂的运维管理 / 60 3.6 本章小结 / 61 本章参考文献 / 62 第4章 6G研究的国内外现状 / 63 4.1 6G研究的形势综述 / 63 4.2 6G国内研究进展 / 65 4.2.1 中国移动 / 65 4.2.2 华为 / 80 4.2.3 中信科移动 / 85 4.2.4 中兴 / 86 4.2.5 vivo / 89 4.2.6 OPPO / 90 4.2.7 IMT-2030推进组 / 92 4.2.8 科学技术部6G推进组 / 93 4.2.9 未来移动通信论坛 / 94 4.2.10 6GANA / 96 4.3 6G研究的国外进展 / 101 4.3.1 欧洲研究团体和机构 / 102 4.3.2 韩国 / 125 4.3.3 日本 / 128 4.3.4 美国Next G / 134 4.4 本章小结 / 145 本章参考文献 / 145 第5章如何定义6G / 149 5.1 业界关于6G观点的概述 / 149 5.1.1 **个代表性观点——6G
就是太赫兹 / 149 5.1.2 第二个代表性观点——6G
就是卫星通信 / 150 5.1.3 第三个代表性观点——6G
就是AI / 151 5.1.4 第四个代表性观点——6G
就是语义通信 / 151 5.2 6G愿景与需求 / 152 5.3 6G频率 / 159 5.4 6G网络架构展望 / 161 5.4.1 按需服务 / 161 5.4.2 至简 / 169 5.4.3 柔性 / 172 5.4.4 智慧内生 / 174 5.4.5 安全内生 / 180 5.4.6 数字孪生 / 182 5.4.7 6G网络架构概览 / 186 5.5 空口技术 / 187 5.6 本章小结 / 189 本章参考文献 / 189 第6章分布式超大规模天线系统 / 192 6.1 MIMO技术的背景 / 192 6.1.1 MIMO技术及超大规模
天线技术 / 192 6.1.2 集中式超大规模天线系统 / 193 6.1.3 分布式超大规模天线系统 / 194 6.2 分布式MIMO系统的演进及技术
特征 / 194 6.2.1 分布式MIMO系统的演进 / 194 6.2.2 无蜂窝MIMO系统及分布式
超大规模天线的技术特征 / 195 6.3 无蜂窝MIMO系统介绍 / 196 6.3.1 TDD模式 / 196 6.3.2 FDD模式 / 196 6.3.3 可拓展模式 / 196 6.4 无蜂窝MIMO系统及分布式
超大规模天线的关键技术 / 197 6.4.1 用户接入点关联、导频
分配及信道估计 / 197 6.4.2 上行与下行信号处理技术 / 201 6.4.3 网络同步与校准 / 205 6.4.4 毫米波分布式超大规模
天线系统 / 209 6.5 无蜂窝MIMO系统的网络部署 / 210 6.6 本章小结 / 214 本章参考文献 / 215 第7章智能超表面 / 219 7.1 概述 / 219 7.2 硬件材料与电磁调控 / 220 7.2.1 RIS硬件结构 / 220 7.2.2 RIS调控机理 / 221 7.2.3 相位离散化选择 / 224 7.2.4 RIS研究硬件原型 / 224 7.3 信道模型 / 225 7.3.1 模型假设及设计原则 / 225 7.3.2 RIS物理模型抽象 / 227 7.3.3 MHCM RIS信道模型 / 228 7.4 RIS辅助的无线通信 / 233 7.4.1 性能评估分析 / 233 7.4.2 预编码与波束赋形 / 235 7.4.3 级联信道信息获取 / 238 7.5 RIS网络部署与性能评估 / 242 7.5.1 RIS网络部署 / 243 7.5.2 性能仿真与测试 / 249 7.6 RIS发展趋势展望 / 254 7.7 本章小结 / 256 本章参考文献 / 256 第8章 AI使能空口技术 / 263 8.1 AI使能空口技术和标准化研究 / 263 8.1.1 AI使能的物理层技术 / 263 8.1.2 AI使能空口技术的标准化
