《電子技術(shù)應(yīng)用》
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5G背后的科學(xué)家 高通徐晧和他的中國任務(wù)

2017-09-18
關(guān)鍵詞: 高通 無線 5G 通信

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或許是年輕的緣故,徐晧身上并沒有大多科學(xué)家背景的研發(fā)高管常見的特質(zhì):不善言辭、不易興奮、充滿技術(shù)危機感。

作為無線通信系統(tǒng)設(shè)計領(lǐng)域優(yōu)秀的華人科學(xué)家,徐晧擁有946項授權(quán)專利,是目前為數(shù)不多在該領(lǐng)域擁有開創(chuàng)性研究成果的“技術(shù)大咖”。他在博士生期間與自己的導(dǎo)師共同完成的關(guān)于毫米波傳輸技術(shù)的研究,目前已成為5G通信領(lǐng)域最關(guān)鍵的技術(shù)之一。

2017年6月,在美國工作和生活了20多年后,徐晧受命出任高通公司中國區(qū)研發(fā)負責(zé)人——從一個“獨善其身”的發(fā)明者,成為產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展與標(biāo)準技術(shù)的推動者。每一次技術(shù)浪潮中,徐晧都稱得上是浪尖上的“幸運者”。但在徐晧的字典里,沒有什么意外驚喜,從來都是“天道酬勤”。

徐晧坦承,每一次選擇,自己都要花很多時間學(xué)習(xí)新東西。“我敢于去嘗試,是因為我相信,在花費了足夠多的時間,傾注了努力和心血之后,可以解決任何遇到的困難。”

以足夠的膽識挑戰(zhàn)自己

徐晧出生于醫(yī)生家庭,很小就在數(shù)學(xué)等和邏輯推導(dǎo)有關(guān)的學(xué)科表現(xiàn)出過人的天賦。少年求學(xué)更是一帆風(fēng)順。他在初中階段就完成了高中的數(shù)學(xué)課程,甚至在高中數(shù)學(xué)的比賽中名列前茅。但徐晧的父母并不強迫他學(xué)習(xí),“我是非常自由的,何時學(xué)習(xí)、何時休息都由自己決定,我會一直受到鼓勵。”1989年高考,徐晧成績?nèi)〉谝唬珖谌芏啻髮W(xué)向他敞開大門。

18歲的徐晧面臨人生中第一次意義重大的選擇。當(dāng)時,教委從全國高考優(yōu)秀考生里選了24名學(xué)生公派出國留學(xué)。在熱門的金融專業(yè)和自動化控制專業(yè)之間,徐晧選擇了后者。“當(dāng)時,前蘇聯(lián)的航天、航空等行業(yè)特別發(fā)達,自動控制是核心部分,也是前蘇聯(lián)最好的專業(yè)之一,我當(dāng)時決定接下來的6年要在那里度過。”徐晧選擇去前蘇聯(lián)的莫斯科動力學(xué)院(技術(shù)大學(xué)),就讀自動控制專業(yè)。

在徐晧面前,世界是新的。從一個字母都不會開始,到每天背幾百個單詞,徐晧用8個月的時間最終熟練掌握了俄語,正式開始大學(xué)階段的學(xué)習(xí)。到1996年碩士畢業(yè)時,他是所在大學(xué)當(dāng)時唯一全科滿分的學(xué)生。

回憶那段求學(xué)經(jīng)歷,徐晧認為語言不通和巨大的文化差異影響了自己“對整個世界的看法和對全新文化的接受能力”。

“當(dāng)你進入到一個完全不了解的國度,要按當(dāng)?shù)厝说姆绞缴顣r,你必須要接受當(dāng)?shù)氐乃惺称贰⑸盍?xí)慣。你會對其他文化或者語言以平常心去對待。”他說。

這樣的平常心,鼓勵徐晧第二次“從零開始”。

1996年,徐晧轉(zhuǎn)道美國,在弗吉尼亞理工大學(xué)攻讀博士學(xué)位,師從Theodore Rappaport教授,后者是美國首位從事毫米波研究的學(xué)者之一。在攻讀博士學(xué)位的研究階段,他與T.Rappaport博士開創(chuàng)的 38GHz和60GHz頻段的毫米波(分別是室外和室內(nèi)的毫米波信道傳輸技術(shù))傳播研究,后來成為5G領(lǐng)域最關(guān)鍵的技術(shù)之一。1999年,他和G. Durgin博士、T. Rappaport博士共同獲得了IEEE通信學(xué)會的Steve Rice Award。

在毫米波項目完成后,2000年徐晧加入了貝爾實驗室,研究多天線技術(shù)——MIMO系統(tǒng)(BLAST)。他的研究證明了多天線技術(shù)MIMO在室外的速率增強,以及多天線技術(shù)應(yīng)用于實際信道中的可行性。由此催生了最早一批戶外MIMO信道容量評估方案,以及3GPP/3GPP2聯(lián)合空間信道模型(SCM)。

對于貝爾實驗室的研究生涯,徐晧自認最大的收獲并不是2003年他獲得了貝爾實驗室的總裁金獎(Presi-dent Gold Metal Award),而是和一位著名無線專家的心靈對話,這位專家對他說,“你不要去做小的研究,要做就做至少對今天有10倍貢獻的事情。以足夠的膽識挑戰(zhàn)自己,這樣你才能給自己和你的研究方向一個大的突破。”

但對于科學(xué)家而言,真正的挑戰(zhàn)是既要把基礎(chǔ)理論做好,又能通過商業(yè)模式將技術(shù)進行轉(zhuǎn)化,落地為方案和產(chǎn)品,以此推動整個產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。2003年,徐晧加入高通研發(fā)團隊,開始在技術(shù)商用領(lǐng)域的探索。他領(lǐng)導(dǎo)的研究項目包括原型設(shè)計、3GPP標(biāo)準化議題,以及面向4G以及與5G相關(guān)的、包括eMTC/NB-IoT/mMTC物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在內(nèi)的技術(shù)開發(fā)工作。

