宋潔

從牛氣沖天的大哥大，到能砸核桃的諾基亞，再到現(xiàn)在幾乎人手一部的智能手機(jī)，無(wú)線通信技術(shù)已經(jīng)深深改變了我們的生活及方式。自1989年我國(guó)第一部模擬蜂窩移動(dòng)電話系統(tǒng)建成并投入商用以來(lái)， 25年間，我國(guó)的通信事業(yè)經(jīng)歷了第一代、第二代和第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)，現(xiàn)在正大踏步邁入第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)，而且即將迎來(lái)5G時(shí)代的到來(lái)，用戶也越來(lái)越追求高速的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)體驗(yàn)。

目前，我國(guó)的手機(jī)用戶已超過(guò)10億，國(guó)家基站已達(dá)到200萬(wàn)以上，而且數(shù)量還在不斷增加，這些數(shù)據(jù)都直觀地呈現(xiàn)著無(wú)線通信所承載的負(fù)荷和需要消耗的巨大能量。在這種嚴(yán)峻的形勢(shì)下，“綠色無(wú)線通信”的概念應(yīng)運(yùn)而生。在全球范圍內(nèi)建立一個(gè)低能耗、低碳排放的健康通訊生態(tài)體系便成了全世界共同努力的目標(biāo)。

而綠色無(wú)線通信背景下的基礎(chǔ)通信，正是喬德禮一直關(guān)注和感興趣的研究。從“QoS時(shí)延限制下的無(wú)線通信”到“大規(guī)模陣列天線的傳輸設(shè)計(jì)”，都離不開(kāi)喬德禮的“綠色無(wú)線通信研究”。

通信事業(yè)的偶然選擇與執(zhí)著堅(jiān)守

談起當(dāng)年的專業(yè)選擇，用喬德禮的話說(shuō)，“出于偶然”。喬德禮從小就喜歡數(shù)學(xué)，在報(bào)考大學(xué)的時(shí)候也是沖著數(shù)學(xué)專業(yè)去的，而被哈爾濱工業(yè)大學(xué)電子信息工程錄取，是他的第二志愿。還好，電子和信息也是和數(shù)學(xué)脫不了干系的。2007年本科畢業(yè)后，帶著對(duì)專業(yè)濃厚興趣的喬德禮又走上了繼續(xù)求學(xué)之路。

2012年，喬德禮在美國(guó)內(nèi)布拉斯加大學(xué)電機(jī)工程讀完博士。在讀博過(guò)程中，喬德禮主要參與的是導(dǎo)師的NSF課題，當(dāng)時(shí)所做的研究主要建立在能效通信的基礎(chǔ)上，后來(lái)接觸時(shí)延限制下的無(wú)線通信，而把兩者進(jìn)行有機(jī)結(jié)合的模式，讓他們獲得了美國(guó)自然基金會(huì)的資助。喬德禮講，他們當(dāng)時(shí)主要還是在綠色無(wú)線通信和時(shí)延特性兩個(gè)背景下的研究。

2015年12月12日，剛舉行不久的巴黎氣候變化大會(huì)通過(guò)全球氣候新協(xié)定，各方要為控制全球平均氣溫較工業(yè)化之前升溫在1.5度以內(nèi)而努力，全球?qū)閷?shí)現(xiàn)“綠色低碳”作出各自貢獻(xiàn)。喬德禮認(rèn)為，新協(xié)定的達(dá)成，勢(shì)必進(jìn)一步推動(dòng)通信領(lǐng)域?qū)?jié)能通信的深入研究，從而進(jìn)一步減少運(yùn)營(yíng)商的碳排放，促進(jìn)綠色通信發(fā)展。

喬德禮介紹道，現(xiàn)今的多媒體、在線視頻數(shù)據(jù)越來(lái)越高。思科最新的網(wǎng)絡(luò)流量統(tǒng)計(jì)顯示延遲受限的移動(dòng)視頻占比已超過(guò)50%，且占比持續(xù)增長(zhǎng)，同時(shí)IP語(yǔ)音通信（VOIP網(wǎng)絡(luò)電話）等實(shí)時(shí)應(yīng)用在全球流量中的占比也在穩(wěn)定增長(zhǎng)。對(duì)于此類通信來(lái)說(shuō)，時(shí)延是一個(gè)重要的考慮因素，也是用戶重要的服務(wù)體驗(yàn)指標(biāo)。而現(xiàn)有的通信基礎(chǔ)研究大多都沒(méi)有考慮到QoS（Quality of Service，網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量，比如時(shí)延、信干比、誤碼率等）相關(guān)的問(wèn)題。

