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近日，第二十七届中国科协年会在京发布了具有引领性、创新性、战略性的10个前沿科学问题、10个工程技术难题和10个产业技术问题，研判未来科技发展趋势，前瞻谋划前沿科技领域与研究方向。北京邮电大学张平教授提出的关键问题：面向通信与智能融合的智简网络技术体系，入选“十大工程技术难题”。
中国科协自2018年起便致力于开展重大科技问题难题征集发布活动，以研判未来科技发展趋势，引导我国科技工作者聚焦国家重大需求，勇攀科技高峰，为实现高质量发展提供坚实的科技支撑。
2025年，如何使6G突破容量、能效、场景适配等方面的瓶颈？如何提升我国在信息科技领域的综合实力？这是需要信息通信领域学者和科学家们重点关注的问题，也是北邮研究团队此次发布“工程技术难题”的主要背景。
难在哪里？
通信与智能的融合，开启了具有革命性、颠覆性的通信新体系变革。当前通信领域面临理论性、智能性、灵活性三大瓶颈，难以应对智能泛在化及可持续发展的需求。
在理论方面，传统通信体系基于香农理论框架已逼近容量极限。5G虽通过大规模天线、高阶调制等技术实现性能提升，但是采取提升复杂度换取性能增益的“增量式”技术路线难以可持续发展。在智能性方面，传统通信体制是“模型驱动”的设计范式，而人工智能主要以“数据驱动”为主，设计范式的差异导致了两者难以匹配，制约了通信系统利用人工智能提升性能和智能化水平的潜力。在灵活性方面，当代通信体制采用分离式设计，信源压缩、信道传输等模块能够分别针对各自目标实现最优化，但这种多级处理模式难以获得系统最优性能，更难以灵活适配复杂场景变化的需求。
为支撑我国构建智能通信基础设施体系、赋能经济产业转型升级，亟需实现关键核心技术和产业共性技术突破，掌控通信关键技术及产业发展话语权，提升我国在信息通信领域的综合实力。
智简网络作为通信系统设计的新技术体系，通过深度融合通信与智能，实现系统的高度简约化，对我国经济社会发展、全球技术竞争、可持续绿色发展意义重大。智简网络旨在构建与现有通信系统兼容、并具备系统级优化能力的新型技术体系，形成信道环境感知-信源结构表征-信息智能处理-网络自适演化的贯通式联合设计，充分利用通信系统各层关键信息，扩展通信系统能力上限，推动通信与智能深度融合，赋能通信领域的长期可持续发展。
北邮探索！
北京邮电大学张平院士团队提出了智简网络三层架构及智简路由器功能模块，在网络内实现语义承载模型的分发、更新与演化，最终支撑网络内智能能力的流动；在技术验证方面，率先构建了全球首个面向6G智能与通信融合的外场试验网；在标准研究层面，在CCSA立项的《智简通信关键技术研究》标准研究项目已成功结项，并发起成立了CCSA“语义智简通信技术与标准化推进委员会”（TC630）。
2022年1月，团队在中国工程院院刊《Engineering》发表的论文“迈向6G智简网络——基于语义通信的网络新范式”（Toward Wisdom-Evolutionary and Primitive-Concise 6G: A New Paradigm of Semantic Communication Networks）被选为当期封面文章。此项工作针对6G的智简演进需求，拓展了香农语法信息论所考虑的范畴，引入信息的语义层次内涵，提出了一种新的语义表征框架模型——语义基（Seb）。语义基是语义信息的基本组织单元，可类比于香农语法信息论体系中的基本组织单元——比特（Bit）。进一步，提出了一种面向6G的“一面三层”智简网络协议架构。其中，“一面三层”分别为语义智能平面和语义物理承载层、语义网络协议层及语义应用意图层，基于语义基表达的语义信息流是他们之间的高效连接纽带。语义物理承载层通过语义编译码、信源信道联合编译码等实现上层语义信息的物理承载与传输；语义网络协议层通过语义协议生成/解析、语义信息转换/计算等实现上层应用意图在网络中的智能交互；语义应用意图层通过意图挖掘、意图理解、意图分解等实现从意图到语义的分解转化；语义智能平面通过语义决策推导、语义环境表征、背景知识管理等驱动语义信息流在语义物理承载层、语义网络协议层和语义应用意图层之间高效流动，驱动6G网络的智简演进。
