1. 本書面向全球出版發行，是繫統性呈現6G總體願景、應用場景、關鍵性能指標、以及技術創新的著作，也是集科普性和專業性於一體的優秀作品。2. 本書的兩位編者是華為無線研究領域的領頭人，也是整個移動通信行業技術領袖。本書所有作者都曾深入參與5G的研發和標準制定工作，並且仍在積極參與3GPP 5G和5G Advance的標準化工作。3. 本書中文版由華為輪值董事長徐直軍作序，IMT-2030（6G）推進組主席王志勤推薦。

●貢獻人員列表
推薦序：憧憬6G，共同定義6G
譯者序
前言
第一部分 簡介
第1章 2030年及以後的移動通信 2
1.1 移動通信的演進 2
1.2 關鍵驅動力 3
1.3 總體願景 8
1.3.1 關鍵技術趨勢 12
1.3.2 典型應用場景 16
1.3.3 關鍵性能指標的預期目標 18
1.4 本書結構 20
參考文獻 21
第二部分 應用場景及目標KPI
第2章 以人為中心的很好沉浸式體驗 24
2.1 很好的沉浸式雲VR 24
2.1.1 傳輸時延要求 25
2.1.2 吞吐率要求 28
2.1.3 很好VR需求總結 28
2.2 觸覺與多感官通信 29
2.2.1 高動態環境下的遠程操控 30
2.2.2 高動態遠程操控的主要要求 31
2.3 裸眼3D全息顯示 31
2.3.1 裸眼3D顯示簡介 32
2.3.2 裸眼3D圖像重建技術 32
2.3.3 分辨率和時延要求 32
2.3.4 裸眼3D顯示的傳輸速率要求 33
參考文獻 33
第3章 感知、定位與成像 35
3.1 高精度定位 35
3.1.1 絕對定位 36
3.1.2 相對定位 37
3.1.3 語義定位 37
3.2 同步成像、制圖與定位 38
3.2.1 同步定位與制圖 38
3.2.2 室內成像與制圖 39
3.2.3 室外成像與制圖 39
3.3 人類感知增強 40
3.3.1 超越人眼：超高分辨率 40
3.3.2 超越人眼：見所未見 41
3.3.3 超越人眼：譜識別 41
3.4 手勢和動作識別 42
3.4.1 非接觸式控制：大動作識別 42
3.4.2 非接觸式控制：微動作識別 43
參考文獻 44
第4章 全功能工業4.0及其演進 45
4.1 未來工廠 46
4.2 動作控制 47
4.3 機器人群組協同 48
4.4 從智能協作機器人到電子人 48
參考文獻 49
第5章 智慧城市與智慧生活 50
5.1 智慧交通 50
5.2 智慧樓宇 51
5.3 智慧醫療 52
5.4 UAV使能智能服務 53
參考文獻 55
第6章 移動服務全球覆蓋 56
6.1 未連接區域的無線寬帶接入 57
6.1.1 偏遠地區的移動寬帶 57
6.1.2 移動平臺的無線寬帶 58
6.1.3 應急通信與救災 58
6.2 延伸到未覆蓋地區的廣域物聯網業務 59
6.3 高精度定位與導航 59
6.4 實時地球觀測與保護 60
參考文獻 61
第7章 分布式機器學習與互聯AI 62
7.1 AI增強的6G業務與運維 63
7.1.1 AI增強的網絡性能 63
7.1.2 AI增強的網絡運維 64
7.2 6G使能的AI業務 64
7.2.1 6G協同智能和實時控制 64
7.2.2 6G實現大規模智能 65
參考文獻 66
第二部分小結 66
第三部分 理論基礎
第8章 原生AI和機器學習的理論基礎 71
8.1 AI基礎理論 71
8.1.1 定義 71
8.1.2 機器學習分類 72
8.1.3 DNN信息論原理 74
8.1.4 DNN實現 76
8.2 分布式AI理論 77
8.3 動態貝葉斯網絡理論 79
參考文獻 83
第9章 大容量和大連接的理論基礎 85
9.1 電磁信息論 85
9.2 大規模通信理論 88
參考文獻 91
第10章 未來機器類通信的理論基礎 96
10.1 語義通信理論 96
10.2 超分辨率理論 99
參考文獻 101
第11章 高能效繫統理論基礎 103
11.1 能量有效的通信與計算理論 103
11.2 綠色AI理論 104
參考文獻 106
第三部分小結 107
第四部素
第12章 新頻譜 110
12.1 2020年前全球5G頻譜分配 111
12.2 6G頻譜需求 112
12.3 中頻段仍是實現廣覆蓋最經濟的方式 113
12.4 毫米波頻段在6G時代逐漸成熟 115
12.5 太赫茲頻段為感知和通信開闢了新的可能性 117
參考文獻 119
第13章 新信道 121
13.1 6G信道建模新要求 121
