内容简介

5G与云计算、大数据、人工智能和物联网等技术的结合正在加速整个社会的数字化转型，推动着整个社会走向数字孪生。本书提出面向2030年的“数字孪生”和“智慧泛在”的社会发展愿景，阐述在该社会形态下的移动通信应用场景括通感互联、交互式全息、智能交互、超能交通、精 准、孪生工/农业等，并以此推导出在这些典型应用场景下的通信需求结出6G移动通信网络端到端的技术需求指标。围绕6G需求指标，详细对比分析了5G及其演进系统在技术指标上的差距，以及为了满足这些技术指标可能采纳的关键技术，介绍技术原理、发展现状、未来发展方向和面临的挑战。后，提炼出未来6G网络所需要具备的按需服务、柔、智慧内生、数字孪生和内生等特征，并给出了“3层4面”的逻辑网络架构建议。 本书可作为5G、6G研发人员的参考书，高校研究生的启蒙教材，也可作为企业布局未来与移动通信相关业务的参考著作。

目录

第 1章 移动通信发展概述 0011.1 移动通信技术的特点与面临的挑战 0021.2 移动通信系统的发展历程 0031.2.1 语音通信的时代 0051.2.2 移动数据的萌芽 0071.2.3 4G改变生活 0091.2.4 5G改变社会 0131.2.5 6G的出现 0181.3 本章小结 023参考文献 024第 2章 5G加速社会的数字化转型 0252.1 社会经济的数字化发展趋势 0262.2 5G的力 0282.2.1 空口能力 0282.2.2 服务化和网络切片 0302.2.3 移动边缘计算 0322.2.4 能力开放 0342.3 5G赋能垂直行业 0342.3.1 5G与垂直行业结合面临的挑战 0362.3.2 5G服务于垂直行业的模式 0372.3.3 打造5G的能力开放平台和应用平台 0392.3.4 5G改变社会：全连接的世界 0402.4 本章小结 041参考文献 041第3章 移动通信发展推动社会走向数字孪生 0433.1 数字孪生 0443.1.1 概念的提出 0463.1.2 数字孪生的应用 0503.2 社会发展的下一阶段：数字孪生世界 0553.3 本章小结 058参考文献 058第4章 2030+愿景与需求畅想 0614.1 2030+生活畅想 0624.2 6G愿景：数字孪生，智慧泛在 0734.3 6G应用新场景与新业务 0754.3.1 智享生活 0764.3.2 智赋生产 0804.3.3 智焕社会 0824.4 2030年业务和应用发展趋势及网络技术需求指标 0854.5 本章小结 087参考文献 088第5章 全息投影 0895.1 过程原理分类 0905.1.1 传统光学全息 0905.1.2 数字全息 0915.1.3 计算全息 0925.2 全息应用场景及关键技术 0935.3 呈现方式分类 0935.3.1 蒸汽投影 0945.3.2 激光爆破投影 0945.3.3 360°全息显示屏 0955.3.4 边缘消隐 0955.3.5 佩珀尔幻象 0965.4 典型应用 0965.4.1 全息通信 0965.4.2 全息 0975.4.3 全息驾驶 0985.4.4 全息航空 0985.5 未来发展方向——全息交互 0995.5.1 全息交互关键技术 0995.5.2 全息交互应用场景 1005.6 网络能指标需求分析 1015.7 本章小结 102参考文献 102第6章 沉浸式体验XR 1056.1 VR/AR的发展与进步 1066.1.1 VR/AR技术发展及现状 1076.1.2 VR/AR的应用领域 1096.1.3 VR/AR面临的挑战 1116.2 本地处理到云端处理的演进 1126.2.1 云AR 1136.2.2 云VR 1156.3 6G云VR/AR展望 1166.3.1 新场景 1186.3.2 新技术 1196.4 通信能力需求 1206.4.1 时延、带宽分析 1206.4.2 可靠分析 1216.5 本章小结 121参考文献 121第7章 孪生 1237.1 孪生 1247.2 体域网概述 1287.2.1 早期的体域网应用 1287.2.2 当前的体域网应用 1297.2.3 当前的体域网架构与标准 1307.2.4 当前体域网面临的挑战 1317.3 未来体域应用潜在关键技术 1317.3.1 潜在关键技术 1327.3.2 未来体域网发展方向 1347.4 通信能力需求 1357.5 体域网的多级异构组网 1377.6 本章小结 138参考文献 139第8章 通感互联 1418.1 引言 1428.2 通感互联网概念 1438.3 通感互联应用场景 1458.4 通感互联的需求 1488.5 本章小结 150参考文献 150第9章 超能交通 1539.1 交通工具的发展与展望 1549.1.1 全自动驾驶 1559.1.2 