在國外積累28年經(jīng)驗后 高通5G科學(xué)家徐晧回國推動5G和AI
你小時候的夢想是什么?我的身邊幾乎有一半的人小時候的夢想都是當科學(xué)家,包括我自己(而另外一半,是開小賣部)。后來的我們成了醫(yī)生、老師、會計、記者、律師......“科學(xué)家”只能當成一個笑談。
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/201709/364827.htm當然,并不是所有人都是如此。
“我記得上小學(xué)的時候,老師問我們長大后的理想是什么,我填的是科學(xué)家,雖然當時并不是特別清楚科學(xué)家是干什么的。”CNET記者不久前采訪高通工程技術(shù)總監(jiān)徐晧博士時,他這樣說。
然而在記者眼里徐晧就是一個“科學(xué)家的傳奇”。他在中國長大,在前蘇聯(lián)拿到了本碩學(xué)位,在美國攻讀了博士并工作20多年,又在今年6月回到了中國,成為高通中國區(qū)的研發(fā)負責(zé)人。他在十幾二十年前就參與了對于5G領(lǐng)域發(fā)展具有重要意義的兩項技術(shù)研發(fā),如今又在5G的研發(fā)和標準制定中發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用。
這個“科學(xué)家的傳奇”未來將在中國的5G時代將續(xù)演哪些更多的故事呢?
在國外積累28年經(jīng)驗后,高通5G科學(xué)家徐晧回國推動5G和AI
徐晧 中國區(qū)研發(fā)負責(zé)人
原來你就是H. Xu!
早在1996年讀博士期間,徐晧就開始了毫米波的研究。他與美國無線通信領(lǐng)域著名的Theodore Rappaport教授一起,開創(chuàng)了38GHz和60GHz頻段的毫米波傳播研究,并參與撰寫了相關(guān)的論文,文中署名“H. Xu”。
毫米波的應(yīng)用是在通信領(lǐng)域中提高傳輸速率的一個重要突破。因為無線通信領(lǐng)域中很重要的資源就是頻譜,只有通過頻譜才能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳送,但要想支持高流量,最大的問題就在于頻譜資源有限。而通過毫米波技術(shù),就可以以更高的帶寬支持更高的效率,拓展頻域,促成通信行業(yè)在架構(gòu)上的全新改變,支持5G網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)。
“后來當我在高通工作時,還有做毫米波研究的外國同事,因為多次在論文中看到我的名字縮寫,一見到我就說‘原來你就是H. Xu!’”徐晧笑著說。
2000年,毫米波項目完成,讀完博士學(xué)位的徐晧加入了貝爾實驗室,并參與了當時實驗室的多天線技術(shù)MIMO系統(tǒng)的研究。“我在那做了三年多的天線技術(shù)的研發(fā),在那個20多人的研究組中,有兩個是諾貝爾獎獲得者。”徐晧回憶道,“當時的辦公室坐落在一個小山丘旁邊,山上有很大的面對宇宙的天線,他們用天線測到了當時宇宙噪聲的強度,基于此證明了宇宙大爆炸的理論。而當時多天線技術(shù)才剛剛開始,我做的項目是在室外證明多天線技術(shù)可以讓通訊速率隨多天線個數(shù)增強。”
這項研究與此前的毫米波技術(shù)相輔相成,使得無線通信在空間上和頻域上得以擴展。徐晧介紹,4G的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境通??紤]4個或8個天線,但5G尤其是毫米波需要考慮是128個天線甚至256個天線。毫米波必須要有大規(guī)模的天線作為支持,否則不能達到理想的傳輸和覆蓋效果。另一方面,毫米級的波長也使得天線可以做到毫米級的大小,更容易滿足5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下對天線數(shù)量的需求。
一手抓研發(fā),一手抓標準制定
除了毫米波與大規(guī)模天線兩大重要技術(shù)的突破,5G相較于4G還有另外三個方面的跨越:一是可以提供一個靈活、自適應(yīng)的平臺,每個時域的長度和子載波的寬度都可以調(diào)整,讓子載波的寬度隨著總帶寬而變化是我們能同時支持低頻(sub 6GHz)和毫米波通信的5G基礎(chǔ)技術(shù);二是更具兼容性,比如為前向兼容而留下的空子幀和空頻段,就好像一本做成活頁的書,當以后需要對書中對內(nèi)容做出調(diào)整時,可以隨時往其中插入新的頁面;三是將連接時延降低至毫秒級別,在1毫秒之內(nèi)做到傳輸信號的調(diào)度傳送和同時接受反饋,實現(xiàn)物與物、車與車,或者是沉浸式體驗的毫秒級連接。同時,這種低時延的傳播也讓用戶間快速波束轉(zhuǎn)換成為可能,基站可以快速在毫米波用戶之間切換。
“在5G時代,垂直行業(yè)應(yīng)用會大量興起,我們不僅要考慮人與人的通信,還要考慮物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng),而只有基于5G平臺才能真正有效的實現(xiàn)萬物互聯(lián)。”徐晧表示。
