6G通信，重大突破

我國科學家近日在光通信和6G領域取得突破性進展，在國際上率先實現光纖通信和無線通信系統間的跨網絡融合，自主研發的“光纖—無線一體化融合通信系統”的數據傳輸速率刷新紀錄，并為6G通信打造了一位“全能選手”。該成果2月19日凌晨在線發表于《自然》。

AI數據中心算力提升和下一代無線通信網絡6G的蓬勃發展，要求在多樣化場景滿足信號的高速、低時延傳輸。然而，光纖通信與無線通信在信號架構與硬件約束上存在“帶寬鴻溝”。

為此，北京大學聯合鵬城實驗室、上海科技大學、國家信息光電子創新中心等研發團隊，創出“光纖—無線一體化融合通信”概念，并采用集成光學方案，成功研制出250GHz（千兆赫茲）以上超寬帶集成光子器件。在此基礎上開發出的新系統實現了光纖通信單通道512Gbps（千兆比特每秒）信號傳輸、無線通信單通道400Gbps信號傳輸。

這套系統牛在哪？一塊芯片搞定海量數據！

別看核心部件只是一塊小小的集成芯片，它卻是個“帶寬怪獸”——帶寬超過250GHz。什么概念？相當于把一條鄉間小道直接爆改成了超百米寬的多車道超級高速。

基于這塊芯片，團隊一口氣刷新了三項世界紀錄：

調制器帶寬突破250GHz；

一根光纖里，1秒能傳512Gbit數據；

無線傳輸，1秒也能飆到400Gbit。

這項突破不僅在于“快”，更在于“自主”。所有關鍵技術均基于全國產集成光學平臺，繞開了對國外先進微電子制程的依賴，為我國在半導體領域實現“換道超車”提供了全新路徑。

此外，團隊還給系統裝上了“AI大腦”。傳統算法遇到復雜干擾容易“水土不服”，而新的神經網絡算法能讓信號在有線、無線間切換時都穩穩當當。

“新系統破解‘帶寬鴻溝’，數據傳輸速率刷新目前已知的新紀錄。”論文通訊作者、北京大學電子學院副院長王興軍說，這一系統可支持光纖通信和無線通信雙模式傳輸，顯著提升了抗干擾能力。團隊還模擬了6G大規模用戶接入場景，實現86個信道的多路實時8K視頻接入演示，傳輸帶寬較目前5G標準提升10倍以上。

《自然》審稿人認為，這項工作“對融合光學和太赫茲通信系統的進步作出重要貢獻”。

王興軍表示，新系統在6G基站、無線數據中心等場景中極具應用潛力，有望為下一代超寬帶高速光纖—無線一體化融合通信奠定研究基礎。

王興軍還透露，下一步，團隊的目標是把整套系統“單片集成”到一塊芯片上。未來，一個指甲蓋大小的模組，或許就能撐起一座6G基站的全部收發任務。

來源：新華社、光明日報、證券時報

編輯：劉怡彤

主編：曲翱　　　監制：陳尤欣

統籌：張燕

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