【聚焦专题】物联网与6G：展现“数字孪生、智能内生”的美好愿景（内附论文原文）

聚焦专题】物联网与6G：展现“数字孪生、智能内生”的美好愿景

移动通信领域科技创新的步伐从未停歇，5G刚刚步入商用部署的快车道，6G的研究已悄然起航。

芬兰政府在世界范围内率先启动6G大型研究计划，美国联邦通讯委员会（FCC, Federal Communications Commission）已为6G研究开放太赫兹频谱，我国科学技术部、工业和信息化部均开始启动6G研究论证。

2019年3月，全球首届6G无线峰会召开，启动了确定6G关键驱动因素、研究要求、挑战和基本研究问题的进程。

作为面向2030+的移动通信系统，6G将进一步通过全新架构、全新能力，并结合社会发展的新需求和新场景，打造6G全新技术生态，推动社会走向虚拟与现实结合的“数字孪生”世界，实现从“4G改变生活”、“5G改变社会”迈向“6G创新世界”的宏伟目标。

6G是什么？2019年9月，芬兰奥卢大学6G旗舰研究计划（6G Flagship research program）发布的白皮书《6G泛在无线智能的关键驱动因素及其研究挑战》，认为6G的精髓是“泛在无线智能”。

“泛在”——能在任何地方为用户提供无缝服务；“无线”——无线连接是关键基础设施的组成部分；“智能”——面向人类和非人类用户的上下文感知智能服务和应用。2019年11月，中国移动全球合作伙伴大会期间，中国移动研究院联合产业界共同发布的《2030+愿景与需求报告》，认为未来6G愿景是“数字孪生、智能泛在”。

尽管对于什么是6G，众说纷纭，但对于其本质特征的共识正逐步形成，“泛在接入、数字孪生、智能内生、安全内生”会成为共识中不可或缺的基本要素。物联网即“万物相连的互联网”，是在互联网基础上延伸和扩展的网络，是将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络，实现在任何时间、任何地点，人、机、物的互联互通。

万物互联已成为5G的显著特征，将深刻地改变个人生活和经济社会发展。同时，物联网快速发展，必将超越物与物的连接，迈入认知物联网或智能物联网的新时代。

物联网与6G将更深地融合在一起，生成一个数字化的孪生虚拟世界，物理世界的人和人、人和物、物和物之间可通过数字化世界来传递信息与智能，孪生虚拟世界则是物理世界的模拟和预测，它精确地反映和预测物理世界的真实状态，实现“数字孪生、智能内生”，帮助人类更进一步地解放自我，提升生命和生活的质量，提升整个社会生产和治理的效率，实现“数创世界新，智通万物灵”的美好愿景。

正是瞄着未来物联网与6G网络的深度融合与“数字孪生、智能内生”的美好愿景，本学报在2020年第一期推出“物联网与6G”专题，共由15篇文章构成，涵盖了面向未来“6G+物联网”的综述和传输、系统、边缘智能等3方面的关键技术。

《6G与广域物联网》重点阐述了未来6G无线接入的重点研发领域，包括星地融合与覆盖扩展、毫米波与太赫兹通信、数据驱动的AI与安全以及大规模协作与无蜂窝构架创新，同时对高可靠与低时延、无线资源全动态配比以及厘米级精确定位等未来需要突破的广域物联网关键技术，做了分析与展望。

《面向航空6G的频谱认知智能管控》《面向6G的无线通信信道特性分析与建模》《基于深度学习的大规模MIMO信道状态信息反馈》《面向6G物联网的主被动互惠传输关键技术》《面向认知物联网的隐蔽通信智能功率控制》《面向6G物联网的智能反射表面设计》等6篇文章分别对未来6G与物联网所面临的频谱认知智能管控、信道特性分析与建模、信道状态信息反馈、主被动互惠传输、智能功率控制与智能反射表面设计等泛在智能传输技术挑战，进行了探讨与展望。

《面向6G的智能机器通信与网络》《意图驱动的6G无线接入网络》《6G时代信息新鲜度优先的无线网络设计》《6G蜂窝物联网的大规模接入技术》《6G卫星物联网移动性管理：挑战与关键技术》等5篇文章分别对未来6G与物联网所面临的智能机器网络、意图驱动无线接入网络、信息新鲜度优先无线系统、大规模物联网与卫星物联网等网络与系统技术挑战，进行了探讨与展望。

《区块链赋能6G》《6G异构边缘计算》《面向6G智能终端身份鉴别技术》等3篇文章分别对未来6G与物联网所面临的区块链赋能、异构边缘计算与智能终端身份鉴别等边缘智能技术挑战，进行了探讨与展望。本专题是由南京航空航天大学吴启晖教授策划，由新加坡科技设计大学信息系统技术与设计学院Tony Q. S. Quek教授、东南大学移动通信国家重点实验室王承祥教授和金石教授、浙江大学信息与电子工程学院信息与通信工程系张朝阳教授、挪威奥斯陆大学张彦教授、北京大学信息与通信研究所宋令阳教授、香港中文大学（深圳）崔曙光教授等多位本学报编委共同参与完成的。15篇文章由东南大学尤肖虎教授、中国科学院尹浩院士、中国工程院邬贺铨院士联合署名的特邀论文，及国内外通信领域十余位知名专家的邀稿论文构成，是国内关于物联网与6G的学术前沿专题，希望他们的观点能够帮助读者了解未来6G、物联网及其相互融合发展的需求、体系与关键技术探索与预测。在此对各位作者对本专题的大力支持和辛勤付出表示衷心的感谢！

专题策划人

吴启晖，男，博士，南京航空航天大学校长助理，教育部长江学者特聘教授，国家百千万人才工程入选者，国家有突出贡献中青年专家，IET Fellow，工业和信息化部通信科技委委员，电磁频谱空间认知动态系统工业和信息化部重点实验室主任，中国电子学会理事/会士，中国通信学会会士，发表IEEE期刊论文100余篇，ESI高被引论文10余篇，获IEEE信号处理协会最佳青年作者论文奖、IEEE车载技术协会旗舰会议VTC2014-Fall最佳论文奖等5项；日内瓦国际发明展金奖1项、授权美国发明专利2项、国家或国防发明专利24项；主持无人机频谱认知仪国家自然科学基金重大仪器等国家级重大/重点项目10余项；获国家科技进步二等奖1项、省部级科技进步一等奖3项、二等奖2项、三等奖7项，并将创新研究成果应用于北斗卫星、探月工程等重大战略工程。