6G无线通信新征程：跨越人联物联迈向万物智联_[加]童文(Wen Tong),[加]朱佩英(Peiying Zhu)_9787111688846

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。

无线通信的变革必然催生颠覆性的创新技术以及开创性的应用。技术与应用这两股力量的碰撞便会产生新一代的无线通信技术。移动语音业务与无线数字传输的融合印证了这一点。而在移动互联网的发展进程中，高频谱效率的无线技术走向IP化，又是一个有力例证。新的5G无线网络则寻求为海量及超高可靠的链路提供无线连接，终实现万物互联，加速千行百业的数字化转型。6G无线网络以5G为基石，志在引领一场无所不及的智能革命。6G将成为社会的神经网络，联接物理世界和数字世界。人工智能（Artificial Intelligence，AI）将推动6G的发展。在这一领域，我们在未来将全面跨越人联、物联的藩篱，阔步迈向万物智联。换言之，6G无线网络的目标是将智能带给每个人、每个家庭、每个企业，从而实现万物智能。从无线技术的角度来看，我们有机会利用无线电波来感知环境与事物。因此，除了传输比特，6G无线网络还是一张传感器大网，从物理世界中提取实时知识和大数据。提取的这些信息不仅可以大大增强数据传输能力，还能促进各类AI服务的机器学习。超低轨卫星的发展是另一个值得注意的创新点。这些卫星形成庞大的星座，在超近地轨道围绕地球运行，组成空中6G无线网络。有了这些技术的支持，无线业务与应用覆盖全球、无处不在，并非超乎想象。这一宏伟愿景将对我们的社会和经济发展产生重大影响。重要的是，6G无线网络的搭建也会紧抓通信、计算、材料、算法等技术创新带来的机遇。当然，这一征程也许长达十年之久，绝非一蹴而就。

在本书中，我们从技术的角度对6G无线网络的潜在应用、需求以及支撑技术进行了全面的剖析，旨在推动面向6G的系统性研究，分享一些初步研究成果，并进行批判性思考。本书不仅着眼一些前沿的无线业务与技术，还会挖掘6G网络的需求、能力和应用，并重点探讨新空口和新网络架构。本书是我们研究团队在6G的定义过程中共同努力的成果。书中展示的工作仅仅是起点，因为创新永无止境。同理，6G的发展终将取决于全球专家的共同努力，因为我们坚信，开放创新和全球统一的标准是6G成功的基础。就像前几代无线网络一样，6G无线网络的成功也终将转化成全球开放生态系统的成功。

无线变革已经持续了四十多年，其影响之深远，将继续超越人们的种种预期。憧憬无线的未来，我们既要脚踏实地做实事，又不可妄设边界束缚其潜力。这正如马可尼早在1932年的论断：给无线设限是危险的。立足于此，让我们一同开启本书的旅程吧！

推荐序

憧憬6G，共同定义6G

我们预计6G将在2030年左右投向市场，到那时，究竟市场将会迎来什么样的6G，这是一个整个产业界要用未来十年时间共同回答的问题。我们能否回答好这个问题，让消费者满意，让行业和企业满意，让社会满意，让产业界满意，对整个产业界又是一个新的考验。

从应用角度看，5G开启了无线通信以前所未有的深度和广度融入千行百业的序幕。5GAA（5G汽车联盟）、5G-ACIA（5G产业自动化联盟）等由移动通信行业与垂直行业联合成立的组织，一方面使5G被定义得能够适应这些垂直行业的独特需求；另一方面，随着商用化的进程，也激发出越来越多5G不能满足的创新需求，由此催生的5.5G将能够持续增强，但无疑又将激发出更多新的、需要6G来满足的创新需求。洞见这些创新需求对6G至关重要，这意味着要让垂直行业以同样前所未有的深度和广度融入6G的定义工作中来。经过数十年的迭代发展，5G技术在满足和创造消费者需求方面已经达到了相当高的水平，5.5G将进一步把5G核心技术的能力发挥到极致。未来几年，5.5G的定义与部署以及6G的研究与定义将同时进行，6G能否实现超越、超越多少，考验的将是整个产业界的想象力和创造力。

从技术角度看，每一代移动通信技术从来都不是孤立存在的，而是需要借鉴、吸收并与同时代的技术协同发展。走到今天，移动通信无疑是相当成功的，但我们也不要忘记曾经走过的弯路，3G对传输技术的选择经历了先ATM后转向IP的周折，4G时代对于IT和CT的融合给予了很大的期待，同样的期待一直延续到5G时代，但至今尚未达到预期，产业界还在不断探索。6G面临的技术环境更加复杂，云计算、大数据、人工智能、区块链、边缘计算、异构计算、内生安全等都将带来影响。6G能否做出科学的选择，借鉴该借鉴的，吸收该吸收的，让6G因为这些多样化的技术变得更有价值，而不要只是变得更复杂、更臃肿，需要整个ICT产业界本着科学的精神，持续广泛和深入地探讨，考验的将是整个产业界的预见力和决断力。

