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(biāo)　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(shù)：		字數(shù)：

內(nèi)容簡介

　　面向 2030 年商用的6G 將是支撐“數(shù)字孿生、智慧泛在”社會發(fā)展愿景的基礎(chǔ)設(shè)施，6G 除了對傳統(tǒng)的通信能力進行進一步增強，更需要構(gòu)建新的能力維度，實現(xiàn)通信與感知、計算、人工智能（AI）、大數(shù)據(jù)、安全等能力的一體融合設(shè)計，通過按需服務(wù)的方式，實現(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。本書首先回顧移動通信技術(shù)的發(fā)展歷史，從5G發(fā)展的經(jīng)驗和面臨的挑戰(zhàn)出發(fā)，概述6G 發(fā)展和演進的驅(qū)動力，歸納和匯總了全球從事6G 研究的主要機構(gòu)、組織、項目和企業(yè)的相關(guān)研究進展和成果，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、先進的全雙工、正交時頻空間調(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 多能力融合移動網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的設(shè)計。

作者簡介

　　劉光毅，博士，教授級高工，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)任中國移動集團公司首席專家，負責(zé)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(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(biāo)準(zhǔn)化工作，申請相關(guān)專利400多項。張建華，教授，國家杰出青年科學(xué)基金項目獲得者，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(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，發(fā)表學(xué)術(shù)論文20多篇。吳建軍，華為6G架構(gòu)首席，負責(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實驗室歐研分部部長，帶領(lǐng)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(chǎn)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(gòu)總經(jīng)理，負責(zé)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(wǎng)絡(luò)與通信重點專項專家組成員，中國通信學(xué)會邊緣計算分會、物聯(lián)網(wǎng)分會副主任委員等職務(wù)。蔡立羽，博士，教授級高工，貝爾實驗室中國負責(zé)人，中國通信學(xué)會第九屆理事會理事，主持并參與數(shù)十項國家科研項目以及貝爾實驗室全球前瞻技術(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，教授級高工，現(xiàn)任中信科移動副總經(jīng)理，負責(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)軍人才計劃和國家萬人計劃，擔(dān)任工業(yè)和信息化部IMT-2030推進組標(biāo)準(zhǔn)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(xué)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(xué)術(shù)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(xué)，現(xiàn)任OPPO標(biāo)準(zhǔn)研究部部長、工業(yè)和信息化部IMT-2030推進組專家。參加3GPP RAN全會、RAN2和SA1小組會，研究5G以及增強技術(shù)，輸出數(shù)百項專利及標(biāo)準(zhǔn)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(chǎn)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(lǐng)先 / 7
1.2.6 6G啟航 / 9
1.3 本章小結(jié) / 10
本章參考文獻 / 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 / 15
2.1.3 核心網(wǎng)服務(wù)化和網(wǎng)絡(luò)切片 / 21
2.1.4 移動邊緣計算 / 22
2.2 標(biāo)準(zhǔn)演進 / 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 / 44
第3章為什么要研究6G / 45
3.1 社會發(fā)展的驅(qū)動力 / 45
3.1.1 全球可持續(xù)發(fā)展的需求驅(qū)動 / 45
3.1.2 中國社會發(fā)展的需求驅(qū)動 / 45
3.2 移動通信行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的驅(qū)動力 / 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 / 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)雜的運維管理 / 60
3.6 本章小結(jié) / 61
本章參考文獻 / 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(xué)技術(shù)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(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 / 145
第5章如何定義6G / 149
5.1 業(yè)界關(guān)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(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 / 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
天線技術(shù) / 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(shù)
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(shù)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(guān)鍵技術(shù) / 197
6.4.1 用戶接入點關(guān)聯(lián)、導(dǎo)頻
分配及信道估計 / 197
6.4.2 上行與下行信號處理技術(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
天線系統(tǒng) / 209
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 / 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(yù)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(wǎng)絡(luò)部署與性能評估 / 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 / 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
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(shè)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(biāo) / 274
8.3.3 用于反饋的信道信息 / 274
8.3.4 算法設(shè)計 / 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 硬件平臺終端波束管理
方案驗證 / 289
8.5 本章小結(jié) / 291
本章參考文獻 / 292
第9章新型雙工技術(shù) / 294
9.1 驅(qū)動因素和趨勢 / 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(shù)字域自干擾刪除 / 306
9.4 組網(wǎng)交叉干擾管理機制 / 307
9.5 概念驗證 / 309
9.6 本章小結(jié) / 312
本章參考文獻 / 312
第10章正交時頻空間調(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 原理及實現(xiàn) / 320
10.2.2 波形設(shè)計 / 323
10.2.3 導(dǎo)頻設(shè)計 / 326
10.2.4 接收機算法 / 335
10.3 MIMO-OTFS系統(tǒng)設(shè)計 / 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 / 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(yīng)用場景與需求 / 356
11.2.1 感知的對外服務(wù) / 357
11.2.2 感知的對內(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 波形與信號設(shè)計 / 360
11.3.2 感知信號檢測理論 / 362
11.3.3 感知參數(shù)估計算法 / 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
技術(shù) / 372
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
結(jié)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(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
技術(shù) / 391
12.3.3 反向散射通信的下行調(diào)制
技術(shù) / 394
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)計與網(wǎng)絡(luò)
架構(gòu) / 411
12.5.1 輕量化協(xié)議棧設(shè)計 / 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 / 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)進展及
趨勢 / 422
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 / 443
第14章 6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) / 446
14.1 移動通信網(wǎng)絡(luò)的演進伴隨著架構(gòu)的
迭代 / 446
14.1.1 移動通信網(wǎng)絡(luò)的演進歷史 / 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
架構(gòu)的原生設(shè)計 / 448
14.2 6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)變革的驅(qū)動力 / 450
14.2.1 現(xiàn)有2C商業(yè)模式到達
瓶頸 / 450
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——
元宇宙 / 451
14.2.4 新空口能力的價值釋放 / 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(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)實現(xiàn)架構(gòu) / 481
14.6.1 6G核心網(wǎng)實現(xiàn)架構(gòu) / 481
14.6.2 6G無線接入網(wǎng)實現(xiàn)架構(gòu) / 484
本章參考文獻 / 485
附錄A 縮略語表 / 486