光纤信道建模对于表征光纤特性、开发先进数字信号处理算法十分重要。基于物理模型的分步傅里叶算法(SSFM)需要大量迭代运算,复杂度较高,限制了其应用前景。提出了一种基于低复杂度Transformer架构的光纤信道建模方法。该方法对传统Transformer架构做了两处关键改进——采用相对位置编码替代绝对位置编码,并采用滑动窗口注意力机制替代全局注意力机制,从而提升模型对光纤信道非线性效应的表征能力。结果表明,所提方法的有效信噪比(ESNR)与SSFM相比仅相差0.15 dB,计算时间较传统Transformer减少69.9%,较SSFM降低96.9%,从而在保持较高精度的同时,显著降低了计算复杂度。
提出了50G-PON三代时分共存系统架构,以解决以太网无源光网络(EPON)、10G-EPON向50G-PON演进中因兼容现网非收窄EPON终端所面临的波长冲突等关键问题,实现了EPON收窄/非收窄、10G-EPON对称/非对称以及50G-PON对称/非对称6类终端全兼容共存。研究涵盖下行1 366±2 nm新波长与上行1.25 Gbit/s、10.312 5 Gbit/s、24.883 2 Gbit/s、49.766 4 Gbit/s四速率时分接收等物理层关键技术,并完成了相应光模块与系统设备的研制及验证测试。结果表明,所研光模块与系统指标满足现网29 dB功率预算要求并留有余量,可支持现网光分配网络(ODN)“零改动”平滑升级。本研究成果为万兆光网演进提供了高效益、低成本且可持续的解决方案。
<正>中国工程院首批外籍院士、前美国光学学会主席、美国国家工程院院士厉鼎毅先生,曾将光纤的发明誉为20世纪最伟大的技术发明。近40年来,光纤通信蓬勃发展,极大地推动了信息技术的广泛应用。当前,传统电信业务持续增长,以人工智能(AI)为代表的新业务呈现爆炸式增长态势。无论是骨干网、接入网,还是数据/算力中心乃至片上互联,都呼唤着新一代光传输技术,以应对在容量、时延、功耗和成本等方面的挑战。此外,光纤在传感等领域的优势正推动通信与传感的一体化发展。为此,本期以“新一代光传输技术”为主题,特邀学术界与产业界的专家学者,深入探讨其中的关键技术问题,分享建设性的解决方案。
AI大模型的快速迭代,直接推动集群算力需求进入高速增长通道,而互联技术作为破解集群算力瓶颈的核心抓手,其战略价值不断提升。智算集群更是将互联需求从“单纯扩规模”推向“规模、性能、灵活性三位一体升级”。从技术底层逻辑出发,介绍了智算光互联关键技术进展,认为光电融合的核心是光互联技术的应用边界持续向芯片级、网络级延伸。而光输入输出(OIO)/共封装光学(CPO)互联技术与光交换(OCS)技术,正是精准适配这一发展趋势的关键技术方向——既能满足智算集群对高带宽、低能耗、高可靠的核心需求,又可兼顾多租户场景下资源灵活分割与调配的互联诉求。
人工智能的不断发展助力语义通信不断成熟,语义通信越来越被证明是未来“智能体”之间通信的新范式,然而语义度量理论发展缓慢且极不成熟。提出了语义度量的4条基本假设,试图将经典信息理论与强语义信息理论等归入统一的语义度量理论中,实现概率视角下语义度量方式与真性距离视角下语义度量方式的有机结合。在梳理语义度量理论发展历程的同时,试图将其中的要素融汇贯通,进一步给出相关概念,并基于熵函数对语义信息的边界进行探索。
人工智能的应用模式主要分为两类:一是助力传统产业的升级改造,实现存量系统的智能化;二是依托智能原生催生出新技术、新产品和新服务,构建全新的智能系统。智能原生的概念虽已被广泛接受,但相关探索仍处于相对初级阶段,其理论内涵还不够丰富。本文从技术、业务和人三个角度,探讨对智能原生的观察和思考,并展望其发展趋势,希望能对AI的应用落地和模式创新起到一定的参考作用。
智能超表面(RIS)打破了传统无线通信仅能被动适配信道的局限,能够显著优化无线通信系统的性能。介绍了无线网络中RIS部署的主要场景和准则,提出一种可行的RIS自动化部署解决方案的流程,包括信号源位置确定、RIS可部署区域选定、最佳部署方位选择、最佳码本集生成和动态协同。通过数学建模,详细介绍了自动化部署问题中关键RIS位置朝向的确定方法,并搭建了一套数字孪生仿真系统。仿真结果表明,所提方案可以有效地给出RIS部署方式和性能量化建议。
针对数字副载波复用光纤通感融合(DSM-ISAC)系统中相干探测型相位敏感光时域反射仪(Φ-OTDR)因干涉衰落导致传感性能劣化和可靠性下降的挑战,提出了一种接收端多域集成数字信号处理衰落抑制方案。通过在接收端引入相位域的相移变换(PST)、频率域的脉冲内频分(IFD)和空间域的移动旋转矢量平均(MRVA),实现对干涉衰落的协同抑制。为了验证所提方案的有效性,搭建了DSM-ISAC实验平台,利用DSM信号的频谱灵活分配特点来优化子载波间保护间隔,在同一波长信道中生成36 GBaud DP-16QAM DSM通信信号与线性调频(LFM)脉冲传感信号,并经过920 m标准单模光纤传输,完成了对系统干涉衰落抑制的实验验证。与传统干涉衰落抑制方案相比,所提出的PST-IFD-MRVA方案可显著抑制干涉衰落,提高强度信噪比近10 dB且增强应变灵敏度到9.09 pε/√Hz,成功解调出施加于光纤820 m处的10 kHz扰动信号。实验结果表明该研究方案在提升DSM-ISAC系统的传感可靠性方面具有可行性。