6G无线通信新征程：跨越人联 物联 迈向万物智联

图书标准信息

• 作者 [加拿大]童文（Wen Tong）；[加拿大]朱佩英（Peiying Zhu）
• 出版社 机械工业出版社
• 出版时间 2021-08
• 版次 1
• ISBN 9787111688846
• 定价 149.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 379页
• 字数 100千字

【内容简介】

本书是本关于6G无线网络的系统性著作，展现了万物智能时代的6G总体愿景，阐述了6G的驱动因素、关键能力、应用场景、关键性能指标，以及相关的技术创新。6G创新包含以人为中心的沉浸式通信、感知、定位、成像、分布式机器学习、互联AI、基于智慧联接的后工业4.0、智慧城市与智慧生活，以及用于3D全球无线覆盖的超级星座卫星等技术。本书还介绍了新的空口和组网技术、通信感知一体化技术，以及地面与非地面一体化网络技术，并探讨了用以实现互联AI、以用户为中心的网络、原生可信等功能的新型网络架构。本书可作为学术界和业内人士在B5G移动通信（Beyond 5G）方面的基础书目。

【作者简介】

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通信学会杰出行业领袖奖、费森登奖章。

朱佩英博士，华为无线研究领域高级副总裁，华为Fellow，IEEE Fellow，加拿大工程院院士。

【目录】

贡献人员列表

推荐序：憧憬6G，共同定义6G

译者序

前言

部分简介

第1章2030年及以后的移动通信  2

1.1移动通信的演进  2

1.2关键驱动力  3

1.3总体愿景  8

1.3.1关键技术趋势  12

1.3.2典型应用场景  16

1.3.3关键性能指标的预期目标  18

1.4本书结构  20

参考文献  21

第二部分应用场景及目标KPI

第2章以人为中心的极致沉浸式体验  24

2.1极致的沉浸式云VR  24

2.1.1传输时延要求  25

2.1.2吞吐率要求  28

2.1.3极致VR需求总结  28

2.2触觉与多感官通信  29

2.2.1高动态环境下的远程操控  30

2.2.2高动态远程操控的主要要求  31

2.3裸眼3D全息显示  31

2.3.1裸眼3D显示简介  32

2.3.2裸眼3D图像重建技术  32

2.3.3分辨率和时延要求  32

2.3.4裸眼3D显示的传输速率要求  33

参考文献  33

第3章感知、定位与成像  35

3.1高精度定位  35

3.1.1定位  36

3.1.2相对定位  37

3.1.3语义定位  37

3.2同步成像、制图与定位  38

3.2.1同步定位与制图  38

3.2.2室内成像与制图  39

3.2.3室外成像与制图  39

3.3人类感知增强  40

3.3.1超越人眼：超高分辨率  40

3.3.2超越人眼：见所未见  41

3.3.3超越人眼：谱识别  41

3.4手势和动作识别  42

3.4.1非接触式控制：大动作识别  42

3.4.2非接触式控制：微动作识别  43

参考文献  44

第4章全功能工业4.0及其演进  45

4.1未来工厂  46

4.2动作控制  47

4.3机器人群组协同  48

4.4从智能协作机器人到电子人  48

参考文献  49

第5章智慧城市与智慧生活  50

5.1智慧交通  50

5.2智慧楼宇  51

5.3智慧医疗  52

5.4UAV使能智能服务  53

参考文献  55

第6章移动服务全球覆盖  56

6.1未连接区域的无线宽带接入  57

6.1.1偏远地区的移动宽带  57

6.1.2移动平台的无线宽带  58

6.1.3应急通信与救灾  58

6.2延伸到未覆盖地区的广域物联网业务  59

6.3高精度定位与导航  59

6.4实时地球观测与保护  60

参考文献  61

第7章分布式机器学习与互联AI  62

7.1AI增强的6G业务与运维  63

7.1.1AI增强的网络性能  63

7.1.2AI增强的网络运维  64

7.26G使能的AI业务  64

7.2.16G协同智能和实时控制  64

7.2.26G实现大规模智能  65

参考文献  66

第二部分小结  66

第三部分理论基础

第8章原生AI和机器学习的理论基础  71

8.1AI基础理论  71

8.1.1定义  71

8.1.2机器学习分类  72

8.1.3DNN信息论原理  74

8.1.4DNN实现  76

8.2分布式AI理论  77

8.3动态贝叶斯网络理论  79

参考文献  83