演进 / 264 8.2 AI使能的信道估计 / 265 8.2.1 传统信道估计 / 265 8.2.2 算法框架 / 267 8.2.3 模型选择 / 269 8.2.4 算法设计 / 270 8.2.5 性能分析和讨论 / 271 8.3 AI使能的信道状态信息反馈 / 273 8.3.1 终端信道状态信息反馈 / 273 8.3.2 评价指标 / 274 8.3.3 用于反馈的信道信息 / 274 8.3.4 算法设计 / 275 8.3.5 性能结果 / 279 8.4 AI使能的毫米波波束管理 / 280 8.4.1 终端侧AI波束管理 / 281 8.4.2 基站侧AI波束管理 / 287 8.4.3 硬件平台终端波束管理
方案验证 / 289 8.5 本章小结 / 291 本章参考文献 / 292 第9章新型双工技术 / 294 9.1 驱动因素和趋势 / 294 9.2 主要技术问题、挑战和适用场景 / 296 9.3 自干扰删除关键技术 / 298 9.3.1 全双工收发机框架 / 300 9.3.2 自干扰信号模型 / 300 9.3.3 天线域自干扰删除 / 301 9.3.4 射频域自干扰删除 / 303 9.3.5 数字域自干扰删除 / 306 9.4 组网交叉干扰管理机制 / 307 9.5 概念验证 / 309 9.6 本章小结 / 312 本章参考文献 / 312 第10章正交时频空间调制 / 315 10.1 背景 / 315 10.1.1 应用场景 / 316 10.1.2 业界研究现状 / 318 10.2 OTFS技术概述 / 319 10.2.1 原理及实现 / 320 10.2.2 波形设计 / 323 10.2.3 导频设计 / 326 10.2.4 接收机算法 / 335 10.3 MIMO-OTFS系统设计 / 340 10.3.1 开环MIMO预编码 / 340 10.3.2 闭环MIMO预编码 / 344 10.4 OTFS的优势与挑战 / 349 10.4.1 优势 / 349 10.4.2 挑战 / 349 本章参考文献 / 351 第11章通信感知一体化 / 354 11.1 通信感知一体化背景 / 354 11.2 通信感知一体化典型
?应用场景与需求 / 356 11.2.1 感知的对外服务 / 357 11.2.2 感知的对内服务 / 359 11.3 通信感知一体化空口关键技术 / 360 11.3.1 波形与信号设计 / 360 11.3.2 感知信号检测理论 / 362 11.3.3 感知参数估计算法 / 367 11.3.4 MIMO通感一体化技术 / 369 11.4 通信感知一体化网络架构关键
技术 / 372 11.4.1 不同的感知方式 / 372 11.4.2 无线感知功能与网络架构 / 372 11.5 未来研究方向与挑战 / 376 11.5.1 一体化波形与性能指标 / 376 11.5.2 感知与反向散射技术结合 / 377 11.5.3 感知与可重构智能表面
结合 / 378 11.5.4 通感信道建模 / 378 11.5.5 非理想因素对感知性能
的影响 / 380 本章参考文献 / 380 第12章反向散射通信 / 384 12.1 背景 / 384 12.2 典型应用场景 / 385 12.3 反向散射通信的技术原理 / 390 12.3.1 反向散射通信系统架构 / 390 12.3.2 反向散射通信的上行调制
技术 / 391 12.3.3 反向散射通信的下行调制
技术 / 394 12.3.4 环境能量采集 / 396 12.4 反向散射通信空口技术 / 398 12.4.1 速率提升技术 / 398 12.4.2 覆盖增强技术 / 399 12.4.3 可靠性传输技术 / 402 12.4.4 超大规模连接技术 / 404 12.4.5 同步技术 / 406 12.4.6 干扰消除技术 / 407 12.5 反向散射通信协议栈设计与网络
架构 / 411 12.5.1 轻量化协议栈设计 / 411 12.5.2 至简网络架构 / 412 12.6 本章小结 / 415 本章参考文献 / 415 第13章 6G星地融合网络技术 / 419 13.1 星地融合网络发展现状 / 419 13.1.1 卫星通信的崛起 / 419 13.1.2 卫星通信系统的体制标准 / 420 13.1.3 星地融合发展新趋势 / 421 13.1.4 星地融合网络标准进展及
