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6G：從通信到多能力融合的變革 
定 價(jià)：188 元 叢書名：6G新技術(shù)叢書
9 7 4 8 6 7 6 1 2 2 6 1 7  面向 2030 年商用的6G 將是支撐數(shù)字孿生、智慧泛在社會(huì)發(fā)展愿景的基礎(chǔ)設(shè)施，6G 除了對(duì)傳統(tǒng)的通信能力進(jìn)行進(jìn)一步增強(qiáng)，更需要構(gòu)建新的能力維度，實(shí)現(xiàn)通信與感知、計(jì)算、人工智能（AI）、大數(shù)據(jù)、安全等能力的一體融合設(shè)計(jì)，通過按需服務(wù)的方式，實(shí)現(xiàn)多能力服務(wù)質(zhì)量（QoS）的端到端保障，更好地滿足6G 差異化和碎片化業(yè)務(wù)場景的需求。本書首先回顧移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展歷史，從5G發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)和面臨的挑戰(zhàn)出發(fā)，概述6G 發(fā)展和演進(jìn)的驅(qū)動(dòng)力，歸納和匯總了全球從事6G 研究的主要機(jī)構(gòu)、組織、項(xiàng)目和企業(yè)的相關(guān)研究進(jìn)展和成果，并且從愿景、需求、頻率、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等角度展望了如何定義6G；然后圍繞傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的容量、效率、覆蓋等的優(yōu)化，介紹了6G 無線領(lǐng)域最有代表性的幾個(gè)技術(shù)方向，包括分布式多輸入多輸出（MIMO）、智能超表面（RIS）、AI 使能的空口、先進(jìn)的全雙工、正交時(shí)頻空間調(diào)制（OTFS），以及通信和感知的融合、零功耗通信等；最后從整個(gè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的角度，著重介紹了空天地融合，以及6G 多能力融合移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的設(shè)計(jì)。 《6G：從通信到多能力融合的變革》由中國移動(dòng)集團(tuán)公司首席專家劉光毅、vivo移動(dòng)通信研究院院長秦飛、北京郵電大學(xué)理學(xué)院副院長張建華、三星電子中國區(qū)副總裁孫程君、華為6G架構(gòu)首席吳建軍、中興通訊股份有限公司副總裁段向陽、貝爾實(shí)驗(yàn)室中國負(fù)責(zé)人蔡立羽、中信科移動(dòng)副總經(jīng)理孫韶輝、OPPO標(biāo)準(zhǔn)研究部部長楊寧等撰寫，中國工程院院士張平作序力薦，中國科學(xué)院院士尤肖虎、中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)事長聞庫、華為技術(shù)有限公司無線CTO童文聯(lián)袂力薦，系統(tǒng)掃描全球6G進(jìn)展，并從驅(qū)動(dòng)力、愿景、需求、頻率、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)特征等全方位定義6G，同時(shí)詳解了6G關(guān)鍵技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)，可作為5G從業(yè)人員和6G研發(fā)人員的參考書，也可作為高校本科生和研究生的參考書，還可作為企業(yè)布局未來與移動(dòng)信息應(yīng)用相關(guān)業(yè)務(wù)的參考書。 序 人類社會(huì)正在經(jīng)歷第四次工業(yè)革命，其推動(dòng)力主要源于萬物數(shù)字化、信息通信技術(shù)（ICT）以及人工智能（AI）技術(shù)等的融合創(chuàng)新。其中，信息通信技術(shù)在人類社會(huì)邁向數(shù)字智能新階段的演進(jìn)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)（5G）通過有機(jī)融合泛在的通信、計(jì)算和控制（UC3）能力，為人、機(jī)、物的互聯(lián)開辟了全新范式。第六代移動(dòng)通信系統(tǒng)（6G）將通信的領(lǐng)域邊界從物理世界進(jìn)一步拓展至數(shù)字世界，通過在物理世界和數(shù)字世界之間提供即時(shí)、高效和智能的超連接來重塑世界，這一趨勢將開啟移動(dòng)通信的新篇章。 從業(yè)界的研究來看，6G既是對(duì)過去移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)成熟技術(shù)的繼承和發(fā)展，又要對(duì)過去移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行變革。