高通季庭方：聚焦5G，研究6G，以突破性發(fā)明開拓?zé)o線通信技術(shù)的未來(lái)

　　高通公司(Qualcomm)高級(jí)工程總監(jiān) 季庭方博士

　　過(guò)去的幾代無(wú)線技術(shù)實(shí)現(xiàn)了人與人的連接以及人與互聯(lián)網(wǎng)的連接，而5G將實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)。然而，想要讓新一代無(wú)線技術(shù)超越智能手機(jī)的應(yīng)用范疇，卻不能一蹴而就——這需要一些獨(dú)創(chuàng)性。高通公司高級(jí)工程總監(jiān)季庭方博士發(fā)明了解決該問(wèn)題的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，為無(wú)數(shù)新終端和新行業(yè)應(yīng)用5G鋪平了道路。

　　季庭方博士2003年加入高通并開始研究從CDMA過(guò)渡到OFDM(正交頻分復(fù)用，可以實(shí)現(xiàn)多載波傳輸)的蜂窩系統(tǒng)。在此后的十年時(shí)間，他取得了一系列技術(shù)突破，涉及多個(gè)OFDM和4G連接關(guān)鍵組件的設(shè)計(jì)、算法與標(biāo)準(zhǔn)。

　　其中，可擴(kuò)展參數(shù)集是季庭方發(fā)明的最引人注目的突破性技術(shù)之一。2014年，他開始研究如何讓5G適用于智能手機(jī)以外更多終端和應(yīng)用的技術(shù)與方法。他通過(guò)設(shè)計(jì)了統(tǒng)一的子載波間隔指數(shù)擴(kuò)展公式實(shí)現(xiàn)了可擴(kuò)展的OFDM參數(shù)配置，并以此來(lái)連接廣泛多樣的終端，讓蜂窩連接可以以超高效率延伸至手機(jī)之外復(fù)雜性頻譜的兩端——從超低功耗物聯(lián)網(wǎng)(IoT)傳感器，到超低時(shí)延高吞吐量的虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)眼鏡。這大大地提升了5G硬件和工程效率，為5G快速擴(kuò)展至那些尚未實(shí)現(xiàn)連接的行業(yè)創(chuàng)造了條件。

　　今天，季庭方博士繼續(xù)領(lǐng)導(dǎo)著高通公司最大的研發(fā)團(tuán)隊(duì)之一，致力于實(shí)現(xiàn)最新的無(wú)線技術(shù)突破。他一方面仍聚焦5G，同時(shí)也在研究6G蜂窩技術(shù)。為了更多地了解他的發(fā)明、他對(duì)未來(lái)無(wú)線通信技術(shù)的思考，以及如何能夠成為發(fā)明者，我們與他進(jìn)行了深入交流。

　　當(dāng)職業(yè)生涯開始時(shí)，你是否曾想過(guò)自己會(huì)成為擁有諸多發(fā)明的發(fā)明家？

　　“當(dāng)從密歇根大學(xué)取得博士學(xué)位時(shí)，我知道自己將會(huì)從事一些有意思的工作。無(wú)線領(lǐng)域曾出現(xiàn)過(guò)眾多的技術(shù)進(jìn)步。但對(duì)于發(fā)明，我確實(shí)沒(méi)想過(guò)自己有一天會(huì)擁有數(shù)百項(xiàng)發(fā)明。實(shí)際上，我父親曾擁有一項(xiàng)發(fā)明，當(dāng)時(shí)我覺(jué)得非常了不起，我常想，‘我的爸爸太偉大了。他擁有一項(xiàng)自己的發(fā)明。’如果那時(shí)你告訴我，現(xiàn)在的我擁有800項(xiàng)專利，那會(huì)讓我感到很震驚的�；蛘哒f(shuō)，簡(jiǎn)直不敢奢望。”

　　你如何看待自己保持的發(fā)明紀(jì)錄？

　　保持這樣的發(fā)明節(jié)奏，是綜合諸多因素的結(jié)果。首先，我很幸運(yùn)地能在高通公司工作。高通始終處于無(wú)線通信的最前沿。如果你所處的領(lǐng)域大多數(shù)問(wèn)題都已經(jīng)解決，那么就很難再有新的發(fā)明。但在高通，我們始終都在應(yīng)對(duì)以前無(wú)人解決的問(wèn)題。

　　其次，至少在我看來(lái)，與你合作共事的人很重要。在高通，我們擁有頭腦風(fēng)暴的文化。人們可能會(huì)好奇，我們?yōu)槭裁从腥绱硕嗟臅?huì)議，但正是這些會(huì)議讓發(fā)明的過(guò)程如此特別。它讓人們思考和交流信息，碰撞出思想火花。

　　最后，永不放棄。我是一個(gè)很執(zhí)著的人。對(duì)我而言，成功也許不是常態(tài)，但只要你愿意更進(jìn)一步、做更多努力，那么你總是可以學(xué)到更多。對(duì)于如何不斷發(fā)明，這也是我能想到的最佳建議。順便提一下，我說(shuō)到的這800項(xiàng)專利并非我一個(gè)人的發(fā)明，而是我們團(tuán)隊(duì)的成果。正如我說(shuō)過(guò)，碰撞出思想火花需要一個(gè)致力于提出解決方案并形成專利的工程師團(tuán)隊(duì)，我為此倍感自豪。

