在國外積累28年經(jīng)驗后 高通5G科學(xué)家徐晧回國推動(dòng)5G和AI

　　你小時(shí)候的夢(mèng)想是什么?我的身邊幾乎有一半的人小時(shí)候的夢(mèng)想都是當科學(xué)家，包括我自己(而另外一半，是開(kāi)小賣(mài)部)。后來(lái)的我們成了醫生、老師、會(huì )計、記者、律師......“科學(xué)家”只能當成一個(gè)笑談。

　　當然，并不是所有人都是如此。

　　“我記得上小學(xué)的時(shí)候，老師問(wèn)我們長(cháng)大后的理想是什么，我填的是科學(xué)家，雖然當時(shí)并不是特別清楚科學(xué)家是干什么的。”CNET記者不久前采訪(fǎng)高通工程技術(shù)總監徐晧博士時(shí)，他這樣說(shuō)。

　　然而在記者眼里徐晧就是一個(gè)“科學(xué)家的傳奇”。他在中國長(cháng)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，成為高通中國區的研發(fā)負責人。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(zhù)關(guān)鍵性的作用。

　　這個(gè)“科學(xué)家的傳奇”未來(lái)將在中國的5G時(shí)代將續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(dòng)5G和AI

　　徐晧 中國區研發(fā)負責人

　　原來(lái)你就是H. Xu!

　　早在1996年讀博士期間，徐晧就開(kāi)始了毫米波的研究。他與美國無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域著(zhù)名的Theodore Rappaport教授一起，開(kāi)創(chuàng )了38GHz和60GHz頻段的毫米波傳播研究，并參與撰寫(xiě)了相關(guān)的論文，文中署名“H. Xu”。

　　毫米波的應用是在通信領(lǐng)域中提高傳輸速率的一個(gè)重要突破。因為無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域中很重要的資源就是頻譜，只有通過(guò)頻譜才能實(shí)現數據的傳送，但要想支持高流量，最大的問(wèn)題就在于頻譜資源有限。而通過(guò)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)在架構上的全新改變，支持5G網(wǎng)絡(luò )的實(shí)現。

　　“后來(lái)當我在高通工作時(shí)，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(xiě)，一見(jiàn)到我就說(shuō)‘原來(lái)你就是H. Xu!’”徐晧笑著(zhù)說(shuō)。

　　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(shí)驗室，并參與了當時(shí)實(shí)驗室的多天線(xiàn)技術(shù)MIMO系統的研究。“我在那做了三年多的天線(xiàn)技術(shù)的研發(fā)，在那個(gè)20多人的研究組中，有兩個(gè)是諾貝爾獎獲得者。”徐晧回憶道，“當時(shí)的辦公室坐落在一個(gè)小山丘旁邊，山上有很大的面對宇宙的天線(xiàn)，他們用天線(xiàn)測到了當時(shí)宇宙噪聲的強度，基于此證明了宇宙大爆炸的理論。而當時(shí)多天線(xiàn)技術(shù)才剛剛開(kāi)始，我做的項目是在室外證明多天線(xiàn)技術(shù)可以讓通訊速率隨多天線(xiàn)個(gè)數增強。”

　　這項研究與此前的毫米波技術(shù)相輔相成，使得無(wú)線(xiàn)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(gè)或8個(gè)天線(xiàn)，但5G尤其是毫米波需要考慮是128個(gè)天線(xiàn)甚至256個(gè)天線(xiàn)。毫米波必須要有大規模的天線(xiàn)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(cháng)也使得天線(xiàn)可以做到毫米級的大小，更容易滿(mǎn)足5G網(wǎng)絡(luò )環(huán)境下對天線(xiàn)數量的需求。

　　一手抓研發(fā)，一手抓標準制定

　　除了毫米波與大規模天線(xiàn)兩大重要技術(shù)的突破，5G相較于4G還有另外三個(gè)方面的跨越：一是可以提供一個(gè)靈活、自適應的平臺，每個(gè)時(shí)域的長(cháng)度和子載波的寬度都可以調整，讓子載波的寬度隨著(zhù)總帶寬而變化是我們能同時(shí)支持低頻(sub 6GHz)和毫米波通信的5G基礎技術(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(yè)的書(shū)，當以后需要對書(shū)中對內容做出調整時(shí)，可以隨時(shí)往其中插入新的頁(yè)面;三是將連接時(shí)延降低至毫秒級別，在1毫秒之內做到傳輸信號的調度傳送和同時(shí)接受反饋，實(shí)現物與物、車(chē)與車(chē)，或者是沉浸式體驗的毫秒級連接。同時(shí)，這種低時(shí)延的傳播也讓用戶(hù)間快速波束轉換成為可能，基站可以快速在毫米波用戶(hù)之間切換。