图1：中国工程院院刊《Engineering》2022年1期封面
2025年6月，张平院士团队在IEEE Communications Tutorials & Surveys（COMST）发表重要文章“Intellicise Wireless Networks from Semantic Communications: A Survey, Research Issues, and Challenges”。本论文深入探讨了智简无线网络（Intellicise Wireless Networks）基本架构，涵盖智简网络大脑、智简信号处理、智简信息传输、智简网络组织、智简服务承载等部分，如图2所示。智简无线网络通过智能认知物理环境和应用场景，分析用户意图、业务特征、网络态势等，执行面向智简的推断、决策、管理、控制等，实现智简业务承载、智简网络组织、智简信息传输和智简信号处理等多个层面的整体调控，在保证网络现有功能的前提下，智能地实现网络的组织结构、信息表达、信号处理等等价简化，保障网络功能的低开销（overhead）、低成本（expenditure）、低能耗（energy consumption）实现。
图2：智简无线网络架构图（查看论文原文）
2024年7月，张平院士团队搭建的国际首个面向6G通信与智能融合的外场试验网正式发布。该试验网基于智简网络架构，验证了语义通信在4G、5G链路上可以达到6G传输能力，并在移动通信核心基础指标（容量、覆盖、效率）上均获得大幅度性能提升。相关成果入选2024年中国信息通信领域十大科技进展。
图3：全球首个面向6G智能与通信融合的外场试验网
来源：北京邮电大学，爱科会易仅用于学术交流，若相关内容侵权，请联系删除。
近日，第二十七届中国科协年会在京发布了具有引领性、创新性、战略性的10个前沿科学问题、10个工程技术难题和10个产业技术问题，研判未来科技发展趋势，前瞻谋划前沿科技领域与研究方向。北京邮电大学张平教授提出的关键问题：面向通信与智能融合的智简网络技术体系，入选“十大工程技术难题”。
中国科协自2018年起便致力于开展重大科技问题难题征集发布活动，以研判未来科技发展趋势，引导我国科技工作者聚焦国家重大需求，勇攀科技高峰，为实现高质量发展提供坚实的科技支撑。
2025年，如何使6G突破容量、能效、场景适配等方面的瓶颈？如何提升我国在信息科技领域的综合实力？这是需要信息通信领域学者和科学家们重点关注的问题，也是北邮研究团队此次发布“工程技术难题”的主要背景。
难在哪里？
通信与智能的融合，开启了具有革命性、颠覆性的通信新体系变革。当前通信领域面临理论性、智能性、灵活性三大瓶颈，难以应对智能泛在化及可持续发展的需求。
在理论方面，传统通信体系基于香农理论框架已逼近容量极限。5G虽通过大规模天线、高阶调制等技术实现性能提升，但是采取提升复杂度换取性能增益的“增量式”技术路线难以可持续发展。在智能性方面，传统通信体制是“模型驱动”的设计范式，而人工智能主要以“数据驱动”为主，设计范式的差异导致了两者难以匹配，制约了通信系统利用人工智能提升性能和智能化水平的潜力。在灵活性方面，当代通信体制采用分离式设计，信源压缩、信道传输等模块能够分别针对各自目标实现最优化，但这种多级处理模式难以获得系统最优性能，更难以灵活适配复杂场景变化的需求。
为支撑我国构建智能通信基础设施体系、赋能经济产业转型升级，亟需实现关键核心技术和产业共性技术突破，掌控通信关键技术及产业发展话语权，提升我国在信息通信领域的综合实力。