　　可擴(kuò)展參數(shù)集從構(gòu)思到實(shí)現(xiàn)用了多長(zhǎng)時(shí)間？

　　這用了幾年時(shí)間。最初，我們重點(diǎn)關(guān)注可擴(kuò)展性。我們有近一年時(shí)間處于構(gòu)思階段。當(dāng)我們進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)化階段，并與其他人交流我們的想法時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)了新問(wèn)題。因此，我們?cè)谝延锌蚣艿幕�礎(chǔ)上，又花了一年時(shí)間敲定最終細(xì)節(jié)。

　　例如，對(duì)于后向兼容，它意味著你還需要讓設(shè)計(jì)適應(yīng)一些老舊技術(shù)。你需要增加五花八門的特性，真正讓其適用于更多的用例。起初我們?cè)谠O(shè)計(jì)5G時(shí)，形成了擁有優(yōu)美時(shí)域和頻域的全面可擴(kuò)展設(shè)計(jì)——這些是我們從設(shè)計(jì)的角度出發(fā)需要考慮的維度。但最終，實(shí)際上形成標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容大約是我們所設(shè)計(jì)的特性的一半。

　　我們放棄了一些可擴(kuò)展性，這是因?yàn)橛袝r(shí)我們必須做出犧牲，以適應(yīng)其他實(shí)際限制因素。但盡管你放棄了一些很純粹、很漂亮的設(shè)計(jì)，但最終實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)規(guī)模等益處。這就是權(quán)衡取舍，這也是一個(gè)很漫長(zhǎng)、很復(fù)雜的過(guò)程。

　　目前你對(duì)哪些其他通信技術(shù)感興趣？

　　通信本身是從一點(diǎn)向另一點(diǎn)傳輸信息。盡管5G已經(jīng)部分地實(shí)現(xiàn)了這樣的效果，但如果我們想利用我們周圍的電磁波或信號(hào)做一些通信以外的事情，比如位置定位，我們做得還不夠。

　　你可以利用這些電磁信號(hào)來(lái)解決物理世界中的問(wèn)題。這不僅是傳輸信息比特，也可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線感知和計(jì)算機(jī)視覺(jué)。我們希望它能夠在感知環(huán)境、但不犧牲隱私的情況下，與影像技術(shù)形成互補(bǔ)。我認(rèn)為，這是我們可以在通信領(lǐng)域的下一個(gè)代際完成的事情。

　　你對(duì)其他發(fā)明者有何建議？

　　你需要?jiǎng)邮肿�，你需要大膽想。這兩件事有時(shí)相互矛盾，但對(duì)于發(fā)明，你確實(shí)需要兩者兼顧。如果你只是埋頭苦干，那你可能會(huì)忘記大局，可能會(huì)陷得太深。但如果你只是空想，將會(huì)過(guò)于膚淺，無(wú)法做出任何實(shí)際的東西。

　　對(duì)于發(fā)明家，我鼓勵(lì)每個(gè)人都要有一套比較平衡的方法，不要害怕動(dòng)手實(shí)踐。在我們這個(gè)領(lǐng)域，大家做模型、搞模擬，并根據(jù)需求花費(fèi)大量的時(shí)間敲代碼。但你也需要自問(wèn)，“我在解決什么問(wèn)題?”，“它確實(shí)是需要解決的問(wèn)題嗎?”如果某一領(lǐng)域已經(jīng)存在足夠多的解決方案，那你可能需要尋找不同的領(lǐng)域來(lái)探索。

　　有些年輕人對(duì)科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)(STEM)領(lǐng)域感興趣，并且好奇成為發(fā)明家會(huì)是什么樣，你會(huì)對(duì)他們說(shuō)什么？

　　有時(shí)候我會(huì)思考應(yīng)該對(duì)我的孩子們說(shuō)什么。我有兩個(gè)女兒，她們有時(shí)問(wèn)我，“我長(zhǎng)大了應(yīng)該做什么?”我無(wú)法給出合適的答案。每個(gè)人都是有著不同喜好的獨(dú)特個(gè)體，喜歡和討厭不同的東西。但在我看來(lái)，科技的確在改變社會(huì)�；仡欉^(guò)去的100年，人類取得了巨大的進(jìn)步。我們的社會(huì)中存在著一種反饋循環(huán)(feedback loop)，在這個(gè)循環(huán)中，發(fā)明會(huì)帶來(lái)更多的發(fā)明，而這些發(fā)明又在快速地改變著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)。其核心是科技改變我們的世界。

　　年輕人經(jīng)常說(shuō)，“我感到無(wú)聊”。而總的來(lái)說(shuō)，科技領(lǐng)域永遠(yuǎn)都不會(huì)讓你覺(jué)得無(wú)聊。每天都有新問(wèn)題需要解決，如果你是一位發(fā)明家，那么你就要嘗試創(chuàng)造新發(fā)明。如果你是小孩子并且想避免無(wú)聊，那就來(lái)學(xué)習(xí)科技吧;當(dāng)你65歲時(shí)，你仍然會(huì)繼續(xù)在科技領(lǐng)域鉆研。有很多比我年長(zhǎng)的同事，他們一直在堅(jiān)持學(xué)習(xí)新東西。我們總在討論令人興奮的新問(wèn)題和新解決方案�？萍即_實(shí)是值得你畢生專注的領(lǐng)域。