Сети мобильной связи 6G: развитие и перспективы использования (200,00 руб.)

Стр.1

Стр.2

Стр.3

Стр.4

Стр.5

Стр.6

В.О. Тихвинский, В.А. Коваль, Е.Е. Девяткин СЕТИ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ 6G: РАЗВИТИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ Учебное пособие для вузов Москва Издательско‐торговая корпорация «Дашков и К°» 2025 1

Стр.1

УДК 621.396.1(078.5) ББК 20.1я73 Т46 С.Л. Портной – д.т.н., академик РАЕН, профессор Московского инстиРецензенты: тута электроники и математики им. А.Н. Тихонова НИУ ВШЭ; Т.А. Кузовкова – д.э.н., профессор ФГБОУ ВО «Московскии техническии университет связи и информатики». Тихвинский, В.О. Т46 Сети мобильнои связи 6G : развитие и перспективы использования : учебное пособие для вузов / В.О. Тихвинскии , В.А. Коваль, Е.Е. Девяткин. – Москва : Издательско‐торговая корпорация «Дашков и К°», 2025. – 326 с. ISBN 978‐5‐394‐06229‐2. В книге рассмотрены видение и будущии облик мобильнои связи шестого поколения 6G/IMT‐2030, представленныи международными организациями связи и ведущими разработчиками оборудования; проанализированы планы развития технологии 6G Партнерским проектом 3GPP в Релизах 20 и 21, показаны основные бизнес‐модели услуг и индустриальные приложения в сетях 6G/IMT‐2030; рассмотрены цепочки создания стоимости услуг 6G. Проведена оценка возможностеи выделения частотных диапазонов для развития сетеи 6G с учетом Повестки дня ВКР‐27 и ВКР‐31, перспективы освоения сетями 6G терагерцевого диапазона волн в интересах внедрения голографическои связи, виртуальнои реальности, человекоцентричных приложении и интернета вещеи . Рассмотрены особенности построения и архитектура наземнои сети радиодоступа 6G RAN, будущие виды сигнально‐кодовых конструкции и частотных каналов, используемые в сетях радиодоступа 6G. Показаны будущие изменения сценариев архитектуры и функции базовои сети 6G Core, технологии программно определяемых сетеи SDN и технологии виртуализации сетевых функции NFV, реализуемые в базовои сети 6G Core для управления и оркестрирования. Представлены базовые технические характеристики радиооборудования сети радиодоступа 6G RAN. Рассмотрены вопросы построения NTN‐сети для сетеи 6G. Проанализированы возможности построения фрагмента сетеи 6G на спутниках, на высокоподнятых и низко летающих платформах HIBS и LAPs, возможности использования алгоритмов и технологии искусственного интеллекта в сетевых элементах 6G. Показаны перспективы применения интеллектуальных отражающих поверхностеи RIS для создания высоконадежного покрытия зон обслуживания наземных сетеи 6G. Пособие предназначено для специалистов, а также студентов и магиISBN 978‐5‐394‐06229‐2 © ООО «ИТК «Дашков и К°», 2025 2 странтов инфокоммуникационных специальностеи университетов. © Тихвинскии В.О., Коваль В.А., Девяткин Е.Е., 2025

Стр.2

СОДЕРЖАНИЕ Введение ............................................................................................................................. 7 Глава 1. Видение ведущих мировых разработчиков и исследовательские проекты по сетям мобильной связи 6G .... 13 1.1. Деятельность Международного союза электросвязи по сетям 6G .............................................................................................................. 13 1.2. Видение ведущих мировых разработчиков облика сетеи 6G ..................................................................................................................... 20 1.3. Планы Партнерского проекта 3GPP по участию в разработке сетеи 6G ....................................................................................... 23 1.4. Анализ исследовательских проектов по развитию сетеи 6G в программе ICT‐52 Партнерского проекта 5GPPP ....... 24 1.5. Обзор новых исследовательских проектов SNS JU по 6G на период 2024–2026 гг. ..................................................................... 45 Глава 2. Перспективы использования радиочастотного спектра в сетях мобильной связи 6G ............................................................ 51 2.1. Потребности в радиочастотном спектре сетеи 6G ................... 51 2.2. Методы управления радиочастотным спектром в сетях 6G .................................................................................................................. 53 2.3. Подготовка и расширение возможностеи использования спектра для IMT‐2030/6G в новых диапазонах частот на ВКР‐27 и ВКР‐31 ............................................................................................. 59 2.4. Использование полосы частот 7,125–8,4 ГГц для сетеи IMT‐2030/6G ..................................................................................... 67 2.5. Использование полосы частот 14,8–15,35 ГГц для сетеи IMT‐2030/6G .................................................................................... 69 2.6. Использование субтерагерцевых диапазонов D и W для сетеи IMT‐2030/6G .................................................................................... 73 Глава 3. Будущие услуги сетей мобильной связи 6G .......................... 81 3.1. Ключевые услуги сетеи мобильнои связи 6G ............................. 81 3.2. Роль сетеи 6G в переходе к Индустрии 5.0 .................................... 83 3

