网易财经周报

王江舟院士谈5G:中国的设备领先,美国在芯片称霸

网易财经周报 https://www.wangyice.cn 2021-03-09 00:49 出处:网络 作者:[db:作者]编辑:@河南在线
采写|章剑锋 出品|网易科技《科学大师》栏目 “重大事件往往催生技术的创新和突破。为了确保我们国家5G发展在全球的领先优势,我们要坚持既定的目标去发展5G、建设5G。”

采写|章剑锋

出品|网易科技《科学大师》栏目

“重大事件往往催生技术的创新和突破。为了确保我们国家5G发展在全球的领先优势,我们要坚持既定的目标去发展5G、建设5G。”

新冠肺炎疫情发生初期,王江舟院士有一个担心,就是5G发展速度会不会因为疫情而受到影响。

远程医疗、远程教育和办公、红外热成像测温、5G+云直播、5G网联无人机、自动化工厂等,在疫情期间,一系列的5G应用场景出现(通信世界网),使一直以来还没有实现应用落地的5G技术忽然间放出异彩,让人不得不对其所具备的发展潜力刮目相看。

从国家层面来看,3月初几次会议均提出要加快发展5G网络、数据中心等新型基础设施建设进度,而各地政府也纷纷推出政策,公布2020年5G发展目标(中国经济时报),“新基建”一词火了。

对于5G发展受阻的担忧似乎没有必要。注意到这个形势的王江舟转而相信,疫情非但不大可能打乱发展,反而能够推动5G落地。

王江舟院士谈5G:中国的设备领先,美国在芯片称霸

王江舟是一位国际顶尖的通信工程专家,现在英国肯特大学担任终身教授(诺贝尔文学奖得主石黑一雄、《指环王》中的“精灵王子”奥兰多.布鲁姆、知名的中国女外交官傅莹等人都是这所学校的校友)。2017年,王江舟当选为美国电气与电子工程师学会会士(IEEE Fellow),2018年,当选为英国皇家工程院院士。

英国皇家工程院是英国工程学界最高科研机构,它由王室颁布皇家特许状而成立。院士中包含了各个领域最杰出的工程科技专家。王江舟介绍说,之所以要冠上“皇家”二字,不光是因为代表了这是英国最重要的科研机构之一,且王室里的重量级人物,如女王的丈夫菲利普亲王或者儿子查尔斯王子,有时也会出席工程院的重要活动,体现出国家的重视。

王江舟院士谈5G:中国的设备领先,美国在芯片称霸

(时任英国皇家工程院院长Dowling院士向王江舟颁授新当选院士状,2018年)

王江舟从事通信研究三十多年。英国皇家工程院的官网中介绍,他在从2G到5G的几代移动通信工程技术发展中,做出了杰出的贡献。他的开创性研究——在无线移动通信中的信号检测和多址技术的发明和创新,在全球通信行业中被广泛采用。

如今,王江舟和他的团队已经开始6G的研究工作,他们与国内的政府部门及科研机构也保持着密切的合作关系。

因为新冠肺炎疫情发生,王江舟原本计划春节后回中国交流访问的行程安排被打断了。本次接受网易科技《科学大师》记者独家专访时,他人正在英国。那里是王江舟的长期工作和定居地。

王江舟的老家,是湖北省黄冈市的黄梅县,黄冈紧邻武汉,这个市在中国新冠疫情期间,累计确诊病例数为2907例,以数字来看,在全国排序第三位,和武汉市(50005例)中间只隔着一个孝感市(3518例)。

王江舟的母亲和其他亲人都在国内生活,据他说,这次疫情期间在国内的家人都安然无恙,黄梅本地亲属的状况也安好。

在中国疫情趋向缓和的同时,新冠病毒却在全球大面积传播,欧洲也是受到疫情困扰的地区之一。王江舟所在的英国,确诊病例数不断增加,不过王江舟的语气一派轻松,并没有表现得焦虑。