趋势 / 422 13.2 星地融合网络发展路径 / 423 13.2.1 过去：业务融合 / 423 13.2.2 现在（5G）：体制融合 / 424 13.2.3 未来（6G）：系统融合 / 424 13.3 星地融合网络一体化 / 425 13.3.1 星地融合的网络架构 / 426 13.3.2 星地融合的空口传输 / 434 13.3.3 星地融合的组网方式 / 439 13.3.4 星地融合的频率管理 / 442 13.4 本章小结 / 443 本章参考文献 / 443 第14章 6G网络架构 / 446 14.1 移动通信网络的演进伴随着架构的
迭代 / 446 14.1.1 移动通信网络的演进历史 / 446 14.1.2 架构是系统的根基 / 447 14.1.3 6G网络的“智能普惠”需要
架构的原生设计 / 448 14.2 6G网络架构变革的驱动力 / 450 14.2.1 现有2C商业模式到达
瓶颈 / 450 14.2.2 2B业务场景的全面到来 / 450 14.2.3 全新的业务场景——
元宇宙 / 451 14.2.4 新空口能力的价值释放 / 451 14.2.5 网络管道能力的突破 / 452 14.2.6 网络KPI的全面提升 / 453 14.3 6G网络架构技术需求 / 454 14.3.1 内生AI，智能普惠 / 454 14.3.2 网络灵活，用户友好 / 455 14.3.3 安全可靠，多方信任 / 455 14.3.4 数据协同，监管合规 / 457 14.3.5 开放合作，做大生态 / 458 14.4 6G网络功能架构 / 459 14.4.1 总体功能架构 / 459 14.4.2 任务编排调度与控制 / 460 14.4.3 连接功能 / 462 14.4.4 计算功能 / 464 14.4.5 数据功能 / 466 14.4.6 可信功能 / 468 14.4.7 承载网 / 470 14.5 6G网络关键技术 / 471 14.5.1 以任务为中心的设计范式 / 471 14.5.2 新非接入层协议 / 473 14.5.3 计算无线承载 / 474 14.5.4 数据承载与转发 / 476 14.5.5 可信的分布式网络技术 / 479 14.5.6 6G区块链 / 480 14.6 6G网络实现架构 / 481 14.6.1 6G核心网实现架构 / 481 14.6.2 6G无线接入网实现架构 / 484 本章参考文献 / 485 附录A 缩略语表 / 486

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6G:从通信到多能力融合的变革相关资料

6G将在传统通信能力极大提升的基础上，实现DOICT全面融合，提供移动信息全流程服务，从而推动人类社会迈向数字孪生和智能普惠的新时代。本书给出了6G的场景需求和技术特征，并深入浅出地介绍了通感一体、智能空口、RIS、新型双工、反向散射通信、天地一体化、ICDT融合网络架构等6G潜在关键技术和方向，对凝聚行业共识、形成全球统一6G标准大有裨益。中国通信标准化协会理事长闻库助力6G愿景全面实现，推动移动通信从传统连接服务到多能力融合的变迁。中国科学院院士、紫金山实验室首席科学家尤肖虎本书由国内移动通信领域众多的顶尖技术专家编写，他们深度参与了我国移动通信领域的3G、4G 和5G 的研究、标准化、产业化和应用工作，拥有丰富的实战经验，并在6G 研究中开展了卓有成效的工作，此次将研究成果编著成书，必将开阔业界的研究思路，给业界的6G 研究提供有益的参考和新的思路，共同促进6G 产业共识和全球共识的形成，共同促进全球统一标准和统一生态，为6G 和整个移动通信产业的健康和可持续发展做出积极贡献。中国科学院院士张平 6G不仅是移动通信产业的未来，也是智能社会的支柱。全球产业的共识和全球统一标准是6G成功的基石，毫无疑问，本书就是推动6G走向这一目标的力作。华为Fellow、加拿大工程院院士、加拿大皇家学会院士童文

