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面向 2030 年商用的6G 將是支撐“數字孿生、智慧泛在”社會發展願景的基礎設施，6G 除了對傳統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 差異化和碎片化業務場景的需求。本書首先回顧移動通信技術的發展歷史，從5G發展的經驗和麵臨的挑戰出發，概述6G 發展和演進的驅動力，歸納和匯總了全球從事6G 研究的主要機構、組織、項目和企業的相關研究進展和成果，並且從願景、需求、頻率、網絡架構等角度展望瞭如何定義6G；然後圍繞傳統通信網絡的容量、效率、覆蓋等的優化，介紹了6G 無線領域最有代表性的幾個技術方向，包括分佈式多輸入多輸出（MIMO）、智能超錶面（RIS）、AI 使能的空口、先進的全雙工、正交時頻空調制（OTFS），以及通信和感知的融合、零功耗通信等；最後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。
目錄大綱
目錄
第1章 移動通信網絡的發展規律 / 1
1.1 移動通信系統的發展歷程 / 1
1.2 我國對全球移動通信產業的貢獻 / 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並跑 / 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發展現狀與挑戰 / 11
2.1 5G概述 / 11
2.1.1 無線接入網（RAN）架構 / 12
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的業務發展 / 31
2.6 5G發展的機遇與挑戰 / 36
2.6.1 “開源” / 37
2.6.2 “節流” / 39
本章小結 / 43
本章參考文獻 / 44
第3章 為什麽要研究6G / 45
3.1 社會發展的驅動力 / 45
3.1.1 全球可持續發展的需求驅動 / 45
3.1.2 中國社會發展的需求驅動 / 45
3.2 移動通信行業可持續發展的驅動力 / 46
3.2 新應用場景和新業務的需求 / 48
3.3 新技術發展趨勢的推動 / 51
3.3.1 ICDT深度融合 / 51
3.3.2 新的硬件及其解決方案 / 53
3.4 現有網絡的問題和挑戰 / 57
3.4.1 分層協議棧成為新的瓶頸 / 57
3.4.2 持續演進的網絡切片 / 58
3.4.3 固化的網絡架構 / 59
3.4.3 5G網絡的高功耗 / 60
3.4.4 高度復雜的運維管理 / 60
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
4.3.7 IMT-2030推進組 / 92
4.2.7 科學技術部6G推進組 / 93
4.2.8 未來移動通信論壇 / 94
4.2.9 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 業界關於6G觀點的概述 / 149
5.1.1 第一個6G的代表性觀點——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願景與需求 / 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
5.7.5 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 分佈式超大規模天線系統 / 192
6.1 MIMO技術的背景 / 192
6.1.1 MIMO技術及超大規模天線技術 / 192
6.1.2 集中式超大規模天線系統 / 193
6.1.3 分佈式超大規模天線系統 / 194
6.2 分佈式MIMO系統的演進及技術特徵 / 194
6.2.1 分佈式MIMO系統的演進 / 194
6.2.2 無蜂窩MIMO系統及分佈式超大規模天線的技術特徵 / 195
6.3 無蜂窩MIMO系統介紹 / 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系統及分佈式超大規模天線的關鍵技術 / 197
6.4.1 用戶接入點關聯、導頻分配及通道估計 / 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 毫米波分佈式超大規模天線技術 / 209
6.5 無蜂窩MIMO系統的網絡部署 / 210
6.6 本章小結 / 214
本章參考文獻 / 215
第7章 智能超錶面 / 219
7.1 概述 / 219
7.2 硬件材料與電磁調控 / 220
7.2.1 智能超錶面硬件結構 / 220
7.2.2 智能超錶面調控機理 / 221
7.2.3 相位離散化選擇 / 224
7.2.4 智能超錶面研究硬件原型 / 224
7.3 通道模型 / 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通道模型 / 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 級聯通道信息獲取 / 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 性能模擬與測試 / 249
7.6 RIS發展趨勢展望 / 254
7.7 本章小結 / 256
本章參考文獻 / 256
第8章 AI使能的空口技術 / 263
8.1 AI使能的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使能的空口技術的標準化演進 / 264
8.2 AI使能的通道估計 / 265
8.2.1 傳統通道估計 / 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使能的通道狀態信息反饋 / 273
8.3.1 終端通道信息反饋 / 273
8.3.2 評價指標 / 274
8.3.3 用於反饋的通道信息 / 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（Advanced Duplex） / 294
9.1 驅動因素和趨勢 / 294
9.2 主要技術問題、挑戰和適用場景 / 296
9.3 自乾擾刪除關鍵技術 / 298
9.3.1 全雙工收發機框架 / 300
9.3.2 自乾擾信號模型 / 300
9.3.3 天線域自乾擾抑制 / 301
9.3.4 射頻域自乾擾刪除 / 303
9.3.5 數字域自乾擾刪除 / 306
9.4 組網交叉乾擾管理機制 / 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（OTFS）調制 / 315
10.1 背景 / 315
10.1.1 應用場景 / 316
10.1.2 業界研究現狀 / 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 OTFS-MIMO系統設計 / 340
10.3.1 開環預編碼 / 340
10.3.2 閉環預編碼 / 344
10.4 OTFS優勢與挑戰 / 349
10.4.1 優勢 / 349
10.4.2 挑戰 / 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 / 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 感知與可重構智能超錶面結合 / 378
11.5.4 通感通道建模 / 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 環境能量採集 / 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 超大規模連接技術 / 404
12.4.5 同步技術 / 406
12.4.6 乾擾消除技術 / 407
12.5 反向散射通信協議棧設計與網絡架構 / 411
12.5.1 輕量化協議棧設計 / 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星地融合技術 / 419
13.1 星地融合發展現狀 / 419
13.1.1 衛星通信的崛起 / 419
13.1.2 衛星通信的體制標準 / 420
13.1.3 星地融合發展新趨勢 / 421
13.1.4 星地融合標準進展及趨勢 / 422
13.2 星地融合發展路徑 / 423
13.2.1 過去：業務融合 / 423
13.2.2 現在（5G）：體制融合 / 424
13.2.3 未來（6G）：系統融合 / 424
13.3 星地融合一體化 / 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移動網絡架構 / 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移動通信網絡架構變革的驅動力 / 450
14.2.1 現有2C商業模式到達瓶頸 / 450
14.2.2 2B業務場景的全面到來 / 450
14.2.3 全新的業務場景——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移動通信網絡架構技術需求 / 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 數據協同，監管合規 / 457
14.3.5 開放合作，做大生態 / 458
14.4 6G移動通信網絡功能架構 / 459
14.4.1 總體功能框架 / 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移動通信網絡關鍵技術 / 471
14.5.1 任務為中心的設計範式 / 471
14.5.2 New NAS新非接入層協議 / 473
14.5.3 CRB計算無線承載 / 474
14.5.4 數據承載與轉發 / 476
14.5.5 可信的分佈式網絡技術 / 479
14.5.6 6G區塊鏈 / 480
14.6 6G移動通信網絡實現架構 / 481
14.6.1 6G核心網實現架構 / 481
14.6.2 6G接入網實現架構 / 484
本章參考文獻 / 485
附錄 縮略語表 / 486