而近些年來(lái)，我國(guó)對(duì)于綠色無(wú)線通信的研究也更加重視。2012年，我國(guó)已經(jīng)啟動(dòng)了通信領(lǐng)域能效方面的國(guó)家基礎(chǔ)研究項(xiàng)目，如“973”項(xiàng)目、“863”項(xiàng)目等。而喬德禮把綠色無(wú)線通信和時(shí)延性兩者創(chuàng)新結(jié)合，進(jìn)行“QoS限制下的綠色無(wú)線通信研究”將可以很好地彌補(bǔ)現(xiàn)有研究的不足。降低能耗、提高數(shù)據(jù)傳輸率的綠色無(wú)線通信研究將對(duì)下一代通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供重要參考價(jià)值。

除此之外，喬德禮對(duì)大規(guī)模天線系統(tǒng)技術(shù)的研究也頗感興趣。據(jù)喬德禮介紹，未來(lái)對(duì)流量有著強(qiáng)烈需求，業(yè)界對(duì)下一代無(wú)線通信系統(tǒng)的研究均已進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)化研究階段，目前業(yè)界普遍認(rèn)為到2020年左右，5G通信系統(tǒng)將進(jìn)行商用。關(guān)于下一代的無(wú)線通信系統(tǒng)，工信部發(fā)布的《中國(guó)制造2025》規(guī)劃中，大規(guī)模天線系統(tǒng)技術(shù)研究已被列為新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)下的重點(diǎn)技術(shù)之一。在大規(guī)模天線系統(tǒng)下，很多研究問(wèn)題將很不一樣。而現(xiàn)有的研究多與容量相關(guān)，針對(duì)的主要是信道質(zhì)量相對(duì)較好的用戶，而系統(tǒng)的邊緣用戶、高速移動(dòng)用戶及廣播信道等則很少涉及，同時(shí)能耗的分析還不完整，適用于FDD系統(tǒng)的傳輸方案還不完善。

面對(duì)種種問(wèn)題，喬德禮深知此領(lǐng)域還存在很大的研究余地，進(jìn)行相關(guān)研究將會(huì)對(duì)學(xué)術(shù)界及業(yè)界產(chǎn)生重要影響，而他正走在這條路上。

從求學(xué)到科研，一直走在“認(rèn)真”的路上

說(shuō)到求學(xué)，喬德禮很認(rèn)真地提到一個(gè)人，他口中的“姚叔”。從讀大學(xué)再到出國(guó)讀博，喬德禮說(shuō)這一路都離不開(kāi)姚叔的支持。喬德禮是特困生，在他看來(lái)，如果沒(méi)有“中國(guó)好人”淮北順達(dá)商貿(mào)公司姚勇的幫助，他根本讀不起大學(xué)，即使讀完也會(huì)很快找工作掙錢還助學(xué)貸款，對(duì)出國(guó)讀博做自己喜歡的研究更是完全不敢想的事。十年求學(xué)路，喬德禮滿懷感恩。而除了感恩，對(duì)喬德禮影響最大的恐怕就是“認(rèn)真”二字了。

“規(guī)格嚴(yán)格，功夫到家”。這是哈工大的校訓(xùn)，也是喬德禮心上深深的烙印。喬德禮說(shuō)自己在大學(xué)階段學(xué)到的最重要的東西就是做事要“認(rèn)真”，他也的確一直踐行著這兩個(gè)字。

喬德禮提到了對(duì)自己深有影響的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)老師——?jiǎng)⒚?。?jù)喬德禮講，劉老師做事非常認(rèn)真。每當(dāng)他路過(guò)電子信息工程系辦公室的時(shí)候，劉老師的門總是開(kāi)著或是半掩。就是在食堂碰到的時(shí)候，劉老師的步履也總是是匆匆忙忙。作為一個(gè)青年女教師和科研工作者，她認(rèn)真工作和刻苦做科研的態(tài)度無(wú)不影響著喬德禮。至今談起，喬德禮都是充滿敬仰之情，“她是一個(gè)非常值得去學(xué)習(xí)的老師，學(xué)習(xí)她這樣一種做事的狀態(tài)”。