第9章大容量和大连接的理论基础  85

9.1电磁信息论  85

9.2大规模通信理论  88

参考文献  91

第10章未来机器类通信的理论基础  96

10.1语义通信理论  96

10.2超分辨率理论  99

参考文献  101

第11章高能效系统理论基础  103

11.1能量有效的通信与计算理论  103

11.2绿色AI理论  104

参考文献  106

第三部分小结  107

第四部分新元素

第12章新频谱  110

12.12020年前全球5G频谱分配  111

12.26G频谱需求  112

12.3中频段仍是实现广覆盖经济的方式  113

12.4毫米波频段在6G时代逐渐成熟  115

12.5太赫兹频段为感知和通信开辟了新的可能性  117

参考文献  119

第13章新信道  121

13.16G信道建模新要求  121

13.26G信道测量  124

13.2.1新频谱下的信道测量  124

13.2.2新场景的信道测量  126

参考文献  127

第14章新材料  129

14.1硅的发展历程  129

14.2异构III-V材料平台  130

14.3可重构材料  130

14.4光子晶体  131

14.5光伏材料与光电探测器  132

14.6等离子体材料  132

参考文献  133

第15章新天线  136

15.1光电导透镜天线  136

15.2反射阵列和发射阵列  137

15.3超表面  138

15.4纳米光电探测器  139

15.5片上天线和封装天线  139

15.6轨道角动量  140

参考文献  141

第16章太赫兹技术  143

16.1太赫兹器件  143

16.1.1电子方法  144

16.1.2混合方法和光子方法  148

16.2太赫兹系统  148

16.2.1太赫兹通信系统  149

16.2.2太赫兹成像和感知系统  150

16.3挑战  151

参考文献  152

第17章后摩尔定律时代的计算  159

17.1后摩尔定律时代  159

17.2神经形态计算  160

17.3量子计算  161

17.4新计算架构  162

参考文献  163

第18章新终端  165

18.1未来的移动终端设备  165

18.2未来的脑机接口  169

18.3全新的可穿戴设备  171

参考文献  172

第四部分小结  173

第五部分6G空口设计使能技术

第19章智能空口框架  179

19.1背景与动机  179

19.2技术现状  179

19.2.1NR频谱利用与能效  180

19.2.2物理层AI/ML  180

19.2.3MAC层AI/ML  182

19.3设计展望和研究方向  182

19.3.1AI使能个性化空口  183

19.3.2端到端AI链路设计及遗留问题  188

参考文献  189

第20章地面与非地面一体化通信  192

20.1背景与动机  192

20.2现有方案  193

20.3设计展望和研究方向  195

20.3.1一体化多层网络  195

20.3.2增强型非地面通信  198

参考文献  200

第21章通感一体化  202

21.1背景与动机  202

21.2现有方案  203

21.3设计展望和研究方向  205

21.3.1ISAC系统设计  205

21.3.2无线感知设计与算法  209

参考文献  212

第22章新型波形和调制方式  215

22.1背景与动机  215

22.2现有方案  216

22.2.1多载波波形  216

22.2.2单载波波形  221

22.2.3调制方式  223

22.2.4感知波形  223

22.3设计展望和研究方向  224

参考文献  226

第23章新型编码  230

23.1背景与动机  230

23.2信道编码方案  231

23.2.1背景  231

23.2.26G信道编码的目标KPI  231

23.2.36G信道编码的设计原则  233

23.3信源信道联合编码  236

23.3.1研究背景  236

23.3.2基于机器学习的JSCC  237

23.3.36G JSCC的设计原则  238

23.4物理层网络编码  239

23.4.1背景  239

23.4.26G物理层网络编码的设计原则  240

参考文献  241

第24章新型多址接入  247

24.1背景与动机  247

24.2现有方案  248

24.2.1正交多址接入  248

24.2.2非正交多址接入  249

24.2.3免授权MA  253