“还不算严重,不像其他的欧洲国家,像意大利、西班牙、德国、法国都很厉害了,英国跟他们比还算少的。”

中国舆论很是操心英国,一度为他们提出的“群体免疫”说法而感到不可思议,以为疫情中的英国情形该当是多么十万火急,但王江舟告诉《科学大师》记者,实际情况并不是这样,周边英国人表现相对平静,政府没有下令封城。

“在我们这里很少见到有人戴口罩”。王江舟说,这方面的新闻成了同事间主要的聊天话题,不过,“大家没有想要戴口罩来预防。”

尽管应对心态和机制在不同国家表现有所不同,但无人能否认,新冠肺炎当前已经是全球性的健康挑战。因而我们的采访也难免涉及当前这一次突发公共卫生事件。而在本职专业方面,王江舟也和我们分享了在这一次疫情中派上了大用场的5G通信的发展形势和问题,包括通信巨头华为所面临的外部挑战。

王江舟院士谈5G:中国的设备领先,美国在芯片称霸


以下为专访内容:

1,5G网络可以应对疫情带来的流量压力

《科学大师》:自从鲍里斯首相呼吁民众在家办公后,英国境内通信网络发生故障,陷入瘫痪状态,欧洲网络据说也面临类似压力,这是疫情带来的空前的一种压力么?可以更好地应对这种突发状况么?

王江舟:几天前,我听说过英国有些用户手机打不通电话,但问题很快解决了,可能是连接几个不同移动网络的设备出现故障,这应该是偶发事故,与网络拥堵没有关系。虽然很多人在家上班,开视频会议或者玩游戏,这主要是通过WiFi上固网,有线业务量增加不少,但移动部分的业务量反而有所下降。当然,在家上班和网上上课,会造成很多人同时上网,网络业务量增加很多,尤其是视频,对通信服务商是一大挑战。通常我们的网络设计容量比平常高峰业务量(晚上7,8点)要高出不少(百分之几十)。但一旦突发业务量增加很多,超过网络设计容量,必定会造成网络堵塞甚至瘫痪。

英国的几大移动运营商目前主要是用4G,3G也在用。在英国,很多固网终端接入设备仍然使用传统的技术,容量不大,对传输高清视频是一大挑战。如果直接釆用5G移动通信,能解决这个问题。直接釆用5G还可以分流,让一部分固网业务只需要在移动网络中流动,减轻固网的负担。

2,5G应用要全面落地,起码还得再等5年

《科学大师》:这次中国疫情防控中,5G技术据说有着不错的发挥,您有关注么?

王江舟:我本人一直在做5G方面的研究,5G具有高带宽、低时延、大容量的特点,在疫情防控中确实有很多新的应用场景,比如说5G高清视频方面,5G+远程会诊、远程查房、5G+无人机,还有远程医疗。比如说现在很多学校都不开学了,都是通过远程教育。很多的雇员在家里上班,有远程办公。这也就使5G技术的优势显现出来了。

作为新一代通信技术的核心驱动,5G太重要了。它在各个垂直行业会有很多的应用,也会培育出很多新的经济增长点。比如说以后的5G能够满足自动驾驶、智慧农业、智慧城市、无人机、机器人等应用,它不是一个普普通通的通信技术,而会变成基础设施。所以我也同意这样一种看法:以前大家觉得5G技术虽然好,但不知道它应用场景和潜力在哪里。这次疫情发生之后,很可能会进一步促进和推动它在中国的落地,大家也能够发现它的很多可应用的空间。

王江舟院士谈5G:中国的设备领先,美国在芯片称霸

《科学大师》:5G的概念虽然很火,但在国内看起来还是处于一个非常初期的阶段,在英国或者说在欧洲等地区,也差不多是处在同一阶段吧,并没有普遍应用?

