從150多年前電報(bào)的問(wèn)世，到150多年后現(xiàn)代電信技術(shù)的成熟，通信的發(fā)展離不開(kāi)來(lái)自各界成千上萬(wàn)的科學(xué)家和研究人員的辛勤勞動(dòng)。如今，無(wú)線通信這一技術(shù)已經(jīng)深入到人們生活和工作的各個(gè)方面，如我們?nèi)粘Ｊ褂玫氖謾C(jī)、無(wú)線電話，再如WLAN、UWB、藍(lán)牙、寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)等都是21世紀(jì)熱門的無(wú)線通信典型技術(shù)。

無(wú)線通信是一種可以僅利用電磁波信號(hào)，而不需要通過(guò)線纜就可以在自由空間中交互信息的通信方式，也是近年來(lái)信息通信領(lǐng)域中發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的技術(shù)之一。來(lái)自北京交通大學(xué)軌道交通控制與安全國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的何睿斯副教授在無(wú)線通信領(lǐng)域里聚焦于無(wú)線電波傳播、無(wú)線信道測(cè)量與建模以及高速鐵路移動(dòng)通信等多個(gè)方向，在無(wú)線通信的發(fā)展中開(kāi)辟出了一條艱苦卓絕、不辱使命的道路。

通信世界的別樣人生

說(shuō)起和無(wú)線通信的結(jié)緣，還得從2009年何睿斯在北京交通大學(xué)攻讀碩士時(shí)談起，當(dāng)時(shí)無(wú)線通信正以迅雷不及掩耳之勢(shì)飛速發(fā)展，寬帶移動(dòng)通信更成為科研學(xué)者爭(zhēng)相搶奪的研究熱點(diǎn)。但面對(duì)無(wú)線通信領(lǐng)域里五花八門的研究方向，何睿斯并沒(méi)有跟風(fēng)去選擇當(dāng)時(shí)的熱門專業(yè)，反而選擇了就算放在現(xiàn)在都相對(duì)冷門的研究方向?！拔抑赃x擇無(wú)線電波傳播，就是看到了它的實(shí)用之處?！焙晤Ｋ贡硎?。無(wú)線電波最早應(yīng)用于航海中，可用于船只與陸地之間的信息傳遞。隨著技術(shù)的逐漸成熟，小到日常的微波爐加熱、通訊電話，大到衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、接收宇宙天體發(fā)射的無(wú)線電波信號(hào)等，都能看到它的身影。

盡管如此實(shí)用，但最初在何睿斯的研究中，“冷門”“小眾”“無(wú)人賞識(shí)”這樣的評(píng)價(jià)，經(jīng)常能聽(tīng)到，但他毫不在意，反而積少成多，研究得越深入，何睿斯就越覺(jué)得當(dāng)初選擇的正確性，也把科研的每一步走得更加扎實(shí)。由于何睿斯表現(xiàn)突出，他在碩士第2年就直接進(jìn)入了博士階段的學(xué)習(xí)，這令他對(duì)接下來(lái)的科研路更加充滿信心。

如今，何睿斯再也聽(tīng)不到當(dāng)初反對(duì)的聲音了，就拿他和團(tuán)隊(duì)格外關(guān)注的高速鐵路通信問(wèn)題來(lái)講，這不僅是第五代移動(dòng)通信里的難點(diǎn)，更是熱點(diǎn)。近幾年，團(tuán)隊(duì)還將精力投入到了高速移動(dòng)通信測(cè)量與仿真平臺(tái)的打造上。何睿斯表示，平臺(tái)的建設(shè)是在第五代移動(dòng)通信的大背景下進(jìn)行的，有了這樣強(qiáng)大的驅(qū)動(dòng)力，諸如車聯(lián)網(wǎng)、大規(guī)模天線、毫米波這種高速移動(dòng)的通信問(wèn)題都將會(huì)得到解決。