一方面，為了滿足未來社會(huì)對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的容量增長需求，6G既會(huì)繼承5G中的成熟技術(shù)，如正交頻分復(fù)用（OFDM）、大規(guī)模天線、低密度奇偶校驗(yàn)碼（LDPC）/Polar編碼等，又會(huì)對(duì)這些技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化和完善，以進(jìn)一步提升網(wǎng)絡(luò)的通信傳輸效率并適應(yīng)6G全新應(yīng)用場景的需求；另一方面，5G在垂直行業(yè)中的應(yīng)用實(shí)踐已經(jīng)證明，僅僅傳統(tǒng)的通信連接能力已不能完全滿足客戶的需求，客戶需要通信與大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等融合的交鑰匙式解決方案，所以6G將是超越傳統(tǒng)移動(dòng)通信范疇的新一代移動(dòng)信息系統(tǒng)，通過通信與大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、感知、安全等的一體融合，進(jìn)一步拓展網(wǎng)絡(luò)能力的邊界，更好地賦能更加差異化和碎片化的應(yīng)用場景，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化和定制化的業(yè)務(wù)服務(wù)。因此，云化和平臺(tái)化的端到端網(wǎng)絡(luò)將是6G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重要趨勢。 作為新一代數(shù)字信息基礎(chǔ)設(shè)施和未來全球移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主航道，6G已經(jīng)成為大國博弈、科技競爭的新戰(zhàn)略制高點(diǎn)，全球多個(gè)國家和地區(qū)、國際組織正在推動(dòng)制定6G愿景和需求標(biāo)準(zhǔn)。美國通過下一代通信聯(lián)盟（Next G Alliance）全力備戰(zhàn)6G，歐盟、韓國、日本也陸續(xù)發(fā)布6G行動(dòng)計(jì)劃，提出各自的技術(shù)演進(jìn)路線圖。在政府部門的統(tǒng)籌部署下，我國與歐、美、日、韓等處于同一起跑線，前沿技術(shù)研究、專利布局、生態(tài)構(gòu)建等方面取得較大進(jìn)展。 隨著國際電信聯(lián)盟6G愿景、技術(shù)趨勢研究的推進(jìn)，6G的研究進(jìn)入了關(guān)鍵窗口期，能否在2025年前后啟動(dòng)的全球6G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定當(dāng)中拔得頭籌，繼續(xù)保持在標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)方面的領(lǐng)先地位，是我國移動(dòng)通信行業(yè)面臨的一大挑戰(zhàn)。從過去移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)來看，6G的發(fā)展還面臨諸多挑戰(zhàn)，如缺少引領(lǐng)性基礎(chǔ)理論、必要支撐環(huán)節(jié)基礎(chǔ)薄弱、撒手锏應(yīng)用平臺(tái)尚缺、開源生態(tài)還不完備等，所以從理論、技術(shù)到應(yīng)用生態(tài)，6G都還需要進(jìn)一步探索，亟須產(chǎn)學(xué)研各方共同攜手，搶抓機(jī)遇、迎難而上，開展6G潛在關(guān)鍵技術(shù)協(xié)同攻關(guān)、樣機(jī)驗(yàn)證和外場試驗(yàn)、產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用生態(tài)培育等。 本書由國內(nèi)移動(dòng)通信領(lǐng)域眾多的頂尖技術(shù)專家編寫，他們深度參與了我國移動(dòng)通信領(lǐng)域的3G、4G和5G的研究、標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化和應(yīng)用工作，擁有豐富的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，并在6G研究中開展了卓有成效的工作，此次將研究成果編著成書，必將開闊業(yè)界的研究思路，給業(yè)界的6G研究提供有益的參考和新的思路，共同促進(jìn)6G產(chǎn)業(yè)共識(shí)和全球共識(shí)的形成，共同促進(jìn)全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一生態(tài)，為6G和整個(gè)移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)的健康和可持續(xù)發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)。 