序
Foreword
人类社会正在经历第四次工业革命,其推动力主要源于万物数字化、信息通信技术(ICT)以及人工智能(AI)技术等的融合创新。其中,信息通信技术在人类社会迈向数字智能新阶段的演进中发挥着至关重要的作用。第五代移动通信系统(5G)通过有机融合泛在的通信、计算和控制(UC3)能力,为人、机、物的互联开辟了全新范式。第六代移动通信系统(6G)将通信的领域边界从物理世界进一步拓展至数字世界,通过在物理世界和数字世界之间提供即时、高效和智能的“超连接”来重塑世界,这一趋势将开启移动通信的新篇章。
从业界的研究来看,6G既是对过去移动通信网络成熟技术的继承和发展,又要对过去移动通信网络系统进行变革。一方面,为了满足未来社会对移动通信网络的容量增长需求,6G既会继承5G中的成熟技术,如正交频分复用(OFDM)、大规模天线、低密度奇偶校验码(LDPC)/Polar编码等,又会对这些技术进行相应的优化和完善,以进一步提升网络的通信传输效率并适应6G全新应用场景的需求;另一方面,5G在垂直行业中的应用实践已经证明,仅仅传统的通信连接能力已不能完全满足客户的需求,客户需要通信与大数据、云计算、人工智能等融合的交钥匙式解决方案,所以6G将是超越传统移动通信范畴的新一代移动信息系统,通过通信与大数据、云计算、人工智能、感知、安全等的一体融合,进一步拓展网络能力的边界,更好地赋能更加差异化和碎片化的应用场景,实现“个性化和定制化”的业务服务。因此,云化和平台化的端到端网络将是6G网络发展的重要趋势。
作为新一代数字信息基础设施和未来全球移动通信产业发展的主航道,6G已经成为大国博弈、科技竞争的新战略制高点,全球多个国家和地区、国际组织正在推动制定6G愿景和需求标准。美国通过“下一代通信联盟”(Next G Alliance)全力备战6G,欧盟、韩国、日本也陆续发布6G行动计划,提出各自的技术演进路线图。在政府部门的统筹部署下,我国与欧、美、日、韩等处于同一起跑线,前沿技术研究、专利布局、生态构建等方面取得较大进展。
随着国际电信联盟6G愿景、技术趋势研究的推进,6G的研究进入了关键窗口期,能否在2025年前后启动的全球6G技术标准制定当中拔得头筹,继续保持在标准和产业方面的领先地位,是我国移动通信行业面临的一大挑战。从过去移动通信产业的发展经验来看,6G的发展还面临诸多挑战,如缺少引领性基础理论、必要支撑环节基础薄弱、“撒手锏”应用平台尚缺、开源生态还不完备等,所以从理论、技术到应用生态,6G都还需要进一步探索,亟须产学研各方共同携手,抢抓机遇、迎难而上,开展6G潜在关键技术协同攻关、样机验证和外场试验、产业和应用生态培育等。
本书由国内移动通信领域众多的顶尖技术专家编写,他们深度参与了我国移动通信领域的3G、4G和5G的研究、标准化、产业化和应用工作,拥有丰富的实战经验,并在6G研究中开展了卓有成效的工作,此次将研究成果编著成书,必将开阔业界的研究思路,给业界的6G研究提供有益的参考和新的思路,共同促进6G产业共识和全球共识的形成,共同促进全球统一标准和统一生态,为6G和整个移动通信产业的健康和可持续发展做出积极贡献。
张平
中国工程院院士