6G-從通信到多能力融合的變革

定　價：￥188.00

作　者：	劉光毅秦飛張建華孫程君吳建軍段向陽蔡立羽孫韶輝楊寧編著
出版社：	電子工業(yè)出版社
叢編項：
標　簽：	暫缺

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ISBN：	9787121466267	出版時間：	2024-01-01	包裝：	平裝-膠訂
開本：	16開	頁數：		字數：

內容簡介

　　面向 2030 年商用的6G 將是支撐“數字孿生、智慧泛在”社會發(fā)展愿景的基礎設施，6G 除了對傳統(tǒng)的通信能力進行進一步增強，更需要構建新的能力維度，實現通信與感知、計算、人工智能（AI）、大數據、安全等能力的一體融合設計，通過按需服務的方式，實現多能力服務質量（QoS）的端到端保障，更好地滿足6G 差異化和碎片化業(yè)務場景的需求。本書首先回顧移動通信技術的發(fā)展歷史，從5G發(fā)展的經驗和面臨的挑戰(zhàn)出發(fā)，概述6G 發(fā)展和演進的驅動力，歸納和匯總了全球從事6G 研究的主要機構、組織、項目和企業(yè)的相關研究進展和成果，并且從愿景、需求、頻率、網絡架構等角度展望了如何定義6G；然后圍繞傳統(tǒng)通信網絡的容量、效率、覆蓋等的優(yōu)化，介紹了6G 無線領域最有代表性的幾個技術方向，包括分布式多輸入多輸出（MIMO）、智能超表面（RIS）、AI 使能的空口、先進的全雙工、正交時頻空間調制（OTFS），以及通信和感知的融合、零功耗通信等；最后從整個網絡架構的角度，著重介紹了空天地融合，以及6G 多能力融合移動網絡架構的設計。

作者簡介

　　劉光毅，博士，教授級高工，享受國務院特殊津貼專家，2017年入選科技部中青年科技創(chuàng)新領軍人才，現任中國移動集團公司首席專家，負責中國移動6G研發(fā)，兼任工業(yè)和信息化部IMT-2030推進組無線技術組副組長、6GANA TSC成員和TG2主席、IEEE ComSoc ETC成員等。秦飛，畢業(yè)于電信科學技術研究院，現任vivo移動通信研究院院長、工業(yè)和信息化部IMT-2030推進組專家。自2001年開始從事3G/4G/5G/6G的研究和標準化工作，申請相關專利400多項。張建華，教授，國家杰出青年科學基金項目獲得者，現任北京郵電大學理學院副院長、北郵-中國移動研究院聯(lián)合創(chuàng)新中心主任、工業(yè)和信息化部IMT-2030技術組信道測量與建模任務組組長。曾擔任科技部科技冬奧重點實施專項總體組專家、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，負責三星電子大中華區(qū)的5G-Advanced以及6G通信技術研究和標準化工作，擁有3G、4G和5G相關標準專利200余項，發(fā)表學術論文20多篇。吳建軍，華為6G架構首席，負責6G網絡架構的定義和研究，以及5G端到端切片方案、標準及產業(yè)發(fā)展等工作；曾任華為2012實驗室歐研分部部長，帶領本地團隊全面參與5GIA、5GPPP等5G原點的定義和研究工作，發(fā)起并成功創(chuàng)立了5GAA、5GACIA產業(yè)聯(lián)盟，6GANA TSC成員和TG3主席。段向陽，教授級高工，中興通訊股份有限公司副總裁、無線架構總經理，負責中興通訊6G整體工作；兼任國家重大專項總體專家組成員，多模態(tài)網絡與通信重點專項專家組成員，中國通信學會邊緣計算分會、物聯(lián)網分會副主任委員等職務。蔡立羽，博士，教授級高工，貝爾實驗室中國負責人，中國通信學會第九屆理事會理事，主持并參與數十項國家科研項目以及貝爾實驗室全球前瞻技術研究課題，在無線通信國際標準化以及產業(yè)化方面取得了突出成果。孫韶輝，博士，教授級高工，現任中信科移動副總經理，負責公司技術研究與標準化工作，入選科技部中青年科技創(chuàng)新領軍人才計劃和國家萬人計劃，擔任工業(yè)和信息化部IMT-2030推進組標準與國際合作組長，科技部重點研發(fā)計劃專家組成員，中國通信學會會士。主持國家重大專項和863計劃等課題10多項；發(fā)表學術論文100余篇，出版專著10部。楊寧，博士，教授級高工，畢業(yè)于北京郵電大學，現任OPPO標準研究部部長、工業(yè)和信息化部IMT-2030推進組專家。參加3GPP RAN全會、RAN2和SA1小組會，研究5G以及增強技術，輸出數百項專利及標準化提案。