張 平 中國工程院院士 前 言 隨著5G大規(guī)模商用的開展，全球高校和研究機(jī)構(gòu)紛紛將注意力轉(zhuǎn)向了新一代移動(dòng)通信技術(shù)的研究，業(yè)內(nèi)各大公司也紛紛發(fā)布了自己的6G白皮書，闡述對(duì)未來6G的不同理解，各個(gè)移動(dòng)通信市場和產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)的國家紛紛出臺(tái)了6G發(fā)展規(guī)劃，希望能在未來的6G發(fā)展中占得先機(jī)，助力本國的產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，其中最為激進(jìn)的是韓國政府，其宣稱將于2028年在全球率先實(shí)現(xiàn)6G商用，而日本則計(jì)劃在2030年實(shí)現(xiàn)6G商用。從目前的形勢來看，我國的6G總體布局基本和全球保持同步。2019年6月，在工業(yè)和信息化部的指導(dǎo)下，中國信息通信研究院牽頭成立了IMT-2030研究組，組織國內(nèi)大學(xué)和企業(yè)開展6G技術(shù)研究；2019年11月，科學(xué)技術(shù)部正式成立6G推進(jìn)組和總體專家組，指導(dǎo)科學(xué)技術(shù)部后續(xù)6G研發(fā)的規(guī)劃，科學(xué)技術(shù)部隨后也啟動(dòng)了一批6G專項(xiàng)研究課題。 從眾多的6G白皮書中可以看到，業(yè)界早期對(duì)6G的認(rèn)識(shí)存在較大的差異，比如，有一種觀點(diǎn)認(rèn)為6G就是5G 衛(wèi)星通信，認(rèn)為4G和5G已經(jīng)足夠用，只要解決好覆蓋率即可；還有一種觀點(diǎn)認(rèn)為6G就是太赫茲（THz），因?yàn)?G需要提供比5G高10~100倍的峰值速率，需要連續(xù)的更大的帶寬，而更大的帶寬的來源只能是比毫米波頻段更高的太赫茲頻段。所以，如何定義6G是業(yè)界頗有爭議的問題。隨著研究的深入，工業(yè)界的一些觀點(diǎn)也逐步走向收斂：在6G愿景方面，主流觀點(diǎn)收斂在數(shù)字孿生、智慧泛在，盡管大家的用語和表述不同；在6G技術(shù)需求方面，6G除了對(duì)傳統(tǒng)的通信能力進(jìn)行進(jìn)一步的增強(qiáng)，更需要構(gòu)建新的能力維度，實(shí)現(xiàn)一切皆服務(wù)（XaaS）；在無線接入技術(shù)方面，6G將充分繼承和發(fā)展已有的5G技術(shù)，并進(jìn)行場景化的優(yōu)化設(shè)計(jì)；在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方面，無線接入網(wǎng)（RAN）和核心網(wǎng)的邊界將更加模糊，輕量化、分布式的核心網(wǎng)是趨勢，通信與感知、計(jì)算、人工智能（AI）、大數(shù)據(jù)、安全等能力的一體融合設(shè)計(jì)既是6G的機(jī)遇，也是6G面臨的最大挑戰(zhàn)；在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)方式方面，6G將從傳統(tǒng)的有什么用什么的模式向按需服務(wù)的模式轉(zhuǎn)變；在網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營管理方面，6G將從現(xiàn)有的自動(dòng)化向數(shù)字孿生和內(nèi)生AI使能的高度自治轉(zhuǎn)變。 隨著國際電信聯(lián)盟6G愿景和需求指標(biāo)的定義，以及6G技術(shù)趨勢研究的開展，6G研究進(jìn)入核心技術(shù)突破的關(guān)鍵窗口期，必要的技術(shù)收斂和共識(shí)的形成有利于業(yè)界形成合力，加速技術(shù)的突破和后期在標(biāo)準(zhǔn)化中的落地。本書作者均系長期從事3G、4G和5G移動(dòng)通信技術(shù)研究、標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)化的資深專家，也是各大公司6G研究的負(fù)責(zé)人，希望通過本書從產(chǎn)業(yè)的視角和讀者分享對(duì)6G的定義，以及在關(guān)鍵技術(shù)研究和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)方面的深入思考和認(rèn)識(shí)，促進(jìn)技術(shù)共識(shí)的形成和技術(shù)方向的收斂，加速6G在相關(guān)技術(shù)方向的突破，為后續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)化提供關(guān)鍵技術(shù)支撐，推動(dòng)6G愿景的全面實(shí)現(xiàn)。 