因為之前曾在眾多期刊發(fā)表過論文并擁有多項技術(shù)專利,同時在IEEE Transaction on Wireless Com-munications期刊擔(dān)任副主編多年,以至于徐晧后來加入高通之后,他的很多做毫米波研究的外國同事,見到他就說“哦,這位就是H. Xu”。而“H.XU”正是徐晧在那些研究著述中用的名字。

但徐晧認為,僅有強大的技術(shù)背景還不足夠。為了改掉自己“話比較少,不喜歡跟別人爭論”的毛病,他主動要求去了國際通信標(biāo)準組織工作。“因為國際通信標(biāo)準組織是技術(shù)討論非常多的一個地方,從技術(shù)的角度來說,只有通過爭論才能最終找到最佳方案。”他說。

在標(biāo)準組織工作的6年,徐晧逐步“解鎖”自己的溝通技能。他常常舌戰(zhàn)群雄,有時候從早晨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,有時甚至同時跟200多人辯論。這中間,既表達一方技術(shù)的設(shè)計優(yōu)勢,還要能指出有的設(shè)計方案的不足之處。

對于如何在大規(guī)模的討論中據(jù)理力爭,清晰地表達自己的觀點,徐晧總結(jié)了兩條經(jīng)驗。第一,實事求是,必須“以技術(shù)為根本”,基于技術(shù)本身而非其他來做判斷。“如果設(shè)計的技術(shù)本身有不足之處,站不住腳,那么無論在任何情況下的任何爭辯都沒有意義。因為爭論之后別人遲早還是會發(fā)現(xiàn)技術(shù)的不足,這些爭論也只會是浪費時間。”第二,取長補短以達到最佳方案。因為沒有哪種單方面的勝利,會獲得最終的成功。

連接世界與中國

回顧目前職業(yè)生涯中所經(jīng)歷的幾次轉(zhuǎn)折,徐晧認為很多事情是因為有挑戰(zhàn)才值得自己去嘗試,“只要這個挑戰(zhàn)是值得的,我就會去做。”2017年6月,徐晧受命回到中國,出任高通中國公司研發(fā)負責(zé)人。他所負責(zé)的項目不僅限于無線領(lǐng)域,還包括人工智能、機器人,以及跟中國區(qū)其他各個團隊以及合作伙伴的溝通與合作。

一方面,中國已成為高通公司全球最大、最重要的市場之一,在中國的發(fā)展將在很大程度上影響高通在全球的成功。加大在中國市場的研發(fā)力度和深度,是高通毋庸置疑的選擇。另一方面,中國有大量無線通信技術(shù)方面的人才,更重要的還在于,中國的應(yīng)用創(chuàng)新正領(lǐng)先于全球市場。以物聯(lián)網(wǎng)為例,全新的應(yīng)用和應(yīng)用場景,正在極大激發(fā)和推進無線通信技術(shù)的研發(fā)進程。

高通首席執(zhí)行官史蒂夫·莫倫科夫(Steve Mollenkopf)曾表示,高通希望與合作伙伴攜手將5G商用提前到2019年實現(xiàn)。

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。

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。

該原型系統(tǒng)將采用多輸入多輸出(MIMO)天線技術(shù)并支持自應(yīng)模擬波束成形和波束跟蹤/導(dǎo)向技術(shù),而這些技術(shù)是在非視距(NLOS)環(huán)境和終端移動中實現(xiàn)穩(wěn)健且持續(xù)的移動寬帶通信所必須的。這一5G新空口毫米波原型系統(tǒng)中的很多技術(shù)都來自于高通的研究團隊。而毫米波技術(shù)推進的過程還需要整個產(chǎn)業(yè)鏈的共同努力,才可能真正地落地到應(yīng)用中。“中國的市場變化很快,也很新,有很多讓人興奮的地方。在5G和人工智能時代,中國會有更多的新興產(chǎn)業(yè)誕生以及垂直產(chǎn)業(yè)變革。只有在一線或者是身臨其境的情況下才會了解得更多。這是我想回來的原因。”徐晧說。

目前,高通大量補充了除通信和信號處理專業(yè)之外的研發(fā)人才,為人工智能和物聯(lián)網(wǎng)時代的到來做充足準備——在此之前,幫助中國的企業(yè)與合作伙伴作好準備,進而推動更多創(chuàng)新應(yīng)用的實現(xiàn),并將產(chǎn)生于中國的應(yīng)用創(chuàng)新帶到全球市場,是徐晧和他的中國研發(fā)團隊的使命。

徐晧認為,在未來,云計算、人工智能跟5G的結(jié)合,將為基于5G平臺的萬物互聯(lián)帶來更多的應(yīng)用場景,包括自動駕駛和智能家居等,這些新型應(yīng)用將給人們的生活帶來便利。而作為將接收、傳送、基站、手機、RF射頻等方方面面技術(shù)聯(lián)系在一起的通信領(lǐng)域,需要前所未有的能力,以便將涵蓋了軟件、硬件、系統(tǒng)、測試等各個環(huán)節(jié)的工作做好。

據(jù)《5G經(jīng)濟》報告顯示,到2035年,5G將在全球創(chuàng)造12.3萬億美元經(jīng)濟產(chǎn)出。

作為5G核心技術(shù)的“發(fā)明者”之一,徐晧希望有機會再一次證明自己的選擇——幫助高通與中國的合作伙伴在5G、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能時代締造輝煌。


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