湖南
近日，來自中國華中科技大學的科研團隊在光學通信領域取得了一項重大突破，相關研究成果發表于《Light: Science & Applications》雜志。
隨著人們對通信速度和效率的要求越來越高，傳統通信系統已經逐漸難以滿足需求。在這樣的背景下，語義通信技術應運而生，它不再執著于傳輸原始數據，而是更注重傳遞有意義的信息，能讓通信變得更高效、更節省資源。
此次，由唐明教授、吳昊博士帶領，博士生高正和江婷參與的研究團隊，開發出了一種創新的光學語義通信系統。該系統借助多模光纖（MMF），把信息編碼在不同頻率上，而不是像傳統方式那樣直接傳輸原始數據。簡單來說，研究人員把不同的符號映射到不同的頻率上，就好比給每個符號都分配了一個獨特的“頻率身份”。通過這種方式，系統的傳輸容量比傳統通信編碼方式提高了7倍，同時還融合了PAM - 4技術來提升頻譜效率，能達到9.12比特/秒/赫茲且無解碼錯誤。
除了提升傳輸容量，該系統在情感分析方面也有出色表現。研究人員利用IMDb電影評論數據集進行實驗，把語義相近的符號編碼到相鄰頻率上，這樣一來，即使在符號錯誤率較高的情況下，系統也能有效提升抗噪聲能力，準確地進行情感分析。
科研團隊表示，這種利用多模光纖進行語義通信的創新方法，在光通信領域是一項重大進展。它不僅能直接通過光頻率傳輸語義信息，還具備高容量和強抗干擾能力，為未來通信技術的發展提供了極具潛力的解決方案。在未來，我們或許能享受到更快速、更穩定的通信服務，無論是看高清視頻、進行遠程辦公還是玩在線游戲，都不再為網絡卡頓而煩惱。這項技術有望廣泛應用于帶寬受限和噪聲較大的通信環境中，給人們的生活和工作帶來極大便利。
參考資料：DOI： 10.1038/s41377-024-01726-5
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