6G：面向 2030年的移動通信

本書詳細介紹了6G的需求和願景及6G標準化進展，在此基礎上，基於業界現有的研究成果與發展情況，較為全面地闡述了6G的網絡架構，並對太赫茲通信、可見光通信、軌道角動量、全雙工及空-天-地-海一體化通信等當前業界比較關註的6G潛在關鍵技術進行了分析探討；展望了6G網絡的應用場景，圍繞業界聚焦的重要6G技術，對全書內容進行總結，並對未來應用進行展望。希望本書能為關註6G研究進展的產業鏈相關各方提供有意義的參考。

本書適合電信運營商、電信設備製造商、電信設備提供商、電信咨詢業的從業人員和高校師生閱讀，也適合關註6G技術的相關人士閱讀。

朱晨鸣：研究员级高级工程师，注册咨询工程师（投资），获江苏省五一劳动奖章、江苏省“333高层次人才培养工程”第三层次人才、中国通信服务股份公司级市场化人才，中国电信科学技术委员会无线组委员。主要从事移动通信系统演进、无线网络规划研究工作，主持多项大中型通信项目规划、可研与设计工作。主编著作7本，发表论文20余篇，获省部级优秀设计、优秀咨询成果奖多项。

王强：研究员级高级工程师，中通服咨询设计研究院5G技术总监。2002年毕业于南京理工大学通信与信息系统专业，获工学博士学位。江苏省“333高层次人才培养工程"培养对象、江苏省“六大人才高峰”高层次人才、中国电信集团高级专家。长期从事移动通信前沿技术研究，专注于无线网络规划设计与优化。出版著作4本，发表论文20余篇，申请发明专利7项。

李新：正高级工程师，2006年毕业于北京邮电大学通信与信息系统专业，获工学博士学位。长期从事无线通信网络技术及标准演进，无线网络规划、建设方面开展研究，近年来撰写了《6G网络愿景及组网方案探讨》等论文20余篇，出版《5G网络全专业规划设计宝典》等著作6本，获得《一种5G系统中终端直通D2D路由选择方法》等授权专利8项，参与《移动通信基站工程技术标准》（GB/T 51431-2020）等近10项标准的编制。

贝斐峰：中通服咨询设计研究院有限公司项目经理、一级建造师、高级工程师，工学硕士，主要研究方向为移动通信网络中5G/6G关键技术与网络规划设计，出版《5G关键技术与工程建设》等著作3本，申请无线方面专利近10项，在国内知名期刊上发表论文近10篇，具备较高的理论水平、丰富的实施经验。

彭雄根：中通服咨询设计研究院有限公司项目经理、一级建造师、咨询师、高级工程师，工学硕士，主要研究方向为移动通信网络和电力无线专网关键技术与网络规划设计，出版著作《5G关键技术与工程建设》，参与多项国家标准、行业标准的编制和科技项目的研发，在国内知名期刊上发表论文近10篇，具备较高的理论水平、丰富的实施经验。

朱林：中通服咨询设计研究院有限公司技术经理、中级工程师，工学硕士，主要研究方向为5G/4G核心网关键技术与网络规划设计，参与编写通信专业实务《交换技术与网络管控》著作，参与多项中国电信集团核心网相关标准的编制和科技项目的研发，承担中国电信2019/2020年VoLTE北区扩容、携号转网等单项节点网络设计，在国内知名期刊上发表论文数十篇，具备丰富的理论与实际项目经验。

目錄

第 1章　概述 1

1.1　移動通信技術發展史 2

1.2　5G和B5G網絡演進 4

1.3　移動通信發展趨勢 6

1.3.1　新應用和新業務 7

1.3.2　普惠智能 8

1.3.3　社會責任和可持續發展 8

1.4　小結 9

 

第 2章　6G需求與願景 11

2.1　6G總體願景 12

2.1.1　智慧連接 12

2.1.2　深度連接 13

2.1.3　全息連接 14

2.1.4　泛在連接 14

2.2　6G網絡能力指標 15

2.3　6G典型應用場景 18

2.3.1　人體數字孿生 18

2.3.2　高空高速上網 19

2.3.3　基於全息通信的XR 19

2.3.4　全域應急通信搶險 19

2.3.5　聯網機器人和自治系統 20

2.3.6　智能工廠PLUS 20

2.4　小結 21

 

第3章　6G研究及標準化進展 23

3.1　全球6G標準化進展 24

3.1.1　ITU 24

3.1.2　IEEE 26

3.2　區域及行業6G研究及標準化準備 27

3.2.1　下一代移動網絡聯盟 27

3.2.2　美國—Next G聯盟 28

3.2.3　歐洲—歐洲地平線（Horizon Europe） 28

3.2.4　日本—B5G推進戰略 29

3.2.5　韓國—6G研發戰略 30

3.2.6　中國—IMT-2030（6G）推進組 30

3.3　6G研究與標準化路標預測 33

3.4　小結 33

 