　　“在5G時(shí)代，垂直行業(yè)應用會(huì )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(chē)聯(lián)網(wǎng)，而只有基于5G平臺才能真正有效的實(shí)現萬(wàn)物互聯(lián)。”徐晧表示。

　　2003年加入高通的他，一直領(lǐng)導著(zhù)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(diǎn)是標準的制定。在領(lǐng)導原型機開(kāi)發(fā)的同時(shí)，徐晧還直接在3GPP RAN1國際通信標準組織參會(huì )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(kāi)始這并不容易，卻是有意識的主動(dòng)選擇。

　　“我以前不喜歡與人爭論，即使知道自己正確也往往點(diǎn)到而止，而在標準制定時(shí)，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(jiǎn)單、最直接的辦法說(shuō)服所有的人，有時(shí)甚至從早上8點(diǎn)討論到凌晨1點(diǎn)，所有細枝末節的問(wèn)題都會(huì )討論得非常透徹。這不僅要求我在語(yǔ)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，能夠在展現一些標準和設計優(yōu)勢的同時(shí)解釋其他設計的不足， 最后取長(cháng)補短以達到最佳方案。”徐晧說(shuō)。

　　據他所說(shuō)，5GNR有三個(gè)重要應用場(chǎng)景和研究方向，一個(gè)是eMBB，增強型移動(dòng)寬帶。另外一個(gè)是uRLLC，低時(shí)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(gè)物理層標準就會(huì )制定完成。在此后，基于該標準的商用就可以開(kāi)始展開(kāi)，譬如VR和AR、高精度的機器應用、遠程醫療等。

　　“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(shí)現大規模商用，現在中國想把時(shí)間點(diǎn)再進(jìn)一步提前，所以現在預計會(huì )在2019年到2020年之間實(shí)現商用化。”

　　在終端實(shí)現人工智能的計算

　　回國后的徐晧實(shí)際上面臨著(zhù)新的挑戰。從自己做研發(fā)，到帶領(lǐng)團隊，再到負責整個(gè)中國區的研發(fā)，這不僅僅是工作內容上的轉變，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(yíng)商、合作伙伴、設備廠(chǎng)商進(jìn)行交流和合作，還要考慮如何推進(jìn)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，并開(kāi)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(lái)推動(dòng)整個(gè)5G產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，另一方面就是通過(guò)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模商用的需求，因此，在標準制定的同時(shí)高通已經(jīng)開(kāi)始了相關(guān)的原型機試驗和測試。在過(guò)去18個(gè)月里，高通已推出6GHz以下5G新空口 (NR)原型系統，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(gè)5G新空口連接。同時(shí)高通也積極參與和中國運營(yíng)商和廠(chǎng)家的合作， 比如和中國移動(dòng)，中興聯(lián)合的5G測試(IODT)，以推動(dòng)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，加速面向智能手機的移動(dòng)部署，該原型系統在24GHz以上毫米波(mmWave)頻段運行，用于測試和試驗毫米波在真實(shí)環(huán)境中面臨的諸多挑戰，如終端設計和手握帶來(lái)的信號阻塞等。在毫米波方向，我們也在積極與國內公司交流合作。

　　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(huì )、智能生活成為可能。人工智能的應用可以給5G帶來(lái)很多的應用場(chǎng)景，如自動(dòng)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(huì )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(shí)現的人工智能計算，人們不需要再把數據上傳到云中，在本地就可以直接進(jìn)行語(yǔ)音、圖像的處理，不僅節約流量，還可以保護隱私。

　　“5G和人工智能的結合會(huì )催生更廣闊的發(fā)展前景和應用空間。無(wú)論是無(wú)線(xiàn)通訊的發(fā)展，還是人工智能的應用，合作將變得越來(lái)越重要，未來(lái)沒(méi)有一家企業(yè)可以單打獨斗，需要不同的合作伙伴來(lái)發(fā)揮自己的長(cháng)處，共同打造產(chǎn)業(yè)鏈，才能實(shí)現互利共贏(yíng)。”徐晧說(shuō)道。