6G需求與願景

《6G需求與願景》是2021年3月人民郵電出版社出版的圖書，作者是張平、李文璟、牛凱、喬秀全、喻鵬。

基本介紹

• 書名：6G需求與願景
• 作者：張平 李文璟、牛凱、喬秀全、喻鵬、豐雷
• 出版社：人民郵電出版社
• 出版時間：2021年3月
• ISBN：9787115556240 

內容簡介

本書作者所在研究團隊於2018年提出了以“人—機—物—靈”融合為特徵的6G願景，並設計了6G演進的真實世界和虛擬世界的雙世界架構，引起了信息通信業界的關注。本書基於這個理念，提出了6G的需求及其願景，首先給出了6G的總體設計思路，闡述了6G引入的“靈”的概念以及“靈”給信息通信帶來的挑戰，並通過對6G業務願景、網路願景、能力願景以及演進特性的展望，希望為讀者描繪一個全景式的6G願景；然後闡述了能夠滿足此願景的6G網路架構與網路需求；接著從傳輸技術和網路技術兩方面介紹並分析了6G的潛在技術，並對6G的典型套用場景給出了展望；zui後對全球B5G/6G的研究與產業情況進行了綜述。

本書適合希望了解6G需求及潛在技術的人士閱讀，不僅可作為移動通信行業從業人員和垂直行業相關人員的技術參考書，也可作為高等院校高年級本科生、碩士生和博士生的教材或學習材料。同時，本書對於對未來移動通信感興趣的人員也具有閱讀和參考價值。