圖書目錄

第1章移動通信系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)律 / 1
1.1 移動通信系統(tǒng)的發(fā)展歷程 / 1
1.2 我國對全球移動通信產業(yè)的貢獻 / 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領先 / 7
1.2.6 6G啟航 / 9
1.3 本章小結 / 10
本章參考文獻 / 10
第2章 5G發(fā)展現狀與挑戰(zhàn) / 11
2.1 5G概述 / 11
2.1.1 無線接入網（RAN）架構 / 13
2.1.2 空口設計 / 15
2.1.3 核心網服務化和網絡切片 / 21
2.1.4 移動邊緣計算 / 22
2.2 標準演進 / 23
2.3 5G的頻率 / 26
2.4 5G的商用網絡部署 / 29
2.5 5G的業(yè)務發(fā)展 / 31
2.6 5G發(fā)展的機遇與挑戰(zhàn) / 36
2.6.1 “開源” / 37
2.6.2 “節(jié)流” / 39
2.7 本章小結 / 43
本章參考文獻 / 44
第3章為什么要研究6G / 45
3.1 社會發(fā)展的驅動力 / 45
3.1.1 全球可持續(xù)發(fā)展的需求驅動 / 45
3.1.2 中國社會發(fā)展的需求驅動 / 45
3.2 移動通信行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的驅動力 / 46
3.3 新應用場景和新業(yè)務的需求 / 48
3.4 新技術發(fā)展趨勢的推動 / 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 現有網絡的問題和挑戰(zhàn) / 57
3.5.1 分層協(xié)議棧成為新的瓶頸 / 57
3.5.2 持續(xù)演進的網絡切片 / 58
3.5.3 固化的網絡架構 / 59
3.5.4 5G網絡的高功耗 / 60
3.5.5 高度復雜的運維管理 / 60
3.6 本章小結 / 61
本章參考文獻 / 62
第4章 6G研究的國內外現狀 / 63
4.1 6G研究的形勢綜述 / 63
4.2 6G國內研究進展 / 65
4.2.1 中國移動 / 65
4.2.2 華為 / 80
4.2.3 中信科移動 / 85
4.2.4 中興 / 86
4.2.5 vivo / 89
4.2.6 OPPO / 90
4.2.7 IMT-2030推進組 / 92
4.2.8 科學技術部6G推進組 / 93
4.2.9 未來移動通信論壇 / 94
4.2.10 6GANA / 96
4.3 6G研究的國外進展 / 101
4.3.1 歐洲研究團體和機構 / 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 / 145
本章參考文獻 / 145
第5章如何定義6G / 149
5.1 業(yè)界關于6G觀點的概述 / 149
5.1.1 第一個代表性觀點——6G
就是太赫茲 / 149
5.1.2 第二個代表性觀點——6G
就是衛(wèi)星通信 / 150
5.1.3 第三個代表性觀點——6G
就是AI / 151
5.1.4 第四個代表性觀點——6G
就是語義通信 / 151
5.2 6G愿景與需求 / 152
5.3 6G頻率 / 159
5.4 6G網絡架構展望 / 161
5.4.1 按需服務 / 161
5.4.2 至簡 / 169
5.4.3 柔性 / 172
5.4.4 智慧內生 / 174
5.4.5 安全內生 / 180
5.4.6 數字孿生 / 182
5.4.7 6G網絡架構概覽 / 186
5.5 空口技術 / 187
5.6 本章小結 / 189
本章參考文獻 / 189
第6章分布式超大規(guī)模天線系統(tǒng) / 192
6.1 MIMO技術的背景 / 192
6.1.1 MIMO技術及超大規(guī)模
天線技術 / 192
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)的演進及技術
特征 / 194
6.2.1 分布式MIMO系統(tǒng)的演進 / 194
6.2.2 無蜂窩MIMO系統(tǒng)及分布式
超大規(guī)模天線的技術特征 / 195
