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无处不在的无线智能6G的关键驱动与研究挑战

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2019年9月，芬兰奥卢大学与70位世界顶尖通信专家共同发布了全球首份6G白皮书《无处不在的无线智能——6G的关键驱动与研究挑战》，对6G进行了系统阐述。在未来的6G时代，边缘计算将盛行，信任模型必须嵌入其中，隐私保护将成为关键的应用驱动要素。

从历史上看，移动通信大约每十年就会出现一次更新换代，通过引入新兴技术实现频谱效率和容量的提升，为新业务、新业态培育提供基础。5G新无线电（NR）的第一个版本已于2018年准备就绪，在诸多领域已展现出提高生产力的潜能，且有望成为引领许多领域长期发展、融合发展和自主应用的关键技术。与5G相比，6G会采用新技术、新模式，能满足并超越5G所需的通信要求，加速经济和社会的数字化。从之前移动通信技术更新换代的时间、路径来看，现在是研究6G通信需求、性能要求、系统和传输面临的挑战以及技术路线选择等核心问题的最佳时机。

第一届6G无线峰会于2019年3月在芬兰列维举行，来自29个国家的近300名与会者参加了会议，包括了主要基础设施制造商、运营商、监管机构和学术界的核心人员。该活动的6G愿景宣言抓住了6G的本质，即“无处不在的无线智能”。“无处不在”指服务与用户随时随地进行无缝对接;“无线”意味着无线连接是关键基础设施的一部分;“智能”意味着为人类和非人类用户提供情景感知的智能服务和应用程序。峰会结束后，组织者举办了研讨会并起草了第一份6G白皮书《无处不在的无线智能——6G的关键驱动与研究挑战》（以下简称“白皮书”），白皮书确定了与6G相关的主要驱动因素、研究要求、挑战和基本研究问题，并指出了6G的主要驱动力：可持续发展、社会、生产力和技术。此白皮书每年都会在年度6G无线峰会结束后进行更新。

2016年，联合国发布了2030年议程的17个可持续发展目标（SDG），有望推动政策并影响许多经济体的政府支出，从而创造出新的全球需求。到2030年，全球人口将增长到85亿，预计世界上将有43个人口超过1000万的特大城市，其中大多数位于发展中地区。城市化要求在整个社会范围内提供超高效、自动化、无时无刻、无处不在的信息与通信技术服务，从而提高生产率、减少碳排放、节省公共支出。

同时，未来城市地区开发的服务需要转变为满足偏远地区、贫困地区的需要，以便实现联合国的可持续发展目标。在6G时代，随着社会与信息通信技术的融合愈发紧密，将出现更多的数据安全问题，如何应对这一难题、做好风险防范将成为6G技术不容忽视的重点。

6G的社会和商业驱动力

5G能够为更多种类的设备和用户提供更快的数据传输速率，满足消费者预期的容量增长需求以及行业的生产力需求，随着5G的发展，物联网（IoT）等领域的重要性正在不断凸显。与5G相比，6G的定义不能仅仅考虑其商业价值，更需要全面的定义来满足社会对未来通信的要求，包括从通信技术角度确定未来社会面临的趋势、需求、挑战以及塑造未来世界形态的力量。在5G时代，移动网络运营商依然是网络部署的主导者，而6G时代可能会出现由更多市场参与者推动的超高效短距离连接解决方案，在传统移动网络运营之外产生新的生态系统，这也将使6G网络更具包容性。

（一）来自社会的驱动力将塑造6G。從1G到5G，社会和商业驱动因素对移动通信网络的影响愈发深刻，对于6G而言，政治、经济、社会、技术、法律和环境等都是重要的驱动因素。一方面，为了确保智能城市服务和城市化的红利得到充分共享且具有包容性，政策要着重关注城市贫困人口和其他弱势群体对生活保障的需求。另一方面，无处不在的系统化、自动化的小工具和传感器将对网络的可靠性和鲁棒性提出更高要求。预计6G“无处不在”的特性将大大扩张信息与通信技术涵盖的范围，释放更多社会经济价值和机会。与此同时，高效节能也是6G的关键性需求，在整个网络产品使用周期中对材料进行选择、使用、重复使用和回收利用，可以降低网络建设、使用的成本，有助于将网络连接扩展到更多偏远地区，以持续、高效、绿色的方式提供无线网络。此外，6G对人体健康的影响也是关注的重点，新型6G技术的引入需要启动科学审查，发现并确认需要开展的研究，以便填补健康风险评估上的理论空白。

（二）数据所有权和合同政策问题需要特别关注。数据访问和使用规则逐渐成为未来创造价值的重要要素，为此，对数据的限制也变成了一种管理手段。创建一个可以改变数据收集、优先级和共享方式的系统可以为更大程度地发挥数据价值提供保障，但也可能导致在数据存储和使用等方面产生严重的隐私及伦理问题。在通信生态系统中，不同参与者对数据的使用权利和义务已有界定，但在6G时代，一个重大挑战是如何将这些权利和义务映射到高度智能的系统或设备中，以便使用数据创建更多未来服务。

（三）6G将推动城市和室内空间的网络共享，“本地运营商”模