圖書目錄

第 1章 信息技術及移動通信發展歷史 001

1.1　信息通信技術發展歷史　002

1.1.1　原始信息通信技術　002

1.1.2　古代信息通信技術　003

1.1.3　現代信息通信技術　003

1.1.4　信息通信技術發展趨勢　004

1.2　移動通信發展歷史　005

1.2.1　第 一代移動通信　005

1.2.2　第二代移動通信　006

1.2.3　第三代移動通信　008

1.2.4　第四代移動通信　009

1.2.5　第五代移動通信　010

1.2.6　移動通信發展趨勢　013

參考文獻　014

第　2章 現有5G網路的分析與挑戰　015

2.1　5G網路的三大場景　016

2.2　5G網路的關鍵技術　017

2.2.1　無線接入網側關鍵技術　017

2.2.2　前傳鏈路和回傳鏈路關鍵技術　020

2.2.3　核心網側關鍵技術　021

2.3　5G網路存在的不足與挑戰　022

參考文獻　023

第3章　6G設計思路與願景　025

3.1　6G總體設計思路　026

3.1.1　概述　026

3.1.2　人、人工智慧與6G　029

3.1.3　6G的第四維元素——“靈”　031

3.1.4　“靈”帶來的挑戰　032

3.2　6G業務願景　036

3.2.1　全息類業務　036

3.2.2　全感知類業務　039

3.2.3　虛實結合類業務　041

3.2.4　極高可靠性與極低時延類業務　043

3.2.5　大連線類業務　046

3.3　6G網路願景　047

3.3.1　網路2030的驅動力　048

3.3.2　網路2030願景　049

3.3.3　網路2030服務　050

3.3.4　網路2030新興特徵　051

3.4　6G能力願景　052

3.4.1　覆蓋　053

3.4.2　速率　053

3.4.3　時延　054

3.4.4　連線　055

3.4.5　效率　055

3.4.6　吞吐量　056

3.4.7　移動性　056

3.4.8　計算能力　057

3.5　6G網路的演進展望　058

3.5.1　接入有序融合　059

3.5.2　資源有序編排　061

3.5.3　架構有序演進　064

參考文獻　066

第4章　6G網路架構及需求　067

4.1　空天地海一體化通信　068

4.1.1　概述　068

4.1.2　衛星通信　068

4.1.3　UAV通信　075

4.1.4　海洋通信　077

4.1.5　一體化通信　093

4.2　全頻譜通信系統　096

4.2.1　概述　096

4.2.2　毫米波通信　098

4.2.3　太赫茲通信　100

4.2.4　可見光通信　102

4.3　通信計算融合網路　103

4.3.1　概述　103

4.3.2　體系架構　104

4.3.3　關鍵技術　105

4.4　新型網路體系架構　110

4.4.1　信息中心網路架構　111

4.4.2　面向移動計算的網路架構　116

4.4.3　面向服務的網路架構　120

4.4.4　NewIP網路架構　124

4.5　智慧型內生網路　128

4.5.1　定義和基本框架　128

4.5.2　主要原理和技術　130

4.6　內生安全網路　131

4.6.1　概念與特性　131

4.6.2　內生安全網路架構　132

4.6.3　6G網路內生安全　135

4.7　按需服務網路　137

參考文獻　141

第5章　6G潛在傳輸技術　143

5.1　廣義資訊理論　144

5.1.1　廣義通信系統模型　145

5.1.2　廣義信源和廣義熵　145

5.1.3　Renyi熵　150

5.2　新型信道編碼技術　153

5.2.1　LDPC碼　153

5.2.2　極化碼　164

5.3　非正交多址接入技術　179

5.3.1　概念與分類　180

5.3.2　協作型NOMA方案　182

5.3.3　非協作型NOMA方案　189

5.4　新型Massive MIMO　193

5.4.1　Massive MIMO概念與特徵　193

5.4.2　Massive MIMO系統模型　195

5.4.3　Massive MIMO關鍵技術　199

5.5　毫米波與太赫茲通信　205

5.5.1　毫米波通信系統　206

5.5.2　太赫茲通信系統　211

5.6　同頻同時全雙工　211

5.6.1　系統結構　212

5.6.2　單節點同頻同時全雙工通信　213

5.6.3　多節點間同頻同時全雙工通信　214

5.6.4　雙工模式性能比較　215

5.7　可見光通信　216

5.7.1　概念與特點　217

5.7.2　系統組成　217

5.7.3　關鍵技術　220

參考文獻　223

第6章　6G潛在網路技術　231

6.1　軟體定義網路　232

6.2　網路功能虛擬化　233

6.3　網路切片　235

6.3.1　端到端網路切片架構　235

6.3.2　端到端網路切片關鍵技術　237

6.4　確定性網路　242

6.4.1　概念與特徵　242

6.4.2　確定性網路架構　244

6.4.3　確定性QoS 的實現機制　246

6.4.4　確定性網路用例　247

6.5　意圖驅動網路　248

6.5.1　概念與特徵　248

6.5.2　意圖驅動網路架構　250

6.5.3　意圖驅動網路關鍵技術　252

6.5.4　意圖驅動網路套用　255

6.6　觸覺網際網路　256

