认识6G 无线智能感知万物

本书分析阐述了十年后信息社会的主流技术——下一代无线移动通信系统（6G），展现了6G的总体愿景。主要内容包括移动通信发展趋势、6G关键技术与体系架构、6G的应用畅想、6G业务应用场景、工业互联网与工业5.0、智慧城市与智慧生活、6G发展的产业协作与生态建设、全球6G研究发展和对6G发展的几点思考。从本书中可以看出，6G通信技术不再是简单的网络容量和传输速率的突破，它更是为了缩小数字鸿沟，并全面支撑泛在智能移动产业的发展，帮助人类迈向万物智联的未来世界。
本书适合各企事业单位6G相关产业的从业人员，以及对数字经济感兴趣的读者阅读。

李翔宇
华为技术有限公司原市场营销总监、信息通信行业资深专家、北京邮电大学兼职教授、科技产业知名投资人，拥有20年的ICT行业经验，对数字经济及信息通信产业的发展趋势、企业战略与产业投融资有深入的研究 先后出版过《万物智联——走向数字化成功之路》《认识5G+》《5G+行业应用领导干部学习指南》《认识数字新基建》等著作

5G已经于2019年正式进入商用阶段，并在多方面深刻影响着社会发展和人们的生活，中国在5G的核心专利、产业链规模、网络建设和用户数等方面都处于全球领先地位。移动通信在当代，就像水和电一样，已成为人类社会的基本需求，同时，作为社会经济、文化、科技和生活等社会结构变革的驱动力，推动了生产力的提高，并极大地扩展了人类的活动范围。
随着5G网络部署和商业应用的逐步深入，越来越多的研究机构及相关人员开始对下一代移动通信系统（6G）进行研究，包括学术界、工业界、政府和公众。根据主要搜索引擎的统计，“6G technologies”是当今搜索量很大的科技关键词之一。
目前，中国、美国、欧盟、俄罗斯、日本、韩国等国家和组织已陆续启动了6G的技术研究，紧锣密鼓地开展相关工作。由此可以看出，业界对现在启动6G相关研究有一定的共识。
虽然上述国家和组织已纷纷启动6G研发，且都有自己的愿景，但还未形成统一的、大家都认可的具体概念或定义。目前，一个较为普遍的共识是：6G应充分考虑未来社会经济发展总体需求、信息领域整体发展趋势，以及5G商用面临的痛点与升级等现实需求。6G将探索并汇集5G所遗漏的相关技术。5G的理论下载速率为每秒10GB，是4G上网速率的10倍，而 6G的理论下载速率是每秒1TB，也就是5G的100倍。不过，6G时代，网速已经不是重要的指标，6G通信技术不再是简单的网络容量和传输速率的突破，它更是为了缩小数字鸿沟，并全面支撑泛在智能移动产业的发展，帮助人类迈向万物智联的未来世界。
6G愿景可以概括为4个关键词：智慧连接、深度连接、全息连接和泛在连接。这4个关键词共同构成“一念天地，万物随心”的6G总体愿景。
本书分析阐述了信息社会的主流技术——下一代无线移动通信系统（6G）。内容分为9章，包括移动通信发展趋势、6G关键技术与体系架构、6G的应用畅想、6G业务应用场景、工业互联网与工业5.0、智慧城市与智慧生活、6G发展的产业协作与生态建设、全球6G研究进展和对6G发展的几点思考。本书分别从需求驱动和技术驱动等不同维度进行分析探讨，重点探讨6G愿景、需求与挑战和潜在技术，尝试为读者勾勒出6G的整体框架，以期为后续展开6G研究提供一些参考和建议，同时也希望能吸引更多的有识之士参与到后续的6G相关研究与产业发展中来。