13.2 6G信道測量 124
13.2.1 新頻譜下的信道測量 124
13.2.2 新場景的信道測量 126
參考文獻 127
第14章 新材料 129
14.1 硅的發展歷程 129
14.2 異構III-V材料平臺 130
14.3 可重構材料 130
14.4 光子晶體 131
14.5 光伏材料與光電探測器 132
14.6 等離子體材料 132
參考文獻 133
第15章 新天線 136
15.1 光電導透鏡天線 136
15.2 反射陣列和發射陣列 137
15.3 超表面 138
15.4 納米光電探測器 139
15.5 片上天線和封裝天線 139
15.6 軌道角動量 140
參考文獻 141
第16章 太赫茲技術 143
16.1 太赫茲器件 143
16.1.1 電子方法 144
16.1.2 混合方法和光子方法 148
16.2 太赫茲繫統 148
16.2.1 太赫茲通信繫統 149
16.2.2 太赫茲成像和感知繫統 150
16.3 挑戰 151
參考文獻 152
第17章 後摩爾定律時代的計算 159
17.1 後摩爾定律時代 159
17.2 神經形態計算 160
17.3 量子計算 161
17.4 新計算架構 162
參考文獻 163
第18章 新終端 165
18.1 未來的移動終端設備 165
18.2 未來的腦機接口 169
18.3 全新的可穿戴設備 171
參考文獻 172
第四部分小結 173
第五部分 6G空口設計使能技術
第19章 智能空口框架 179
19.1 背景與動機 179
19.2 技術現狀 179
19.2.1 NR頻譜利用與能效 180
19.2.2 物理層AI/ML 180
19.2.3 MAC層AI/ML 182
19.3 設計展望和研究方向 182
19.3.1 AI使能個性化空口 183
19.3.2 端到端AI鏈路設計及遺留問題 188
參考文獻 189
第20章 地面與非地面一體化通信 192
20.1 背景與動機 192
20.2 現有方案 193
20.3 設計展望和研究方向 195
20.3.1 一體化多層網絡 195
20.3.2 增強型非地面通信 198
參考文獻 200
第21章 通感一體化 202
21.1 背景與動機 202
21.2 現有方案 203
21.3 設計展望和研究方向 205
21.3.1 ISAC繫統設計 205
21.3.2 無線感知設計與算法 209
參考文獻 212
第22章 新型波形和調制方式 215
22.1 背景與動機 215
22.2 現有方案 216
22.2.1 多載波波形 216
22.2.2 單載波波形 221
22.2.3 調制方式 223
22.2.4 感知波形 223
22.3 設計展望和研究方向 224
參考文獻 226
第23章 新型編碼 230
23.1 背景與動機 230
23.2 信道編碼方案 231
23.2.1 背景 231
23.2.2 6G信道編碼的目標KPI 231
23.2.3 6G信道編碼的設計原則 233
23.3 信源信道聯合編碼 236
23.3.1 研究背景 236
23.3.2 基於機器學習的JSCC 237
23.3.3 6G JSCC的設計原則 238
23.4 物理層網絡編碼 239
23.4.1 背景 239
23.4.2 6G物理層網絡編碼的設計原則 240
參考文獻 241
第24章 新型多址接入 247
24.1 背景與動機 247
24.2 現有方案 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 免授權MA 253
24.3 設計展望和研究方向 255
24.3.1 大容量URLLC業務MA 255
24.3.2 極低成本、極低功耗設備MA 255
24.3.3 超大連接MA 256
24.3.4 魯棒波束賦形MA 256
24.3.5 AI輔助MA 257
參考文獻 257
第25章 超大規模MIMO 260
25.1 背景與動機 260
25.2 現有方案 260
25.2.1 FR1上的MIMO技術 261
25.2.2 FR2上的MIMO技術 261
25.2.3 協作式MIMO 262
25.3 新興MIMO技術 264
25.3.1 太赫茲MIMO 264
25.3.2 可重構智能表面 265
25.3.3 超大孔徑天線陣列 266
25.3.4 AI輔助MIMO 267
