《預見6G》是一部面向普通公眾介紹未來通信技術的著作。本書首先介紹了當前的社會、經(jīng)濟、行業(yè)、技術、場景的發(fā)展趨勢,分析了6G發(fā)展的必要性和潛在價值,并歸納了6G的關鍵技術需求與核心架構;隨后回顧了移動通信技術從1G到5G的發(fā)展歷程,為讀者理解6G的技術背景奠定基礎;接著集中討論了6G的愿景與驅動力、應用場景與用例、總體架構與網(wǎng)絡演進、社會影響與挑戰(zhàn)、關鍵技術、典型行業(yè)應用等;最后聚焦全球主要國家和地區(qū)在6G領域的戰(zhàn)略布局及競爭態(tài)勢,并展望了未來通信技術的發(fā)展方向。本書具備前瞻性、系統(tǒng)性、全面性的特點,揭示了通信技術未來的無限可能,既可作為科普讀物,也可作為學術研究者、行業(yè)從業(yè)者及政策制定者的參考讀本。
王安宇,云安全聯(lián)盟大中華區(qū) Fellow,數(shù)據(jù)安全工作組聯(lián)席組長。畢業(yè)于山東大學電子工程系,有 20 多年 ICT(信息與通信產(chǎn)業(yè))工作經(jīng)驗。曾任盛大集團副總裁兼首席安全官、OPPO 移動終端安全委員會主席、華為首席數(shù)據(jù)安全架構師等職務。曾負責 OPPO 數(shù)億手機全球安全合規(guī)交付,從 0 到 1 構建了 OPPO 的終端安全合規(guī)體系。曾負責構筑華為 2G ~ 5G 移動通信設備和旗艦手機的安全技術競爭力。主編和參編《數(shù)據(jù)安全領域指南》等多本專著,參與制定修訂網(wǎng)絡安全國標、行標等數(shù)十項,擁有 30 多篇ICT發(fā)明專利,具備豐富的業(yè)界聯(lián)系和影響力。殷新星,上海交通大學網(wǎng)絡安全博士,曾任職于華為運營商BG,從事移動通信研發(fā)約十年,專注于移動通信網(wǎng)絡安全架構設計和6G安全技術研究。深度參與4G、5G網(wǎng)絡安全設計和開發(fā),3GPP、IETF安全相關協(xié)議的親歷者和推動者,擁有安全領域專利近十項。蘇吉普,博士畢業(yè)于東南大學,研究員。研究領域為腦機接口、無線通信、GenAI產(chǎn)品化,F(xiàn)從事大模型產(chǎn)品孵化及商業(yè)化發(fā)展工作,負責阿里云全國中小企業(yè)及新生態(tài)模型調(diào)用業(yè)務。在智慧城市、教育培訓、智能制造、終端硬件、跨境出海、產(chǎn)學研合作等領域有著豐富的行業(yè)實踐經(jīng)驗。曾被評選為上海市首席技師千人計劃、浙江省高技能領軍人才等。有多篇AI大模型領域參政議政建議被上海市政協(xié)、全國政協(xié)采納。
第1章 概述
1.1 發(fā)展趨勢
1.1.1 社會趨勢
1.1.2 經(jīng)濟趨勢
1.1.3 行業(yè)趨勢
1.1.4 技術趨勢
1.1.5 場景趨勢
1.2 為什么要發(fā)展6G
1.3 6G的核心用例和價值
1.4 6G的新架構
1.4.1 6G架構原則
1.4.2 6G端到端架構
1.4.3 6G分層參考架構
1.4.4 6G安全架構
1.5 需求與關鍵技術
1.5.1 超低時延與時延容忍
1.5.2 基于AI的網(wǎng)絡優(yōu)化
1.5.3 無線服務平臺
1.5.4 間歇性連接和通信
1.5.5 霧計算
1.5.6 具有虛擬化層的共享基礎設施
1.5.7 頻譜共享
1.5.8 跨供應商和標準的Wi-Fi互聯(lián)
