语义光通信：从地面到空天

徐坤，于振明，黄宏宇，王翔，丁文博，张威，程黎明，狄珈羽（北京邮电大学信息光子学与光通信全国重点实验室）

摘要：语义光通信通过人工智能技术提取、传输核心语义信息而非完整比特流，成为突破上述瓶颈的关键新兴范式。在地面场景中，语义光通信能显著提升传输效率与智能交互能力，在光纤通信中实现信源的高效智能传输、多媒体内容的情感分析与交互、大容量全息通信等应用，为F5G/F6G 通信、智慧城市、虚拟现实等领域提供核心技术支撑。在空天领域，面向自由空间光通信中大气衰减、大气湍流、星间/星地长链路信噪比低等难题，语义光通信可通过聚焦语义核心信息，大幅提高通信稳定性、可靠性与频谱利用率，为长距离卫星通信、深空探测等任务的高效信息交互提供全新解决方案。将系统介绍语义光通信的基本理念与技术方法，梳理其在光纤通信与自由空间光通信中的研究进展，深入探究不同传输场景、业务需求下的系统性能优化路径，为推动语义光通信从理论研究走向实际应用提供参考。

关键词：光纤通信；自由空间光通信；语义通信；人工智能