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重要突破!2G到6G一芯全通,未来流量费要降了?

来源: 光明日报2026-03-13 19:12:11

重要突破!2G到6G一芯全通,未来流量费要降了?

来源: 光明日报2026-03-13 19:12:11

从2G到6G,一部手机全搞定。这不是科幻电影,而是已经发生在我国高校实验室里的真实突破。北京大学的一支研究团队,给未来通信世界装上了一颗“万能心脏”,全面展示了其在光芯片领域的系统性突破,全球首次实现了同时支持从2G到6G+的全代际无线通信技术。国际学术期刊《自然·光子学》日前罕见地以“背靠背”形式,在同一天发表了两篇来自北京大学常林研究员团队与合作者的研究。

这项研究意味着什么?“要从我们每天都在用的手机说起。”常林说,“有没有想过,为什么手机要不断更新换代?其实,不只是手机,通信基站也是如此。从当年的2G打电话,到如今的5G刷视频,再到即将到来的6G,每升级一代网络,通信基站和终端就必须叠加一套专属的新硬件设备。于是,基站越堆越满,像个塞满了老式收音机、电视天线和卫星锅盖的杂物间,又重又费电。这就是困扰行业多年的‘硬件冗余’难题,也是手机流量费用较高的主要原因。”

常林团队干的第一件大事,就是把这个“杂物间”,变成了一张轻薄的“万能办公桌”。他们创新地把光子芯片和电磁超表面“粘”在了一起,提出一种可扩展的统一硬件平台。

“简单来说,就是让光信号在指甲盖大小的芯片上‘跳舞’,通过调制这些光,一次性变出从2G到6G所有频段的无线信道。这就像一张桌子配了所有接口,不管你是2G手机,还是未来的6G设备,甚至是卫星通信,来了就能用。这意味着,未来的基站有望彻底甩掉传统硬件冗余的沉重包袱,不仅让基站体积大幅缩小,功耗更能直接降低十倍以上。”

解决了“路宽”问题,团队转头又向“车速”发起了挑战。“6G用的是高频信号,像一匹烈马,跑得快但很难驯服。传统的调控方式,好比拿着缰绳扯拽,信号很容易跑偏。”常林表示,团队则用先进的光学微梳技术来驱动天线阵列,颠覆了传统的微波调控思路,实现了对6G高频信号的“全维度”精准控制。相当于给这匹“烈马”装上了一套精准的导航系统。实验室里,这套系统不仅把6G的传输效率较传统方案提升了30倍,还让通信设备长出了一双“雷达眼”。“它能一边给你传数据,一边精准感知你的位置、速度和旋转角度,这就是传说中的‘通感一体化’。好比你的手机不仅能听见你说话,还能‘看到’你在做什么。”

常林告诉记者,一“合”一“精”,这两项高度关联的技术互为支撑,将为全代际无线通信系统的发展提供变革性基石。“未来,这项技术突破不仅有望推动超大容量万物互联,更能显著降低网络延迟,打通算力与终端设备边界,为具身智能和卫星通信等对响应速度极度敏感的前沿场景,提供强有力的底层硬件支撑。”

·新知解码

什么是全代际无线通信

以城市交通打个比方:以前的网络升级就像“建新路拆老路”,有了高速公路,泥巴路就要被淘汰。全代际无线通信,则是打造一个立体的超级交通网——这里既有给自行车骑行的乡间小道,也有给跑车飙速的双向十车道,甚至还有给飞行汽车准备的空中专线。

在通信世界里,这意味着2G到6G,乃至未来的6G+网络不再是简单的“新老交替”,而是同时存在、并行工作。

为什么要这样?因为万物互联时代,终端的需求截然不同。深山里的智能水表,半年只需要发送几字节数据,走2G“小道”最省电、最经济;而无人驾驶汽车或远程手术机器人,则必须走6G+“航线”,容不得半毫秒延迟。

全代际无线通信就像一位聪明的“总调度师”。无论你接入的是复古的按键手机,还是最前沿的AI空间头显,它都能瞬间为你分配最合适的“车道”。它的精髓在于:不再盲目追求用最新技术“一刀切”,而是让每一代网络各司其职,物尽其用。

责任编辑:姚宇
编辑:甄娜
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