本書首先回顧移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展歷史，從5G發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)和面臨的挑戰(zhàn)出發(fā)，概述6G發(fā)展和演進(jìn)的驅(qū)動(dòng)力，歸納和匯總了全球從事6G研究的主要機(jī)構(gòu)、組織、項(xiàng)目和企業(yè)的相關(guān)研究進(jìn)展和成果，并且從愿景、需求、頻率、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等角度展望了如何定義6G；然后圍繞傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的容量、效率、覆蓋等的優(yōu)化，介紹了6G無線領(lǐng)域最有代表性的幾個(gè)技術(shù)方向，包括分布式多輸入多輸出（MIMO）、智能超表面（RIS）、AI使能的空口、先進(jìn)的全雙工、正交時(shí)頻空間調(diào)制，以及通信和感知的融合、零功耗通信等；最后從整個(gè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的角度，著重介紹了空天地融合，以及6G多能力融合移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的設(shè)計(jì)。 本書中的觀點(diǎn)僅代表作者的個(gè)人觀點(diǎn)，不代表任何公司的觀點(diǎn)。全書由劉光毅統(tǒng)稿，第1章~第3章由劉光毅和張建華編寫，第4章由張建華、劉光毅、李娜和鄧娟編寫，第5章由劉光毅、張建華、鄧娟和李娜編寫，第6章由宋暖、劉皓、趙巖、張東旭、楊濤和蔡立羽編寫，第7章由段向陽、趙亞軍、竇建武、彭琳、陳藝戩和菅夢楠編寫，第8章由王翯、周禮穎、王雷、孫程君、楊寧、田文強(qiáng)、沈嘉、許陽、陳景然和郭伯仁編寫，第9章由喻斌、池衡柱、蘇笛、錢辰、林鵬、邵士海和孫程君編寫，第10章由袁璞、孫布勒、秦飛、田文強(qiáng)、沈嘉和楊寧編寫，第11章由姚健、李健之、丁圣利、袁雁南、姜大潔和秦飛編寫，第12章由黃偉、簡榮靈、李歡、譚俊杰、姜大潔、秦飛、楊寧、徐偉杰、崔勝江、賀傳峰、左志松、胡榮貽和甘露編寫，第13章由孫韶輝、康紹莉和韓波編寫，第14章由吳建軍、彭程暉、嚴(yán)學(xué)強(qiáng)、武紹蕓、梁文亮、趙明宇、王君、劉哲、邢瑋俊、劉斐和王東暉編寫。同時(shí)，感謝電子工業(yè)出版社的編輯李樹林對(duì)本書的策劃和全文的細(xì)致編審。 本書的編寫得到了科學(xué)技術(shù)部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃多模態(tài)網(wǎng)絡(luò)與通信的6G專項(xiàng)項(xiàng)目6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)（2020YFB1806800），以及北京市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)和中關(guān)村科技園區(qū)管理委員會(huì)新一代信息通信技術(shù)創(chuàng)新（卡脖子）項(xiàng)目6G新型空口技術(shù)試驗(yàn)驗(yàn)證平臺(tái)研制的支持。 本書可作為5G從業(yè)人員和6G研發(fā)人員的參考書，也可作為高校本科生和研究生的參考書，還可作為企業(yè)布局未來與移動(dòng)信息應(yīng)用相關(guān)業(yè)務(wù)的參考書。 劉光毅，博士，教授級(jí)高工，享受國務(wù)院特殊津貼專家，2017年入選科技部中青年科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才，現(xiàn)任中國移動(dòng)集團(tuán)公司首席專家，負(fù)責(zé)中國移動(dòng)6G研發(fā)，兼任工業(yè)和信息化部IMT-2030推進(jìn)組無線技術(shù)組副組長、6GANA TSC成員和TG2主席、IEEE ComSoc ETC成員等。 秦飛，畢業(yè)于電信科學(xué)技術(shù)研究院，現(xiàn)任vivo移動(dòng)通信研究院院長、工業(yè)和信息化部IMT-2030推進(jìn)組專家。自2001年開始從事3G/4G/5G/6G的研究和標(biāo)準(zhǔn)化工作，申請(qǐng)相關(guān)專利400多項(xiàng)。 張建華，教授，國家杰出青年科學(xué)基金項(xiàng)目獲得者，現(xiàn)任北京郵電大學(xué)理學(xué)院副院長、北郵-中國移動(dòng)研究院聯(lián)合創(chuàng)新中心主任、工業(yè)和信息化部IMT-2030技術(shù)組信道測量與建模任務(wù)組組長。曾擔(dān)任科技部科技冬奧重點(diǎn)實(shí)施專項(xiàng)總體組專家、ITU-R IMT-2020（5G）信道模型起草組主席。 孫程君，博士，三星電子中國區(qū)副總裁，負(fù)責(zé)三星電子大中華區(qū)的5G-Advanced以及6G通信技術(shù)研究和標(biāo)準(zhǔn)化工作，擁有3G、4G和5G相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)專利200余項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文20多篇。 