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
超大規(guī)模天線的關鍵技術 / 197
6.4.1 用戶接入點關聯(lián)、導頻
分配及信道估計 / 197
6.4.2 上行與下行信號處理技術 / 201
6.4.3 網絡同步與校準 / 205
6.4.4 毫米波分布式超大規(guī)模
天線系統(tǒng) / 209
6.5 無蜂窩MIMO系統(tǒng)的網絡部署 / 210
6.6 本章小結 / 214
本章參考文獻 / 215
第7章智能超表面 / 219
7.1 概述 / 219
7.2 硬件材料與電磁調控 / 220
7.2.1 RIS硬件結構 / 220
7.2.2 RIS調控機理 / 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 模型假設及設計原則 / 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 性能評估分析 / 233
7.4.2 預編碼與波束賦形 / 235
7.4.3 級聯(lián)信道信息獲取 / 238
7.5 RIS網絡部署與性能評估 / 242
7.5.1 RIS網絡部署 / 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 / 256
本章參考文獻 / 256
第8章 AI使能空口技術 / 263
8.1 AI使能空口技術和標準化研究 / 263
8.1.1 AI使能的物理層技術 / 263
8.1.2 AI使能空口技術的標準化
演進 / 264
8.2 AI使能的信道估計 / 265
8.2.1 傳統(tǒng)信道估計 / 265
8.2.2 算法框架 / 267
8.2.3 模型選擇 / 269
8.2.4 算法設計 / 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 評價指標 / 274
8.3.3 用于反饋的信道信息 / 274
8.3.4 算法設計 / 275
8.3.5 性能結果 / 279
8.4 AI使能的毫米波波束管理 / 280
8.4.1 終端側AI波束管理 / 281
8.4.2 基站側AI波束管理 / 287
8.4.3 硬件平臺終端波束管理
方案驗證 / 289
8.5 本章小結 / 291
本章參考文獻 / 292
第9章新型雙工技術 / 294
9.1 驅動因素和趨勢 / 294
9.2 主要技術問題、挑戰(zhàn)和適用場景 / 296
9.3 自干擾刪除關鍵技術 / 298
9.3.1 全雙工收發(fā)機框架 / 300
9.3.2 自干擾信號模型 / 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 數字域自干擾刪除 / 306
9.4 組網交叉干擾管理機制 / 307
9.5 概念驗證 / 309
9.6 本章小結 / 312
本章參考文獻 / 312
第10章正交時頻空間調制 / 315
10.1 背景 / 315
10.1.1 應用場景 / 316
10.1.2 業(yè)界研究現狀 / 318
10.2 OTFS技術概述 / 319
10.2.1 原理及實現 / 320
10.2.2 波形設計 / 323
10.2.3 導頻設計 / 326
10.2.4 接收機算法 / 335
10.3 MIMO-OTFS系統(tǒng)設計 / 340
10.3.1 開環(huán)MIMO預編碼 / 340
10.3.2 閉環(huán)MIMO預編碼 / 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 / 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
?應用場景與需求 / 356
11.2.1 感知的對外服務 / 357
11.2.2 感知的對內服務 / 359
11.3 通信感知一體化空口關鍵技術 / 360
11.3.1 波形與信號設計 / 360
11.3.2 感知信號檢測理論 / 362
11.3.3 感知參數估計算法 / 367
11.3.4 MIMO通感一體化技術 / 369
11.4 通信感知一體化網絡架構關鍵
技術 / 372
11.4.1 不同的感知方式 / 372
