通算一體 6G時代通信與算力新融合
雷波 趙倩穎 張興 楊鯤 向路平
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商品描述
在即將到來的6G時代，通信技術與計算技術將成為推動社會數字化進程的主要力量。本書基於算力在6G時代的發展趨勢，對6G 網絡的關鍵技術與特征，“通算一體”的概念、應用場景、理論、關鍵技術、系統、平臺與應用進行了系統性的介紹。本書多數觀點源自作者團隊在工作中的總結與實踐，希望能為相關領域的研究者、從業者提供參考和啟示。
本書的讀者對象主要是對通信技術、計算技術感興趣的普通讀者，以及從事相關領域研究工作的專業人士。
作者簡介
雷波
正高 級工程師，中國科學院計算機網絡信息中心客座研究員，北京郵電大學兼職教授。現任中國電信研究院網絡技術研究所副所長，兼任CCSA TC617邊緣計算產業發展及標準推進委員會副主席、CCSA TC3 WG2網絡信令協議與設備工作組副組長、CCSA 面向應用的移動互聯網網絡質量評測指標特設項目組副組長、CCSA TC614算力網絡特別工作組副組長等。聚焦未來網絡技術、新型數據中心網絡、邊緣計算與算力網絡等方面的研究工作，主導編寫了算力網絡ITU-T國際標準，編著了算力網絡專著，目前已出版四本專著，發表論文數十篇。
目錄大綱
第1章 通信與計算的一體化發展 001
1.1 通信網絡代際演進史 002
1.1.1 從1G到5G：通信演進的裏程碑 002
1.1.2 6G：引領通信技術的下一波浪潮 006
1.2 算力發展史 008
1.2.1 算力的分類 008
1.2.2 雲計算發展史 010
1.2.3 邊緣計算發展史 013
1.2.4 端計算發展史 015
1.3 通算一體定義與產業行動 017
1.3.1 通算一體的誕生與定義 017
1.3.2 通算一體的產業行動 019
1.4 本章小結 023
參考文獻 023
第2章 通算一體的典型應用場景 025
2.1 全息通信 026
2.2 數字孿生 028
2.3 工業物聯網雲化 029
2.4 海量科學數據應用 030
2.5 通感一體化 031
2.6 本章小結 031
參考文獻 032
第3章 通算一體理論研究 033
3.1 通信網絡範式中的計算分集 034
3.1.1 計算分集 035
3.1.2 軟件定義網絡中的計算分集 036
3.1.3 雲無線電接入網中的計算分集 039
3.1.4 移動雲計算中的計算分集 041
3.1.5 考慮計算分集的未來可能的網絡設計 043
3.2 通算一體的多維資源配置優化算法 044
3.2.1 多維資源配置優化問題的描述 044
3.2.2 面向良好執行效率的啟發式算法 049
3.2.3 基於算力網絡圖的圖論算法 055
3.2.4 面向資源預配置的業務和用戶行為預測算法 064
3.2.5 通算一體的多維資源配置優化算法展望 076
3.3 通算一體網絡的聯合優化 080
3.3.1 時變信道下無人機輔助的車輛短包通信與邊緣計算系統 081
3.3.2 基於流水線原理的單無人機通算能聯合優化系統 092
3.3.3 數字孿生輔助的基於無人機的數能算聯合資源分配系統 120
3.3.4 智能超表面輔助的無人機通算存聯合優化系統 135
3.4 通算一體網絡中節能聯邦學習的博弈激勵機制 144
3.5 使用深度強化學習的RIS輔助UAV系統的3D軌跡和相移設計 155
3.6 本章小結 172
參考文獻 173
第4章 通算一體關鍵技術 179
4.1 算力度量與建模 180
4.1.1 面向基礎設施的算力度量 181
4.1.2 面向業務需求的算力建模 181
4.1.3 算力等級劃分 183
4.2 通算信息感知與通告 184
4.2.1 通算信息感知 184
4.2.2 通算信息通告 185
4.3 資源管理與分配 188
4.3.1 資源管理 189
4.3.2 任務調度 190
4.3.3 服務編排 192
4.4 算力路由轉發 193
4.5 隱私與安全 195
4.5.1 隱私計算 195
4.5.2 內生安全 196
4.6 本章小結 197
參考文獻 197
第5章 通算一體系統 199
5.1 通算一體信道 200
5.2 通算一體協議 203
5.3 通算一體設備 206
5.4 通算一體管控 212
5.5 通算一體服務 217
5.6 6G中的通算一體系統 算力專網 219
5.7 6G通算一體系統指標 221
5.8 本章小結 222
參考文獻 222
第6章 通算一體系統平臺與應用 225
6.1 平臺簡介 226
6.1.1 背景介紹 227
6.1.2 實現的關鍵技術 228
6.1.3 實現功能 229
6.2 平臺體系架構 231
6.2.1 Docker和K8s 232
6.2.2 服務網格 232
6.2.3 具體架構展示 234
6.3 平臺組成的原子能力模塊 240
6.3.1 跨集群通信模塊 240
6.3.2 信息感知與通告模塊 242
6.3.3 任務調度算法與執行模塊 245
6.3.4 系統管控分析模塊 249
6.4 平臺業務展示 250
6.4.1 人臉識別 250
6.4.2 多目標檢測 253
6.4.3 聯邦學習與圖像渲染 254
6.5 平臺研究展望 256
6.6 本章小結 258
參考文獻 258
縮略語 259
名詞索引 267
