信息技术的飞速发展，让人们的生活日新月异。从1G到5G的每一次技术升级，都带来了翻天覆地的变化。如今，6G的呼声日益高涨，而在这场技术革命的前沿，语义通信技术崭露头角。北京邮电大学教授、中国工程院院士张平及其团队，正是这一领域的先行者和开拓者。

1948年，克劳德·香农发表了《通信的数学理论》，标志着信息论的诞生。香农公式为现代通信奠定了基础，使得通信技术在过去几十年里迅猛发展。随着科技的发展，经典信息论的局限性逐渐显现出来，通信系统正逼近理论极限。如何突破这一极限，成为整个通信业界共同关注的科学难题。


张平院士团队提出的语义信息论，为这一难题提供了一条全新的解决路径。与传统信息论不同，语义信息论不仅关注数据的传输，还强调数据的“意义”或“语义”内容。换句话说，语义信息论更关注信息传输的理解和处理，而不仅仅是数据的准确传递。


基于语义信息论，张平院士团队搭建了国际首个面向6G通信与智能融合的外场试验网。该试验网验证了语义通信在4G链路上可以达到6G传输能力，这一突破使得语义信道容量超越了香农极限，提升了通信系统的容量、覆盖和效率等核心指标，性能提升达十倍之多。


语义通信技术的实验证明了其可行性。与传统通信技术相比，语义通信具有更高的传输效率和可靠性。由于只传输重要的语义信息而不是全部信息，语义通信对传输带宽的需求较低，大大提高了传输效率。在实际应用中，这一技术可以广泛应用于沉浸式视频传输、无人车联、无人机网络等场景，展示出其强大的潜力。


6G的发展正处于关键技术遴选的窗口期。根据3GPP分享的6G标准时间表，2024年9月将启动6G业务需求研究，2025年6月启动6G技术预研，2027年上半年启动6G标准制定，2029年完成6G基础版本标准。张平院士介绍，现代语义通信关键技术已经成为6G标准化组织关注的候选技术，国内外多家单位积极参与了技术提案的提交。


在6G的发展进程中，芯片制程的限制是一大挑战。传统通信技术对芯片制程要求高，导致能耗大、成本高。张平院士团队提出的语义通信技术，通过“先理解，后传输”的新范式，显著降低了对芯片制程的依赖，实现了在4G链路上达到6G传输能力。这一技术突破，为通信系统的低功耗、高效率发展提供了新的可能。


人工智能的飞速发展，为语义通信提供了强有力的支持。通过先进的算法和算力，人工智能能够有效提取图像、文本和语音的语义信息，使语义通信在工程层面成为可能。张平院士也指出，通信需要考虑成本和便携性，大模型并不适用于无线通信领域。因此，小模型、微模型将成为语义通信实际应用中的主要形式。


语义通信在智能时代的应用前景广阔。无人机、元宇宙等领域的智能体之间的通信需求日益增加，语义通信可以有效解决这些智能体之间的通信问题。在智能时代，不再仅仅是人与人之间的理解，还包括人与机器、机器与机器之间的理解。语义通信通过传递模型和含义等信息，解决了人工智能在通信中的最后一公里问题。

语义通信技术的资源节省优势不可忽视。与传统通信技术相比，语义通信大幅减少了带宽需求和能耗。张平院士团队通过实验证明，基于4G链路实现6G传输能力，对芯片制程的要求大大降低，体现了语义通信技术在资源利用上的高效性和可行性。

在国家层面，语义通信技术得到了广泛支持。目前，国家已成立了针对语义通信国际标准化的任务组，运营商、设备商、终端厂商等多家单位积极参与，完成了大量技术提案。语义通信技术在未来有望成为6G国际标准，推动我国在通信领域的国际竞争力。

语义通信技术的提出，不仅是从0到1的理论突破，更是我国在通信基础理论上的重要进展。张平院士指出，过去我国的产业发展呈现倒三角形结构，应用和设备较为先进，但在基础理论和操作系统等方面相对薄弱。语义通信理论的提出，使我国在通信基础理论上站在了国际前沿，推动了产业的全面发展。


张平院士团队的重要论文《语义通信的数学理论》，详细揭示了语义信息的本质特征，建立了完整的语义信息理论框架。这一理论突破了传统通信系统的理论极限，为未来通信技术的发展提供了新的思路和方向。

在语义通信研究中，张平院士团队提出了多项关键技术，包括语义基、非线性变换编码、模分多址(MDMA)、语义全双工(SDD)等。这些技术在语义通信系统设计中发挥了重要的支撑作用，推动了语义通信技术的实际应用和发展。


总结来看，语义通信技术的提出和发展，是我国通信技术领域的一次重要突破。张平院士团队通过理论研究和实验验证，证明了语义通信技术的可行性和先进性。未来，随着6G标准的制定和推广，语义通信技术有望成为通信领域的核心技术，推动我国在全球通信技术竞争中占据有利地位。正如古人所言，“工欲善其事，必先利其器”，语义通信技术的成功，为我国通信技术的发展提供了坚实的基础和广阔的前景。