王江舟:国外现在也是处于初期阶段,我们参加了多个研究项目,有欧盟的项目,也有英国的项目,我认为相关的应用可能还要等几年。拿每一代移动通信技术从发展到成熟需要10年时间来看,大致都有这么一个阶段,技术刚开始不是很成熟,只能够解决一些初步的应用。慢慢提升到后面,就会满足更多的应用,因为后期网络速度更高了。

5G技术也是,可能前5年的应用场景会少一些,随着技术慢慢完善、网络速度提升、容量增加,到后5年,应用场景会更多一些,也就是说很多的应用场景可能要到后5年才会有。

《科学大师》:5G技术要应用普及,面临的挑战是什么?

王江舟:5G面临的具体挑战还是很多的,第一个就是大规模天线规格的局限性,5G基站要采用大规模的天线阵,不是像现在几个,是需要几十个甚至几百个天线,能够快速准确地捕捉多个终端用户的信号,还要考虑如何降低基站接收终端反馈信号的功耗、能耗问题。大规模天线的信号波束形成后,要把像激光那样很窄的波束传出去,现在的算法还比较复杂。当天线数成倍增长的时候,信号处理上的完成需要很长的时间,时延增加,就会导致很多业务不能进行,因为5G很多的应用场景都是低时延的场景。怎么简化复杂的算法,怎么进行资源调度,怎么优化网络,都是需要解决的问题。

第二个问题就是大区域覆盖问题,在人口很密集的地方,5G难以做到密集覆盖,就会产生很多的问题。有些地方建5G的基站,覆盖的面比较宽,网络的延迟就会比较大。传输时间长了,应用上就会产生问题。

还有一个,在很多地方4G跟5G的网络是混用的,夹在一块,就会产生两个系统的转换问题。另外,各个大区和小区之间的多信号相互干扰、城市光纤网络的统一性差造成延迟、低频段微波和高频率毫米波的频率如何共存,这都是后面要解决的问题。

3,智能化是信息化发展的最终目标

《科学大师》:您的一个主张是说人工智能应用可以和移动通信融合起来发展,人工智能对5G的发展有什么样的帮助,怎么融合?

王江舟:很重要的问题就是要优化我们的移动通信网络,原来我们采用的都是传统的思路和优化方法,随着移动通信的快速发展,用户数越来越多,基站的天线数越来越多,移动网络越来越复杂,传统的方法就没办法优化这个网络。

人工智能是一个很重要的方法。就像谷歌的阿尔法狗下围棋,采用人工智能的办法,它的数据库里有几千万个棋谱,根据这个数据来训练、挖掘,寻找最佳的下法,所以机器下围棋不会犯错,人难以下过机器。

5G+人工智能有很大的应用空间,比方说天线阵的信道信息提取,与用户数和天线数呈指数增长,非常复杂。我们可以采用人工智能的办法,从先验知识中通过机器学习来训练,简化天线阵的信道信息提取。

网络优化方面,也可以利用用户的移动图形信息。打个最简单的比方,不同的基站覆盖的地区和人流会不一样,有的地区白天用户数多,晚上少,而有的地区相反,基站就可以根据这些预先知道的信息来优化网络。人工智能技术的目的,一方面能将网络优化得很好,提高性能,另一方面,就让整个的方法简单化了。

人工智能和5G融合的研究,我们在这方面也在做,这是比较新的探索。我的一个看法是,人工智能可能5G能够用一点,但是到以后的6G就非常非常重要,就能广泛应用。

王江舟院士谈5G:中国的设备领先,美国在芯片称霸

(王江舟与著名信息学家、美国国家科学院、工程院院士珀尔(H. Vincent Poor)教授,2015年)

《科学大师》:可以理解为智能化是移动通信的一大趋势吗,信息化和智能化并不是一回事情?

王江舟:以前我们讲信息社会,信息化实际上就是一个数字化,就是传统业务中的流程或数据通过计算机信息系统来处理,来提高工作效率。而智能化是一大步的跃升,不仅仅是用它来处理流程提高效率,还要让它变得很聪明,像人一样具有感知的功能、思维和判断的功能,还有学习和执行的功能,让它能做决策。所以我觉得智能化是信息化最终的一个目标,也是发展的必然趋势。而人工智能就是一个典型的由信息化到智能化转变的主要途径,让机器能够完成一些通常需要人类智慧才能完成的复杂技术和任务。

《科学大师》:现在5G还没有普遍应用,一个现象是大家就已经在做6G的研究,包括您本人在内,为什么这么超前?

