本书全面介绍了6G研究和探索的现状，从移动通信发展的历程切入，分析了5G面临的挑战，阐述了6G总体愿景和需求、技术研究进展和标准化现状，展望了6G及未来无线通信系统的典型应用场景，解读了6G技术中涉及的频谱资源扩展、新空口与传输技术、网络架构、网络功能、新型终端等相关核心候选技术，探讨了全球产业链变化形势下，发展6G面临的主要技术难题及如何打造繁荣共生的生态圈等前沿焦点议题。
本书作为科普读物，适合对移动通信技术感兴趣的广大读者阅读。

作为深耕移动通信领域数十年的研究者，我始终认为，前沿技术的突破不仅需要科研工作者攻坚克难，而且需要大众的理解与关注——这正是科普图书的重要价值所在。当前，6G技术研发已进入关键窗口期，它不是5G的简单升级，而是以“空天地海一体化”“智能内生”以及“语义通信”等创新技术为核心，重构未来通信生态的新一代战略技术，将深刻影响数字经济、智慧城市和智能制造等诸多领域，是中国巩固强化5G以来通信技术“领跑”地位的关键机遇。

近年来，我国在6G领域布局扎实：从国家层面统筹组建负责整体推动产学研力量的IMT-2030（6G）推进组，到各高校成立6G研究中心努力突破核心理论，再到主流企业开展空天地海通信试验和关键候选技术验证，已形成“基础研究—技术攻关—应用探索”的完整链条，为6G发展奠定了坚实基础。

这本6G科普图书，恰是连接专业研发与大众认识的桥梁。它难能可贵地兼顾了技术深度与通俗表达：既清晰地梳理了通信技术从1G到6G的演进逻辑，解析了频谱扩展、新空口等核心技术，展望了沉浸式交互、泛在智能等应用场景，完整保留了6G技术内核；又以“浅显易读”为出发点，趣味性地解读了各种专业术语，让哪怕没有通信知识背景的读者，也能了解并掌握6G的创新价值与未来的应用场景。

期待本书能让更多人走进6G世界，既为大众打开科技视野，也为行业凝聚更多关注与力量。特此推荐。

★中国工程院院士  张平

第1章　继往开来，砥砺前行—5G面临的挑战 001
1．1 信息技术发展趋势 005
1．2 无线通信技术浅析 008
1．3 移动通信网络发展趋势 036
1．4 运营商面临的挑战：应用场景与用户需求 042
1．5 用户需求的挑战：从改变人类社会到改变世界 043
1．6 技术挑战与思考 045

第2章　谋新局，开新篇—6G的总体愿景和需求 049
2．1 全球6G研究进展 051
2．2 6G场景提炼　061

第3章　心有所往，终至所归—6G及未来无线通信系统典型应用场景展望 067
3．1 可上九天可下五洋—“空天地海一体化”立体全覆盖 072
3．2 消除盲点、确保质量—深度覆盖 083
3．3 见像即见人的“立体魔法”—全息通信 084
3．4 虚实交融、亦真亦幻—扩展现实（XR） 087
3．5 精准定位、精确识别、电磁信号变“智能感官”—探测感知 091
3．6 全维实时感知态势、精准监测跟踪—公共安全 093
3．7 海陆空立体服务—自动驾驶与车联网等智能移动载人平台 096
3．8 限时专送、使命必达—网联机器人和自治系统 100
3．9 体域网与数字孪生人—医疗健康 102
3．10 智能社会—新型智慧城市群 104
3．11 按需定制、过程无人化—智能工厂 106
3．12 平行的宇宙—数字孪生社会 109
3．13 可触摸的未来—触觉互联网　111

第4章　电波通九域，星联启万邦—频谱资源扩展 115
4．1 寸有所长、尺有所短—无线信号的衰落特性 123
4．2 物以稀为贵—低频Sub-6GHz频段 131
4．3 5G新秀、6G主角—毫米波 133
4．4 “一大波频谱来袭”—太赫兹 142
4．5 电、磁、光的融合—可见光通信（VLC） 149
4．6 动态互补、深度融合—全频段接入前景　155

第5章　打造通天塔—新空口与传输技术 159
5．1 多快好省的基础技术—下一代信道编码 160
5．2 比天空更博大—多址接入和接入增强 174
5．3 波和粒子的世界—波形设计及调制技术 178
5．4 实现对电磁波的任意调整—智能超表面技术 184
5．5 进入量子态世界—轨道角动量（OAM）技术 188
5．6 用AI/ML技术提升物理层功能 189
5．7 条条大路到罗马—全息无线电 192
5．8 天涯有路—信道测量与建模 193
5．9 并肩前行—增强型侧行链路与接入链路融合通信技术　195

第6章　重组山河再出发—网络架构与功能革新 197
6．1 平行的世界—数字孪生助力网络自治 199
6．2 AI与边缘计算融合的智能无线技术 203
6．3 所见即所感，所感即所传—通信感知一体化技术 205
6．4 迅如电、细如发—新型定位 207
6．5 水滴汇成的汪洋—通信与计算融合的算网一体化网络 213
6．6 自主自治、闭环运行—智能内生和安全内生 217
6．7 新型终端—物理世界与数字世界的交会点 219
6．8 运筹帷幄—试探6G时代的核心网　222

第7章　无尽的边疆—前沿探索与展望 227
7．1 碳达峰、碳中和—?6G节能技术 228
7．2 由“听音识意细思量”到努力减熵—语义通信 230
7．3 工欲善其事，必先利其器—半导体新材料 233
7．4 细微处见真章—超大规模微型天线和微纳器件的实现与部署 234
7．5 我们的征途是星辰大海—建设天基网络与深海大洋通信 236
7．6 独行快，众行远—打造繁荣共生的生态圈 239
7．7 在数据的汪洋中扬帆启航—数据治理 242
7．8 没有金刚钻，不揽瓷器活—关键任务uRLLC 244
7．9 从“千里之行，始于足下”到“要识庐山真面目”—明确6G愿景 245
7．10 暗流涌动—全球产业链的分化和安全 248
7．11 科技向善、进步为人—更加人性化的6G　250