25.3.5 其他MIMO技術 268
25.4 設計展望和研究方向 271
25.4.1 感知輔助MIMO 271
25.4.2 可控無線信道及網絡拓撲 272
25.4.3 FR2和太赫茲MIMO 273
25.4.4 超大孔徑陣列 274
25.4.5 AI使能MIMO 275
參考文獻 276
第26章 超級側行鏈路與接入鏈路融合通信 283
26.1 背景與動機 283
26.2 現有方案 285
26.3 設計展望和研究方向 286
26.3.1 超級側行鏈路使能技術 286
26.3.2 超級側行鏈路與接入鏈路融合設計 287
參考文獻 288
第五部分小結 289
第六部分 6G網絡架構
設計的新特性
第27章 網絡AI架構技術 295
27.1 背景 295
27.2 設計要點和原則 296
27.2.1 關鍵需求 296
27.2.2 關鍵挑戰 297
27.3 架構特點 297
27.3.1 整體設計範圍 297
27.3.2 面向任務的通信 299
27.3.3 邊緣計算與通信的深度融合 301
27.3.4 AI業務運營管理 302
參考文獻 303
第28章 以用戶為中心的架構技術 304
28.1 背景 304
28.2 設計要點和原則 305
28.2.1 吸取現有網絡的經驗教訓 305
28.2.2 關鍵要求 306
28.3 架構特點 309
28.3.1 以用戶為中心設計的去中心化架構 309
28.3.2 物理世界和數字世界的融合 311
28.3.3 數字資產管理 313
參考文獻 314
第29章 原生可信 315
29.1 可信的背景 315
29.1.1 從哲學到社會 315
29.1.2 從社會到產業 315
29.2 復雜的通信可信 316
29.3 可信設計規則 318
29.3.1 原則 318
29.3.2 目標 319
29.4 可信技術 320
29.4.1 多模信任模型 320
29.4.2 分布式賬本技術 321
29.4.3 後量子加密 323
29.4.4 自主安全 323
參考文獻 324
第30章 數據治理架構技術 327
30.1 背景 327
30.2 設計要點和原則 327
30.3 架構特點 329
30.3.1 獨立數據面 329
30.3.2 數據治理的多方角色 330
30.3.3 數據資源 330
30.3.4 數據收集 331
30.3.5 數據分析 331
30.3.6 數據脫敏 332
參考文獻 333
第31章 多方協作生態繫統架構技術 334
31.1 背景 334
31.2 設計要點和原則 335
31.3 架構特點 336
31.3.1 分布式賬本技術 336
31.3.2 多方協作平臺 338
31.3.3 身份管理 338
31.3.4 數據管理 339
31.3.5 網絡控制 341
31.3.6 運營與業務支撐 342
參考文獻 343
第32章 非地面網絡融合架構技術 344
32.1 背景 344
32.2 設計要點和原則 346
32.2.1 衛星星座 347
32.2.2 全球範圍低時延 348
32.2.3 連接配置 348
32.2.4 多業務能力 349
32.3 架構特點 349
32.3.1 時延 349
32.3.2 連接模型 354
32.3.3 空間路由 355
32.3.4 運行、管理和維護 356
參考文獻 357
第六部分小結 357
第七部分 總結和未來工作
第33章 6G生態繫統及路線圖 360
33.1 6G研究項目與生態 360
33.1.1 ITU-R工作 360
33.1.2 區域活動 360
33.1.3 業界和學術界觀點 362
33.2 面向2030年的路線圖 364
參考文獻 365
術語表 368

本書是第一本關於6G無線網絡的繫統性著作，展現了萬物智能時代的6G總體願景，闡述了6G的驅動因素、關鍵能力、應用場景、關鍵性能指標，以及相關的技術創新。6G創新包含以人為中心的沉浸式通信、感知、定位、成像、分布式機器學習、互聯AI、基於智慧聯接的後工業4.0、智慧城市與智慧生活，以及用於3D全球無線覆蓋的超級星座衛星等技術。本書還介紹了新的空口和組網技術、通信感知一體化技術，以及地面與非地面一體化網絡技術，並探討了用以實現互聯AI、以用戶為中心的網絡、原生可信等功能的新型網絡架構。本書可作為學術界和業內人士在B5G移動通信（Beyond 5G）方面的基礎書目。

(加)童文,(加)朱佩英 編 華為翻譯中心 譯