王江舟:5G对很多应用只是一个初步,有一些应用可能5G也做不了。因为有些应用,比如说虚拟现实、增强现实,它需要很大的带宽、很高的速度,可能5G都不能满足这么大的容量。但是这个应用前景我们已经看到了,可能需要6G来做。所以我觉得6G是很重要的,中国现在5G是领跑,但是这个领跑也就是这么几年时间,6G也应该赶快研究。

6G也是我们移动通信从信息化走向智能化的一个很重要的阶段。到6G时代,整个网络就会走向智能化,有很多更高阶的应用出现,比如说我们的频段,现在5G发展(10年周期)的前面5年可能就是采用微波,到后面5年可能采用毫米波,到6G可能要走到太赫兹,频段还要高至少10倍,可能还要采用可见光通信。6G的速度可能比5G要高10倍到100倍。所以现在着手6G的研究,很重要,早一点打下基础,开发一些知识产权,对后期的发展会非常有利。

4,中国5G领先,美国底子也很厚

《科学大师》:站在国际层面来看,中国在5G技术上的表现怎么样?业界的一个说法是我们处在领跑地位?

王江舟:亚洲的中、日、韩三个国家,提供5G商用服务都是很早的,都在积极推动,我觉得三国同属于第一梯队,欧洲跟美国,稍微晚了那么一点点。这是一个方面。

更主要的领跑核心是在标准化上面。现在全球就一个标准,谁唱主角、谁牵头,很重要。中国在5G国际标准化制定工作中起到非常重要的作用。在国际通信行业标准化组织3GPP中,国内很多企业都在参与,像中国移动、联通、电信、华为、中兴,OPPO等。在大的标准里面,还有很多子标准。每家企业都可以在子标准中提出技术方案,中国的企业对国际化的标准制定起到非常重要的推动作用,因为全球的标准只有一个,你能不能主导就很重要了。现在的5G国际标准中,就有很多来自中国的提案。

如果你提出的方案得到通过,变成正式的全球标准的一部分,你就有了技术优势,因为你有了相应的专利,你就能领先和主导。通俗来讲就是这样。

《科学大师》:为什么强大如美国,在这方面反而落后了呢?

王江舟:美国在5G方面推动的确慢了一点,政府投入比较少,也没有什么设备商,两大服务商比如说AT&T、Verizon,也不像中国移动那么积极进取,比较被动。最积极的可能就是一个高通公司。像苹果手机作为终端商,他们就是把手机做得很好,但是对于网络技术、无线传输技术,参与得比较少。所以他们不在第一梯队,这跟整个国家的大环境可能有一定关系,他们原来在国家层面就重视不够。

王江舟院士谈5G:中国的设备领先,美国在芯片称霸

(王江舟与美国高通公司时任总裁Jacobs博士,2015年)

当他们发现这个问题,也在发力,现在美国本土有一种玩笑式的说法,说他们5G不搞了,直接就跳到6G去了。

当然,美国整体的实力还是很强的,底子还是很厚的。涉及到5G技术,很重要的一点就是要用到方方面面的芯片,在这上面,中国跟世界一流水平相比还有很大的差距。

因为最后我们要做5G的设备,比如核心网络的管理系统,需要计算芯片,也需要存储芯片,基站设备需要专用的管理控制芯片,手机也需要计算芯片、感应芯片。目前来讲,绝大部分芯片基本上是美国企业垄断的,他们在称霸世界。也就是说,我们中国在5G手机、通信系统设备方面的研发能力都很强,但是最基础和最基本的芯片技术,还是握在美国手中,国内还需要加把劲。

《科学大师》:美国实际上也是希望在5G上能够获得优势吧,这也是特朗普任内确立的国家战略之一,对吧?