當(dāng)談到自己在國(guó)外讀博期間的博士生導(dǎo)師，喬德禮也同樣是報(bào)以崇敬之情。用他的話說(shuō)，給自己的一個(gè)比較深的認(rèn)識(shí)和印象還是“認(rèn)真”。喬德禮講，他們的專業(yè)研究經(jīng)常會(huì)做一些比較復(fù)雜繁瑣的理論推導(dǎo)。但他在做完了一些工作之后，導(dǎo)師會(huì)把他已經(jīng)寫(xiě)好的論文中的推導(dǎo)過(guò)程都重新實(shí)現(xiàn)，中間有疑問(wèn)的時(shí)候，導(dǎo)師還會(huì)和他做一個(gè)專門深入的探討，把他在推導(dǎo)過(guò)程中忽略的或錯(cuò)誤的地方加以補(bǔ)充和歸正。導(dǎo)師對(duì)學(xué)生工作的親力親為，對(duì)每一步、每一個(gè)符號(hào)的推導(dǎo)，也同樣深深地影響著喬德禮。

當(dāng)他自己做老師的時(shí)候，才發(fā)現(xiàn)要拿出那么多時(shí)間去處理學(xué)生的工作是多么不容易，但他也一直延續(xù)著老師的“認(rèn)真”精神，用他的話說(shuō)就是“要用自己的做事風(fēng)格去影響學(xué)生”，要把這種精神傳承下去。

圓夢(mèng)教師，繼續(xù)追尋自由探索endprint

如果扎在學(xué)生堆里，恐怕找不到喬德禮，因?yàn)槟愀痉植怀稣l(shuí)是老師誰(shuí)是學(xué)生。他不僅有年輕的長(zhǎng)相，更有一顆年輕的心，他擅于營(yíng)造輕松自由的氛圍和學(xué)生打成一片。他延用自己老師的授課方式去繼續(xù)影響自己的學(xué)生，他喜歡在課堂上以一種幽默的口吻去講授知識(shí)。喬德禮眼里的“教師”職業(yè)，不只是授業(yè)講課，他更愿意與學(xué)生分享人生哲理和人生感悟，喬德禮始終認(rèn)為只有“授人做人做事的道理，才會(huì)讓人受益終生”。

從華為公司到華東師范大學(xué)，喬德禮終于圓了教師夢(mèng)。對(duì)喬德禮來(lái)說(shuō)，當(dāng)老師是他一直以來(lái)的夢(mèng)想。喬德禮說(shuō)，博士剛畢業(yè)時(shí)，為了彌補(bǔ)在實(shí)際運(yùn)行系統(tǒng)上的不足，讓自己的研究與實(shí)際結(jié)合的更密切，在2012年到2014年9月期間，他選擇了到華為提升自己。在華為工作的時(shí)候，喬德禮主要參與了國(guó)家的 “863”項(xiàng)目和“973”項(xiàng)目，更參與到了大規(guī)模天線和綠色無(wú)線通信的實(shí)際結(jié)合研究。

但喬德禮也認(rèn)識(shí)到了一些現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，他所做的主要是公司上層制定的規(guī)劃項(xiàng)目，研究缺乏自由的氛圍。這在喬德禮看來(lái)，要想靜下心來(lái)對(duì)某一方向做深入的科研，在公司根本不太可能實(shí)現(xiàn)。而這也正是他選擇回到高校的原因，喬德禮說(shuō)只有在高校才能做自由的科研，做自己想做的科研。

眼下，對(duì)正在進(jìn)行的QoS限制下的綠色無(wú)線通信研究，喬德禮結(jié)合了緩沖的中繼系統(tǒng)傳輸技術(shù)，目前在國(guó)際上也是新穎課題。據(jù)喬德禮介紹，他現(xiàn)已提出了分析緩沖中繼系統(tǒng)的研究框架，特別是相連緩沖統(tǒng)計(jì)時(shí)延特性的折中關(guān)系，為后續(xù)進(jìn)一步分析系統(tǒng)譜效與能效奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)，結(jié)合緩沖時(shí)延特性設(shè)計(jì)了三節(jié)點(diǎn)中繼系統(tǒng)中的傳輸技術(shù)，進(jìn)一步提升了系統(tǒng)性能，為后續(xù)提高能效的傳輸技術(shù)研究指明了方向。

