语义技术是什么「语义通信技术：领跑6G的破局之路」

语义通信技术：领跑6G的破局之路 通信产业网|2024-07-12 12:28:27作者：党博文来源：通信产业网

【通信产业网讯】(记者 党博文)7月10日，一场聚焦于“信息论：经典与现代”的学术研讨会在北京召开，研讨会汇聚了信息论与通信领域的众多权威专家，围绕北京邮电大学教授、中国工程院院士张平团队在语义信息论方面的突破性理论、语义通信的关键技术，以及6G外场试验网等前沿议题展开了深入的学术探讨。

与会专家普遍认为，语义通信技术有望成为未来信息通信技术的重要研究方向，其理论与应用价值不可估量。

值得一提的是，张平团队基于通信与智能融合的多项关键技术，搭建了国际首个通信与智能融合的6G外场试验网，验证了4G、5G链路具备6G传输能力的可行性，实现了6G主要场景下通信性能的全面提升。

突破经典信息论技术极限

从3G到5G我国走出一条自己特有的发展道路，6G提出了更高的需求，AI与整个通信系统的结合，特别是在无线空口完成AI的贯通是一件极具挑战的工作，当前基于经典信息论的通信技术已逐渐逼近其理论极限，如何突破这一极限成为了整个业界亟待解决的重大科学问题。

近年来，张平团队在信息论领域进行了大胆而深入的探索，取得了多项突破性成果，尤其在语义通信理论方面。他们的重要论文《语义通信的数学理论》发表在我国通信领域的期刊《通信学报》上，该论文揭示了同义性是语义信息的本质特征，并从同义映射这一核心概念出发，建立了完整的语义信息理论框架，全面扩展了通信系统的理论极限。这一语义信息论不仅是对经典信息论的推广与超越，更是中国科学家在信息基础理论上的原创性突破，有望成为现代语义通信的指导理论。

据悉，语义信息论指导下的现代语义通信，有望推动未来通信技术的范式转变，为数字经济新业态提供强大的赋能。

目前，这一技术已在沉浸式视频传输、无人车联、无人机网络、泛在连接卫星通信及大规模物联网等多个场景验证了其优异的性能。

例如，基于语义通信的咪咕视频彩铃在今夏欧洲杯期间发布，已完成100个专题视频彩铃的制作并上线，显著提升了窄带高清的用户体验。未来现代语义通信将通过赋能具身智能，助推低空经济、工业互联网、XR、智慧教育、元宇宙等领域获得更广阔的创新发展空间。

打造首个6G外场试验网

据悉，人工智能在算法、算力、数据方面巨大进步，能够提取图像、文本、语音的语义信息，使语义通信在工程层面成为可能，与经典语法通信相比，传统语义通信以AI为辅助，局域注意力分别优化各模块，性能提升有限，现代语义通信以全局注意力(语义基)贯通式优化信源信道，具有划时代的意义，为6G AI新空口开辟新的可能性。

以此出发，张平和其团队进一步提出了语义基物理模型，这一模型是通信与智能融合的基础，为现代语义通信系统的柔性化智能设计提供了可能。

基于语义基模型，张平和其团队进一步研发了非线性变换编码、模分多址（MDMA）、语义全双工（SDD）等多项代表性的语义通信关键技术，并成功搭建了国际首个面向6G通信与智能融合的外场试验网。

据张平介绍，该试验网验证了语义通信在4G链路上即可达到6G的传输能力，语义信道容量突破了香农极限对通信系统的束缚，在容量、覆盖、效率等三项通信核心基础指标上均实现了10倍的性能提升。这些研究成果共同构成了从基础理论到关键技术，再到实验验证的完整体系。

值得注意的是，现代语义通信关键技术已经引起了6G标准化组织的关注，并成为候选技术。为此，国家已成立了专门针对语义通信国际标准化的任务组，由张平院士团队牵头，吸引了运营商、设备商、终端厂商等国际国内30余家单位的积极参与，已完成的技术提案已超过60项。

张平院士表示，未来将广泛联合学术界、产业界等各方力量，共同推进语义通信技术的国际标准化工作。

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责任编辑：党博文