6G需求与愿景

· 全面解读6G的书籍 · 中国工程院张平院士全新力作 · 提出了以“人-机-物-灵”为特征的6G愿景，设计了6G演进的真实世界和虚拟世界双世界架构 · 国家出版基金资助

本书作者所在研究团队于2018年提出了以“人-机-物-灵”融合为特征的6G愿景，并设计了6G演进的真实世界和虚拟世界的双世界架构，引起了信息通信业界的关注。本书基于这个理念，提出了6G的需求及其愿景，首先给出了6G的总体设计思路，阐述了6G引入的“灵”的概念以及“灵”给信息通信带来的挑战，并通过对6G业务愿景、网络愿景、能力愿景以及演进特性的展望，希望为读者描绘一个全景式的6G愿景；然后阐述了能够满足此愿景的6G网络架构与网络需求；接着从传输技术和网络技术两方面介绍并分析了6G的潜在技术，并对6G的典型应用场景给出了展望；最后对全球B5G/6G的研究与产业情况进行了综述。
本书适合希望了解6G需求及潜在技术的人士阅读，不仅可作为移动通信行业从业人员和垂直行业相关人员的技术参考书，也可作为高等院校高年级本科生、硕士生和博士生的教材或学习材料。同时，本书对于对未来移动通信感兴趣的人员也具有阅读和参考价值。

第1章信息技术及移动通信发展历史001
1．1信息通信技术发展历史002
1．1．1原始信息通信技术002
1．1．2古代信息通信技术003
1．1．3现代信息通信技术003
1．1．4信息通信技术发展趋势004
1．2移动通信发展历史005
1．2．1第一代移动通信005
1．2．2第二代移动通信006
1．2．3第三代移动通信008
1．2．4第四代移动通信009
1．2．5第五代移动通信010
1．2．6移动通信发展趋势013
参考文献014
第2章现有5G网络的分析与挑战015
2．15G网络的三大场景016
2．25G网络的关键技术017
2．2．1无线接入网侧关键技术017
2．2．2前传链路和回传链路关键技术020
2．2．3核心网侧关键技术021
2．35G网络存在的不足与挑战022
参考文献023
第3章6G设计思路与愿景025
3．16G总体设计思路026
3．1．1概述026
3．1．2人、人工智能与6G029
3．1．36G的第四维元素——“灵”031
3．1．4“灵”带来的挑战032
3．26G业务愿景036
3．2．1全息类业务036
3．2．2全感知类业务039
3．2．3虚实结合类业务041
3．2．4极高可靠性与极低时延类业务043
3．2．5大连接类业务046
3．36G网络愿景047
3．3．1网络2030的驱动力048
3．3．2网络2030愿景049
3．3．3网络2030服务050
3．3．4网络2030新兴特征051
3．46G能力愿景052
3．4．1覆盖053
3．4．2速率053
3．4．3时延054
3．4．4连接055
3．4．5效率055
3．4．6吞吐量056
3．4．7移动性056
3．4．8计算能力057
3．56G网络的演进展望058
3．5．1接入有序融合059
3．5．2资源有序编排061
3．5．3架构有序演进064
参考文献066
第4章6G网络架构及需求067
4．1空天地海一体化通信068
4．1．1概述068
4．1．2卫星通信068
4．1．3UAV通信075
4．1．4海洋通信077
4．1．5一体化通信093
4．2全频谱通信系统096
4．2．1概述096
4．2．2毫米波通信098
4．2．3太赫兹通信100
4．2．4可见光通信102
4．3通信计算融合网络103
4．3．1概述103
4．3．2体系架构104
4．3．3关键技术105
4．4新型网络体系架构110
4．4．1信息中心网络架构111
4．4．2面向移动计算的网络架构116
4．4．3面向服务的网络架构120
4．4．4NewIP网络架构124
4．5智能内生网络128
4．5．1定义和基本框架128
4．5．2主要原理和技术130
4．6内生安所有渠道络131
4．6．1概念与特性131
4．6．2内生安所有渠道络架构132
4．6．36G网络内生安全135
4．7按需服务网络137
参考文献141
第5章6G潜在传输技术143
5．1广义信息论144
5．1．1广义通信系统模型145
5．1．2广义信源和广义熵145
5．1．3Renyi熵150
5．2新型信道编码技术153
5．2．1LDPC码153
5．2．2极化码164
5．3非正交多址接入技术179
5．3．1概念与分类180
5．3．2协作型NOMA方案182
5．3．3非协作型NOMA方案189
5．4新型MassiveMIMO193
5．4．1MassiveMIMO概念与特征193
5．4．2MassiveMIMO系统模型195
5．4．3MassiveMIMO关键技术199
5．5毫米波与太赫兹通信205
5．5．1毫米波通信系统206
5．5．2太赫兹通信系统211
5．6同频同时全双工211
5．6．1系统结构212
5．6．2单节点同频同时全双工通信213
5．6．3多节点间同频同时全双工通信214
5．6．4双工模式性能比较215
5．7可见光通信216
5．7．1概念与特点217
5．7．2系统组成217
5．7．3关键技术220
参考文献223
第6章6G潜在网络技术231
6．1软件定义网络232
6．2网络功能虚拟化233
6．3网络切片235
6．3．1端到端网络切片架构235
6．3．2端到端网络切片关键技术237
6．4确定性网络242
6．4．1概念与特征242
6．4．2确定性网络架构244
6．4．3确定性QoS的实现机制246
6．4．4确定性网络用例247
6．5意图驱动网络248
6．5．1概念与特征248
6．5．2意图驱动网络架构250
6．5．3意图驱动网络关键技术252
6．5．4意图驱动网络应用255
6．6触觉互联网256
6．6．1概念与特征257
6．6．2触觉互联网网络架构260
6．6．3触觉互联网性能指标261
6．6．4触觉互联网关键技术263
6．6．5触觉互联网应用266
6．6．6触觉互联网研究现状和发展趋势267
6．7区块链技术273
6．7．1概念和特征273
6．7．2区块链关键技术架构275
6．7．3区块链技术发展趋势278
6．7．4区块链在6G中的应用279
6．86G检测与测量280
6．9潜在网络技术对6G需求的支持283
6．9．1支持至简柔性的6G网络283
6．9．2支持跨域融合的6G网络284
6．9．3支持内生智能的6G网络284
参考文献285
第7章6G典型应用展望289
7．1精准工业控制290
7．1．1业务需求290
7．1．2场景展望290
7．2智能电网292
7．2．1业务需求292
7．2．2场景展望292
7．3汽车自动驾驶293
7．3．1业务需求293
7．3．2场景展望295
7．4全息视频会议296
7．4．1业务需求296
7．4．2场景展望296
7．5远程全息手术298
7．5．1业务需求298
7．5．2场景展望298
7．6远程智能养老299
7．6．1业务需求299
7．6．2场景展望300
7．7沉浸式购物301
7．7．1业务需求301
7．7．2场景展望302
7．8身临其境游戏304
7．8．1业务需求304
7．8．2场景展望304
参考文献306
第8章全球B5G/6G产业洞察307
8．1全球6G研究进展308
8．1．1芬兰308
8．1．2英国309
8．1．3美国309
8．1．4日本310
8．1．5韩国310
8．1．6中国311
8．2标准化准备312
8．2．1ITU-T312
8．2．23GPP313
8．2．3IEEE314
8．2．4CCSA314
8．3产业准备316
8．3．1华为316
8．3．2中兴通讯316
8．3．3三星电子&LG电子317
8．3．4诺基亚317
8．3．5NTTDoCoMo317
参考文献318
名词索引319