11.4.2 無線感知功能與網絡架構 / 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 / 376
11.5.2 感知與反向散射技術結合 / 377
11.5.3 感知與可重構智能表面
結合 / 378
11.5.4 通感信道建模 / 378
11.5.5 非理想因素對感知性能
的影響 / 380
本章參考文獻 / 380
第12章反向散射通信 / 384
12.1 背景 / 384
12.2 典型應用場景 / 385
12.3 反向散射通信的技術原理 / 390
12.3.1 反向散射通信系統(tǒng)架構 / 390
12.3.2 反向散射通信的上行調制
技術 / 391
12.3.3 反向散射通信的下行調制
技術 / 394
12.3.4 環(huán)境能量采集 / 396
12.4 反向散射通信空口技術 / 398
12.4.1 速率提升技術 / 398
12.4.2 覆蓋增強技術 / 399
12.4.3 可靠性傳輸技術 / 402
12.4.4 超大規(guī)模連接技術 / 404
12.4.5 同步技術 / 406
12.4.6 干擾消除技術 / 407
12.5 反向散射通信協(xié)議棧設計與網絡
架構 / 411
12.5.1 輕量化協(xié)議棧設計 / 411
12.5.2 至簡網絡架構 / 412
12.6 本章小結 / 415
本章參考文獻 / 415
第13章 6G星地融合網絡技術 / 419
13.1 星地融合網絡發(fā)展現狀 / 419
13.1.1 衛(wèi)星通信的崛起 / 419
13.1.2 衛(wèi)星通信系統(tǒng)的體制標準 / 420
13.1.3 星地融合發(fā)展新趨勢 / 421
13.1.4 星地融合網絡標準進展及
趨勢 / 422
13.2 星地融合網絡發(fā)展路徑 / 423
13.2.1 過去：業(yè)務融合 / 423
13.2.2 現在（5G）：體制融合 / 424
13.2.3 未來（6G）：系統(tǒng)融合 / 424
13.3 星地融合網絡一體化 / 425
13.3.1 星地融合的網絡架構 / 426
13.3.2 星地融合的空口傳輸 / 434
13.3.3 星地融合的組網方式 / 439
13.3.4 星地融合的頻率管理 / 442
13.4 本章小結 / 443
本章參考文獻 / 443
第14章 6G網絡架構 / 446
14.1 移動通信網絡的演進伴隨著架構的
迭代 / 446
14.1.1 移動通信網絡的演進歷史 / 446
14.1.2 架構是系統(tǒng)的根基 / 447
14.1.3 6G網絡的“智能普惠”需要
架構的原生設計 / 448
14.2 6G網絡架構變革的驅動力 / 450
14.2.1 現有2C商業(yè)模式到達
瓶頸 / 450
14.2.2 2B業(yè)務場景的全面到來 / 450
14.2.3 全新的業(yè)務場景——
元宇宙 / 451
14.2.4 新空口能力的價值釋放 / 451
14.2.5 網絡管道能力的突破 / 452
14.2.6 網絡KPI的全面提升 / 453
14.3 6G網絡架構技術需求 / 454
14.3.1 內生AI，智能普惠 / 454
14.3.2 網絡靈活，用戶友好 / 455
14.3.3 安全可靠，多方信任 / 455
14.3.4 數據協(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網絡功能架構 / 459
14.4.1 總體功能架構 / 459
14.4.2 任務編排調度與控制 / 460
14.4.3 連接功能 / 462
14.4.4 計算功能 / 464
14.4.5 數據功能 / 466
14.4.6 可信功能 / 468
14.4.7 承載網 / 470
14.5 6G網絡關鍵技術 / 471
14.5.1 以任務為中心的設計范式 / 471
14.5.2 新非接入層協(xié)議 / 473
14.5.3 計算無線承載 / 474
14.5.4 數據承載與轉發(fā) / 476
14.5.5 可信的分布式網絡技術 / 479
14.5.6 6G區(qū)塊鏈 / 480
14.6 6G網絡實現架構 / 481
14.6.1 6G核心網實現架構 / 481
14.6.2 6G無線接入網實現架構 / 484
本章參考文獻 / 485
附錄A 縮略語表 / 486