在國外積累28年經(jīng)驗后 高通5G科學家徐晧回國推動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......“科學家”只能當成一個笑談。

　　當然，并不是所有人都是如此。

　　“我記得上小學的時候，老師問我們長大后的理想是什么，我填的是科學家，雖然當時并不是特別清楚科學家是干什么的。”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“科學家的傳奇”。他在中國長大，在前蘇聯(lián)拿到了本碩學位，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科學家徐晧回國推動5G和AI

　　徐晧 中國區(qū)研發(fā)負責人

　　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)境通常考慮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。