吳建軍，華為6G架構(gòu)首席，負(fù)責(zé)6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的定義和研究，以及5G端到端切片方案、標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展等工作；曾任華為2012實(shí)驗(yàn)室歐研分部部長，帶領(lǐng)本地團(tuán)隊(duì)全面參與5GIA、5GPPP等5G原點(diǎn)的定義和研究工作，發(fā)起并成功創(chuàng)立了5GAA、5GACIA產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，6GANA TSC成員和TG3主席。 段向陽，教授級(jí)高工，中興通訊股份有限公司副總裁、無線架構(gòu)總經(jīng)理，負(fù)責(zé)中興通訊6G整體工作；兼任國家重大專項(xiàng)總體專家組成員，多模態(tài)網(wǎng)絡(luò)與通信重點(diǎn)專項(xiàng)專家組成員，中國通信學(xué)會(huì)邊緣計(jì)算分會(huì)、物聯(lián)網(wǎng)分會(huì)副主任委員等職務(wù)。 蔡立羽，博士，教授級(jí)高工，貝爾實(shí)驗(yàn)室中國負(fù)責(zé)人，中國通信學(xué)會(huì)第九屆理事會(huì)理事，主持并參與數(shù)十項(xiàng)國家科研項(xiàng)目以及貝爾實(shí)驗(yàn)室全球前瞻技術(shù)研究課題，在無線通信國際標(biāo)準(zhǔn)化以及產(chǎn)業(yè)化方面取得了突出成果。 孫韶輝，博士，教授級(jí)高工，現(xiàn)任中信科移動(dòng)副總經(jīng)理，負(fù)責(zé)公司技術(shù)研究與標(biāo)準(zhǔn)化工作，入選科技部中青年科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才計(jì)劃和國家萬人計(jì)劃，擔(dān)任工業(yè)和信息化部IMT-2030推進(jìn)組標(biāo)準(zhǔn)與國際合作組長，科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃專家組成員，中國通信學(xué)會(huì)會(huì)士。主持國家重大專項(xiàng)和863計(jì)劃等課題10多項(xiàng)；發(fā)表學(xué)術(shù)論文100余篇，出版專著10部。 楊寧，博士，教授級(jí)高工，畢業(yè)于北京郵電大學(xué)，現(xiàn)任OPPO標(biāo)準(zhǔn)研究部部長、工業(yè)和信息化部IMT-2030推進(jìn)組專家。參加3GPP RAN全會(huì)、RAN2和SA1小組會(huì)，研究5G以及增強(qiáng)技術(shù)，輸出數(shù)百項(xiàng)專利及標(biāo)準(zhǔn)化提案。 第1章 移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)律 / 1 1.1 移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展歷程 / 1 1.2 我國對(duì)全球移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)的貢獻(xiàn) / 2 1.2.1 1G空白 / 3 1.2.2 2G跟隨 / 3 1.2.3 3G突破 / 4 1.2.4 4G并跑 / 5 1.2.5 5G領(lǐng)先 / 7 1.2.6 6G啟航 / 9 1.3 本章小結(jié) / 10 本章參考文獻(xiàn) / 10 第2章 5G發(fā)展現(xiàn)狀與挑戰(zhàn) / 11 2.1 5G概述 / 11 2.1.1 無線接入網(wǎng)（RAN）架構(gòu) / 13 2.1.2 空口設(shè)計(jì) / 15 2.1.3 核心網(wǎng)服務(wù)化和網(wǎng)絡(luò)切片 / 21 2.1.4 移動(dòng)邊緣計(jì)算 / 22 2.2 標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn) / 23 2.3 5G的頻率 / 26 2.4 5G的商用網(wǎng)絡(luò)部署 / 29 2.5 5G的業(yè)務(wù)發(fā)展 / 31 2.6 5G發(fā)展的機(jī)遇與挑戰(zhàn) / 36 2.6.1 開源 / 37 2.6.2 節(jié)流 / 39 2.7 本章小結(jié) / 43 本章參考文獻(xiàn) / 44 第3章 為什么要研究6G / 45 3.1 社會(huì)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力 / 45 3.1.1 全球可持續(xù)發(fā)展的需求驅(qū)動(dòng) / 45 3.1.2 中國社會(huì)發(fā)展的需求驅(qū)動(dòng) / 45 3.2 移動(dòng)通信行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力 / 46 3.3 新應(yīng)用場景和新業(yè)務(wù)的需求 / 48 3.4 新技術(shù)發(fā)展趨勢的推動(dòng) / 51 3.4.1 ICDT深度融合 / 51 3.4.2 新的硬件及其解決方案 / 53 3.5 