近日，《国家科学进展》（National Science Open，NSO）在线发表了北京邮电大学张平院士团队撰写的综述文章“Advances and Challenges in Semantic Communications: A Systematic Review（语义通信的发展与挑战：系统性综述）”。文章总结了语义信息理论和语义通信系统的研究进展，包括语义信息理论、语义传输框架和语义通信系统潜在应用等，深入探讨了现代语义通信发展的主要挑战、关键问题和潜在研究方向，以推动现代语义通信发展。
移动通信是发展数字经济、数字社会的重要引擎。传统语法通信仅考虑语法信息，以逼近香农信息论极限为特征，依靠增加信息传输维度、改变资源挖掘利用方式等提升通信系统容量性能，难以适应未来通信持续发展需求。现代语义通信以紧耦合机制主动利用信息的天然冗余，匹配信道状态，将信源压缩和信道传输协同设计，补偿传输差错；非线性处理的新范式信息变换和信息编码模块均采用非线性方式实现，实现端到端的全系统优化，是未来通信突破性技术之一。
该综述对现代语义通信理论与方法进行全方面调研，并深入介绍了张平院士研究团队在现代语义通信研究方面的基础工作，包括基于语义基（Seb）的语义传输框架和语义通信赋能的智简（Intellicise）通信系统。
该综述深入阐述了一种新的语义信息表征基础模型——语义基模型，并进一步探讨了基于语义基模型的语义传输框架，包括语义表征和编码、语义调制、语义知识库构建和共享以及语义通信系统评估准则方法等。
文章还探讨了现代语义通信技术的潜在应用，包括：
1. 语义通信赋能的智简通信系统以人工智能技术、下一代信息通信技术、网络技术的深度融合为基础，以系统熵减为全局优化目标，通过持续探究和利用新的智能本源，自适应地重塑信息系统的核心模型，最终构建智慧内生、原生简约的智简通信网络。语义通信是智简通信系统的一种重要实现方式。
2. 面向重要垂直领域，语义通信在传输过程中具有显著的压缩效率，并且能够对抗无线信道传输中的差错，有巨大的潜在技术优势，将赋能全域通信发展，重塑健康产业生态。
3. 语义通信还可赋能元宇宙新生态。
最后，该综述阐述了语义通信中的开放性问题和关键挑战，并探讨了潜在研究方向，以促进现代语义通信理论及方法的进一步研究。
语义通信已经成为目前 6G 候选关键技术之一，通过基础理论体系创新、智能/信息/通信/网络等层面关键技术突破，实现信息通信系统发展范式的变革，将在基础理论、空口技术、网络架构等方面支撑和夯实 6G 研究工作，为我国保持移动通信全球领先地位发挥积极作用。
