[数码讨论]6G通信，有重大突破 [复制链接]

每经编辑｜张锦河

据新华社2月19日消息，我国科学家近日在光通信和6G领域取得突破性进展，在国际上率先实现光纤通信和无线通信系统间的跨网络融合，自主研发的“光纤—无线一体化融合通信系统”的数据传输速率刷新纪录，并为6G通信打造了一位“全能选手”。该成果2月19日凌晨在线发表于《自然》。

AI数据中心算力提升和下一代无线通信网络6G的蓬勃发展，要求在多样化场景满足信号的高速、低时延传输。然而，光纤通信与无线通信在信号架构与硬件约束上存在“带宽鸿沟”。

为此，北京大学联合鹏城实验室、上海科技大学、国家信息光电子创新中心等研发团队，创出“光纤—无线一体化融合通信”概念，并采用集成光学方案，成功研制出250GHz（千兆赫兹）以上超宽带集成光子器件。在此基础上开发出的新系统实现了光纤通信单通道512Gbps（千兆比特每秒）信号传输、无线通信单通道400Gbps信号传输。

图片来源：AIGC

“新系统破解‘带宽鸿沟’，数据传输速率刷新目前已知的新纪录。”论文通讯作者、北京大学电子学院副院长王兴军说，这一系统可支持光纤通信和无线通信双模式传输，显著提升了抗干扰能力。团队还模拟了6G大规模用户接入场景，实现86个信道的多路实时8K视频接入演示，传输带宽较目前5G标准提升10倍以上。

《自然》审稿人认为，这项工作“对融合光学和太赫兹通信系统的进步作出重要贡献”。

王兴军表示，新系统在6G基站、无线数据中心等场景中极具应用潜力，有望为下一代超宽带高速光纤—无线一体化融合通信奠定研究基础。

这套系统牛在哪？一块芯片搞定海量数据！

别看核心部件只是一块小小的集成芯片，它却是个“带宽怪兽”——带宽超过250GHz。什么概念？相当于把一条乡间小道直接爆改成了超百米宽的多车道超级高速。

基于这块芯片，团队一口气刷新了三项世界纪录：

调制器带宽突破250GHz；

一根光纤里，1秒能传512Gbit数据；

无线传输，1秒也能飙到400Gbit。

这项突破不仅在于“快”，更在于“自主”。所有关键技术均基于全国产集成光学平台，绕开了对国外先进微电子制程的依赖，为我国在半导体领域实现“换道超车”提供了全新路径。

此外，团队还给系统装上了“AI大脑”。传统算法遇到复杂干扰容易“水土不服”，而新的神经网络算法能让信号在有线、无线间切换时都稳稳当当。

王兴军表示，新系统在6G基站、无线数据中心等场景中极具应用潜力，有望为下一代超宽带高速光纤—无线一体化融合通信奠定研究基础。

王兴军还透露，下一步，团队的目标是把整套系统“单片集成”到一块芯片上。未来，一个指甲盖大小的模组，或许就能撑起一座6G基站的全部收发任务。

此前1月21日，国务院新闻办公室举行新闻发布会，介绍2025年工业和信息化发展成效有关情况。

发布会上介绍，我国已建成5G基站483.8万座，全国所有乡镇以及95%的行政村已通5G，我们建成了全球规模最大、技术领先的信息基础设施。5G用户规模超12亿户。

目前，我国5G标准必要专利声明量全球占比达42%；6G研发已完成第一阶段技术试验，形成了超300项关键技术储备，近期已经启动了第二阶段6G技术试验。

每日经济新闻综合新华社、光明日报、央视新闻

中国科学家突破6G关键技术：光纤-无线融合通信刷新世界纪录，为下一代通信“铺路”  