低真空管（隧）道高速列车 1559.1.3 空中高铁 1569.1.4 飞行汽车、空中巴士、空中的士 1579.1.5 海底真空隧道列车 1589.1.6 太空出行 1589.2 ITS到V2X演进历程 1599.2.1 国外ITS到V2X的演进历程 1629.2.2 国内ITS到V2X的演进历程 1639.3 超能交通 1649.3.1 超能交通的概念 1659.3.2 超能交通架构及关键技术 1659.3.3 超能交通的潜在影响 1709.4 通信能力需求 1709.5 本章小结 172参考文献 173第 10章 孪生工业 17510.1 传统工业发展历程 17610.1.1 第 一次工业 17610.1.2 次工业 17810.1.3 第三次工业 17910.2 第四次工业——工业4.0 18110.2.1 工业4.0概念 18110.2.2 发展现状和挑战 18210.3 后工业4.0展望 18510.3.1 孪生工业的定义 18510.3.2 孪生工业应用的关键环节 18710.3.3 孪生工业对通信能力的需求 18910.4 本章小结 190参考文献 190第 11章 孪生农业 19311.1 农业发展历程 19411.1.1 农业1.0：以人力和畜力为主的传统农业 19411.1.2 农业2.0：以机械化为主的小规模农业 19511.1.3 农业3.0：以信息化为主的自动化农业 19611.1.4 农业4.0：以无人化为主的智慧化农业 19811.2 智慧农业发展现状与问题 20011.2.1 国外智慧农业发展现状 20011.2.2 国内智慧农业发展现状 20111.2.3 智慧农业发展问题 20311.2.4 新型农业展望 20411.3 孪生农业展望 20611.3.1 规划 20711.3.2 生产 20711.3.3 流通 21111.3.4 智能装备 21211.3.5 销售与溯源 21211.4 孪生农业对通信能力的需求 21411.5 本章小结 215参考文献 215第 12章 智能交互 21712.1 引言 21812.2 机器人的发展与进步 22012.2.1 机器人技术发展现状 22012.2.2 机器人应用领域分析及面临挑战 22112.2.3 机器人技术未来发展趋势 22312.3 智能体的定义与分类 22412.3.1 智能体概述 22412.3.2 智能交互的主体 22512.4 智能体间的交互 22612.4.1 智能体间的交互形式 22612.4.2 智能体间的交互内容 23412.5 智能交互对通信能力的需求 23512.5.1 时延分析 23512.5.2 用户体验速率分析 23612.5.3 可靠分析 23612.6 本章小结 237参考文献 237第 13章 2030年的发展需求与5G能力的差距 23913.1 2030年的需求指标归纳 24013.2 5G的能力差距分析 24313.2.1 5G关键能力 24413.2.2 5G的能力差距 24513.3 本章小结 247参考文献 247第 14章 6G关键候选技术概述 24914.1 可见光通信技术 25014.1.1 可见光通信发展与应用 25014.1.2 国内外发展现状 25114.1.3 可见光应用场景 25214.1.4 可见光通信关键技术 25314.1.5 可见光通信的未来展望 25914.2 太赫兹通信 26014.2.1 太赫兹通信发展现状 26114.2.2 太赫兹通信应用场景 26314.2.3 太赫兹通信关键问题 26514.2.4 太赫兹通信发展方向 26714.3 过采样虚拟MIMO 26814.3.1 过采样虚拟MIMO技术背景 26814.3.2 过采样虚拟MIMO技术发展情况 26914.3.3 过采样虚拟MIMO技术中的关键问题 27414.3.4 过采样虚拟MIMO技术未来展望 27614.4 轨道角动量 27614.4.1 轨道角动量技术背景 27714.4.2 轨道角动量技术的发展情况 28014.4.3 轨道角动量技术中的关键问题 28214.4.4 轨道角动量技术的展望 28314.5 本章小结 284参考文献 284第 15章 ICDT融合驱动的6G无线网络架构 28715.1 6G网络架构变革的驱动力 28815.1.1 新业务和新场景的驱动 29015.1.2 ICDT深度融合 29115.1.3 5G网络发展面临的问题与挑战 29415.2 6G网络架体特征 29515.2.1 按需服务 29515.2.2 简网络 29515.2.3 柔网络 29715.2.4 智慧内生 29815.2.5 数字孪生 30015.2.6 内生 30015.3 6G网络逻辑架构 30215.4 本章小结 304参考文献 304名词索引 307