2003年加入高通的他,一直領(lǐng)導(dǎo)著面向4G和5G的eMTC、NB-IoT、mMTC等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研發(fā)。
技術(shù)的研發(fā)是一方面,另一方面,徐晧認為5G的商用化很重要的一點是標準的制定。在領(lǐng)導(dǎo)原型機開發(fā)的同時,徐晧還直接在3GPP RAN1國際通信標準組織參會了6年,參與了包括NB-IoT/eMTC, NAICS (advanced receiver), CoMP, 5G NR等多項標準的制定。對于他而言,一開始這并不容易,卻是有意識的主動選擇。
“我以前不喜歡與人爭論,即使知道自己正確也往往點到而止,而在標準制定時,必須要從很多的提案中擇優(yōu),所以一定要把不足的方案去掉,常常需要用最簡單、最直接的辦法說服所有的人,有時甚至從早上8點討論到凌晨1點,所有細枝末節(jié)的問題都會討論得非常透徹。這不僅要求我在語言思路上變得更加清晰,也要求我對技術(shù)本身有足夠的了解,能夠在展現(xiàn)一些標準和設(shè)計優(yōu)勢的同時解釋其他設(shè)計的不足, 最后取長補短以達到最佳方案。”徐晧說。
據(jù)他所說,5GNR有三個重要應(yīng)用場景和研究方向,一個是eMBB,增強型移動寬帶。另外一個是uRLLC,低時延、高可靠通信。第三是mMTC,是海量物聯(lián)網(wǎng)的概念。截至今年年底或明年3月,關(guān)于5G的第一個物理層標準就會制定完成。在此后,基于該標準的商用就可以開始展開,譬如VR和AR、高精度的機器應(yīng)用、遠程醫(yī)療等。
“在5G標準做完之后,還有很多工作,如芯片研發(fā)、生產(chǎn)制造和測試。我們的原定目標是在2020年實現(xiàn)大規(guī)模商用,現(xiàn)在中國想把時間點再進一步提前,所以現(xiàn)在預(yù)計會在2019年到2020年之間實現(xiàn)商用化。”
在終端實現(xiàn)人工智能的計算
回國后的徐晧實際上面臨著新的挑戰(zhàn)。從自己做研發(fā),到帶領(lǐng)團隊,再到負責(zé)整個中國區(qū)的研發(fā),這不僅僅是工作內(nèi)容上的轉(zhuǎn)變,更多的是角色的變化。要掌握團隊今后的研發(fā)方向,要與其它運營商、合作伙伴、設(shè)備廠商進行交流和合作,還要考慮如何推進整個產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,并開拓新的研究領(lǐng)域。
對當前的發(fā)展方向,他考慮得非常清楚。一方面,要在中國有效的和其他公司合作來推動整個5G產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,另一方面就是通過芯片和算法的平臺為人工智能的發(fā)展提供重要支撐。5G在標準制定后馬上就將面臨大規(guī)模商用的需求,因此,在標準制定的同時高通已經(jīng)開始了相關(guān)的原型機試驗和測試。在過去18個月里,高通已推出6GHz以下5G新空口 (NR)原型系統(tǒng),在3.3GHz-5GHz中頻頻段運行,并在今年2月被用于演示高通的首個5G新空口連接。同時高通也積極參與和中國運營商和廠家的合作, 比如和中國移動,中興聯(lián)合的5G測試(IODT),以推動5G在中國的產(chǎn)業(yè)鏈和商業(yè)化。
9月11日,高通宣布推出5G新空口毫米波原型系統(tǒng),加速面向智能手機的移動部署,該原型系統(tǒng)在24GHz以上毫米波(mmWave)頻段運行,用于測試和試驗毫米波在真實環(huán)境中面臨的諸多挑戰(zhàn),如終端設(shè)計和手握帶來的信號阻塞等。在毫米波方向,我們也在積極與國內(nèi)公司交流合作。
而在人工智能領(lǐng)域,高通一直相信,5G和人工智能將使得智能社會、智能生活成為可能。人工智能的應(yīng)用可以給5G帶來很多的應(yīng)用場景,如自動駕駛、智能家居、沉浸式體驗等等。另一方面,5G也可以給人工智能提供非常好的發(fā)展空間。例如5G會為云計算提供快速的傳輸渠道。除了云計算,高通也注重在終端實現(xiàn)的人工智能計算,人們不需要再把數(shù)據(jù)上傳到云中,在本地就可以直接進行語音、圖像的處理,不僅節(jié)約流量,還可以保護隱私。
“5G和人工智能的結(jié)合會催生更廣闊的發(fā)展前景和應(yīng)用空間。無論是無線通訊的發(fā)展,還是人工智能的應(yīng)用,合作將變得越來越重要,未來沒有一家企業(yè)可以單打獨斗,需要不同的合作伙伴來發(fā)揮自己的長處,共同打造產(chǎn)業(yè)鏈,才能實現(xiàn)互利共贏。”徐晧說道。
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