湖北日報訊（記者文俊、通訊員黃純、姜勝來）近日，位于湖北武漢的國家信息光電子創(chuàng)新中心與北京大學、鵬城實驗室、上海科技大學等單位合作，在下一代無線通信（6G）及光通信領(lǐng)域取得里程碑式突破——在國際上首次提出了集成“光纖-無線融合通信”概念，率先實現(xiàn)了光纖和無線通信系統(tǒng)間的跨網(wǎng)絡無縫融合，這一成果將為6G技術(shù)商用再邁關(guān)鍵一步。該成果在線發(fā)表于國際頂級期刊《自然》，審稿人評價其“艱巨而卓越并刷新多項世界紀錄”。

集成光子系統(tǒng)驅(qū)動的全光超寬帶電信互聯(lián)系統(tǒng)概念圖

打電話、刷視頻、AI算力互聯(lián)、星地通信等各類場景，均對順暢通信有著多樣化需求，但通信領(lǐng)域長期存在一個世界級難題：光纖與無線兩大通信支柱技術(shù)，因信號架構(gòu)、硬件體系存在本質(zhì)差異，長期處于“各自獨立、難以兼容”的狀態(tài)，形成難以跨越的“帶寬鴻溝”，無法在同一套系統(tǒng)中實現(xiàn)高效兼容，成為制約6G技術(shù)發(fā)展的核心瓶頸。針對上述問題，研究團隊提出了集成“光纖-無線融合通信”概念，在硬件器件和軟件算法上實現(xiàn)顛覆性突破，成功破解跨網(wǎng)絡融合難題。

國家信息光電子創(chuàng)新中心高級工程師周佩奇

“這套系統(tǒng)的核心，就是我們自研的超寬帶光電融合集成芯片，它相當于修建了一個高速立交橋，打通了有線和無線通信的‘堵點’，無論是直連傳輸，還是跨路切換，都能實現(xiàn)信號高速、低時延傳輸?！眹倚畔⒐怆娮觿?chuàng)新中心肖希博士團隊的高級工程師周佩奇介紹。

團隊通過芯片、器件、系統(tǒng)全鏈條自主創(chuàng)新，實現(xiàn)了三項世界紀錄的刷新：研制出250GHz以上的超寬帶光調(diào)制器，刷新同類芯片帶寬紀錄，為信息跨網(wǎng)絡傳輸打通了遠寬于傳統(tǒng)5G的“超級高速通道”；光纖通信實現(xiàn)破紀錄的單通道512Gbps信號傳輸，相當于1秒鐘能傳完十幾部高清電影；太赫茲無線通信實現(xiàn)破紀錄的單通道400Gbps信號傳輸，可實時無卡頓傳輸86路8K超高清視頻。

同時，團隊為這套系統(tǒng)搭載了“AI大腦”，創(chuàng)新性將AI技術(shù)應用于跨網(wǎng)絡信道均衡，研發(fā)出基于神經(jīng)網(wǎng)絡的新型數(shù)字信號處理算法。傳統(tǒng)算法應用于無線鏈路時，易受外界環(huán)境干擾導致傳輸不穩(wěn)定；而基于神經(jīng)網(wǎng)絡的算法，可讓系統(tǒng)自主學習、自適應各類信道環(huán)境，有效提升跨網(wǎng)絡傳輸?shù)姆€(wěn)定性與抗干擾能力。

國家信息光電子創(chuàng)新中心

國家信息光電子創(chuàng)新中心承載著我國信息光電子制造業(yè)“關(guān)鍵和共性技術(shù)協(xié)同研發(fā)，實現(xiàn)首次商業(yè)化”的戰(zhàn)略任務，近年來相繼突破1.6T硅光互連芯片、2T芯粒等關(guān)鍵技術(shù)。

國家信息光電子創(chuàng)新中心

近年來，湖北省科技廳著力構(gòu)建全鏈條創(chuàng)新體系，積極推動“61020”全鏈條攻關(guān)，聚焦6G、人工智能等領(lǐng)域?qū)嵤┘獾都夹g(shù)攻關(guān)工程，推動企業(yè)牽頭、產(chǎn)學研協(xié)同的技術(shù)攻關(guān)模式，持續(xù)建設“光通信技術(shù)和網(wǎng)絡全國重點實驗室”“湖北省新一代信息通信產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)合體”等各類創(chuàng)新平臺，實現(xiàn)重點產(chǎn)業(yè)鏈全覆蓋。

湖北省科技廳相關(guān)負責人介紹，此次突破所有關(guān)鍵技術(shù)均基于全國產(chǎn)工藝平臺，無需依賴傳統(tǒng)微電子先進制程，為我國半導體芯片領(lǐng)域換道超車提供支撐。省科技廳將持續(xù)聚焦6G等前沿領(lǐng)域，不斷優(yōu)化創(chuàng)新生態(tài)，加大科研投入與政策扶持力度，推動更多重大科研成果落地轉(zhuǎn)化，助力我國在信息通信領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)從跟跑、并跑到領(lǐng)跑的跨越式發(fā)展。

編輯：張紅艷