《现代传输》杂志

一、 引言：传输技术的“再定义”

在信息文明向数字智能演进的浪潮中，“传输”已不再仅仅是比特流的物理搬运，而是演变为连接感知、计算与智能的神经网络。现代传输技术正处于一个前所未有的变革节点：一方面，以400G/800G相干光通信、空分复用（SDM）为代表的光纤技术将物理层容量推向香农极限的边缘；另一方面，无线传输从sub-6GHz向毫米波、太赫兹频段的高频跃迁，使得“无线光纤化”成为可能。与此同时，网络协议从TCP/IP的“尽力而为”向确定性网络（DetNet）、算力网络（CPN）的“按需保障”演进，信号处理则借助深度学习的强大表征能力，从传统估计/检测迈向端到端的智能解调与语义提取。作为聚焦通信与信息传输前沿的学术阵地，《现代传输》期刊始终关注这些技术的交叉与融合。本文旨在梳理当前现代传输技术的核心演进脉络，探讨其面向6G时代的关键挑战，以期为科研人员与工程师提供系统性的参考。

二、 光纤通信：从“容量挖潜”到“系统重构”

光纤通信是现代传输网络的基石。当前，单模光纤的容量危机已成为业界共识，传统的C+L波段扩展已逼近非线性香农极限。为突破这一瓶颈，空分复用（SDM）技术通过多芯光纤（MCF）和多模光纤（FMF）实现了空间维度的并行传输，成为未来Tb/s级乃至Pb/s级传输的关键候选方案。然而，SDM带来的芯间串扰（XT）补偿、多输入多输出（MIMO）均衡的复杂度激增，对数字信号处理（DSP）算法提出了新的要求。

与此同时，基于概率整形（PS）和几何整形（GS）的编码调制技术，结合先进的软判决前向纠错（SD-FEC），正在将系统工作点推向更接近香农极限的区域。而薄膜铌酸锂（TFLN）调制器、硅光集成（PIC）等新型器件的成熟，则使得超高速、低功耗、高集成的光模块成为现实。值得关注的是，光纤传感与光纤通信的融合（如分布式声波传感DAS）正在开辟“传输即感知”的新范式，这将深刻改变未来通信网络的基础设施形态。

三、 无线传输：向太赫兹与智能超表面迈进

在无线领域，传输技术的演进遵循“更高频段、更多天线、更智能环境”的逻辑。5G NR的毫米波（mmWave）已实现商用，但6G时代的峰值速率需求将达到1Tb/s，这迫使研究界将目光投向太赫兹（THz, 0.1-10THz）频段。太赫兹通信拥有数十GHz的连续带宽，但其极高的路径损耗和严重的分子吸收特性，使得高增益波束赋形和超大规模天线阵列（ELAA）成为必备技术。如何在移动性场景下实现鲁棒的THz链路，是亟待解决的难题。

另一项颠覆性技术是智能超表面（RIS）。RIS通过动态调控亚波长单元的电磁响应，能够主动重构无线传播环境，将“盲区”变为“通区”，实现信号功率的聚焦与干扰的抑制。RIS与MIMO的联合优化，即RIS辅助的Holographic MIMO，被认为是6G无线传输的潜在核心架构。此外，基于正交时频空间（OTFS）的调制技术，因其在高速移动场景下优越的多普勒鲁棒性，有望替代OFDM成为高移动性传输的优选方案。信号处理层面，模型驱动的深度展开（Deep Unfolding）网络正在取代纯黑盒神经网络，以更低的计算开销实现信道估计与信号检测的性能提升。

四、 网络协议与信号处理的智能融合

传统的“分层”网络架构（OSI模型）在支撑海量物联网（mMTC）和确定性低时延（uRLLC）业务时显得僵化。现代传输网络正向着“算网一体”的架构演进。网络协议不再仅仅关注路由与寻址，而是需要感知计算资源、缓存状态和业务语义。例如，算力网络（CPN）通过将用户的算力需求与分布式的算力节点进行最优匹配，实现了“网络+计算”的联合调度。而确定性网络（DetNet）通过时间敏感网络（TSN）与资源预留机制，为工业控制、车路协同等场景提供了微秒级抖动的确定性传输保障。

在这一架构变革中，AI/机器学习扮演着“大脑”的角色。利用强化学习进行自适应路由决策、利用图神经网络（GNN）进行网络流量预测，已成为研究热点。在信号处理层面，端到端（End-to-End）学习范式正在挑战传统模块化设计的权威。发送端与接收端的联合训练，使得系统能够针对特定信道或业务（如图像、语音）学习出最优的编码与调制策略，这种“语义通信”技术极大提升了传输效率，尤其适合低功耗、低带宽的物联网场景。然而，语义通信的泛化能力、安全隐私保护以及标准化进程，仍是其走向实用的主要障碍。

五、 挑战与展望：智能化、高效化与安全化

尽管前景广阔，现代传输技术仍面临严峻挑战。首先是能耗问题：随着速率提升，网络设备的能量消耗呈指数级增长，绿色传输（如光背板、无源光网络与能量采集技术）成为可持续发展的必然要求。其次是安全挑战：量子计算的发展对现有公钥密码体系构成威胁，而量子密钥分发（QKD）与后量子密码（PQC）的融合应用，将是保障未来传输安全的关键。最后是智能化带来的可解释性与可靠性问题：在关键任务通信中，如何确保AI决策的确定性，避免“黑天鹅”事件，是工程落地的核心门槛。

展望未来，《现代传输》期刊将持续关注这些多学科交叉的前沿领域。我们相信，光纤通信的“确定性”、无线传输的“灵活性”与网络协议的“智能性”将深度融合，共同构建一个超大带宽、极低时延、原生智能且内生安全的现代传输网络，为全球数字经济的繁荣奠定坚实底座。我们诚邀全球学者与工程师，在此平台分享理论创新与工程实践，共同推动传输技术的下一次跃迁。