現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的問題和挑戰(zhàn) / 57 3.5.1 分層協(xié)議棧成為新的瓶頸 / 57 3.5.2 持續(xù)演進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)切片 / 58 3.5.3 固化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) / 59 3.5.4 5G網(wǎng)絡(luò)的高功耗 / 60 3.5.5 高度復(fù)雜的運(yùn)維管理 / 60 3.6 本章小結(jié) / 61 本章參考文獻(xiàn) / 62 第4章 6G研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀 / 63 4.1 6G研究的形勢綜述 / 63 4.2 6G國內(nèi)研究進(jìn)展 / 65 4.2.1 中國移動(dòng) / 65 4.2.2 華為 / 80 4.2.3 中信科移動(dòng) / 85 4.2.4 中興 / 86 4.2.5 vivo / 89 4.2.6 OPPO / 90 4.2.7 IMT-2030推進(jìn)組 / 92 4.2.8 科學(xué)技術(shù)部6G推進(jìn)組 / 93 4.2.9 未來移動(dòng)通信論壇 / 94 4.2.10 6GANA / 96 4.3 6G研究的國外進(jìn)展 / 101 4.3.1 歐洲研究團(tuán)體和機(jī)構(gòu) / 102 4.3.2 韓國 / 125 4.3.3 日本 / 128 4.3.4 美國Next G / 134 4.4 本章小結(jié) / 145 本章參考文獻(xiàn) / 145 第5章 如何定義6G / 149 5.1 業(yè)界關(guān)于6G觀點(diǎn)的概述 / 149 5.1.1 第一個(gè)代表性觀點(diǎn)6G 5.1.2 第二個(gè)代表性觀點(diǎn)6G 5.1.3 第三個(gè)代表性觀點(diǎn)6G 5.1.4 第四個(gè)代表性觀點(diǎn)6G 5.2 6G愿景與需求 / 152 5.3 6G頻率 / 159 5.4 6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)展望 / 161 5.4.1 按需服務(wù) / 161 5.4.2 至簡 / 169 5.4.3 柔性 / 172 5.4.4 智慧內(nèi)生 / 174 5.4.5 安全內(nèi)生 / 180 5.4.6 數(shù)字孿生 / 182 5.4.7 6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)概覽 / 186 5.5 空口技術(shù) / 187 5.6 本章小結(jié) / 189 本章參考文獻(xiàn) / 189 第6章 分布式超大規(guī)模天線系統(tǒng) / 192 6.1 MIMO技術(shù)的背景 / 192 6.1.1 MIMO技術(shù)及超大規(guī)模 6.1.2 集中式超大規(guī)模天線系統(tǒng) / 193 6.1.3 分布式超大規(guī)模天線系統(tǒng) / 194 6.2 分布式MIMO系統(tǒng)的演進(jìn)及技術(shù) 6.2.1 分布式MIMO系統(tǒng)的演進(jìn) / 194 6.2.2 無蜂窩MIMO系統(tǒng)及分布式 6.3 無蜂窩MIMO系統(tǒng)介紹 / 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 無蜂窩MIMO系統(tǒng)及分布式 6.4.1 用戶接入點(diǎn)關(guān)聯(lián)、導(dǎo)頻 6.4.2 上行與下行信號(hào)處理技術(shù) / 201 6.4.3 網(wǎng)絡(luò)同步與校準(zhǔn) / 205 6.4.4 毫米波分布式超大規(guī)模 6.5 無蜂窩MIMO系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)部署 / 210 6.6 本章小結(jié) / 214 本章參考文獻(xiàn) / 215 第7章 智能超表面 / 219 7.1 概述 / 219 7.2 硬件材料與電磁調(diào)控 / 220 7.2.1 RIS硬件結(jié)構(gòu) / 220 7.2.2 RIS調(diào)控機(jī)理 / 221 7.2.3 相位離散化選擇 / 224 7.2.4 RIS研究硬件原型 / 224 7.3 信道模型 / 225 7.3.1 模型假設(shè)及設(shè)計(jì)原則 / 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輔助的無線通信 / 233 7.4.1 性能評(píng)估分析 / 233 7.4.2 預(yù)編碼與波束賦形 / 235 7.4.3 級(jí)聯(lián)信道信息獲取 / 238 7.5 RIS網(wǎng)絡(luò)部署與性能評(píng)估 / 242 7.5.1 RIS網(wǎng)絡(luò)部署 / 243 7.5.2 性能仿真與測試 / 249 7.6 