【5G科學家】看Lola Awoniyi-Oteri博士如何通過省電和移動性管理發明來優化5G體驗

能夠連接數百萬蜂窩通信終端並支持無數應用，這些能力並非一夜之間實現。通過高頻段傳輸數據，需要對能量和位置進行精確地計算，而在跨長距離和有大量信息的情況下更是如此。相較以往，現代移動終端體積更小巧、功能更強大；同時，在節能和連接管理上，也需要無線技術的突破與創新。提到5G省電和移動性管理，高通公司研發部門首席系統工程師Lola Awoniyi-Oteri博士對此瞭如指掌——正是她發明的多項技術推動了這些領域的突破。

Lola在尼日利亞長大，在美國獲得了克拉克亞特蘭大大學和佐治亞理工學院聯合項目的電子工程學士學位。之後，她在斯坦福大學的相同專業領域獲得了碩士和博士學位，並於2008年加入高通。

優化3G終端的省電效果是她來到高通後的首批任務之一。現在，Lola專注於終端的標準化、研究和開發，尤其關注移動性管理和能效等領域。她的專利和發明涉及廣泛的領域，包括蜂窩網絡和衞星網絡的廣域網技術以及和等局域網技術。Lola的發明在幫助降低能耗的同時，也為3G、4G和5G連接提升了網絡移動性及移動用户體驗。全球範圍內，她擁有超過300項無線通信領域的已授權專利及專利申請。

為了更多地瞭解她的發明、她成為發明家的原因，以及她對如何成功的建議，我們與Lola進行了深入交流。

你從小就想要成為一名發明家嗎？

實際上，我在成長過程中讀到的一本書，讓我一直想成為一名發明家。這本書的書名叫《有目標的人生》，作者是彼得·馬斯特斯（Peter Masters)。這本書講述了很多科學家和發明家的故事，比如邁克爾·法拉第，他提出的方程完美地解釋了電現象，以及開爾文勳爵（熱力學温度單位以其命名）和電磁學的重要人物詹姆斯·麥克斯韋。

我的父親是一名電氣工程師，這也是我對工程技術感興趣的原因。我看到他在尼日利亞從事固定電話和無線通信系統部署工作，並見證了他所做的這些工作是如何改變社區、州乃至甚至整個國家的。當我讀到這本書時，我瞭解到法拉第如何通過發現和發明從根本上改變了整個電學概念。看到工程技術和發明對人類產生影響，我備受鼓舞，因此更多地學習了關於技術的知識，並瞭解瞭如何使技術發揮其作用。

所以你會説《有目標的人生》一書對你的人生具有重大影響？

我想説，對我產生重大影響的首先是我的父親，然後是這本書。作為一名電信工程師，我的父親讓我和姐妹們接觸到他所研究的技術。例如，在尼日利亞，以前因為沒有全國性的廣播系統，每個州只能各自舉辦獨立日慶典。在我六歲的時候，我父親作為主管工程師，負責建設了首個全國性廣播衞星系統項目，我很高興能夠近距離地觀察項目進展。基於父親的努力，系統開通之日，全國各地的人們可以同時觀看來自首都的獨立日慶典。當時我就知道，如果你真正瞭解了技術，那麼你就能夠藉此做出真正的改變。而這一切彷彿就發生在昨天。

這些經歷激發了我對科學和工程技術的興趣，因此，高中時我最喜歡的科目就是物理。自然而然地，我在大學裏唸了工程專業，因為它能夠讓我應用自己在成長過程中學到的許多物理學原理，讓我有機會融會貫通並拓展這方面的知識。

你會如何向別人解釋你的專利和發明是如何幫助他們暢享5G連接的？

我的一些發明能夠讓終端用户在不犧牲電池續航的情況下享受5G帶來的高速連接。一般來講，5G終端利用Sub-6GHz或毫米波頻段進行通信。毫米波頻段提供更大的通信帶寬，這意味着更高的數據傳輸速率和能夠支持更多用户使用的網絡；但是對於更大的帶寬，人們會開始思考它需要多大的能耗。換言之，我們既想要利用更大帶寬，但同時我們又希望終端耗電不會太快。這就是節能發明發揮作用的地方。

面對這項挑戰，實際的問題是，“我們應如何發揮5G毫米波優勢，同時又讓5G終端實現高能效？“帶着這個問題，通過利用終端設備如何與網絡通信的知識，以及現有省電技術，我們可以開發出讓5G終端實現高能效的不同方法。比如，某種省電方法可以確保終端無需一直監測控制信道，更具體地説，只需讓終端在網絡需要向終端發送消息時監測控制信道即可，這種情況下終端就無需消耗太多電量。其他方法還包括比如僅使用通信必需的資源。比如，當從網絡接收數據時，一根天線可能足以支持通信，而無需激活終端上的多根天線，因為那樣會導致消耗大量電池電量。通過研究並評估其中一些方法，我們可以一步一步地開發出有趣的創新性節能理念。