智简网络作为通信系统设计的新技术体系，通过深度融合通信与智能，实现系统的高度简约化，对我国经济社会发展、全球技术竞争、可持续绿色发展意义重大。智简网络旨在构建与现有通信系统兼容、并具备系统级优化能力的新型技术体系，形成信道环境感知-信源结构表征-信息智能处理-网络自适演化的贯通式联合设计，充分利用通信系统各层关键信息，扩展通信系统能力上限，推动通信与智能深度融合，赋能通信领域的长期可持续发展。
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北京邮电大学张平院士团队提出了智简网络三层架构及智简路由器功能模块，在网络内实现语义承载模型的分发、更新与演化，最终支撑网络内智能能力的流动；在技术验证方面，率先构建了全球首个面向6G智能与通信融合的外场试验网；在标准研究层面，在CCSA立项的《智简通信关键技术研究》标准研究项目已成功结项，并发起成立了CCSA“语义智简通信技术与标准化推进委员会”（TC630）。
2022年1月，团队在中国工程院院刊《Engineering》发表的论文“迈向6G智简网络——基于语义通信的网络新范式”（Toward Wisdom-Evolutionary and Primitive-Concise 6G: A New Paradigm of Semantic Communication Networks）被选为当期封面文章。此项工作针对6G的智简演进需求，拓展了香农语法信息论所考虑的范畴，引入信息的语义层次内涵，提出了一种新的语义表征框架模型——语义基（Seb）。语义基是语义信息的基本组织单元，可类比于香农语法信息论体系中的基本组织单元——比特（Bit）。进一步，提出了一种面向6G的“一面三层”智简网络协议架构。其中，“一面三层”分别为语义智能平面和语义物理承载层、语义网络协议层及语义应用意图层，基于语义基表达的语义信息流是他们之间的高效连接纽带。语义物理承载层通过语义编译码、信源信道联合编译码等实现上层语义信息的物理承载与传输；语义网络协议层通过语义协议生成/解析、语义信息转换/计算等实现上层应用意图在网络中的智能交互；语义应用意图层通过意图挖掘、意图理解、意图分解等实现从意图到语义的分解转化；语义智能平面通过语义决策推导、语义环境表征、背景知识管理等驱动语义信息流在语义物理承载层、语义网络协议层和语义应用意图层之间高效流动，驱动6G网络的智简演进。
图1：中国工程院院刊《Engineering》2022年1期封面
2025年6月，张平院士团队在IEEE Communications Tutorials & Surveys（COMST）发表重要文章“Intellicise Wireless Networks from Semantic Communications: A Survey, Research Issues, and Challenges”。本论文深入探讨了智简无线网络（Intellicise Wireless Networks）基本架构，涵盖智简网络大脑、智简信号处理、智简信息传输、智简网络组织、智简服务承载等部分，如图2所示。智简无线网络通过智能认知物理环境和应用场景，分析用户意图、业务特征、网络态势等，执行面向智简的推断、决策、管理、控制等，实现智简业务承载、智简网络组织、智简信息传输和智简信号处理等多个层面的整体调控，在保证网络现有功能的前提下，智能地实现网络的组织结构、信息表达、信号处理等等价简化，保障网络功能的低开销（overhead）、低成本（expenditure）、低能耗（energy consumption）实现。
图2：智简无线网络架构图（查看论文原文）
2024年7月，张平院士团队搭建的国际首个面向6G通信与智能融合的外场试验网正式发布。该试验网基于智简网络架构，验证了语义通信在4G、5G链路上可以达到6G传输能力，并在移动通信核心基础指标（容量、覆盖、效率）上均获得大幅度性能提升。相关成果入选2024年中国信息通信领域十大科技进展。
图3：全球首个面向6G智能与通信融合的外场试验网
来源：北京邮电大学，爱科会易仅用于学术交流，若相关内容侵权，请联系删除。