从产业角度看，6G从研究阶段开始，就不得不面对复杂的宏观环境。经过四十多年从1G到5G的发展，移动通信产业已经相对成熟，早已不再是快速增长的行业，深化合作的规模效应比以往任何时候都更加重要，但地缘政治动荡和去全球化的趋势正在给产业合作带来障碍和挑战。更大的创新是移动通信产业突破发展瓶颈的必由之路，而与此同时，整个社会对技术伦理的关注已上升到前所未有的程度，只有在两者间取得平衡，移动通信才能更好地造福人类社会。移动通信早已成为人们日常生活和工作不可或缺的组成部分，产业界今天的选择将影响未来10～20年的发展道路。应对好这些挑战，让移动通信产业得以持续健康发展，让人们能够持续享受移动通信带来的便利，考验的是整个产业界的使命感与政治智慧。

不难看出，定义6G需要产业界付出比定义以往任何一代多得多的努力，突如其来的新冠肺炎疫情也给必需的沟通与合作增添了障碍。从这个意义上讲，十年的时间说长也长，说短的确也很短。产业界能否在2030年交出满意的答卷，很大程度上取决于我们定义6G的过程是否足够开放，参与定义者是否足够多元化，沟通是否足够充分，定义的6G愿景是否有足够的吸引力，等等。这也正是本书的目的所在，华为在持续推动5G商用的同时，也在2017年开始了对6G研究的投资。本书全面阐述了华为关于6G的研究发现，期望我们的分享能够启发更多人、更多企业、更多行业，从更广的维度，更深入地思考6G。华为也愿意与产业界以及未来可能需要6G的行业、企业展开广泛的讨论，共同憧憬6G，共同定义6G。

徐直军

副董事长、轮值董事长

华为技术有限公司

译者序

6G真的来了吗？

这是我收到本书翻译邀约时，脑海里首先迸出的疑问。书中提到不远的未来，人们可以乘坐自动驾驶汽车或飞行汽车出行，不论身在何处都可以约上一众好友在虚拟环境中踢足球，旅游时还可以享受机器人导游的贴心服务，一回到家人工智能又像管家般无微不至、让人倍感轻松。乍看起来，这些场景像极了科幻电影中天马行空的想象。但随着翻译工作的进行，我了解了背后支撑这些场景的6G相关技术。本书展示的6G及其原生的人工智能、感知、定位与成像等技术，以及对各项技术的关键性能指标的具体讨论，让这一切变得真实而触手可及，仿佛万物智联的未来世界近在眼前。

本书可称为6G的开山之作。本书的两位编者，童文博士和朱佩英博士，是华为无线研究领域的领头人，也是整个移动通信行业当之无愧的技术领袖。基于两位编者的设计，本书全面介绍了6G万物智联时代的一系列创新使能技术，描绘了6G网络在未来工业、城市与日常生活等方面的应用，并结合生动的场景实例，勾勒出一幅物理世界与数字世界融洽共生、人类与科技和谐共存，以及高度可持续发展的未来社会图景。

本书的翻译工作是由华为翻译中心多位译员共同努力完成的。全书由曾云辉、徐海燕、刘顺义、王艺涵、张威武五位译员合作翻译完成，徐海燕女士提供了术语和翻译风格约定，另有多位译员参与了本书译稿的审校工作。衷心感谢所有参与本书翻译工作的华为翻译中心同人，尽管日常工作繁重，他们仍对本书的翻译工作提供了倾力支持。

尤为重要的是，两位编者以及华为6G研究团队多位专家对译稿涉及的技术点进行了耐心细致的审阅斧正，在内容上为本书的翻译提供了强有力的专业保障。同时，本书的顺利付梓离不开编辑朱捷先生的悉心审阅和指导。然而，由于译者水平和时间有限，本书的翻译肯定存在不足，我们诚恳地接受广大读者的批评指正，并希望在日后的版本中予以更新。

作为译者，我们是幸运的！在翻译过程中，我们有幸与华为技术专家童文博士和朱佩英博士建立连接并互动，又从公司6G研究团队的内容检视和技术澄清中获益良多。作为译者，我们是自豪的！借由翻译本书，我们不仅有机会向业界同行展示华为的6G理念与构想，更让广大消费者对华为在手机终端之外的通信领域所做的努力、所持的追求得窥一斑。作为译者，我们是满怀信心的！我们相信，书中描绘的由6G驱动的万物智联世界，在我辈通信人的不懈努力下，一定会早日实现！

6G研究正拉开序幕，新的时代已悄然开启。让我们并肩前行，共同迎接这一壮阔美好的新世界！

曾云辉

华为翻译中心

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