王江舟:当然了,前一阵子他们不是给英国政府施加压力,要求不要用华为的技术嘛。英国首相就向美国政府提出一个问题,说你要求我不用华为,那你能不能告诉我,谁是最好的替代商,谁能够把华为替代掉?美国没有告诉英国答案。英国方面就说,既然你不能告诉我谁能替代华为,那你也不能怪我。所以美国也是很无奈的。

我不知道美国在5G上怎么能实现赶超,因为5G现在的全球标准就一个,不可能再改,美国也不可能自己另搞一个标准。在这个前提下,想要赶超,好像实现的可能性比较小。

《科学大师》:可能大家也关心,在移动通信这个赛道上,现在5G、后面的6G和7G,哪个国家可能会一直占有先机,保持老大的地位?

王江舟:我觉得中国会领先一段时间,还有亚洲的其他一些国家也做得不错。关键的因素还是因为中国企业有很多的被批准的标准提案。现在中国在5G标准里面被批准的标准提案总数是全球第一,而中国移动又是拥有被批准的标准提案最多的一家企业。中国整个科研水平已经相当不错,跟国家整体的强盛是有关系的,技术创新,参与企业多,所以人多马壮。

5,在华为的问题上,英国政府也受到很大的压力

《科学大师》:英国通信市场和华为的关系怎么样?

华为好像在英国占有的市场份额很大。

王江舟:华为在英国占的市场份额是第一,英国的几大运营商中,都在用华为的技术跟产品,尤其是Vodafone(沃达丰),他们最大的设备提供商就是华为,华为给他们提供很多的移动设备。在4G移动通信中,华为在英国已经占有很大的份额,包括了设备和核心网。

因为华为的产品跟其他设备商比,价钱便宜,性能又比较好,服务又好,所以获得英国的运营商青睐。相对其他的国家,英国比较温和,他们更注重哪个产品好不好,是不是物美价廉。

在当前的国际政经环境下,英国企业还是喜欢华为,我们跟几家运营商都有打交道和合作,能够感受到这一点。他们公开讲过,华为能从端对端提供服务,能提供完整的一个解决方案。

当然,现在英国也是迫于某些方面的压力,比如说5G核心网,英国政府已经决定不能用华为。但是其他的部分,比如说射频部分、天线部分,不涉及到核心网,只涉及到无线通信这部分,可以继续采用华为的设备,所以我觉得华为在英国还是有很大的发展空间。

《科学大师》:我们普通公众可能不了解,您提到的这个核心网和无线通信部分,有什么样的差异?

王江舟:电信网络是这样,有核心网络部分,有无线传输部分。涉及到所有的数据,都要到核心网里处理,这就像人的脑袋一样,因为人的身体除了脑袋,还有手、脚四肢。无线传输部分,只是涉及到传输,属于四肢,不涉及到脑袋。

基本上说,英国迫于压力,脑袋这部分要用别的公司的产品,其他的四肢部分,可以继续用华为。核心网这一块,英国能用的是其他几个欧洲的设备商,比如说诺基亚、爱立信,因为在技术上现在大家都是用统一的一个标准,都差不多,所以基本上这些设备都是兼容的。

《科学大师》:您怎么看华为在英国本土后续的发展形势?

王江舟:我觉得这个(被排挤的)可能性比较小,就是一些政客迫于压力,可能会考虑某些方面的因素,比如希望华为市场份额越小越好,最好变成没有。因为英国业界很多都喜欢华为,他们没办法排挤。

现在既使英国讲了核心网部分不用华为,非核心网继续用华为,美国还是感到不满意。美国的意思是说你一点都不能用。英国政府觉得这没道理。现在我知道的是,在英国通信的核心网部分和非核心网部分,两边的业务收入差不多是一半一半,所以既使只考虑非核心网部分,华为的发展空间还是很大的。再过几年,目前的气侯过去了,说不定核心网部分也可以考虑。

《科学大师》:英国为什么会受到美国的压力?