2026年2月19日，我国科学家在光通信与6G领域取得重大突破，全球首创“光纤—无线一体化融合通信系统”，成功破解光纤与无线通信间的“带宽鸿沟”，数据传输速率刷新世界纪录。这一成果发表于国际顶级期刊《自然》，被审稿人评价为“融合光学与太赫兹通信系统的重要里程碑”，为我国6G研发和半导体领域“换道超车”提供了关键技术支撑。
一、技术突破：一块芯片实现“光纤+无线”双模高速传输  
1. 核心创新：跨网络融合，填补“带宽鸿沟”  
问题背景：  
光纤通信（高速、低损耗）与无线通信（灵活、广覆盖）长期存在技术壁垒，信号架构与硬件约束导致两者带宽差距巨大（“带宽鸿沟”）。  
6G时代对超高速、低时延、大规模设备接入的需求，迫切需要打破这一瓶颈。  
解决方案：  
北京大学联合鹏城实验室、上海科技大学等团队提出“光纤—无线一体化融合通信”概念，通过集成光学方案研制出250GHz以上超宽带集成光子芯片，实现光纤与无线通信的“无缝切换”。  
新系统支持单通道512Gbps光纤传输和单通道400Gbps无线传输，传输带宽较5G提升10倍以上。  
2. 三项世界纪录：从“乡间小道”到“超级高速”  
芯片性能：  
调制器带宽突破250GHz：相当于将传统通信带宽从“乡间小道”扩展为“百米宽超级高速”。  
光纤传输速率：1秒可传输512Gbit数据，足以同时传输100部4K电影。  
无线传输速率：1秒达400Gbit，支持86个信道实时8K视频接入，满足6G大规模用户接入场景需求。  
3. 自主可控：绕开国外技术封锁  
全国产平台：所有关键技术基于自主可控的集成光学平台，摆脱对国外先进微电子制程的依赖，为半导体领域“换道超车”提供新路径。  
AI算法加持：引入神经网络算法，解决传统算法在复杂干扰环境下的稳定性问题，确保信号在有线、无线切换时“稳如磐石”。  
二、战略意义：6G研发领跑全球，通信基础设施再升级  
1. 6G研发：从技术储备到场景落地  
政策支持：  
我国已启动6G第二阶段技术试验，形成超300项关键技术储备，6G标准必要专利声明量全球占比达42%。  
此次突破为6G基站、无线数据中心等场景提供了核心技术支持，推动6G从实验室走向实际应用。  
应用前景：  
6G基站：未来一块指甲盖大小的芯片模组即可支撑基站全部收发任务，大幅降低建设成本与能耗。  
全息通信、智能工厂：超高速、低时延传输可支持实时全息交互、工业互联网等高带宽需求场景。  
2. 半导体领域：集成光学“换道超车”  
技术路径创新：  
传统半导体依赖微电子制程（如7nm、5nm芯片），而集成光学通过光子器件实现信号处理，绕开EUV光刻机等“卡脖子”设备。  
此次成果证明，集成光学有望成为我国半导体产业突破封锁、实现全球领先的关键方向。  
3. 全球竞争：从“跟跑”到“领跑”  
国际对比：  
美国、韩国等国均在加速6G研发，但我国在超宽带集成光子芯片领域已取得先发优势。  
《自然》审稿人指出，该技术“为全球6G发展提供了新范式”，可能引发新一轮通信技术竞赛。  
三、未来展望：从“单片集成”到“通信革命”  
1. 下一代目标：单芯片集成整套系统  
研发计划：团队正推进将整套系统“单片集成”到一块芯片上，未来或实现一个模组支撑一座6G基站，进一步缩小设备体积、降低成本。  
2. 6G与AI、算力融合：重构数字社会  
技术协同：  
6G的超高速传输将与AI算力提升、数据中心升级形成“铁三角”，支撑元宇宙、自动驾驶等下一代互联网应用。  
例如，智能汽车可通过6G实时接收云端AI指令，实现“车路云一体化”协同。  
3. 基础设施升级：从5G到6G的平滑过渡  
现有基础：  
我国已建成全球最大5G网络（483.8万座基站，12亿用户），为6G普及奠定用户与场景基础。  
6G技术可复用5G基站设施，通过软件升级实现平滑过渡，降低部署成本。  
结语：中国通信技术“再下一城”，6G时代加速到来  

此次突破不仅标志着我国在6G核心领域取得全球领先优势，更通过自主可控的集成光学技术，为半导体产业突围提供了“中国方案”。随着6G技术试验的推进和单芯片集成目标的实现，我国有望在2030年前后率先实现6G商用，引领全球通信技术进入“超宽带、智能化”新时代。  

正如《自然》审稿人所言：“这项工作不仅是中国科技的胜利，更是全球通信未来的关键一步。”

我国在光纤-无线一体化融合通信系统上实现全球首次突破，创下多项世界纪录，并为6G发展奠定核心技术基础。

📌 起因：破解“带宽鸿沟”难题
AI算力提升和6G网络发展对高速、低时延传输提出更高要求，但光纤与无线通信长期存在“带宽鸿沟”——两者信号架构不同，难以高效融合2。这导致网络效率低、成本高、部署复杂。为解决这一瓶颈，北京大学联合鹏城实验室、上海科技大学、国家信息光电子创新中心等团队，率先提出“光纤-无线一体化融合通信”概念3。

🔧 核心突破：一块芯片打通有线与无线
研究团队基于集成光学方案，研制出带宽超250GHz的超宽带集成光子器件，打造了一块能同时支持光纤与无线通信的“全能芯片”。这块指甲盖大小的芯片如同一条“超级高速公路”，实现了跨网络无缝切换10。

该系统刷新多项世界纪录，具体性能如下：

指标    成果    说明
调制器带宽    突破250GHz    相当于将乡间小道升级为百米宽多车道高速路4
光纤通信速率    单通道512Gbps    1秒可传输约65GB数据（相当于一部4K电影）2
无线通信速率    单通道400Gbps    支持太赫兹频段，速度远超当前5G10
抗干扰能力    动态切换+AI算法    配备神经网络算法，自动识别并补偿信号损伤2
此外，系统还完成86个信道的实时8K视频接入演示，传输带宽较5G提升10倍以上4。

💡 战略意义：自主可控+换道超车
所有关键技术均基于全国产集成光学平台，摆脱了对国外先进微电子制程的依赖，是我国半导体领域实现“换道超车”的重要路径3。更重要的是，这套系统是首个真正实现“一套硬件、双模复用”的通用平台，有望彻底重塑未来电信网络架构10。

✅ 建议：迈向单片集成与商用落地
下一步，团队目标是将整套系统“单片集成”到单一芯片上，未来一个微型模组或可支撑整个6G基站运行4。结合中国已规划的“三步走”6G研发路线图（2027–2030年开展系统组网试验），此次突破为2030年左右启动6G商业应用打下坚实基础