Стр.3

3.3. Приложения будущих услуг в сетях 6G ........................................... 87 3.4. Бизнес‐сценарии МСЭ использования услуг IMT‐2030 .......... 90 Глава 4. Интегрированная архитектура «воздух – земля» сетей мобильной связи 6G ................................................................................... 99 4.1. Принципы построения интегрированнои архитектуры сети 6G .................................................................................................................... 100 4.2. STIN‐архитектура сети 6G ................................................................... 104 4.3. Общие требования к архитектуре сети 6G ................................ 111 Глава 5. Наземные сети радиодоступа 6G RAN .................................... 116 5.1. Принципы декомпозиции и построения сети радиодоступа 6G ............................................................................................... 116 5.2. Сеть радиодоступа 6G RAN в общеи архитектуре наземнои сети .................................................................................................... 118 5.3. Сервисно‐ориентированная архитектура сети радиодоступа 6G ............................................................................................... 126 Глава 6. Построение опорной сети в сетях мобильной связи 6G .......................................................................................................................... 133 6.1. Принципы построения архитектуры 6G Core .......................... 133 6.2. Построение неадаптивных базовых сетеи 6G ......................... 137 6.3. Построение инклюзивнои сети 6G Core ...................................... 142 Глава 7. Маловысотные платформы LAPs в сетях мобильной связи 6G .............................................................................................. 150 7.1. Общая характеристика маловысотных летающих платформ LAPs ................................................................................................... 150 7.2. Сценарии использования БПЛА в сети 6G на платформе LAPs .......................................................................................... 152 7.3. Построение интегрированнои сети LAPs‐HAPs ...................... 157 Глава 8. Высотные платформы HAPs в воздушных сетях мобильной связи 6G .............................................................................................. 163 8.1. Подход МСЭ к применению высотных платформ HAPs ...... 164 8.2. Виды архитектуры сети высотных платформ HAPs ............ 171 8.3. Регуляторные аспекты применения высотных платформ HAPs .................................................................................................. 175 4

Стр.4

Глава 9. Спутниковый сегмент NTN сети мобильной связи 6G .......................................................................................................................... 181 9.1. Архитектура спутниковои группировки сети мобильнои связи 6G ........................................................................................ 182 9.2. Основные параметры спутникового сегмента сети 6G ...... 184 9.3. Прямое взаимодеи ствие абонентских терминалов 6G со спутниковым сегментом NTN‐сети .................................................. 190 9.4. Эталонная архитектура спутникового сегмента сети 6G .................................................................................................................... 193 Глава 10. Использование искусственного интеллекта в сетях мобильной связи 6G ............................................................................. 201 10.1. Анализ основных методов искусственного интеллекта, используемых в современных сетях мобильнои связи .............. 201 10.2. Применение машинного обучения для решения задач сетевои аналитики данных ........................................................... 210 10.3. Применение генеративного искусственного интеллекта в сетях радиодоступа и опорнои сети 6G ................. 219 Глава 11. Особенности использования радиочастотного спектра терагерцевого диапазона волн в сетях 6G ......................... 227 11.1. Потребности в радиочастотном спектре терагерцевых диапазонов волн для сетеи 6G .................................................................. 227 11.2. Международное регулирование использования ТГц‐диапазона .................................................................................................... 232 11.3. Условия распространения сигналов в ТГц‐диапазоне .... 234 11.4. Требования к ЭКБ и оборудованию ТГц‐диапазона........... 238 Глава 12. Базовый протокол New IP для сетей мобильной связи 6G .......................................................................................................................... 245 12.1. Сквознои сетевои протокол New IP архитектуры 6G ....... 247 12.2. Международные аспекты внедрения протокола New IP ..... 251 12.3. Преимущества и достоинства протокола New IP ................ 255 Глава 13. Информационная безопасность в сетях мобильной связи 6G .............................................................................................. 260 13.1. Стандартизация информационнои безопасности в мобильных сетях ........................................................................................... 261 5

Стр.5

13.2. Безопасность архитектуры сети 6G ............................................ 266 13.3. Влияние технологии 6G на информационную безопасность ....................................................................................................... 269 Глава 14. Применение интеллектуальных реконфигурируемых поверхностей RIS в сетях мобильной связи 6G .......................................................................................................................... 276 14.1. Анализ вопросов стандартизации и исследования технологии RIS ................................................................................................... 278 14.2. Режимы работы и технологические решения построения RIS ................................................................................................... 280 14.3. Сценарии развертывания RIS в сетях мобильнои связи ........................................................................................................................ 287 14.4. Технические и регуляторные проблемы использования RIS ........................................................................................... 292 Глава 15. Планирование 3D‐архитектуры сетей 6G ........................ 298 15.1. Задачи планирования покрытия сетеи 6G в трехмерном пространстве ....................................................................... 299 15.2. Моделирование покрытия сетеи 6G в трехмерном пространстве ....................................................................... 301 ПРИЛОЖЕНИЯ............................................................................................................ 308 Приложение 1. Список сокращении ........................................................ 308 Приложение 2. Термины и определения для сетеи мобильнои связи 6G ........................................................................................ 310 Приложение 3. Технические отчеты и спецификации 3GPP по сетям NTN ....................................................................................................... 323 Приложение 4. Отчеты и рекомендации МСЭ по IMT‐2030/6G .................................................................................................. 325 6

Стр.6