而在大規(guī)模天線系統(tǒng)方面，喬德禮的研究現(xiàn)已在控制信令的可靠傳輸問(wèn)題上提出了一種新穎的全向波束技術(shù)，使得傳輸天線在各個(gè)方向上發(fā)送的能量幾乎一樣，從而有效解決了控制信令傳輸中的覆蓋以及鄰小區(qū)干擾等問(wèn)題，為大規(guī)模天線系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用提供了重要參考技術(shù)。喬德禮還介紹道，后續(xù)將結(jié)合已提出技術(shù)，設(shè)計(jì)適用于FDD系統(tǒng)差分傳輸?shù)牟ㄊ采w傳輸方案，為大規(guī)模天線系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用提供更多參考技術(shù)。

喬德禮告訴記者，目前他主要是一個(gè)人在做國(guó)際前沿的相關(guān)研究，繼續(xù)對(duì)綠色無(wú)線通信和大規(guī)模天線系統(tǒng)做深入挖掘。對(duì)于以后，他希望能搭建自己的團(tuán)隊(duì)，一個(gè)有“傳承”精神的團(tuán)隊(duì)，而那之后，將不再局限以之前的研究，可能是更前沿的。作為華東師范大學(xué)的“紫江青年學(xué)者”，喬德禮現(xiàn)在的研究課題在學(xué)校經(jīng)費(fèi)的支持下正順利進(jìn)行。

展望未來(lái)通信工程對(duì)我們生活的影響，喬德禮這樣說(shuō)道，網(wǎng)絡(luò)鋪建的好，未來(lái)“物聯(lián)網(wǎng)”“智能城市”的實(shí)現(xiàn)都指日可待。我們可以利用“物聯(lián)網(wǎng)”提前控制家中電器的開(kāi)或關(guān)，我們還可以利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)“智能城市”，到醫(yī)院看病排長(zhǎng)隊(duì)、上下班高峰堵車嚴(yán)重等問(wèn)題在不久時(shí)日都將會(huì)一一解決。

對(duì)自己每日從事的研究工作，喬德禮從來(lái)都不覺(jué)得枯燥。用他的話說(shuō)，“當(dāng)你沉寂在自己專心的研究中，你不會(huì)感受到時(shí)間的流動(dòng)，會(huì)忘記時(shí)間?！倍鴮?duì)自己所做的與實(shí)際應(yīng)用密切掛鉤的基礎(chǔ)研究，喬德禮也覺(jué)得非常有趣。

對(duì)于工作態(tài)度，喬德禮對(duì)在國(guó)外讀博期間認(rèn)識(shí)的年老的教授們報(bào)以了崇高敬意。他們雖然已到了退休年齡，但卻從未停止科研。他們不僅繼續(xù)做前沿的研究，而且還筆耕不輟地發(fā)表前沿的文章，即使七八十歲每天還是照常到學(xué)校做研究。這給了喬德禮很大觸動(dòng)，他也希望能用這種精神和態(tài)度去影響自己的學(xué)生，“用熱忱去投入工作，哪怕到七八十歲也要有熱忱去做”。

工作之余，喬德禮的生活便是“一動(dòng)一靜”，除了看書(shū)閱讀他會(huì)選擇做一些健身運(yùn)動(dòng)。書(shū)海無(wú)邊，喬德禮說(shuō)應(yīng)活到老學(xué)到老，讀書(shū)是觸類旁通之事，即使讀專業(yè)之外的書(shū)也會(huì)對(duì)做科研有一定的幫助和影響。而健康是革命的本錢，喬德禮說(shuō)“要想做一輩子科研，就必須保持身體的健康?！睙o(wú)論是堅(jiān)持跑步還是堅(jiān)持游泳，對(duì)喬德禮來(lái)說(shuō)，一切都是為了科研。他正以那顆年輕熱忱的心，認(rèn)真地走在科研的路上：認(rèn)真做人，認(rèn)真做事，認(rèn)真做科研。endprint