鐵路安全性一直是鐵路工程的重中之重，但人們?cè)诳紤]安全問(wèn)題時(shí)，往往忽視了生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。一般來(lái)說(shuō)，為了保證鐵路通信全方位的覆蓋，需要布設(shè)大量的通信基站，數(shù)量難以把控，也就直接導(dǎo)致了鐵路通信經(jīng)濟(jì)效益的低下。據(jù)統(tǒng)計(jì)，某些鐵路線路中基礎(chǔ)設(shè)施投入的經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)可達(dá)到40%甚至50%。由于一直缺乏系統(tǒng)的研究，一些不必要的通信設(shè)施投入往往不為人知，在這樣的驅(qū)動(dòng)下，何睿斯團(tuán)隊(duì)勇挑大梁，對(duì)鐵路的實(shí)際線路情況、通信系統(tǒng)測(cè)試數(shù)據(jù)以及基站覆蓋質(zhì)量進(jìn)行了海量調(diào)研和數(shù)據(jù)分析，最終建立了一套完整的鐵路通信覆蓋預(yù)測(cè)模型。該模型不僅有效緩解了鐵路基站過(guò)度冗余覆蓋的情況，還對(duì)一些鐵路設(shè)計(jì)院的工程設(shè)計(jì)以及鐵路通信系統(tǒng)的列入預(yù)算和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化等問(wèn)題，起到了切實(shí)的指導(dǎo)作用。

要知道，在影響鐵路無(wú)線通信系統(tǒng)性能的眾多因素中，信號(hào)覆蓋質(zhì)量占了絕大比重，因此對(duì)覆蓋質(zhì)量的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)尤為重要。何睿斯團(tuán)隊(duì)所做的努力，使鐵路信號(hào)覆蓋質(zhì)量與之前相比有了顯著提升?！罢麄€(gè)鐵路通信系統(tǒng)的覆蓋質(zhì)量、信號(hào)覆蓋預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性、通信鏈路預(yù)算的可靠性，都是我們需要提升的重點(diǎn)?！焙晤Ｋ拐劦?。

此外，近年來(lái)人工智能技術(shù)發(fā)展迅速，但一直以來(lái)，電波傳播理論都被認(rèn)為是“古董級(jí)”的傳統(tǒng)學(xué)科，很難和“前沿”“時(shí)髦”扯上關(guān)系。但何睿斯偏不信，他就是想要用當(dāng)前大熱的人工智能技術(shù)來(lái)解決無(wú)線通信領(lǐng)域中電波傳播及信道建模理論的難點(diǎn)問(wèn)題。當(dāng)前，何睿斯團(tuán)隊(duì)已經(jīng)率先開(kāi)展了面向無(wú)線傳播信道多徑信號(hào)聚類算法的全面研究，借助人工智能技術(shù)解決了高速移動(dòng)場(chǎng)景、多天線場(chǎng)景下多徑信號(hào)聚類的難題，并針對(duì)基于人工智能的信道建模理論等國(guó)際前沿問(wèn)題發(fā)起沖擊。事實(shí)證明，他不僅將人工智能和電波傳播理論兩者聯(lián)系起來(lái)，更有青出于藍(lán)而勝于藍(lán)的架勢(shì)。他牽頭與英國(guó)蘭卡斯特大學(xué)的丁志國(guó)教授合作，在《機(jī)器學(xué)習(xí)在無(wú)線通信中的應(yīng)用》一書中，從無(wú)線通信層面細(xì)談人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)在其中的應(yīng)用，該書預(yù)計(jì)2019年出版。他所開(kāi)展的多徑信號(hào)聚類算法研究也得到了美國(guó)國(guó)家計(jì)量院、美國(guó)5G毫米波信道科學(xué)聯(lián)盟、歐洲COST組織的關(guān)注。縱然小眾，但何睿斯迎著無(wú)線大數(shù)據(jù)飛速發(fā)展的勢(shì)頭，將研究的每一步都落在實(shí)處。

走出去也記得走回來(lái)

其實(shí)說(shuō)起來(lái)，現(xiàn)在何睿斯回國(guó)還不到一年。碩士期間，他在導(dǎo)師鐘章隊(duì)的指導(dǎo)與推薦下，到西班牙馬德里理工大學(xué)做訪問(wèn)學(xué)者，從事隧道通信的研究。結(jié)束了訪問(wèn)學(xué)者的工作，何睿斯又啟程遠(yuǎn)赴美國(guó)南加州大學(xué)，師從著名無(wú)線通信專家Andreas F.Molisch教授，聚焦于無(wú)線信道與車聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的研究。一直對(duì)高速鐵路通信情有獨(dú)鐘的何睿斯，在南加州大學(xué)訪問(wèn)期間，還不忘促進(jìn)雙方的校級(jí)合作。直到今天，南加州大學(xué)還在就高速鐵路的信號(hào)測(cè)試，及物理層面的研究與何睿斯團(tuán)隊(duì)保持著密切的聯(lián)系。此時(shí)，何睿斯的訪問(wèn)之路還沒(méi)結(jié)束，他又馬不停蹄地趕赴比利時(shí)魯汶大學(xué)，跟隨著名MIMO技術(shù)專家ClaudeOestges教授，延續(xù)車聯(lián)網(wǎng)與無(wú)線信道的研究。

