為加速推進我國6G空天地海一體化網絡戰略布局，破解傳統光纖鋪設以及“最后一公里接入”等的授時傳遞難題，中國聯通研究院攜手浙江聯通以及上海交通大學取得重大突破：業內首個自由空間激光與光纖時頻高精度授時傳遞一體化試驗網在杭州灣海域成功開通并完成現網驗證。這標志著我國在自由空間高精度時頻同步技術及空地異構融合網絡授時傳遞領域邁出了里程碑式的一步。
瞄準6G與垂直行業痛點，破解覆蓋與同步授時及定位難題
隨著6G網絡向空天地海全域擴展，以及工業互聯網、低空經濟等垂直行業對高精度時頻同步及定位需求激增，基于傳統光纖的方法面臨著嚴峻挑戰：島嶼、遠海、偏遠山區、應急救災等場景下光纖部署成本高昂、難度大、周期長，且經過多跳傳遞之后精度也難以有效保證。相比較而言，自由空間激光傳輸方式以其部署靈活、成本低廉、即開即用等的顯著優勢，成為突破地理限制、實現“泛在連接”與“精準同步”的有效解決途徑之一。在授時精度層面，采用空間光通信授時可以達到亞納秒甚至皮秒量級，遠高于采用微波/GNSS系統的微秒量級；在時延層面，空間光通信授時由于采用光速傳播，具有極低的時延，采用微波/GNSS存在中繼和協議帶來的額外時延；在抗干擾能力層面，空間光通信具有極強的抗干擾能力，微波/GNSS易被干擾和欺騙。同時，空間光通信授時在安全性以及帶寬上均優勢明顯。本次試驗網的建設，正是聚焦這一核心需求，探索構建“空-天-地-海”一體化高精度時頻同步傳遞網絡的可行方案。
基于空間光通信授時的國際、國內研究進展
美國NASA的LCRD項目（Laser Communications Relay Demonstration），通過地面站與衛星間光鏈路傳遞時間數據，目的之一就是驗證光通信授時與GPS精度做比對，但未查到精度比對數據。歐洲航天局（ESA）的歐洲半導體激光星間鏈路實驗（SILEX）項目在EutelSat等商業星中部署激光載荷，用于實現低軌地面觀測衛星SPOT4與高軌通信衛星ARTEMIS之間的同步通信與授時。2023年中科院光電所完成了地基-高空平臺之間的光對時實驗，對時精度達皮秒級。上述這些項目都是以星地或者星間的授時鏈路傳遞性能驗證為主。
杭州灣現網實證：長距離跨海，性能卓越
項目選定國家重大交通樞紐——杭州灣作為核心試驗場，在杭州灣大橋兩端的中國聯通嘉興海鹽站點與寧波慈溪站點分別部署試驗設備，試點方案如下圖所示，其中紅色線條代表空間光通信授時鏈路，綠色線條代表地面光纖授時鏈路：
該方案的創新性包括以下三個方面：
首創異構組網模式：同時部署基于自由空間激光和基于光纖的兩套高精度時頻同步系統，構建全球首個“空-纖”一體化時頻傳遞試驗網絡。
60公里跨海傳遞驗證：在海平面大氣環境下，實現了空間激光時頻信號跨越60公里的穩定傳輸，采用先進的抗湍流協議和技術有效克服了海洋環境下大氣湍流的影響，實現超高靈敏度、超高精度時頻傳遞。
性能卓越，突破極限：350公里四級級聯光纖鏈路時間傳遞精度優于100皮秒量級，達到國際先進水平；而60公里自由空間激光鏈路時間傳遞精度更是突破至飛秒量級，展現出其在超高精度同步領域的巨大潛力。試驗成功驗證了在復雜開放環境下構建異構融合高精度時頻網絡的可行性。
引領未來網絡創新，賦能數字中國建設
作為項目的負責人，中國聯通研究院首席研究員張賀表示，本次試驗網的成功開通，不僅是中國聯通與上海交通大學在前沿通信技術領域“產學研用”深度融合的典范成果，更是為未來6G網絡構建全域無縫覆蓋、超高精度同步傳遞能力奠定了堅實的技術基礎，為解決海島通信、應急保障、遠洋作業等國家重大需求提供了全新的技術選項。上海交通大學的陳建平教授也提出了后續會在試驗網開通期間，結合收集的氣象數據，進一步分析比對天氣變化對空間光通信授時產生的影響，通過引入AI算法進行建模分析，提升系統性能，增強系統的穩定性。
未來，中國聯通與上海交通大學雙方將持續深化戰略合作，聚焦國家重大戰略需求與產業前沿，加大在空天地一體化網絡、超高精度時頻同步、光通信等領域的科技創新投入，加速技術成果轉化與應用推廣，攜手推動我國信息通信產業高質量發展，為建設網絡強國、數字中國貢獻核心科技力量。