24.3设计展望和研究方向  255

24.3.1大容量URLLC业务MA  255

24.3.2极低成本、极低功耗设备MA  255

24.3.3超大连接MA  256

24.3.4鲁棒波束赋形MA  256

24.3.5AI辅助MA  257

参考文献  257

第25章超大规模MIMO  260

25.1背景与动机  260

25.2现有方案  260

25.2.1FR1上的MIMO技术  261

25.2.2FR2上的MIMO技术  261

25.2.3协作式MIMO  262

25.3新兴MIMO技术  264

25.3.1太赫兹MIMO  264

25.3.2可重构智能表面  265

25.3.3超大孔径天线阵列  266

25.3.4AI辅助MIMO  267

25.3.5其他MIMO技术  268

25.4设计展望和研究方向  271

25.4.1感知辅助MIMO  271

25.4.2可控无线信道及网络拓扑  272

25.4.3FR2和太赫兹MIMO  273

25.4.4超大孔径阵列  274

25.4.5AI使能MIMO  275

参考文献  276

第26章超级侧行链路与接入链路融合通信  283

26.1背景与动机  283

26.2现有方案  285

26.3设计展望和研究方向  286

26.3.1超级侧行链路使能技术  286

26.3.2超级侧行链路与接入链路融合设计  287

参考文献  288

第五部分小结  289

第六部分6G网络架构

设计的新特性

第27章网络AI架构技术  295

27.1背景  295

27.2设计要点和原则  296

27.2.1关键需求  296

27.2.2关键挑战  297

27.3架构特点  297

27.3.1整体设计范围  297

27.3.2面向任务的通信  299

27.3.3边缘计算与通信的深度融合  301

27.3.4AI业务运营管理  302

参考文献  303

第28章以用户为中心的架构技术  304

28.1背景  304

28.2设计要点和原则  305

28.2.1吸取现有网络的经验教训  305

28.2.2关键要求  306

28.3架构特点  309

28.3.1以用户为中心设计的去中心化架构  309

28.3.2物理世界和数字世界的融合  311

28.3.3数字资产管理  313

参考文献  314

第29章原生可信  315

29.1可信的背景  315

29.1.1从哲学到社会  315

29.1.2从社会到产业  315

29.2复杂的通信可信  316

29.3可信设计规则  318

29.3.1原则  318

29.3.2目标  319

29.4可信技术  320

29.4.1多模信任模型  320

29.4.2分布式账本技术  321

29.4.3后量子加密  323

29.4.4自主安全  323

参考文献  324

第30章数据治理架构技术  327

30.1背景  327

30.2设计要点和原则  327

30.3架构特点  329

30.3.1独立数据面  329

30.3.2数据治理的多方角色  330

30.3.3数据资源  330

30.3.4数据收集  331

30.3.5数据分析  331

30.3.6数据脱敏  332

参考文献  333

第31章多方协作生态系统架构技术  334

31.1背景  334

31.2设计要点和原则  335

31.3架构特点  336

31.3.1分布式账本技术  336

31.3.2多方协作平台  338

31.3.3身份管理  338

31.3.4数据管理  339

31.3.5网络控制  341

31.3.6运营与业务支撑  342

参考文献  343

第32章非地面网络融合架构技术  344

32.1背景  344

32.2设计要点和原则  346

32.2.1卫星星座  347

32.2.2全球范围低时延  348

32.2.3连接配置  348

32.2.4多业务能力  349

32.3架构特点  349

32.3.1时延  349

32.3.2连接模型  354

32.3.3空间路由  355

32.3.4运行、管理和维护  356

参考文献  357

第六部分小结  357

第七部分总结和未来工作

第33章6G生态系统及路线图  360

33.16G研究项目与生态  360

33.1.1ITU-R工作  360

33.1.2区域活动  360

33.1.3业界和学术界观点  362

33.2面向2030年的路线图  364

参考文献  365

术语表  368