結(jié)束比利時(shí)訪問(wèn)后，2016年，何睿斯以教師身份出訪美國(guó)佐治亞理工學(xué)院。兜兜轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)一年后，何睿斯返回北京交通大學(xué)并繼續(xù)針對(duì)5G電波傳播理論、無(wú)線信道開(kāi)展研究。在第五代移動(dòng)通信的場(chǎng)景中，室內(nèi)、室外，靜態(tài)、動(dòng)態(tài)，多種多樣，各具特色。何害斯很看好高速移動(dòng)場(chǎng)景，因此他在大數(shù)據(jù)背景下與團(tuán)隊(duì)探討新穎的信道參數(shù)估計(jì)方法和建模方法，并力爭(zhēng)走向領(lǐng)域前沿。

在國(guó)外多年，何睿斯收獲了很多，但他還是義無(wú)反顧地選擇回國(guó)。究其原因，何睿斯也給出了答案。如今，國(guó)內(nèi)在無(wú)線通信領(lǐng)域的發(fā)展勢(shì)頭良好，給了科研工作者更多施展拳腳的機(jī)會(huì)。再加上導(dǎo)師鐘章隊(duì)教授團(tuán)隊(duì)內(nèi)朝氣蓬勃的氛圍，以及先進(jìn)前沿的學(xué)術(shù)思想，無(wú)一不感染著何睿斯?，F(xiàn)在想起來(lái)，他的決定并沒(méi)有錯(cuò)，同時(shí)也在步步推進(jìn)著下一步的研究進(jìn)程。

勇挑教學(xué)重?fù)?dān)

和何睿斯交談，一定就會(huì)被他身上斗志昂揚(yáng)的勁頭吸引。的確如此，無(wú)論科研還是教學(xué)，他始終都干勁十足。

在對(duì)研究生的培養(yǎng)上，他不斷強(qiáng)調(diào)信心建立的重要性。他認(rèn)為能夠認(rèn)識(shí)到自己工作的價(jià)值與意義，并得到他人認(rèn)可，才會(huì)對(duì)研究保持高度的信心和極大的熱情。為此，在培養(yǎng)學(xué)生的初級(jí)階段，何睿斯反而能夠欣然接受學(xué)生在工作上的不足與不成熟，他還會(huì)特別鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)研究。在他看來(lái)，科研是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，哪怕一開(kāi)始只從簡(jiǎn)單的研究入手，哪怕偶爾遭遇科研的“滑鐵盧”，何睿斯也從不輕易放棄任何一個(gè)學(xué)生。一旦度過(guò)這段低谷期，學(xué)生就會(huì)在科研上找到自身的歸屬感和成就感，這樣一來(lái)，也會(huì)化被動(dòng)為主動(dòng)，更好地完成自己的科研工作。除此之外，何睿斯還特別鼓勵(lì)學(xué)生“走出去”?！岸嘁恍┏鰢?guó)參會(huì)與訪問(wèn)的機(jī)會(huì)，對(duì)學(xué)生發(fā)展有百利而無(wú)一害?！焙晤Ｋ拐f(shuō)道。

教學(xué)的重?fù)?dān)，對(duì)何睿斯來(lái)說(shuō)，更像是一種“甜蜜的負(fù)荷”，雖然勞累，但卻充實(shí)?！案矣趪L試”，一直都是他對(duì)自己的要求，因此，他也不忘激勵(lì)學(xué)生，敢于在自我懷疑中找到科研創(chuàng)新的巨大價(jià)值。他提到：“盡管科研過(guò)程中常常會(huì)因?yàn)榇鞌《晕曳穸ǎ灰阍谑”澈?，而是要做到改進(jìn)。”

正是抱著這樣勇于挑戰(zhàn)、不怕失敗的信念，何睿斯一步一個(gè)腳印，用心中最初的那份篤定與赤誠(chéng)，在無(wú)線通信領(lǐng)域的飛速發(fā)展下，時(shí)刻準(zhǔn)備著為人生加速。