涉及5G毫米波移動性和能效相關的關鍵技術，整個發明過程是怎樣的？

從一個想法到最終變為用户口袋中的終端是需要時間的，這個過程通常始於工程師開始思考5G毫米波領域需要解決的重要問題。我前面提到的節能理念就是一個很好的例子。我們希望利用毫米波頻段的大帶寬為新興無線應用提供更高的數據速率和更大容量，但是，隨之而來的問題就是這會消耗多少電量？我們應如何降低這部分成本？然後下一步就是要縮小問題範圍，直至問題表述得以明確定義。從發現一個重要問題到定義問題表述的過程可能需要持續多年。

一旦問題被明確定義，我們就可以開始研究解決方案並不斷完善，直至能夠發現並證明一個或多個解決問題的可行方案。然後，我們會向相應的標準制定組織（SDO）提交選定的那個或那些解決方案，並開始與其他公司就採用哪個或哪些解決方案進行討論並達成共識。在SDO框架內就定義無線技術特徵的規範促成共識也需要幾年時間，甚至不排除更長時間的可能。然後，產品團隊會根據規範並打造相應的產品和服務。由此可見，從想法演變為最終用户可使用的終端，這個過程同樣需要很多年。

在移動行業，從一代終端發展到下一代，大約以10年為週期。例如，一旦4G實現標準化，我們開始研究5G，大約10年之後5G才能成為現實。一代移動通信技術通常有多個包含新特性的標準版本，認識到這一點也很重要。例如，一旦5G的第一個版本（Release 15）實現標準化，對規範中的功能的進一步修改或增加，將在後續版本中獲得批准。5G Release 16是在Release 15發佈幾年後推出的，目前我們正在從事Release 17的相關開發工作，並規劃Release 18的特性範圍。

高通的文化如何支持你發明和創造新的技術？

高通為員工進行發明和拓展創新想法提供支持。例如，在高通有很多無線通信課程，任何人都可以參與。如果你不熟悉5G或者希望深入瞭解有關5G特定領域的更多細節，高通提供了範圍廣泛的5G主題的課程。對於不熟悉發明或只是試圖瞭解該領域的人，高通提供了大量資源讓你儘快上手。

我喜歡高通的另一點是，我的同事們知識非常淵博。當我還在研究生院讀書的時候，有一些概念，我需要花幾個月的時間閲讀教科書才能理解它們。而在高通，毫不誇張地説，在你辦公室的走廊上就有專家，你可以走進他們的辦公室，和他們聊20分鐘，立刻就能明白問題或概念的核心所在。能夠接觸到這樣的專家，確實會讓你作為發明者的生活變得輕鬆。正如我前面所説，瞭解現狀是拓展創新想法的一個很好的起點。

高通已經建立起了一個能夠吸引專家的生態系統。公司有深入瞭解相關領域的專家，有從前端到後端、從後端到前端都瞭解規範的人，便於你掌握自己希望知道的任何5G知識。

高通的協作環境也很好。我提出的任何想法，都可以和團隊共同研究。我們集思廣益，把新的想法融會在一起，這是我工作中最有趣的部分之一。我們都在努力創造新的產品和服務，我真的很享受這種周圍人才雲集的狀態，大家都是各自領域的專家，並且都對以創新來改變社會抱有使命感。

你會給年輕發明者提出什麼建議？

我記得在閲讀《有目標的人生》時，發現書裏描述的人都有很多項發明，當時我覺得"噢，這不可能！“現在，在經歷了很多次發明的過程之後，我認識到真正重要的是，對特定領域感興趣，投入足夠的時間去了解現有的知識體系，並發現該領域內的重要問題。這些是你開始發明創造和提出創新想法所需要的要素。

一旦你提出了想法，就可以研究相關的方法來對它們進行評估。為此，高通有模擬和原型平台，你可以將一些想法付諸試驗，並提出問題，“這個想法有用嗎？它有效嗎？“如果答案是否定的，那你就要回到原點，重新開始並完善你的想法，直到提出獨特且堅實的想法。

這必定是一個漫長的過程，迭代的過程，不會一蹴而就。你最初的想法並不會總是可行的，但重要的是堅持下去。我真心相信，任何人都能夠在特定領域進行發明創造，只要他願意投入身心並且有興趣花時間來了解目前的現狀、問題所在、如何開始提出新想法，並發現切實可行的想法。