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他助力中国押注Sub-6G, 不跟随美国, 最终让中国5G技术成全球第一

  • 日期:2019-10-22 18:36:18
  • 来源:互联网
  • 编辑:小优
  • 阅读人数:421

如果要说到5G,华为是绕不开的存在,华为的5G核心专利全球第一,而这背后,都离不开一个人—华为首席专家童文。

童文可以说颇为神秘,最近一次他出现在新闻里还是因为去年荣获了IEEE无线杰出行业领袖奖,用以表彰其在5G通信技术中的创新与对移动通信行业的贡献。

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尽管今年iEEE在华为事件中并不光彩,但是这个奖项含金量还是很足的,其每年公布的“杰出行业领袖奖”是旨在授予在工业与信息行业等领域取得重大突破性成果、在行业内具有创新能力领导能力的杰出专家。

童文2009年3月加入华为,当时全球电信及互联网领域曾经市值最大的加拿大北方电讯,在互联网的泡沫中巨人落幕,作为北方电讯的资深科学家,几家巨头通信公司纷纷向童文伸出橄榄枝。

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在那个3G鼎盛、4G尚在襁褓的和商客户一起探讨5G网络切片概念年代,在不少行业内的巨擘预言移动通信技术将止步于4G之时,童文选择加入华为,在很多人看来,这是一步险棋,因为当时的华为正在逆势启动5G研发。但童文所看重的恰恰是华为与众不同的勇气。

2013年,公司决定投资6亿美元用于5G研发,这是需要相当大的勇气的。”童文进一步解释说,“这6亿美元是什么规模呢?是和整个欧盟投入相当的规模。欧盟投入7亿欧元,使用时间还比我们多2年。可以说其余公司都没有像华为投入如此之巨大,且这么早便投入5G研发

2011年9月童文被授予华为首批Fellow特级专家,现为华为无线CTO兼5G首席科学家。此外他还是北电Fellow、IEEE Fellow、加拿大皇家工程院院。

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我们要知道,5G 时代定义了以下三大应用场景:

eMBB:增强移动宽带,主要面向3D/超高清等大流量移动宽带业务

URLLC:超高可靠超低时延通信,例如无人驾驶等业务(3G 响应为 500ms,4G 为 50ms,5G 要求 0.5ms)

mMTC:大连接物联网,针对大规模物联网业务。

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2016年11月17日,国际无线标准化组织(3GPP)87次会议的5G短码方案讨论中,中国华为公司主推的Polar Code(极化码)方案,从美国主推LDPC、主推Turbo2.0两大竞争对手中脱颖而出,成为了eMBB场景控制信道上行和下行的编码方案,而数据信道的上行和下行短码方案则归属高通LDPC码。可以说为华为后续的发言权打下了根基,意义非凡。

而华为主推方案能够入选5G标准,可以说离不开童文的贡献。

2008年,土耳其教授阿里坎发明Polar码,在理论上第一次逼近香农极限。一年后,华为开始研究5G。

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当时刚刚加入华为的童文将Polar码引荐给华为,与它的前辈相比,Polar码虽性能不俗,终究还停留在纸面,重金押注面临极大风险。但是华为还是采纳了童文的意见。

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那么5G到底有什么不同,5G的发展方向又是什么呢?由童文领导的华为5G研发团队最终提出了关键的两个方向:虚拟现实与万物互联。

对此童文解释说:“虚拟现实很好理解,4G的局限性是不能做高质量的通信,5G将极大增强人与人的通信。比如有一台高难度的手术,一个远在千里之外的专家没办法赶到现场,而通过虚拟现实技术他可以远程完成手术,如同在现场一样。有了虚拟现实或增强现实技术,有专项技能的高端人才将能发挥更大的作用。”

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而5G与4G的根本区别又是在哪里,如何在互联网的基础上再做更进一步的发展,童文在“万物互联”上找到了答案:

以前的互联网只是完成简单的信息交换,如果要通过网络控制远程的物理世界,比如,操纵无人驾驶汽车,就需要高可靠、低延时的控制。还是以自动驾驶为例,如果用4G网络,时速30公里的话,要完成拐弯或停车的指令大约需要四五米的预留距离;而5G网络可以做到1毫秒的时延、8厘米的误差。

万物互联是一个比生态链更加复杂的概念。万物互联就意味着,做汽车的必须要懂5G,做5G的也要懂汽车行业需要什么,这是两个产业链在相互作用。5G与另外一个产业的磨合、融合是最难的部分。而各个产业的数字化发展则为5G提供了巨大的机会。

童文认为,唯有5G的高可靠、低延时才有可能做到万物互联。尽管童文并没有办法预料到5G会撬动什么新行业的诞生,但是他知道撬动这些行业转型的支点必须要基于5G的两大特点—虚拟现实和万物互联。

