光电融合助力！中国团队打破6G全频段通信壁垒

09-06 06:39

电子发烧友网综合报道，近日，由北京大学、香港城市大学组成的联合研究团队成功研制出超宽带光电融合集成系统，首次达成全频段、灵活可调谐的高速无线通信，有望为未来更稳定可靠的6G无线通信提供有力保障。该成果于8月27日晚在线发表于《自然》杂志。

6G是继5G之后的新一代无线通信网络，其目标是提升通信性能，实现全域覆盖、智能融合、极致体验的网络服务。

6G的核心性能指标表明，它需要在多样化场景下满足各种频段的无线信号高速传输。然而，传统电子学硬件仅适用于单个频段，不同频段的器件依赖不同的设计、结构和材料，难以实现从微波、Sub - 6GHz、毫米波到亚太赫兹波段的跨频段或全频段范围的工作。

据介绍，北京大学、香港城市大学组成的联合研究团队研发的超宽带光电融合集成系统融合了光子与电子技术。该系统采用薄膜铌酸锂光子材料，创新提出“超宽带光电融合无线收发引擎”架构，并构建了片上集成光电振荡器（OEO），借助高精度光学微环“锁定”频率，实现了无线信号从0.5GHz（千兆赫兹）到115GHz范围内任一频点的高速传输，能快速、精准、低噪声地生成任意频点的通信信号，达到行业领先水平。

在该系统中，单一芯片尺寸与拇指指甲相近，仅为11x1.7mm，集成了宽带无线 - 光信号转换、低噪声载波与本振信号生成、数字基带调制解调等核心模块，显著提升了系统的集成度、稳定性和能效比，为未来6G超高速无线通信设备的小型化与模块化发展奠定了关键技术基础。

尤其值得一提的是，即便在高达115GHz的毫米波频段，系统仍能保持出色的信号质量，展现出卓越的稳定性和可靠性，为未来6G通信中的高频段应用提供了关键技术支持。

实验验证结果显示，该基于芯片的创新系统可实现超过120Gbps的超高速无线传输，完全满足6G通信对峰值速率的核心需求。其端到端无线链路在全频段范围内性能稳定一致，即便在高频段也未出现性能衰减，为6G在太赫兹及更高频段的频谱资源高效利用铺平了技术道路。

此外，该超宽带光电融合集成系统具备优异的灵活调谐能力。当通信信号遭遇干扰时，它可智能感知并动态切换至无干扰的备用频段，快速重建通信链路。这一特性显著增强了系统的抗干扰能力与通信可靠性，同时提升了频谱资源的动态利用效率，为未来高密度、复杂环境下的智能通信网络提供了重要支撑。

北京大学电子学院副院长王兴军教授在接受采访时指出，通过植入AI算法，这种新系统将催生更灵活智能的AI无线网络。它不仅可在多种复杂场景下应用，同步实现实时数据传输与环境精准感知，还可自动规避干扰信号，让网络信号传输更安全通畅。

通过植入AI算法，AI为这套超宽带光电融合集成系统赋予了智能化的“大脑”，显著提升了系统的自主决策与环境适应能力。AI不仅能够实时分析信道状态，动态识别和预测干扰源，自动切换至最优频段以规避干扰，从而保障网络连接的稳定与安全，还可实现通信与感知功能的智能协同，在传输数据的同时精准感知周围环境，支持实时环境建模与异常检测。

这种“通感智算一体化”的能力，使系统能够在复杂多变的应用场景中自适应优化性能，真正构建出高可靠、高安全、高效率的智能无线网络，为未来6G时代的智慧通信基础设施提供核心支撑。

更多热点文章阅读

点击关注星标我们

将我们设为星标，不错过每一次更新！