音像6G无线通信新征程:跨越人联、物联,迈向万物智联

贡献人员列表<br/>序：憧憬6G，共同定义6G<br/>译者序<br/>前言<br/>部　简介<br/>章　2030年及以后的移动通信 2<br/>1.1　移动通信的演进 2<br/>1.2　关键驱动力 3<br/>1.3　总体愿景 8<br/>1.3.1　关键技术趋势 12<br/>1.3.2　典型应用场景 16<br/>1.3.3　关键能指标的预期目标 18<br/>1.4　本书结构 20<br/>参考文献 21<br/>第二部分　应用场景及目标KPI<br/>第2章　以人为中心的沉浸式体验 24<br/>2.1　的沉浸式云VR 24<br/>2.1.1　传输时延要求 25<br/>2.1.2　吞吐率要求 28<br/>2.1.3　VR需求总结 28<br/>2.2　触觉与多感官通信 29<br/>2.2.1　高动态环境下的远程操控 30<br/>2.2.2　高动态远程操控的主要要求 31<br/>.　裸眼3D全息显示 31<br/>..1　裸眼3D显示简介 32<br/>..2　裸眼3D图像重建技术 32<br/>..　分辨率和时延要求 32<br/>..4　裸眼3D显示的传输速率要求 33<br/>参考文献 33<br/>第3章　感知、定位与成像 35<br/>3.1　高精度定位 35<br/>3.1.1　定位 36<br/>3.1.2　相对定位 37<br/>3.1.3　语义定位 37<br/>3.2　同步成像、制图与定位 38<br/>3.2.1　同步定位与制图 38<br/>3.2.2　室内成像与制图 39<br/>3..　室外成像与制图 39<br/>3.3　人类感知 40<br/>3.3.1　人眼：超高分辨率 40<br/>3.3.2　人眼：见所未见 41<br/>3.3.3　人眼：谱识别 41<br/>3.4　手势和动作识别 42<br/>3.4.1　非接触式控制：大动作识别 42<br/>3.4.2　非接触式控制：微动作识别 43<br/>参考文献 44<br/>第4章　全功能工业4.0及其演进 45<br/>4.1　未来工厂 46<br/>4.2　动作控制 47<br/>4.3　机器人群组协同 48<br/>4.4　从智能协作机器人到人 48<br/>参考文献 49<br/>第5章　智慧城市与智慧生活 50<br/>5.1　智慧交通 50<br/>5.2　智慧楼宇 51<br/>5.3　智慧医疗 52<br/>5.4　U使能智能服务 53<br/>参考文献 55<br/>第6章　移动服务全球覆盖 56<br/>6.1　未连接区域的无线宽带接入 57<br/>6.1.1　偏远地区的移动宽带 57<br/>6.1.2　移动平台的无线宽带 58<br/>6.1.3　应急通信与救灾 58<br/>6.2　延伸到未覆盖地区的广域物联网业务 59<br/>6.3　高精度定位与导航 59<br/>6.4　实时地球观测与保护 60<br/>参考文献 61<br/>第7章　分布式机器学习与互联AI 62<br/>7.1　AI的6G业务与运维 63<br/>7.1.1　AI的网络能 63<br/>7.1.2　AI的网络运维 64<br/>7.2　6G使能的AI业务 64<br/>7.2.1　6G协同智能和实时控制 64<br/>7.2.2　6G实现大规模智能 65<br/>参考文献 66<br/>第二部分小结 66<br/>第三部分　理论基础<br/>第8章　原生AI和机器学习的理论基础 71<br/>8.1　AI基础理论 71<br/>8.1.1　定义 71<br/>8.1.2　机器学习分类 72<br/>8.1.3　DNN信息论原理 74<br/>8.1.4　DNN实现 76<br/>8.2　分布式AI理论 77<br/>8.3　动态贝叶斯网络理论 79<br/>参考文献 83<br/>第9章　大容量和大连接的理论基础 85<br/>9.1　电磁信息论 85<br/>9.2　大规模通信理论 88<br/>参考文献 91<br/>0章　未来机器类通信的理论基础 96<br/>10.1　语义通信理论 96<br/>10.2　超分辨率理论 99<br/>参考文献 101<br/>1章　高能效系统理论基础 103<br/>11.1　能量有效的通信与计算理论 103<br/>11.2　绿色AI理论 104<br/>参考文献 106<br/>第三部分小结 107<br/>第四部分　新元素<br/>2章　新频谱 110<br/>12.1　2020年前全球5G频谱分配 111<br/>12.2　6G频谱需求 112<br/>1.　