1.5.9 開放接口
1.5.10 亞太赫茲頻段
1.5.11 回程網(wǎng)絡演進
1.5.12 非地面(衛(wèi)星)網(wǎng)絡
1.6 總結與展望
第2章 移動通信的歷史與演進
2.1 1G:無線電話的誕生(20世紀80年代前后)
2.2 2G:數(shù)字無線的興起(20世紀90年代)
2.3 2.5G和2.75G:3G的前傳(20世紀90年代末)
2.4 3G:寬帶無線時代(21世紀初)
2.5 3.5G和3.75G:4G的前傳(2010年前后)
2.6 4G:高速無線時代(2010年前后)
2.7 5G:超高速無線時代(21世紀20年代前后)
2.8 5G-A:邁向6G的又一步
2.9 5G-A的新進展
2.9.1 高性能5G網(wǎng)絡
2.9.2 新業(yè)務場景支持
2.9.3 網(wǎng)絡節(jié)能
2.9.4 智能的網(wǎng)絡自動化
第3章 6G的愿景與驅動力
3.1 用戶和業(yè)務場景趨勢
3.1.1 泛在智能
3.1.2 泛在計算
3.1.3 身臨其境的多媒體和多感官互動
3.1.4 數(shù)字孿生和虛擬世界
3.1.5 智能工業(yè)應用
3.1.6 數(shù)字健康和福祉
3.1.7 泛在連接
3.1.8 傳感和通信的集成
3.1.9 可持續(xù)性
3.2 技術驅動力
3.2.1 增強無線接口的技術
3.2.2 增強無線網(wǎng)絡的技術
3.2.3 新的頻譜范圍
3.3 6G的能力和業(yè)務目標
3.3.1 6G的增強功能
3.3.2 6G的全新功能
第4章 6G應用場景與用例
4.1 沉浸式通信(eMBB+)
4.1.1 沉浸式教育
4.1.2 沉浸式游戲
4.1.3 沉浸式內(nèi)容創(chuàng)作
4.2 超大規(guī)模連接(mMTC+)
4.2.1 極低能耗MTC
4.2.2 大規(guī)模MTC
4.2.3 任務關鍵型MTC
4.2.4 MTC的隱私與安全
4.3 超高可靠極低時延通信(HRLLC)
4.3.1 未來工廠
4.3.2 協(xié)作機器人
4.4 泛在連接
4.4.1 部署與KPI
4.4.2 地球監(jiān)測與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的應用
4.4.3 云終端的波浪式演進
4.5 通信AI一體化
4.5.1 6G中的原生AI
4.5.2 網(wǎng)絡輔助自動駕駛
4.5.3 醫(yī)療場景中的設備自主與協(xié)作
4.5.4 計算密集型業(yè)務跨網(wǎng)絡卸載
4.5.5 數(shù)字孿生創(chuàng)建和預測
4.5.6 與未來智能體的交互
4.6 通信感知一體化
4.6.1 超高精度定位追蹤
4.6.2 同步成像、地圖構建和定位應用
4.6.3 人類感官增強
4.6.4 手勢和表情識別
第5章 6G總體架構與網(wǎng)絡演進
5.1 多功能接入網(wǎng)演進
5.1.1 分布式MIMO(D-MIMO)
5.1.2 集成接入和回程(IAB)
5.1.3 智能超表面
5.1.4 RAN候選技術總結
5.2 可編程網(wǎng)絡
5.2.1 可編程網(wǎng)絡的驅動力
5.2.2 ETSI可編程網(wǎng)絡框架
5.2.3 GPP可編程網(wǎng)絡框架
5.2.4 開放式RAN及其發(fā)展
5.3 可信賴網(wǎng)絡
5.3.1 云存儲的安全與隱私
5.3.2 基于區(qū)塊鏈平臺的安全與隱私