李翔宇
2022年6月于北京西山

前言
第1章移动通信发展趋势/
1.1移动通信的演进历史/
1.1.11G时代：模拟技术/
1.1.22G时代：数字信号/
1.1.33G时代：移动多媒体/
1.1.44G时代：改变生活/
1.1.55G时代：改变社会/
1.2关键技术发展趋势/
1.2.1构建新型的体系结构/
1.2.2无线传输技术的应用/
1.2.3对频率资源进行研究/
1.36G的性能需求/
1.3.1速率指标/
1.3.2频谱效率指标/
1.3.3流量密度监控/
1.3.4连接密度/
1.3.5时延与可靠性分析/
1.3.6高速移动性/
1.3.7系统大带宽/
1.3.8系统能效分析/
第2章6G关键技术与体系架构/
2.1内生智能的新型空口和新型网络架构/
2.1.1内生智能，定义网络性能的未来标准/
2.1.2无线网络智能化的必要性与可行性/
2.1.3未来无线网络需要内生智能/
2.1.4网络内生智能所引发的关键问题/
2.1.56G新型的网络架构特点/
2.1.66G网络结构的6个基本特征/
2.1.7新型网络体系结构与创新技术/
认识6G——无线智能感知万物2.2增强型无线空口技术/
2.2.1无线空口物理层基础技术应用/
2.2.2超大规模MIMO技术应用/
2.2.3全双工技术应用/
2.3新物理维度无线传输技术/
2.3.1智能超表面技术发展方向/
2.3.2轨道角动量发展方向/
2.3.3智能全息无线电技术发展方向/
2.4新型频谱使用技术/
2.4.1太赫兹通信关键问题/
2.4.2应用场景和关键价值/
2.5通信感知一体化技术等新型无线技术/
2.6分布式网络架构/
2.6.1分布式网络结构的组成/
2.6.2分布式网络结构的优点/
2.7算力感知网络/
2.7.1算力感知网络的价值/
2.7.2算力感知网络体系架构/
2.7.3算力感知网络的关键技术与应用/
2.7.4算力服务层关键技术与应用/
2.7.5算力感知网络相关标准化工作/
目录2.8确定性网络/
2.8.1时间敏感网络的标准/
2.8.2时间敏感网络的价值/
2.9星地一体融合组网/
2.10网络内生安全等新型网络技术/
第3章6G的应用畅想/
3.1交互式的沉浸式体验应用场景/
3.2自动驾驶技术应用场景/
3.2.1自动驾驶出租车/
3.2.2干线物流/
3.2.3无人配送/
3.2.4无人环卫/
3.2.5无人驾驶巴士/
3.2.6封闭式园区物流/
3.2.7自主代客泊车/
第4章6G业务应用场景/
4.1沉浸式云XR/
4.1.1内容上云/
4.1.2渲染上云/
4.1.3空间计算上云/
4.2全息通信的黑科技/
4.2.1增强和虚拟现实设备/
4.2.23D捕捉系统的应用/
4.2.33D影像分析与数据整理/
4.3感官互联时代/
4.3.1虚拟与实际世界的有效结合/
4.3.2商业应用价值的体现/
4.4浅析智慧交互/
4.4.1何为智慧交互/
4.4.2交互设计的“可用性”分析/
4.4.3设计交互的“用户体验”/
4.4.4多通道交互的体系结构分析/
4.5面向超视距的通信感知/
4.5.1V2X超视距感知通信综合系统/
4.5.2路侧感知精度验证系统/
4.5.3空天超视距通信终端系统/
4.6普惠让生活更智能/
4.6.1智能推荐让选择不再恐惧/
4.6.2智能服务让生活更高效/
4.6.3智能安全让世界更和谐/
4.6.4智能专家辅助准确判断/
第5章工业互联网与工业5.0/
5.1无人工厂中的机器协作应用场景/
5.2数字孪生与数字化生产线/
5.2.1数字孪生的起源/
5.2.2理解对实体对象的动态仿真/
5.2.3为你创造一个虚拟副本/
5.3数字化生产线的构成/
5.4制造过程工艺仿真的关键问题/
5.5工厂物流仿真规划发展方向/
第6章智慧城市与智慧生活/
6.1数字孪生城市/
6.1.1数字孪生城市的概念与价值/
6.1.2数字孪生城市的关键要素/
6.1.3数字孪生城市外部支撑要素/
6.1.4数字孪生城市面临的挑战/
6.2未来城市与超能交通/
6.3普智教育、精准医疗与虚拟畅游/
6.4即时抢险与“无人区”探测/
6.5实时感知的智慧医疗应用场景/
第7章6G发展的产业协作与生态建设/
7.15G与6G发展的关系/
7.1.15G是6G发展的地基/
7.1.2由5G迈入6G时代的网络发展趋势/
7.26G频谱资源规划/
7.2.1高效利用低中高全频谱资源/
7.2.2低频段频谱将成为战略性资源/
7.2.3毫米波将发挥更重要作用/
7.36G智能化演进/
7.3.1智赋万物、智慧内生将成为6G的重要特征/
7.3.2人工智能与通信技术的深度融合/
7.4卫星等非地面通信与蜂窝网络的关系和挑战/
7.4.16G将以地面蜂窝网络为基础/
7.4.2多种非地面通信手段实现空天地海一体化/
第8章全球6G研究进展/
8.1世界各国6G研究总体进展/
8.1.1中国：从国家层面启动6G研发/
8.1.2美国：2018年已开始展望6G/
8.1.3韩国：将6G研发列为首要课题/
8.1.4日本：具有发展6G的独特优势/
8.1.5英国：学企一起开展6G探索/
8.1.6芬兰：率先发布全球首份6G白皮书/
8.2美国、日本和韩国的6G研究进展/
8.2.1美国：融合太赫兹通信与传感研究/
8.2.2美国：卫星互联网通信/
8.2.3日本：电子通信材料研究/
8.2.4日本：太赫兹通信研究/
8.2.5韩国：开发6G核心技术并探索商业模式/
8.3国际组织及区域组织/
8.3.1国际电信联盟（ITU）/
8.3.2电气电子工程师协会（IEEE）/
8.3.3第三代合作伙伴计划（3GPP）/
8.3.46G Flagship/
第9章对6G发展的几点思考/
9.1我国的5G应用将为6G发展奠定良好基础/
9.2智慧内生将成为6G的重要特征/
9.3全频段高效利用，满足6G频谱需求/
9.4卫星互联网助力地面网络实现6G全域覆盖/
9.5元宇宙需要6G提供技术支撑/
9.6数字化转型将加速推动6G发展/
9.76G时代需要提升全民数字素养/
参考文献/