RIS發(fā)展趨勢展望 / 254 7.7 本章小結(jié) / 256 本章參考文獻(xiàn) / 256 第8章 AI使能空口技術(shù) / 263 8.1 AI使能空口技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化研究 / 263 8.1.1 AI使能的物理層技術(shù) / 263 8.1.2 AI使能空口技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化 8.2 AI使能的信道估計(jì) / 265 8.2.1 傳統(tǒng)信道估計(jì) / 265 8.2.2 算法框架 / 267 8.2.3 模型選擇 / 269 8.2.4 算法設(shè)計(jì) / 270 8.2.5 性能分析和討論 / 271 8.3 AI使能的信道狀態(tài)信息反饋 / 273 8.3.1 終端信道狀態(tài)信息反饋 / 273 8.3.2 評(píng)價(jià)指標(biāo) / 274 8.3.3 用于反饋的信道信息 / 274 8.3.4 算法設(shè)計(jì) / 275 8.3.5 性能結(jié)果 / 279 8.4 AI使能的毫米波波束管理 / 280 8.4.1 終端側(cè)AI波束管理 / 281 8.4.2 基站側(cè)AI波束管理 / 287 8.4.3 硬件平臺(tái)終端波束管理 8.5 本章小結(jié) / 291 本章參考文獻(xiàn) / 292 第9章 新型雙工技術(shù) / 294 9.1 驅(qū)動(dòng)因素和趨勢 / 294 9.2 主要技術(shù)問題、挑戰(zhàn)和適用場景 / 296 9.3 自干擾刪除關(guān)鍵技術(shù) / 298 9.3.1 全雙工收發(fā)機(jī)框架 / 300 9.3.2 自干擾信號(hào)模型 / 300 9.3.3 天線域自干擾刪除 / 301 9.3.4 射頻域自干擾刪除 / 303 9.3.5 數(shù)字域自干擾刪除 / 306 9.4 組網(wǎng)交叉干擾管理機(jī)制 / 307 9.5 概念驗(yàn)證 / 309 9.6 本章小結(jié) / 312 本章參考文獻(xiàn) / 312 第10章 正交時(shí)頻空間調(diào)制 / 315 10.1 背景 / 315 10.1.1 應(yīng)用場景 / 316 10.1.2 業(yè)界研究現(xiàn)狀 / 318 10.2 OTFS技術(shù)概述 / 319 10.2.1 原理及實(shí)現(xiàn) / 320 10.2.2 波形設(shè)計(jì) / 323 10.2.3 導(dǎo)頻設(shè)計(jì) / 326 10.2.4 接收機(jī)算法 / 335 10.3 MIMO-OTFS系統(tǒng)設(shè)計(jì) / 340 10.3.1 開環(huán)MIMO預(yù)編碼 / 340 10.3.2 閉環(huán)MIMO預(yù)編碼 / 344 10.4 OTFS的優(yōu)勢與挑戰(zhàn) / 349 10.4.1 優(yōu)勢 / 349 10.4.2 挑戰(zhàn) / 349 本章參考文獻(xiàn) / 351 第11章 通信感知一體化 / 354 11.1 通信感知一體化背景 / 354 11.2 通信感知一體化典型 11.2.1 感知的對(duì)外服務(wù) / 357 11.2.2 感知的對(duì)內(nèi)服務(wù) / 359 11.3 通信感知一體化空口關(guān)鍵技術(shù) / 360 11.3.1 波形與信號(hào)設(shè)計(jì) / 360 11.3.2 感知信號(hào)檢測理論 / 362 11.3.3 感知參數(shù)估計(jì)算法 / 367 11.3.4 MIMO通感一體化技術(shù) / 369 11.4 通信感知一體化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)關(guān)鍵 11.4.1 不同的感知方式 / 372 11.4.2 無線感知功能與網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) / 372 11.5 未來研究方向與挑戰(zhàn) / 376 11.5.1 一體化波形與性能指標(biāo) / 376 11.5.2 感知與反向散射技術(shù)結(jié)合 / 377 11.5.3 感知與可重構(gòu)智能表面 11.5.4 通感信道建模 / 378 11.5.5 非理想因素對(duì)感知性能 本章參考文獻(xiàn) / 380 第12章 反向散射通信 / 384 12.1 背景 / 384 12.2 典型應(yīng)用場景 / 385 12.3 反向散射通信的技術(shù)原理 / 390 12.3.1 反向散射通信系統(tǒng)架構(gòu) / 390 12.3.2 反向散射通信的上行調(diào)制 12.3.3 反向散射通信的下行調(diào)制 12.3.4 環(huán)境能量采集 / 396 12.4 反向散射通信空口技術(shù) / 398 12.4.1 速率提升技術(shù) / 398 12.4.2 覆蓋增強(qiáng)技術(shù) / 399 12.4.3 可靠性傳輸技術(shù) / 