第4章　6G產業發展情況 35

4.1　全球電信設備製造商6G佈局 36

4.1.1　華為 36

4.1.2　中興通訊 38

4.1.3　三星電子 39

4.1.4　LG 40

4.1.5　NTT DoCoMo 41

4.1.6　諾基亞 41

4.1.7　愛立信 42

4.2　國內“政、產、學、研”6G研究進展 44

4.2.1　政府 44

4.2.2　電信運營商 44

4.2.3　高等院校及科研院所 46

4.3　小結 48

 

第5章　6G網絡架構 49

5.1　網絡架構需求 50

5.2　空-天-地-海一體化網絡 51

5.2.1　網絡需求 51

5.2.2　應用場景 51

5.2.3　組網架構 52

5.2.4　面臨的挑戰 57

5.3　內生智能網絡 59

5.4　內生安全網絡 61

5.5　分佈式自治網絡 63

5.6　小結 65

 

第6章　6G候選網絡技術 67

6.1　6G雲網絡關鍵技術 68

6.1.1　6G+SDN技術 68

6.1.2　6G+NFV技術 70

6.1.3　應用前景 90

6.2　6G動態網絡切片技術 92

6.2.1　網絡切片原理 92

6.2.2　應用前景 95

6.3　區塊鏈技術 98

6.3.1　區塊鏈技術發展歷程 98

6.3.2　區塊鏈技術架構模型 100

6.3.3　區塊鏈核心技術 103

6.3.4　應用前景 104

6.4　算力網絡 107

6.4.1　技術背景 107

6.4.2　算力網絡的概念與架構 108

6.4.3　算力網絡關鍵技術 110

6.4.4　算力網絡標準化工作 111

6.4.5　應用前景 112

6.5　網絡5.0 113

6.5.1　網絡5.0產生的背景和價值 113

6.5.2　網絡5.0願景與目標 113

6.5.3　網絡5.0架構頂層設計思路 114

6.5.4　網絡5.0關鍵使能技術 115

6.5.5　網絡5.0創新聯盟全球產業及標準合作佈局 124

6.5.6　應用前景 126

6.6　確定性網絡技術 127

6.6.1　確定性網絡簡介 127

6.6.2　確定性網絡關鍵技術 129

6.6.3　應用前景 130

6.7　小結 130

 

第7章　6G候選無線技術 131

7.1　太赫茲技術 132

7.1.1　技術概述 132

7.1.2　網絡覆蓋 133

7.1.3　組網關鍵技術 138

7.1.4　應用前景 140

7.2　無線光通信 141

7.2.1　技術概述 141

7.2.2　自由空間光通信 145

7.2.3　可見光通信 147

7.2.4　光保真 151

7.2.5　相機通信 152

7.2.6　水下光通信 156

7.2.7　全景通信 158

7.2.8　應用前景 160

7.3　超大規模天線 162

7.3.1　技術概述 162

7.3.2　智能超錶面技術 163

7.3.3　變換域波形技術 166

7.3.4　超奈奎斯特傳輸技術 167

7.3.5　AI使能技術 168

7.3.6　應用前景 170

7.4　智能化技術 171

7.4.1　技術概述 171

7.4.2　應用前景 174

7.5　新型雙工技術 174

7.5.1　技術概述 174

7.5.2　應用前景 175

7.6　調制編碼和多址接入 176

7.6.1　技術概述 176

7.6.2　應用前景 177

7.7　軌道角動量 177

7.7.1　技術概述 177

7.7.2　應用前景 178

7.8　小結 179

 

第8章　6G頻譜 181

8.1　概述 182

8.2　頻譜資源 183

8.2.1　現網已用頻譜 184

8.2.2　6G潛在頻譜 187

8.3　頻譜需求 189

8.4　頻譜共享技術 190

8.4.1　動態頻譜共享技術 190

8.4.2　頻譜共享技術存在的挑戰 191

8.4.3　非授權頻譜上的頻譜共享 191

8.5　小結 192

 

第9章　6G應用場景 193

9.1　6G+智享生活 194

9.2　6G+智賦生產 194

9.3　6G+智慧社會 195

9.4　6G+數據服務 196

9.5　6G+沉浸式雲XR 198

9.6　6G+全息通信 200

9.7　6G+感官互聯 204

9.8　6G+智慧交互 205

9.9　6G+通信感知 206

9.10　6G+普惠智能 206

9.11　6G+數字孿生 207

9.12　6G+全域覆蓋 207

9.13　6G+語義通信 208

第 10章　總結與展望 211

參考文獻 214