5.3.3 可信執(zhí)行環(huán)境及演進
5.3.4 信任即服務(TaaS)
5.3.5 6G中的可信AI
第6章 6G的社會影響與挑戰(zhàn)
6.1 數(shù)字鴻溝與普及問題
6.1.1 6G彌合數(shù)字鴻溝的關鍵作用
6.1.2 6G影響數(shù)字鴻溝的潛在挑戰(zhàn)
6.1.3 6G彌合服務鴻溝的關鍵技術
6.1.4 6G彌合體驗鴻溝的關鍵技術
6.1.5 6G+AI:影響數(shù)字鴻溝的雙刃劍
6.2 隱私與安全問題
6.2.1 4G及之前的隱私與安全挑戰(zhàn)
6.2.2 5G時代的隱私與安全挑戰(zhàn)
6.2.3 5G-A時代的隱私與安全挑戰(zhàn)
6.2.4 6G時代的安全挑戰(zhàn)
6.2.5 6G時代的隱私風險
6.3 環(huán)境與可持續(xù)性考慮
6.3.1 環(huán)境可持續(xù)性
6.3.2 社會可持續(xù)性
6.3.3 經(jīng)濟可持續(xù)性
6.4 法律與監(jiān)管挑戰(zhàn)
6.4.1 差異化的頻譜接入
6.4.2 6G部署與互操作
6.4.3 大量基礎設施建設與改造
6.4.4 供應鏈安全風險
6.4.5 特定行業(yè)監(jiān)管
6.4.6 執(zhí)法和訴訟信息調(diào)取
第7章 6G關鍵技術
7.1 原生AI(AI空口設計和AI無線網(wǎng)絡)
7.2 AI for RAN:AI用于無線網(wǎng)絡
7.2.1 AI用于射頻規(guī)劃與優(yōu)化
7.2.2 AI用于無線網(wǎng)絡覆蓋和容量優(yōu)化
7.2.3 AI用于移動性管理
7.3 通信感知一體化
7.4 通信與計算架構融合技術
7.5 分布式信任技術
7.6 后量子安全技術
7.6.1 量子計算對傳統(tǒng)密碼算法的破解
7.6.2 NIST后量子密碼算法的進展
7.6.3 移動通信面臨的量子攻擊場景
7.7 能力開放技術
7.8 地面網(wǎng)絡與非地面網(wǎng)絡互聯(lián)技術
7.9 太赫茲通信技術
7.10 隱私保護技術與應用
7.10.1 同態(tài)加密
7.10.2 安全多方計算
7.10.3 聯(lián)邦學習
7.10.4 合成數(shù)據(jù)
7.10.5 差分隱私
7.10.6 應用現(xiàn)狀與前景
第8章 6G典型行業(yè)應用
8.1 6G在交通運輸中的應用
8.2 6G在智慧農(nóng)業(yè)中的應用
8.3 6G在智慧城市中的應用
8.4 6G在采礦業(yè)中的應用
第9章 6G全球發(fā)展與競爭態(tài)勢
9.1 主要國家和地區(qū)的6G發(fā)展戰(zhàn)略
9.1.1 中國
9.1.2 美國
9.1.3 歐盟
9.1.4 韓國
9.1.5 日本
9.1.6 印度
9.2 產(chǎn)業(yè)界的關鍵參與者與合作模式
9.2.1 國際電信聯(lián)盟及其無線電通信部門
9.2.2 標準開發(fā)組織
9.2.3 行業(yè)聯(lián)盟
9.2.4 科研組織
9.3 6G標準化與規(guī)范
9.3.1 ITU-T全球標準
9.3.2 3GPP國際標準
9.3.3 NGMN行業(yè)標準
第10章 未來趨勢和演進
10.1 未來網(wǎng)絡的關鍵特征
10.2 6G網(wǎng)絡的演進
10.3 未來網(wǎng)絡的顛覆式創(chuàng)新
附錄A 術語和縮略語表