王江舟:美国政府暗示要暂停美国跟英国的贸易谈判。英国现在退出欧盟,下面一个很重要的计划就是要跟美国谈贸易协定。现在美国把这个事儿作为一个关卡,给英国施加压力,要求英国重新考虑对华为的决定,但是最终怎么样,现在还不清楚。因为在贸易谈判方面,英国还需要求到美国,美国市场大。

6,合作比不合作要好

《科学大师》:国际形势的变化,华人科学家群体的处境也很受关注,您早在上世纪80年代就出国了,对这个问题应该有切身感受吧?

王江舟:我在欧洲、美国都待了很多年,我在英国生活到现在已经快15年了。应该讲,入乡随俗,融入没有什么困难。目前的情况,我相信是暂时的,慢慢会好起来。在学术界和工业界,我认识不少美国朋友,大家还是希望多交流,他们自己有亲身体会,合作比不合作要好。尤其是我们做5G研究,属于工程类的项目,更需要团队合作,不能单干。而我们华人科学家在英国社会里,还是蛮受欢迎的。至少从我们大学来讲,华人勤奋工作,不爱惹事,也不爱抱怨,工作做得又好,当然人家会欣赏你。

《科学大师》:那您入选英国皇家工程院的院士,进入主流工程学界,这个过程顺利么?

王江舟:英国皇家工程院的华人院士不太多,入选是有难度。我本人有幸第一次就被选上了。很荣幸我的工作得到认可。从我经历而言,应该说英国有很好的学术包容性、公正性。我所在研究环境和团队也给与了极大支持。

7, 要集中精力搞原始创新,不要拼论文数量

《科学大师》:英国这边的院士评选看重候选人的论文多一点,还是更看重科研含金量多一点?

王江舟:我现在是英国皇家工程院院士筛选委员会委员。英国皇家工程院很看重院士候选人在工程专业领域的影响,就是看你的研究和发明,在工程方面产生了多大的影响,是否被广泛采用,甚至是否被全球性采用。他们很看重这种实际的、真正的应用价值。论文当然也会看一下,但绝对不会说,谁发表的论文多就评谁当院士,不是这样。

科学大师:中国在这次疫情期间也要求科学家们把论文写在祖国大地上,并出台政策,不再把论文发表数量作为科研人员职称晋升的指标,应该讲这与国外的做法有所接近吧?

王江舟:这样做肯定是对的。在英国,对科研人员的评价是综合的,更关注论文的质量而不是数量,尤其是工程学科,你需要能解决实际的工程问题,你的研究发明要能应用,这比写多少论文都更具实际影响力。

中国唯论文的现象,早期可能是因为科技比较落后,把论文看得重一点,也没错。但是走到当前阶段,各个方面发展很快,就不能还像以前那样评价科研工作。我们要更强调原始创新,要让科研人员把精力更多花在真正的研究上,而不是为了去拼论文数量。这对国家科技的长远发展非常重要。

0
南阳新优媒 新优媒 中国商会新闻网 优媒问答社区 光彩商圈 海内青年网 广东财富日报 华南商业网 华中资讯网 风讯财经 搜狐中文网 新讯财商网 凤凰资讯在线 中原商讯网 和讯财经网 网易财经周报 华夏资讯网 商海中国网 人民商海网 新华国际网 央视新媒网 九州经济网 神州新闻网 光明中土网 环球资讯网 办公资讯网 南方财贸在线 信讯网 大邦网 中汉网 百创网 广创网 汉光网 海天网 三九头条网 区块链技术 区块链服务 区块链开发 区块链解决方案 区块链咨询 区块链应用场景 区块链底层平台 区块链公司 智能合约开发 NFT开发 区块链平台搭建 区块链溯源 区块链+供应链 大蜡烛资本 大蜡烛 大蜡烛基金 Big Candle Capital Big Candle Fund BCC