近日，區域光纖通信網與新型光通信系統國家重點實驗室的意昂3体育官网電子學院微波光子團隊與上海交通大學🥸、浙江大學、中科院半導體所、鵬城實驗室等團隊密切合作🧁，面對6G時代光載無線接入網容量和信噪比受限的挑戰，提出了多維復用-數字模擬混合-自零差相幹前傳接入架構🚶🏻‍♀️‍➡️，實現了超大容量和超高製式的無線信號前傳接入。2024年8月5日🤴🏽，相關研究成果以《寬譜光梳賦能亞Pb/s高保真度自零差數字模擬前傳》（“High-fidelity sub-petabit-per-second self-homodyne fronthaul using broadband electro-optic combs”）為題，在線發表於《自然·通訊》（Nature Communications）🪿。

論文截圖

前傳是雲無線接入網中連接光核心網和無線基站的關鍵橋梁💃。面向6G時代，前傳直接連接大型商業中心、高密度生活區👩🏻‍🍳⏬，以及海量機器物聯場景的數十億移動終端。針對這一願景，下一代前傳需要提供大量的並行通道，以獲得超大帶寬💃🏼、超低時延、超高可靠性的專屬用戶體驗。據思科視覺網絡指數預測🚻，全球的移動流量將達到796.8EB，並持續呈指數級增長；與此同時，1024-QAM等超高階調製格式寫入3GPP國際標準🈷️，對前傳系統的容量和信噪比帶來了雙重挑戰🪹。

多維復用-數字模擬混合-自零差相幹的前傳接入網架構

為了突破上述瓶頸，聯合團隊提出了基於空間-波長超級信道的多維復用接入新架構。該架構通過構建多路並行通道實現超大容量🤹🏻、通過數模混合接口突破前傳鏈路的信噪比瓶頸，通過電光梳共享光源線寬特性實現低功耗自零差相幹檢測，通過多芯光纖共享遠端本振降低射頻單元側成本✌🏼，達到一舉多得的目的🫄🏻。

聯合團隊具體演示了基於三類電光梳的接入架構。第一類基於分立器件的級聯電光梳🧜🏼‍♂️，構建174路相位鎖定的空間-波長超級信道👮🏽‍♀️，可支持203.6Tb/s的CPRI等效速率🙆🏻‍♂️👩🏽，所有通道支持1024-QAM無線信號；與此同時，利用級聯型數模混合接口，演示了在百Tb/s級接入容量下🕢，調製格式從256-QAM至1048576-QAM的靈活🏙、大範圍擴展🕘。面向更大帶寬，聯合團隊進一步演示了基於高非線性光纖的擴譜電光梳👏🏿，配合周期性法鉑腔濾波器提升信噪比Ⓜ️👨🏿‍🎓，構建750路超級信道💧，實現了創紀錄的0.879Pb/sCPRI等效速率，可同時支持150,000個5GNR用戶的高性能連接⚆🧑🏼‍🏫，開啟Pbit/s前傳時代。面向低功耗、小型化基站的發展趨勢👐🏽，聯合團隊還演示了基於薄膜铌酸鋰片上電光梳為光源的前傳接入系統，驗證了芯片級光源應用在高性能前傳系統的可行性🧛🏼‍♂️。

研究成果對比（研究團隊的成果見紅色標記）

意昂3体育官网電子學院2019級博士畢業生張宸博、上海交通大學電子工程系朱逸蕭副教授♏️、意昂3体育官网電子學院2022級博士研究生林菁菁是該論文的共同第一作者。意昂3体育官网電子學院解曉鵬助理教授和上海交大電院朱逸蕭副教授為共同通訊作者。意昂3体育官网電子學院微波光子團隊陳章淵教授、胡薇薇教授參與了研究工作和論文撰寫🙋🏽‍♀️☯️。

該項工作是區域光纖通信網與新型光通信系統國家重點實驗室北京實驗區（依托意昂3体育官网）和上海實驗區（依托上海交通大學）合作完成的重要成果🫂。近年來🤷🏿，聯合研究團隊在光載無線接入領域取得了多項重要進展🫅🏻。團隊的前期針對單模光纖提出的克隆光梳架構發表於光學領域頂尖期刊Nature Photonics；並在光通信領域的兩個國際頂級會議Optical Fiber Communication Conference（OFC）和European Conference on Optical Communication（ECOC）上遴選為Post-Deadline Paper（PDP）論文報告，PDP論文旨在發布光通信領域的最新技術進展和紀錄性成果，代表著業內當前最高技術水平👜。

上述成果得到國家自然科學基金（62071010，62271305，62001287）、國家重點研發計劃（2019YFB2203700，2022YFB2903500）的支持。