6.6.1　概念與特徵　257

6.6.2　觸覺網際網路網路架構　260

6.6.3　觸覺網際網路性能指標　261

6.6.4　觸覺網際網路關鍵技術　263

6.6.5　觸覺網際網路套用　266

6.6.6　觸覺網際網路研究現狀和發展趨勢　267

6.7　區塊鏈技術　273

6.7.1　概念和特徵　273

6.7.2　區塊鏈關鍵技術架構　275

6.7.3　區塊鏈技術發展趨勢　278

6.7.4　區塊鏈在6G中的套用　279

6.8　6G檢測與測量　280

6.9　潛在網路技術對6G需求的支持　283

6.9.1　支持至簡柔性的6G網路　283

6.9.2　支持跨域融合的6G網路　284

6.9.3　支持內生智慧型的6G網路　284

參考文獻　285

第7章　6G典型套用展望　289

7.1　精準工業控制　290

7.1.1　業務需求　290

7.1.2　場景展望　290

7.2　智慧型電網　292

7.2.1　業務需求　292

7.2.2　場景展望　292

7.3　汽車自動駕駛　293

7.3.1　業務需求　293

7.3.2　場景展望　295

7.4　全息視頻會議　296

7.4.1　業務需求　296

7.4.2　場景展望　296

7.5　遠程全息手術　298

7.5.1　業務需求　298

7.5.2　場景展望　298

7.6　遠程智慧型養老　299

7.6.1　業務需求　299

7.6.2　場景展望　300

7.7　沉浸式購物　301

7.7.1　業務需求　301

7.7.2　場景展望　302

7.8　身臨其境遊戲　304

7.8.1　業務需求　304

7.8.2　場景展望　304

參考文獻　306

第8章　全球B5G/6G產業洞察　307

8.1　全球6G研究進展　308

8.1.1　芬蘭　308

8.1.2　英國　309

8.1.3　美國　309

8.1.4　日本　310

8.1.5　韓國　310

8.1.6　中國　311

8.2　標準化準備　312

8.2.1　ITU-T　312

8.2.2　3GPP　313

8.2.3　IEEE　314

8.2.4　CCSA　314

8.3　產業準備　316

8.3.1　華為　316

8.3.2　中興通訊　316

8.3.3　三星電子&LG電子　317

8.3.4　諾基亞　317

8.3.5　NTT DoCoMo　317

參考文獻　318

作者簡介

張平 中國工程院院士，北京郵電大學教授、博士生導師，網路與交換技術國家重點實驗室主任，主要研究領域為移動通信，先後擔任國家自然科學基金委員會首屆國際合 作諮詢委員會委員，信息學部第三、五、六屆諮詢委員會委員，科學技術部863計畫網路與通信技術主題專家組專家，國家科技重大專項“新一代寬頻無線移動通信網”總體組專家，IMT-2020（5G）專家組成員，國家第六代（6G）移動通信技術研發總體專家組專家，國家自然科學基金創新研究群體學術帶頭人，《中國郵電高校學報》（英文版）和《通信學報》主編等。獲得首屆“全國創新爭先獎”獎章、光華工程科技獎、何梁何利基金科學與技術進步獎。2017年帶領的團隊入選首 批“全國高校黃大年式教師團隊”，2018年當選IEEE Fellow。 李文?Z 北京郵電大學教授、博士生導師，主要研究領域為無線網路管理與最佳化、未來網路管理等。作為項目負責人主持國家重點研發計畫項目、國家科技重大專項、國家863計畫課題、國家自然科學基金面上項目等。擔任全國通信標準化技術委員會委員，中國通信標準化協會TC7無線通信管理工作組組長。研究成果獲得國家科學技術進步獎二等獎2次、省部級科學技術進步獎一等獎2次。2010年獲得“新世紀優 秀人才”稱號。 牛凱 北京郵電大學教授、博士生導師、“泛網無線通信”教育部重點實驗室副主任，主要研究領域為極化碼、5G/6G移動通信、智慧型信號處理。中國電子學會與中國通信學會高 級會員，中國電子學會資訊理論分會副主任委員。主持與主研多項國家重點研發計畫項目、國家自然科學基金項目、國家863計畫與973計畫項目、國家科技重大專項。擔任IEEE Communications Letters與China Communications期刊編輯。所提極化碼高性能編解碼算法成為5G標準主流方案。撰寫的普通高等教育國 家級規劃教材《移動通信原理》榮獲全國電子信息類優 秀教材獎一等獎。 喬秀全 北京郵電大學教授、博士生導師，主要研究領域為5G和未來網路套用創新、Web VR/AR、移動邊緣計算、物聯網服務提供等。作為項目負責人主持國家973計畫課題、國家自然科學基金面上項目、國家科技重大專項子課題等10多項國家/省部級項目。2008年入選北京市科技新星計畫，擔任SCI檢索期刊《中國通信》和Computing編委。研究成果獲得中國通信學會科學技術類技術發明獎一等獎。 喻鵬 北京郵電大學副教授、博士生導師，主要研究領域為5G/6G無線網路自主管理、智慧型電網通信網的運維管理。主持與主研了國家自然科學基金項目、國家重點研發計畫項目、國家科技重大專項、國家科技支撐計畫項目、國家863計畫項目等國 家級項目10餘項。獲得省部級獎勵1項、國際學術會議zui佳論文獎1次。 豐雷 北京郵電大學副教授、碩士生導師，主要研究領域為無線網路智慧型管理與最佳化、蜂窩物聯網資源分配、5G垂直行業套用等，承擔並參與了國家科技重大專項、工業和信息化部網際網路創新工程、北京市自然科學基金-海淀原始創新聯合基金、國家863項目等多項國 家級與省部級科研項目。