402 12.4.4 超大規(guī)模連接技術(shù) / 404 12.4.5 同步技術(shù) / 406 12.4.6 干擾消除技術(shù) / 407 12.5 反向散射通信協(xié)議棧設(shè)計(jì)與網(wǎng)絡(luò) 12.5.1 輕量化協(xié)議棧設(shè)計(jì) / 411 12.5.2 至簡網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) / 412 12.6 本章小結(jié) / 415 本章參考文獻(xiàn) / 415 第13章 6G星地融合網(wǎng)絡(luò)技術(shù) / 419 13.1 星地融合網(wǎng)絡(luò)發(fā)展現(xiàn)狀 / 419 13.1.1 衛(wèi)星通信的崛起 / 419 13.1.2 衛(wèi)星通信系統(tǒng)的體制標(biāo)準(zhǔn) / 420 13.1.3 星地融合發(fā)展新趨勢 / 421 13.1.4 星地融合網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展及 13.2 星地融合網(wǎng)絡(luò)發(fā)展路徑 / 423 13.2.1 過去：業(yè)務(wù)融合 / 423 13.2.2 現(xiàn)在（5G）：體制融合 / 424 13.2.3 未來（6G）：系統(tǒng)融合 / 424 13.3 星地融合網(wǎng)絡(luò)一體化 / 425 13.3.1 星地融合的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) / 426 13.3.2 星地融合的空口傳輸 / 434 13.3.3 星地融合的組網(wǎng)方式 / 439 13.3.4 星地融合的頻率管理 / 442 13.4 本章小結(jié) / 443 本章參考文獻(xiàn) / 443 第14章 6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) / 446 14.1 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)伴隨著架構(gòu)的 14.1.1 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)歷史 / 446 14.1.2 架構(gòu)是系統(tǒng)的根基 / 447 14.1.3 6G網(wǎng)絡(luò)的智能普惠需要 14.2 6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)變革的驅(qū)動(dòng)力 / 450 14.2.1 現(xiàn)有2C商業(yè)模式到達(dá) 14.2.2 2B業(yè)務(wù)場景的全面到來 / 450 14.2.3 全新的業(yè)務(wù)場景 14.2.4 新空口能力的價(jià)值釋放 / 451 14.2.5 網(wǎng)絡(luò)管道能力的突破 / 452 14.2.6 網(wǎng)絡(luò)KPI的全面提升 / 453 14.3 6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)需求 / 454 14.3.1 內(nèi)生AI，智能普惠 / 454 14.3.2 網(wǎng)絡(luò)靈活，用戶友好 / 455 14.3.3 安全可靠，多方信任 / 455 14.3.4 數(shù)據(jù)協(xié)同，監(jiān)管合規(guī) / 457 14.3.5 開放合作，做大生態(tài) / 458 14.4 6G網(wǎng)絡(luò)功能架構(gòu) / 459 14.4.1 總體功能架構(gòu) / 459 14.4.2 任務(wù)編排調(diào)度與控制 / 460 14.4.3 連接功能 / 462 14.4.4 計(jì)算功能 / 464 14.4.5 數(shù)據(jù)功能 / 466 14.4.6 可信功能 / 468 14.4.7 承載網(wǎng) / 470 14.5 6G網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù) / 471 14.5.1 以任務(wù)為中心的設(shè)計(jì)范式 / 471 14.5.2 新非接入層協(xié)議 / 473 14.5.3 計(jì)算無線承載 / 474 14.5.4 數(shù)據(jù)承載與轉(zhuǎn)發(fā) / 476 14.5.5 可信的分布式網(wǎng)絡(luò)技術(shù) / 479 14.5.6 6G區(qū)塊鏈 / 480 14.6 6G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)架構(gòu) / 481 14.6.1 6G核心網(wǎng)實(shí)現(xiàn)架構(gòu) / 481 14.6.2 6G無線接入網(wǎng)實(shí)現(xiàn)架構(gòu) / 484 本章參考文獻(xiàn) / 485 附錄A 縮略語表 / 486
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