中频段仍是实现广覆盖经济的方式 113<br/>12.4　毫米波频段在6G时代逐渐成熟 115<br/>12.5　太赫兹频段为感知和通信开辟了新的可能 117<br/>参考文献 119<br/>3章　新信道 121<br/>13.1　6G信道建模新要求 121<br/>13.2　6G信道测量 124<br/>13.2.1　新频谱下的信道测量 124<br/>13.2.2　新场景的信道测量 126<br/>参考文献 127<br/>4章　新材料 129<br/>14.1　硅的发展历程 129<br/>14.2　异构III-V材料平台 130<br/>14.3　可重构材料 130<br/>14.4　光子晶体 131<br/>14.5　光伏材料与光电探测器 132<br/>14.6　等离子体材料 132<br/>参考文献 133<br/>5章　新天线 136<br/>15.1　光电导透镜天线 136<br/>15.2　反阵列和发阵列 137<br/>15.3　超表面 138<br/>15.4　纳米光电探测器 139<br/>15.5　片上天线和封装天线 139<br/>15.6　轨道角动量 140<br/>参考文献 141<br/>6章　太赫兹技术 143<br/>16.1　太赫兹器件 143<br/>16.1.1　方法 144<br/>16.1.2　混合方法和光子方法 148<br/>16.2　太赫兹系统 148<br/>16.2.1　太赫兹通信系统 149<br/>16.2.2　太赫兹成像和感知系统 150<br/>16.3　挑战 151<br/>参考文献 152<br/>7章　后摩尔定律时代的计算 159<br/>17.1　后摩尔定律时代 159<br/>17.2　神经形态计算 160<br/>17.3　量子计算 161<br/>17.4　新计算架构 162<br/>参考文献 163<br/>8章　新终端 165<br/>18.1　未来的移动终端设备 165<br/>18.2　未来的脑机接口 169<br/>18.3　全新的可穿戴设备 171<br/>参考文献 172<br/>第四部分小结 173<br/>第五部分　6G空口设计使能技术<br/>9章　智能空口框架 179<br/>19.1　背景与动机 179<br/>19.2　技术现状 179<br/>19.2.1　NR频谱利用与能效 180<br/>19.2.2　物理层AI/ML 180<br/>19..　MAC层AI/ML 182<br/>19.3　设计展望和研究方向 182<br/>19.3.1　AI使能个化空口 183<br/>19.3.2　端到端AI链路设计及遗留问题 188<br/>参考文献 189<br/>第20章　地面与非地面一体化通信 192<br/>20.1　背景与动机 192<br/>20.2　现有方案 193<br/>20.3　设计展望和研究方向 195<br/>20.3.1　一体化多层网络 195<br/>20.3.2　型非地面通信 198<br/>参考文献 200<br/>2章　通感一体化 202<br/>21.1　背景与动机 202<br/>21.2　现有方案 203<br/>21.3　设计展望和研究方向 205<br/>21.3.1　ISAC系统设计 205<br/>21.3.2　无线感知设计与算法 209<br/>参考文献 212<br/>第22章　新型波形和调制方式 215<br/>22.1　背景与动机 215<br/>22.2　现有方案 216<br/>22.2.1　多载波波形 216<br/>22.2.2　单载波波形 221<br/>22..　调制方式 2<br/>22.2.4　感知波形 2<br/>2.　设计展望和研究方向 224<br/>参考文献 226<br/>第章　新型编码 0<br/>.1　背景与动机 0<br/>.2　信道编码方案 1<br/>.2.1　背景 1<br/>.2.2　6G信道编码的目标KPI 1<br/>..　G信道编码的设计原则 <br/>.　信源信道联合编码 <br/>..1　研究背景 <br/>..2　基于机器学习的JSCC <br/>..3　6G JSCC的设计原则 <br/>.4　物理层网络编码 <br/>.4.1　背景 <br/>.4.2　6G物理层网络编码的设计原则 240<br/>参考文献 241<br/>第24章　新型多址接入 247<br/>24.1　背景与动机 247<br/>24.2　现有方案 248<br/>24.2.1　正交多址接入 248<br/>24.2.2　非正交多址接入 249<br/>24..　免授权MA 253<br/>24.3　设计展望和研究方向 255<br/>24.3.1　大容量URLLC业务MA 255<br/>24.3.2　极低成本、极低功耗设备MA 255<br/>24.3.3　超大连接MA 256<br/>24.3.4　鲁棒波束赋形MA 256<br/>24.3.5　AI辅MA 257<br/>参考文献 257<br/>第25章　超大规模MIMO 260<br/>25.1　背景与动机 260<br/>25.2　现有方案 260<br/>25.2.1　FR1上的MIMO技术 261<br/>25.2.2　FR2上的MIMO技术 261<br/>25..　