6G需求与愿景：推动通信与其他学科的融合

工程学8（2022）1社论关于6G需求、愿景和支持技术的特刊张平a，沈学民b，张建华a北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室，北京100876b滑铁卢大学电气与计算机工程系，滑铁卢，ON N2L 3G1，加拿大随着第五代（ 5G ）通信系统商业化进程的加快，对第六代（6G）的研究正在被提上世界各地学术界和工业界的议程预计6G系统将进一步提升5G系统的性能，并继续渗透到社会的各个方面，促进通信与其他学科的技术融合，如人工智能，材料科学和生物学。因此，研究未来6G的发展问题，既及时又有价值。这期特刊包含八篇论文，从6G需求、愿景和使能技术的角度详细介绍了最新的前沿研究成果。第一篇论文题为“6G：无处不在地延伸到广阔的海洋水下世界”，作者是马元良等人，将现有通信扩展到水下场景。对海洋无线通信的现实需求、瓶颈制约、物理发现、科学技术突破、跨学科融合等问题进行了分析和讨论。 结合无线电通信和水声通信的优点，提出了在海洋和大气之间建立数据桥的新概念，并提出了几种可行的数据桥实现方法。结果表明，统一的第二篇论文，题为“工业无线控制网络：从WIA到未来”，作者是Haibin Yu等人，研究了工业自动化无线网络（WIA）技术家族的现状和未来前景。关键的通信需求和发展挑战分析了6G时代的工业无线控制网络（IWCN）。 总结了WIA的关键技术、性能和应用，并提出了一种适应6G需求的异构分层IWCN体系结构。第三篇论文，题为“6G的联邦学习：应用、挑战和机遇”，作者是杨朝晖等人，全面概述了联邦学习（FL）在未来6G无线网络中的应用。本文论述了FL的基本要求、应用前景、主要问题和挑战，并对FL在无线通信中的实现进行了全面的讨论。第四篇论文，题为提出了一种面向6G的逻辑功能架构SOLIDS。所提出的架构集成了软件、按需实现、精简网络、原生智能、数字孪生和原生安全等功能SOLIDS支持自我生成、自我修复、自我进化和自我免疫等功能，无需人类参与。第五篇论文，题为提出了一种新的途径，以提高网络功能，实现Ubiquitous-X 6 G网络的智慧进化和连续简洁网络（WePCN）愿景。建立了一种智能高效的语义通信（IE-SC）网络架构，该架构融合了人工智能和网络技术，实现了6 G中各种通信对象之间的智能交互。本文简要回顾了语义通信的最新进展，并强调了6G的潜在用例，以及一系列开放的挑战。第 六 篇 论 文 ， 题 为 “Blockchain for transparent data man-mandering towards 6 G”，作者Xuemin（Sherman）Shen等人，提出了区块链解决方案，以实现分散的数据管理（DM），同时解决由于6G中不断增加的数据量和严格的数据隐私保护要求而带来的挑战。研究了DM利益相关者的认证和授权需求，对DM隐私需求进行了分类，并研究了基于区块链的协同数据处理机制。提出了面向6G的基于区块链的DM的研究问题和潜在解决方案https://doi.org/10.1016/j.eng.2021.12.0012095-8099/©2021 THE COMEORS.由爱思唯尔有限公司代表中国工程院和高等教育出版社有限公司出版。这是一篇基于CC BY-NC-ND许可证的开放获取文章（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。可在ScienceDirect上获得目录列表工程杂志首页：www.elsevier.com/locate/engP. Zhang，Xuemin（Sherman）Shen和J.张工程8（2022）1第七篇论文，题为“单一元表面平台上电磁波和数字信号的联合调制以达到可编程无线通信”，提出了一种在单个可编程元表面（PM）上融合数字信号的调制和电磁（EM）辐射的操纵的机制。通过在空间和时间域中设计数字编码序列，PM的数字信息和远场图案可以以期望的方式同时且即时地编程。介绍了一种可编程无线通信系统，它可以实现单通道和多通道两种方式的数字信息传输。这项工作为5G和6G无线通信以及无人机和车辆的现代智能平台提供了良好的应用前景。第八篇论文，题为提出了一个面向过程的框架，以时分方式设计通信和移动边缘计算（MEC）系统，以平衡物联网（IoT）设备的时间敏感性要求和不均匀分布。大规模的信道状态信息（CSI）被用来表征复杂的传播环境在一个负担得起的成本。一个非凸的延迟最小化的问题，制定，分解，并解决确认的优势，非terres- trial网络（NTN）和MEC集成。最后，我们要感谢所有向这期特刊提交研究论文的作者我们还要感谢该领域许多专家的贡献，他们参与了审查过程，并为改进这些文件的内容和表述方式提出了宝贵的建议最后，我们衷心感谢《工程》编辑团队对本期特刊的支持和帮助。我们希望您能喜欢阅读本书中的论文，并从中获得有关6G未来发展的灵感2