專題導讀

全球新一輪科技和產業革命正在加速發展，以5G和6G為代表的移動通信已經滲透至未來社會的各個領域，不僅支持大帶寬需求的浸入式交互體驗場景，還支撐自動駕駛和車聯網等超高可靠低時延通信應用，并基于大規模機器類通信廣泛服務于工業互聯網等。5G和6G將在工業、交通、教育、旅游等行業快速推廣，為行業轉型升級、經濟創新發展注入新動能，形成龐大的移動通信行業應用矩陣，推動眾多新業態形成，促進全球產業融合發展。

截至2021年3月末，我國5G基站總數81.9萬個，其中1—3月新建基站4.8萬個，在全球占據了約70%的份額，我國5G套餐用戶總數超過3.2億戶，我國基礎電信企業在5G網絡建設領域的累計投資達2 600億元，處于全球最前列。2020—2035年，預測5G技術可拉動全球GDP實現7.4%的增長率提升，創造13萬億美元的經濟總產出。此外，全球59個國家和地區的140張商用5G網絡，華為公司承接了其中的50%以上。這些數據表明，無論是網絡設備，還是運營和應用，我國5G都已經走在國際前列。作為我國“新基建”戰略的重要和核心組成，5G將成為我國打造制造強國與網絡強國的助推器，它既是我國通信業轉型升級的新機會，也是整個科技業趕超世界先進水平的一個重要的歷史機遇。

在我國5G網絡建設和應用開展如火如荼之際，2021年6月6日，在我國5G商用牌照發布兩周年這一特殊時刻，我國IMT-2030（6G）推進組發布了《6G總體愿景與潛在關鍵技術》白皮書，為實現人機物智慧互聯、智能體高效互通，指出6G的8個業務場景和10種關鍵技術，提出6G可實現空天地一體化網絡，明確了萬物智聯、數字孿生的愿景，這些都超出了5G時代萬物互聯的范疇。

為了更好地反映6G最新成果及研究進展，本專題共組織9篇文章，從基礎理論、關鍵技術、體系架構、典型應用等多個方面探索6G。

機器型通信將成為6G承載的主要業務之一，并催生網聯自動駕駛、工業物聯網等垂直行業應用，而這些應用涉及狀態信息的收集、處理與分發，對網絡的時延提出了極高的要求?！睹嫦?G網絡的信息時效性度量及研究進展》針對低時延指標在節點數多、通信資源有限的場景下難以滿足問題，指出了在狀態更新系統中應考慮信息時效性而非僅考慮時延，并且按照利用狀態信息內容的程度不同，總結歸納了最新研究成果，介紹并比較了多種信息時效性度量，最后討論了信息時效性的未來研究方向與亟須解決的關鍵問題。

針對大規模MIMO通信系統的信道估計問題，《基于生成對抗網絡的MIMO信道估計方法》首先對接收端的導頻信號進行去噪，再使用生成對抗網絡根據去噪后的導頻信號估計信道矩陣，從而實現導頻序列長度小于發射天線數量以及信道噪聲強烈的情況下無線信道的精確估計。本文所提方法對環境噪聲具有更高的魯棒性，并可適應更少導頻符號和更多天線數量的場景。

針對6G大規模多址接入需求，《基于CP-free OFDM的上行SCMA收發機設計和性能分析》提出了一種基于時域預編碼的稀疏碼分多址上行接入方案，給出了發射機、接收機的主要結構，進行了不同信道、不同過載率以及不同信道估計誤差下的系統容量和誤比特率性能仿真，討論了信號的功率效率性能。

為了提供高達1 Tbit/s的極值傳輸速率，6G將探索新頻率技術，包括太赫茲和紫外光通信等?！短掌潫o線組網：原理、現狀與挑戰》重點介紹了太赫茲通信在室內、室外等典型場景的應用及性能需求，給出了網絡拓撲、媒體接入控制層協議和鄰居節點發現等關鍵核心技術的最新研究進展，并探討了太赫茲無線組網面臨的挑戰和未來可能的研究方向。紫外光通信是利用紫外波段為信息載體的光通信技術，具有高局域保密性、低輻射背景噪聲、可實現非視距通信等特點，在6G中具有重要的應用價值和前景?！蹲贤夤馔ㄐ派⑸湫诺滥Ｐ头治雠c發展現狀》根據計算效率，將紫外光通信散射信道模型分為解析類和概率類，并重點介紹了解析類中的單階、兩階、三階散射模型，以及概率類中的蒙特卡洛仿真模型和蒙特卡洛積分模型，最后展望了紫外光通信散射信道模型的未來研究方向。

《面向B5G和6G的邊緣計算與網絡切片資源管理》對網絡切片生命周期中資源管理的需求進行了研究，為實現面向邊緣計算的網絡切片的資源高效管理，對網絡切片分別從接入控制、資源分配、終端協作激勵3個方面，進行了研究現狀的歸納總結，并探討了這3個方面的技術挑戰和未來發展。

為了實現6G面向全場景、支撐全業務的愿景，地面移動通信網絡需深度融合衛星通信網絡，星地融合是6G的一個重要特征。《軟件定義的星地融合智能無線網絡》介紹了低軌衛星通信與星地融合技術的國內外研發和標準化工作的最新進展，探討了星地融合組網面臨的挑戰與問題，提出了軟件定義的星地融合智能無線網絡體系架構和關鍵技術，并對未來應用場景進行了展望?！?G衛星通信接入及移動性管理技術》首先介紹了全球有代表性的衛星移動通信系統接入技術體制以及國際標準化組織對5G NR衛星接入技術的研究現狀，然后分別從極簡接入和極智接入兩個方面探討了潛在的6G衛星通信網絡接入所面臨的挑戰，最后從6G衛星通信的高動態場景下的海量終端切換需求出發，提出了一種基于云通道技術的海量終端跨星跨波束批量柔性切換的移動性管理方案。

定位是6G的一種重要且典型的應用，《6G室內定位技術原理與展望》從單一定位技術入手，介紹了現有室內定位技術的原理、特點及優劣勢，隨后針對單一定位技術的不足，討論了基于多技術融合的室內定位方法。該文介紹了基于多網絡/多設備的協作定位系統進展，分析了集中式協作定位系統與分布式協作定位系統的常見架構，指出了6G室內定位技術的發展機遇與挑戰。

本專題作者主要從事6G前沿理論與技術研究工作，他們主要來自高校、科研院所、設備商和運營商等，具備豐富的理論攻關、研發生產和組網應用經驗，對他們的大力支持和辛勤付出表示衷心的感謝！

6G理論與技術研究還處于起步階段，很多理論、技術、應用場景和標準需求都不太成熟，還在探討過程中，希望能以此專題為平臺和契機，共同推進5G向6G快速地平滑演進，促進我國“新基建”的發展，為我國信息科技屹立于世界民族之林的前列而努力奮斗。