前言

随着5G移动通信系统的大规模商用，学术界和产业界逐渐把目光移向下一代移动通信系统—6G，全球主要的国家与地区都把6G作为下个十年的信息产业乃至工业科技的一个制高点。近年来，通信界对6G的需求愿景和性能指标需求渐渐有所共识，对于无线空口一些可能的使能技术也从之前的相对发散性的研究，逐渐聚焦和深入。各个公司和科研单位发布的6G技术白皮书已有近百本，所展示的各类样机和试验演示系统也有几十余部。在这个大背景下，十分有必要出版一本有关6G无线网络潜在关键技术的书，从相对宏观的角度，对6G无线物理层的技术进行一个较为全面系统的梳理。

本书从下一代移动通信的场景需求与部署频段出发，提出了需求侧的性能指标要求和可能的频谱资源；接着总体介绍无线接入网可能的网络拓扑，如地面通信、卫星通信、宏小区同构网、异构网、车联网等；在此之后，对无线物理层的基本功能进行综述，包括移动性管理、无线传输、无线定位等；接下来分别按技术大类，对编码多址波形类技术、多天线空域类技术和高频段部署类技术等进行了相对深入的描述。

在写作方式上，本书具有以下几个特点。第一，内容安排点面结合，既有文字上的概括性说明，也时常配以数学公式，以更精确地展示一项技术的本质精髓；第二，6G的许多潜在技术是在前几代无线空口基础上进行改进和创新的，需要支持移动通信的基本功能，因此本书以第四代和第五代移动网络物理层的主要信道场景和关键技术作为铺垫，比较自然地过渡到对6G潜在技术的介绍；第三，本书中的很多章节强调每一项技术所适合的网络拓扑、部署频段和信道传播特性，充分体现移动通信的自身特点；第四，把人工智能／机器学习（AI/ML）作为一项通用的融合性技术，分散到各个单点技术中予以叙述；第五，结合无线标准的演进路线和大概时间节点，根据潜在技术的成熟度，估计出相应的推进时间表；第六，包含对通信相关的新材料和新工艺的发展介绍，体现未来6G跨界融合的特点。

本书不同于一般的技术白皮书和综述性的研究报告，具有一定深度。另外，本书在内容安排上有一定的侧重点，不是旨在对某个单点技术的专题展开论述，有兴趣的读者可以通过本书所列的参考文献进一步了解技术的细节。

本书由袁弋非、黄宇红、丁海煜、崔春风、王启星编著。在本书的写作过程中，作者得到了中国移动未来研究院的大力帮助。易芝玲、刘光毅、金婧等提供了资源和项目上的协助，韩双锋、王森、夏亮、刘建军、李刚、潘成康、孙军帅、何洪俊等提供了场景需求、频谱规划、新型调制编码、新型波形多址、分布式大规模多天线、智能超表面、AI空口、可见光通信、通信感知一体化等内容的部分素材，在此表示衷心感谢。感谢IMT-2030（6G）NOMA无线技术组中的各成员单位在相关技术上的贡献！

本书基于作者的有限视角对6G无线网络潜在关键技术进行梳理，写作时间较短，在技术点的阐述上可能存在不完善之处，观点也难免有欠周全。对于本书中存在的叙述不当的地方，敬请读者谅解，并提出宝贵意见。

作　者