专题导读

全球新一轮科技和产业革命正在加速发展，以5G和6G为代表的移动通信已经渗透至未来社会的各个领域，不仅支持大带宽需求的浸入式交互体验场景，还支撑自动驾驶和车联网等超高可靠低时延通信应用，并基于大规模机器类通信广泛服务于工业互联网等。5G和6G将在工业、交通、教育、旅游等行业快速推广，为行业转型升级、经济创新发展注入新动能，形成庞大的移动通信行业应用矩阵，推动众多新业态形成，促进全球产业融合发展。

截至2021年3月末，我国5G基站总数81.9万个，其中1—3月新建基站4.8万个，在全球占据了约70%的份额，我国5G套餐用户总数超过3.2亿户，我国基础电信企业在5G网络建设领域的累计投资达2 600亿元，处于全球最前列。2020—2035年，预测5G技术可拉动全球GDP实现7.4%的增长率提升，创造13万亿美元的经济总产出。此外，全球59个国家和地区的140张商用5G网络，华为公司承接了其中的50%以上。这些数据表明，无论是网络设备，还是运营和应用，我国5G都已经走在国际前列。作为我国“新基建”战略的重要和核心组成，5G将成为我国打造制造强国与网络强国的助推器，它既是我国通信业转型升级的新机会，也是整个科技业赶超世界先进水平的一个重要的历史机遇。

在我国5G网络建设和应用开展如火如荼之际，2021年6月6日，在我国5G商用牌照发布两周年这一特殊时刻，我国IMT-2030（6G）推进组发布了《6G总体愿景与潜在关键技术》白皮书，为实现人机物智慧互联、智能体高效互通，指出6G的8个业务场景和10种关键技术，提出6G可实现空天地一体化网络，明确了万物智联、数字孪生的愿景，这些都超出了5G时代万物互联的范畴。

为了更好地反映6G最新成果及研究进展，本专题共组织9篇文章，从基础理论、关键技术、体系架构、典型应用等多个方面探索6G。

机器型通信将成为6G承载的主要业务之一，并催生网联自动驾驶、工业物联网等垂直行业应用，而这些应用涉及状态信息的收集、处理与分发，对网络的时延提出了极高的要求。《面向6G网络的信息时效性度量及研究进展》针对低时延指标在节点数多、通信资源有限的场景下难以满足问题，指出了在状态更新系统中应考虑信息时效性而非仅考虑时延，并且按照利用状态信息内容的程度不同，总结归纳了最新研究成果，介绍并比较了多种信息时效性度量，最后讨论了信息时效性的未来研究方向与亟须解决的关键问题。

针对大规模MIMO通信系统的信道估计问题，《基于生成对抗网络的MIMO信道估计方法》首先对接收端的导频信号进行去噪，再使用生成对抗网络根据去噪后的导频信号估计信道矩阵，从而实现导频序列长度小于发射天线数量以及信道噪声强烈的情况下无线信道的精确估计。本文所提方法对环境噪声具有更高的鲁棒性，并可适应更少导频符号和更多天线数量的场景。

针对6G大规模多址接入需求，《基于CP-free OFDM的上行SCMA收发机设计和性能分析》提出了一种基于时域预编码的稀疏码分多址上行接入方案，给出了发射机、接收机的主要结构，进行了不同信道、不同过载率以及不同信道估计误差下的系统容量和误比特率性能仿真，讨论了信号的功率效率性能。

为了提供高达1 Tbit/s的极值传输速率，6G将探索新频率技术，包括太赫兹和紫外光通信等。《太赫兹无线组网：原理、现状与挑战》重点介绍了太赫兹通信在室内、室外等典型场景的应用及性能需求，给出了网络拓扑、媒体接入控制层协议和邻居节点发现等关键核心技术的最新研究进展，并探讨了太赫兹无线组网面临的挑战和未来可能的研究方向。紫外光通信是利用紫外波段为信息载体的光通信技术，具有高局域保密性、低辐射背景噪声、可实现非视距通信等特点，在6G中具有重要的应用价值和前景。《紫外光通信散射信道模型分析与发展现状》根据计算效率，将紫外光通信散射信道模型分为解析类和概率类，并重点介绍了解析类中的单阶、两阶、三阶散射模型，以及概率类中的蒙特卡洛仿真模型和蒙特卡洛积分模型，最后展望了紫外光通信散射信道模型的未来研究方向。

《面向B5G和6G的边缘计算与网络切片资源管理》对网络切片生命周期中资源管理的需求进行了研究，为实现面向边缘计算的网络切片的资源高效管理，对网络切片分别从接入控制、资源分配、终端协作激励3个方面，进行了研究现状的归纳总结，并探讨了这3个方面的技术挑战和未来发展。

为了实现6G面向全场景、支撑全业务的愿景，地面移动通信网络需深度融合卫星通信网络，星地融合是6G的一个重要特征。《软件定义的星地融合智能无线网络》介绍了低轨卫星通信与星地融合技术的国内外研发和标准化工作的最新进展，探讨了星地融合组网面临的挑战与问题，提出了软件定义的星地融合智能无线网络体系架构和关键技术，并对未来应用场景进行了展望。《6G卫星通信接入及移动性管理技术》首先介绍了全球有代表性的卫星移动通信系统接入技术体制以及国际标准化组织对5G NR卫星接入技术的研究现状，然后分别从极简接入和极智接入两个方面探讨了潜在的6G卫星通信网络接入所面临的挑战，最后从6G卫星通信的高动态场景下的海量终端切换需求出发，提出了一种基于云通道技术的海量终端跨星跨波束批量柔性切换的移动性管理方案。

定位是6G的一种重要且典型的应用，《6G室内定位技术原理与展望》从单一定位技术入手，介绍了现有室内定位技术的原理、特点及优劣势，随后针对单一定位技术的不足，讨论了基于多技术融合的室内定位方法。该文介绍了基于多网络/多设备的协作定位系统进展，分析了集中式协作定位系统与分布式协作定位系统的常见架构，指出了6G室内定位技术的发展机遇与挑战。

本专题作者主要从事6G前沿理论与技术研究工作，他们主要来自高校、科研院所、设备商和运营商等，具备丰富的理论攻关、研发生产和组网应用经验，对他们的大力支持和辛勤付出表示衷心的感谢！

6G理论与技术研究还处于起步阶段，很多理论、技术、应用场景和标准需求都不太成熟，还在探讨过程中，希望能以此专题为平台和契机，共同推进5G向6G快速地平滑演进，促进我国“新基建”的发展，为我国信息科技屹立于世界民族之林的前列而努力奋斗。