6G:从通信到多能力融合的变革作者简介

刘光毅，博士，教授级高工，享受国务院特殊津贴专家，2017年入选科技部中青年科技创新领军人才，现任中国移动集团公司首席专家，负责中国移动6G研发，兼任工业和信息化部IMT-2030推进组无线技术组副组长、6GANA TSC成员和TG2主席、IEEE ComSoc ETC成员等。
秦飞，毕业于电信科学技术研究院，现任vivo移动通信研究院院长、工业和信息化部IMT-2030推进组专家。自2001年开始从事3G/4G/5G/6G的研究和标准化工作，申请相关专利400多项。
张建华，教授，国家杰出青年科学基金项目获得者，现任北京邮电大学理学院副院长、北邮-中国移动研究院联合创新中心主任、工业和信息化部IMT-2030技术组信道测量与建模任务组组长。曾担任科技部科技冬奥重点实施专项总体组专家、ITU-R IMT-2020（5G）信道模型起草组主席。
孙程君，博士，三星电子中国区副总裁，负责三星电子大中华区的5G-Advanced以及6G通信技术研究和标准化工作，拥有3G、4G和5G相关标准专利200余项，发表学术论文20多篇。
吴建军，华为6G架构首席，负责6G网络架构的定义和研究，以及5G端到端切片方案、标准及产业发展等工作；曾任华为2012实验室欧研分部部长，带领本地团队全面参与5GIA、5GPPP等5G原点的定义和研究工作，发起并成功创立了5GAA、5GACIA产业联盟，6GANA TSC成员和TG3主席。刘光毅，博士，教授级高工，享受国务院特殊津贴专家，2017年入选科技部中青年科技创新领军人才，现任中国移动集团公司首席专家，负责中国移动6G研发，兼任工业和信息化部IMT-2030推进组无线技术组副组长、6GANA TSC成员和TG2主席、IEEE ComSoc ETC成员等。秦飞，毕业于电信科学技术研究院，现任vivo移动通信研究院院长、工业和信息化部IMT-2030推进组专家。自2001年开始从事3G/4G/5G/6G的研究和标准化工作，申请相关专利400多项。张建华，教授，国家杰出青年科学基金项目获得者，现任北京邮电大学理学院副院长、北邮-中国移动研究院联合创新中心主任、工业和信息化部IMT-2030技术组信道测量与建模任务组组长。曾担任科技部科技冬奥重点实施专项总体组专家、ITU-R IMT-2020（5G）信道模型起草组主席。孙程君，博士，三星电子中国区副总裁，负责三星电子大中华区的5G-Advanced以及6G通信技术研究和标准化工作，拥有3G、4G和5G相关标准专利200余项，发表学术论文20多篇。吴建军，华为6G架构首席，负责6G网络架构的定义和研究，以及5G端到端切片方案、标准及产业发展等工作；曾任华为2012实验室欧研分部部长，带领本地团队全面参与5GIA、5GPPP等5G原点的定义和研究工作，发起并成功创立了5GAA、5GACIA产业联盟，6GANA TSC成员和TG3主席。段向阳，教授级高工，中兴通讯股份有限公司副总裁、无线架构总经理，负责中兴通讯6G整体工作；兼任国家重大专项总体专家组成员，多模态网络与通信重点专项专家组成员，中国通信学会边缘计算分会、物联网分会副主任委员等职务。蔡立羽，博士，教授级高工，贝尔实验室中国负责人，中国通信学会第九届理事会理事，主持并参与数十项国家科研项目以及贝尔实验室全球前瞻技术研究课题，在无线通信国际标准化以及产业化方面取得了突出成果。孙韶辉，博士，教授级高工，现任中信科移动副总经理，负责公司技术研究与标准化工作，入选科技部中青年科技创新领军人才计划和国家万人计划，担任工业和信息化部IMT-2030推进组标准与国际合作组长，科技部重点研发计划专家组成员，中国通信学会会士。主持国家重大专项和863计划等课题10多项；发表学术论文100余篇，出版专著10部。杨宁，博士，教授级高工，毕业于北京邮电大学，现任OPPO标准研究部部长、工业和信息化部IMT-2030推进组专家。参加3GPP RAN全会、RAN2和SA1小组会，研究5G以及增强技术，输出数百项专利及标准化提案。

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