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童文带领其团队对整个5G都做了全面的研发和技术攻关,包括空口、网络、终端,还有新的实现平台、技术、芯片等。目前,华为已经在5G空口、网络架构、频谱使用、基站实现等多个领域取得了突破性进展,主导完成了极化码、上下行解码等5G核心技术,华为的Polar Code(极化码)方案能够写入5G标准,童文可以说做出了卓越的贡献,他也因此成为了2016中国科学年度新闻人物,也是这次,童文才慢慢被人所了解。他本人如今更是拥有超过300篇美国发明专利。

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而我们知道,5G有两大方案,Sub-6G和毫米波,在最初的时候,因为美国Sub-6G已经被军事和卫星用途占据,短时间内无法腾出使用。而5G 毫米波所具备的频率充足、速度快等特点也让国际主流设备商纷纷在此布局。根据当时的报道显示,2017年,5G毫米波形势发展大好,当时中国面临一个选择,究竟是跟随美国还是选择当时很少人选择的Sub-6G。

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当时在童文的带领下,华为对Sub-6G段进行了大量的、完整的验证。 一支由80多名科学家组成的团队,连续实验了4年,在4个城市,来论证Sub-6G方案的可行性。同时也对毫米波频段进行了研究,再经过仔细研究之后,华为决定采用Sub-6G方案。

当时华为的选择遭到了西方的质疑,因为当时毫米波所在的LTE加上高频是未来的主流发展方向,然而华为坚持研发Sub-6G。当然,华为也预研了毫米波,两手抓两手才稳

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而在以后的5G建设发展中,毫米波遭遇到了困难,虽然短波长和窄光束的特性可以提高分辨率和传输安全性,但这也限制了传播距离。因为毫米波网络需要遍布在基站覆盖的整个区域中并保持不间断的连接,这样就会产生很高的基础建设的成本。毫米波很容易被墙壁,树叶和人体本身等障碍物阻挡,这进一步加剧了这一。毫米波在特定情况下可以覆盖较宽的范围,例如在树顶上方有平坦反射窗的大型建筑物中,但这对环境要求很高。

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而最早研发Sub-6G的华为也成为了全球5G的龙头,截至目前,华为在全球拥有60个5G订单,华为声明的5G SEP专利数高达2160个,远高于其他厂商,第二名的诺基亚5G SEP专利为1516个。华为的5G技术可以说领先了美国3年。

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中国的5G建设也因为采用了Sub-6G方案,而成为5G时代的领导者。专利数据公司IPlytics公司数据出炉,中国在5G标准必要专利、标准贡献度、参加标准会议人数上全方位领先美国。美国在 5G 领域起码落后中国 3 年!

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“今天人们提起5G,没有人会说华为是第二名,即便在早前的研究阶段,华为也处于绝对领导地位,这已经成为行业公认,这就是投入的回报。”童文不无自豪地说。

而深陷5G毫米波困局的美国,如今除了高通在苦苦支撑之外,虽然还处于第一梯队,但是很明显已经落后中国2-3年,最近华为、联发科、三星发布的5G集成芯片不支持毫米波就可以看出问题。

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华为在5G时代的崛起,很重要的原因之一是任正非对童文等科学家的信任。华为给了童文很大的权限和地位,华为分布全球的无线研究创新及标准体系由其牵头。这相当于把5G的技术研发和创新托付给了童文。

华为董事、高级副陈黎芳在今年3月的采访中提到,华为从2009年开始研发5G,到3月为止已经累计投入了超过20亿美金,拥有2500多项专利。目前在全球已经有50多个商用合同以及发出了超过20万个基站。而这背后有两个主要的负责人,她提到的第一个人就是童文。

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可以说是以童文为首的一批科学家把华为托上了5G领导者的宝座。

本文相关词条概念解析:

华为

华为技术有限公司(简称华为)是中国一家从事信息与通信解决方案的供应商,总部位于广东省深圳市。华为于1987年注册成立,业务范围涉及电信网络、企业网络、消费者和云计算。其电信网络产品主要包括通信网络中的交换网络、传输网络、无线及有线固定接入网络和数据通信网络及无线终端产品。2014年10月9日,Interbrand在纽约发布的“最佳全球品牌”排行榜中,华为以排名94的成绩出现在榜单之中,这也是中国大陆首个进入Interbrandtop100榜单的企业公司。2015年,评为新浪科技2014年度风云榜年度杰出企业。2016年,研究机构MillwardBrown编制的BrandZ全球100个最具价值品牌排行榜中,华为从2015年的排名第70位上升到第50位。8月,全国工商联发布“2016中国民营企业500强”榜单,华为以3950.09亿元的年营业收入成为500强榜首。8月,华为在"2016中国企业500强"中排名第27位。

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