协作式MIMO 262<br/>25.3　新兴MIMO技术 264<br/>25.3.1　太赫兹MIMO 264<br/>25.3.2　可重构智能表面 265<br/>25.3.3　超大孔径天线阵列 266<br/>25.3.4　AI辅MIMO 267<br/>25.3.5　MIMO技术 268<br/>25.4　设计展望和研究方向 271<br/>25.4.1　感知辅MIMO 271<br/>25.4.2　可控无线信道及网络拓扑 272<br/>25.4.3　FR2和太赫兹MIMO 273<br/>25.4.4　超大孔径阵列 274<br/>25.4.5　AI使能MIMO 275<br/>参考文献 276<br/>第26章　侧行链路与接入链路融合通信 283<br/>26.1　背景与动机 283<br/>26.2　现有方案 285<br/>26.3　设计展望和研究方向 286<br/>26.3.1　侧行链路使能技术 286<br/>26.3.2　侧行链路与接入链路融合设计 287<br/>参考文献 288<br/>第五部分小结 289<br/>第六部分　6G网络架构<br/>设计的新特<br/>第27章　网络AI架构技术 295<br/>27.1　背景 295<br/>27.2　设计要点和原则 296<br/>27.2.1　关键需求 296<br/>27.2.2　关键挑战 297<br/>27.3　架构特点 297<br/>27.3.1　整体设计范围 297<br/>27.3.2　面向任务的通信 299<br/>27.3.3　边缘计算与通信的深度融合 301<br/>27.3.4　AI业务运营管理 302<br/>参考文献 303<br/>第28章　以用户为中心的架构技术 304<br/>28.1　背景 304<br/>28.2　设计要点和原则 305<br/>28.2.1　吸有网络的经验教训 305<br/>28.2.2　关键要求 306<br/>28.3　架构特点 309<br/>28.3.1　以用户为中心设计的去中心化架构 309<br/>28.3.2　物理世界和数字世界的融合 311<br/>28.3.3　数字资产管理 313<br/>参考文献 314<br/>第29章　原生可信 315<br/>29.1　可信的背景 315<br/>29.1.1　从哲学到社会 315<br/>29.1.2　从社会到产业 315<br/>29.2　复杂的通信可信 316<br/>29.3　可信设计规则 318<br/>29.3.1　原则 318<br/>29.3.2　目标 319<br/>29.4　可信技术 320<br/>29.4.1　多模信任模型 320<br/>29.4.2　分布式账本技术 321<br/>29.4.3　后量子加密 3<br/>29.4.4　自主安全 3<br/>参考文献 324<br/>第30章　数据治理架构技术 327<br/>30.1　背景 327<br/>30.2　设计要点和原则 327<br/>30.3　架构特点 329<br/>30.3.1　独立数据面 329<br/>30.3.2　数据治理的多方角色 330<br/>30.3.3　数据资源 330<br/>30.3.4　数据收集 331<br/>30.3.5　数据分析 331<br/>30.3.6　数据脱敏 332<br/>参考文献 333<br/>3章　多方协作生态系统架构技术 334<br/>31.1　背景 334<br/>31.2　设计要点和原则 335<br/>31.3　架构特点 336<br/>31.3.1　分布式账本技术 336<br/>31.3.2　多方协作平台 338<br/>31.3.3　身份管理 338<br/>31.3.4　数据管理 339<br/>31.3.5　网络控制 341<br/>31.3.6　运营与业务支撑 342<br/>参考文献 343<br/>第32章　非地面网络融合架构技术 344<br/>32.1　背景 344<br/>32.2　设计要点和原则 346<br/>32.2.1　卫星星座 347<br/>32.2.2　全球范围低时延 348<br/>32..　连接配置 348<br/>32.2.4　多业务能力 349<br/>3.　架构特点 349<br/>3..1　时延 349<br/>3..2　连接模型 354<br/>3..　空间路由 355<br/>3..4　运行、管理和维护 356<br/>参考文献 357<br/>第六部分小结 357<br/>第七部分　总结和未来工作<br/>第33章　6G生态系统及路线图 360<br/>33.1　6G研究项目与生态 360<br/>33.1.1　ITU-R工作 360<br/>33.1.2　区域活动 360<br/>33.1.3　业界和学术界观点 362<br/>33.2　面向2030年的路线图 364<br/>参考文献 365<br/>术语表 368

童文 博士，华为无线CTO，华为5G首席科学家，华为Fellow，IEEE Fellow，加拿大工程院院士，曾获IEEE通信学会杰出行业奖、费森登奖章。
朱佩英 博士，华为无线研究领域副总裁，华为Fellow，IEEE Fellow，加拿大工程院院士。

1. 本书面向优选出版发行，是系统呈现6G总体愿景、应用场景、关键能指标、以及技术创新的著作，也是集科普和专业于一体的很好作品。

2. 本书的两位编者是华为无线研究领域的领头人，也是整个移动通信行业技术。本书所有作者都曾深入参与5G的研发和标准制定工作，并且仍在积极参与3GPP 5G和5G Advance的标准化工作。

3. 本书中文版由华为轮值董事长徐直军作序，IMT-2030（6G）推进组王志勤。