电信网络正从被动管道转变为主动的数据结构
最初为承载电话呼叫和数据包而构建的电信网络，正处于一场戏剧性的转变之中。过去一年见证了网络迈向更集成的数据结构的初步步伐，这种结构能够测量世界、进行协作式处理和感知，甚至延伸至外太空。
以下列出的2025年IEEE Spectrum关键电信新闻故事，强调了互联（及无线）世界目前正在经历的演变。换句话说，一个更大的故事正在浮现：网络如何转变为工具和引擎，而不仅仅是被动的管道。
如果要关注这一转变的发生起点，那么围绕6G的早期思考就是一个清晰的起点。
1. 5G容量限制促使6G聚焦基础设施
与电信演进中以往的阶段性变革（特别是从3G到4G以及4G到5G的带宽升级）不同，6G的关键等式并非“5G加上更快的下载速度”。某机构核心研究总裁Peter Vetter在11月接受了Spectrum的访谈，该机构正开始测试和试部署6G基础设施的关键部分，比预期6G设备上线的时间早了五年。时间紧迫。因为，正如Vetter所解释的，未来十年必备消费技术的下行链路可能不会太长时间内成为网络的关键瓶颈点。您的手机以及未来智能眼镜下载流媒体视频和其他内容的能力，日益不再是电信最棘手的问题。相反，如果物联网如预测般规模扩大，智能家居和智能城市技术普及开来，那么很快，一切事物都将通过6G基础设施接入，进行越来越大的上行传输。这种流量激增可能会压垮当今的电信网络。因此，精明的投资，从该机构开始但绝不仅限于此，正着眼于在这一庞大的上行链路问题可能出现之前解决它。
2. 太赫兹技术为“无线有线”芯片奠定基础
在0.1到10太赫兹之间有一个电磁频谱范围，历史上一直难以在技术上利用。位于“太赫兹间隙”一侧的无线电波和微波，以及另一侧的红外光，各自拥有自己的电子器件和波导来操纵光子，并在集成电路中与电信号相互转换。
但过去一年在弥合太赫兹间隙方面取得了进展。在10月的一篇报道中，Spectrum撰稿人Meghie Rodrigues记录了一种新型芯片如何被开发出来，以解锁数十和数百千兆赫兹的带宽——远超5G的范围，并且刚刚触及那个长期令人困惑的太赫兹间隙的边缘。关键在于，这些新型芯片可以在室温或接近室温的条件下运行，并使用标准的半导体衬底。为了在电信未来面临的挑战中取得重大进展，这类技术对于扩展规模、进入设备以满足6G的上行和下行需求至关重要。
3. 中空光纤提速并保持信号传输
尽管太赫兹数据链路的承诺已现曙光，但当今世界也无法坐等那些可能要到2030年或更晚才能兑现早期承诺的技术。一些通信工程师一直在依赖一条尚未被光纤完全利用的物理学基本规则：光在空气中的传播速度比在玻璃中快约30%。换句话说，如果光纤线路不是实心玻璃，而是包裹着空气芯的微小玻璃管，其速度可以大大提高。
Spectrum撰稿人John Boyd在9月报道了来自某中心和英国南安普顿大学团队的研究，该团队正在测试空心芯光纤链路在金融科技、云互联和传感器网络等极低延迟应用中的实用性。需要明确的是，空心芯光纤预计不会很快成为新的光纤标准。但如果空心芯线路面临的制造挑战能够克服，更高的容量和更清晰的信号（减少玻璃的非线性失真）都可能成为光纤未来的一部分。
4. 空中激光通信旨在解决互联网的“中间一英里”问题
一些研究人员正在调查何时何地才真正需要光纤连接。为此，某中心的分拆公司正在部署点对点激光数据连接。该公司的技术并非旨在填补未来网络中的所有空白，但激光数据链路确实潜在地解决了一些困难的“中间一英里”问题。该公司的首席执行官在7月向Spectrum谈到了公司的近期目标。他解释说，他们的技术可以实现跨越数公里的千兆比特每秒速度。
然而，它对天气敏感。例如，雾和雨会散射光束。因此，它并不适用于所有应用，但该公司目前正在一些撒哈拉以南非洲和东南亚环境中提供关键连接。总而言之，自由空间光学技术部署快速、容量大。另一方面，FSO需要在发送方和接收方之间具有视距连接才能工作。因此，在光纤连接可能成本高昂的地方（例如河流和沟壑），或者许证发放非常困难的地方，FSO可能正好提供解决方案。
5. 光纤网络探测航天器返回地球
除了简单地传输数据，未来网络还出现了哪些其他可能性？3月，Spectrum撰稿人Charles Choi调查了光纤电缆身兼传感器网络双重职责的情况。洛斯阿拉莫斯和科罗拉多州立大学的研究人员报告称，在2023年9月NASA OSIRIS-REx太空探测器返回地球运送小行星样本舱时，他们在光纤电缆中发现了可识别的声学信号。这项概念验证研究揭示了更贴近家庭的应用潜力，例如铁路入侵警报、地震早期预警和周边安全。最重要的是，无需安装新的光纤电缆，即可实现世界高容量数据线缆现在可能具备的声学传感能力。
6. 量子信息通过传统光纤穿越德国
4月，Choi报道了某机构在德国的一个团队传输量子加密密钥跨越250公里的消息。这非常重要，因为目前尚未有人完全解决量子信号中继器或量子信号放大器的问题。因此，任何从点A传输到点B的量子比特都需要沿着一段没有中间技术设备的光纤进行。正如报道所指出的，政府和金融机构将成为高安全性量子加密应用的一些最早客户。
7. 更复杂的编码用于追踪深空探测器
新的网络技术准备走多远？9月，撰稿人Michelle Hampson报道了新的、复杂的深空通信编码，这些编码可以将地面网络延伸至1.8亿公里之外。这相当于地球与太阳之间距离的1.2倍。某机构、某机构以及SpaceX和蓝色起源等商业参与者正在寻求扩展和强化网络协议，以应对空间通信的严苛考验。虽然6G手机可能并不完全胜任连接月球或火星任务与地球的任务，但今天正在开发的通信技术正在扩展未来网络的可能性范围。
网络技术不再仅仅是连接人们及其设备。它们日益成为构建一个跨越地球并远远延伸至太阳系的感知与计算数据结构。
