對話高通發明家Vanitha Kumar：聚焦調制解調器軟件，助力5G成為現實
隨着消費者與移動設備的連接越發緊密，對其依賴性越來越強，持續將無縫的移動體驗提升到新的高度變得至關重要，而這也一直是高通技術公司軟件工程高級副總裁Vanitha Kumar的職業使命。
Vanitha在無線通信行業擁有25年的經驗，一直從事嵌入式軟件架構、設計和開發工作，並對科技的未來趨勢充滿激情。她曾領導與多代蜂窩調制解調器芯片有關的研發項目，並與客户、供應商和網絡運營商密切合作，推出了大量設備和技術。
作為一位在美國及其他國家擁有超過200項專利的發明家，Vanitha也很關注女性在科技領域的作用。她現任高通基金會的理事，負責企業捐贈，並曾任非營利組織小學科學研究所（Elementary Institute of Science）的理事，該組織專注於讓幼童接觸科學、技術、工程和數學（STEM）領域的職業，並培養他們的興趣。
近日，我們採訪到了Vanitha，與她就她在高通的工作、作為發明家的興趣方向，以及她對5G未來的思考——尤其是5G與汽車行業的關係等方面進行了深入溝通。
您從小就想成為一名發明家嗎?
不，絕對不是。每當提到發明家時，人們會想到實驗室裏的科學家——在成長過程中，我認為自己不會成為實驗室裏的科學家。實際上，即便是在高通，我也是過了好幾年才意識到，自己正在從事的工作其實也是發明。
早期是什麼啓發了您，您又是如何不斷尋找靈感的？
儘管之前我不認為自己是科學家或發明家，但我清楚地知道我想要成為工程師，因為我喜歡解決問題。最初我並沒有意識到，發現有趣的問題並解決它正是發明的要義所在。我的家庭在數學方面有很強的天賦，加上我熱愛科學，因此我自然而然地選擇了工程專業。如果你在印度長大，工程會是你的首選職業之一。我不需要兜兜轉轉才能尋找到自己喜歡的職業，人們普遍推崇的首選職業似乎就非常適合我。
在高通技術公司，我們一直在研究許多新的技術。發現要解決的問題是最簡單的事情，因為每天都有很多有趣的挑戰。當上世紀九十年代中期我開始工作時，高通正在解決很多很酷的問題——引領行業趨勢，併為全世界規模化引入新的技術。高通是一家令人非常興奮的公司，在這裏工作對我很有吸引力。
您可以向我們介紹一下您在調制解調器軟件空口技術方面的工作嗎？具體而言，為什麼您會選擇專注於為4G-LTE和5G提供技術支持？
這些技術都做了一件最基本的事情：使我們的終端能夠連接到網絡，包括3G、LTE或目前的5G網絡。CDMA2000是首批3G技術之一，從一開始我就參與了這一項目，這使我處於這項技術演進的前沿。我需要在多個層面進行研究，並且全面瞭解這一領域的各種挑戰。當時我們的團隊比現在要小得多，我可以提出更多問題，並且有更多的學習機會。我在3G上投入了約七年的時間。
當4G工作啓動時，有多項技術被認為是4G可能的選項，我研究了其中的一項，叫做超移動寬帶（UMB）。但是，行業最終一致支持了LTE這項技術。這對無線行業來説是重大突破。當時，我的UMB項目被取消，我就轉入了LTE團隊。開始我對LTE知之甚少，我當然也不知道它會變得如此重要。因為我研究過許多不同的技術，所以很容易把來自各種不同技術的想法引入這項新技術，因為歸根結底，LTE技術仍然是關於無線連接的。
到了討論5G的時候，我有了從頭開始組建5G軟件團隊的機會。現在，在5G芯片研發與技術部署方面，我們已經積累了好幾代技術的研發經驗。
您可以簡單介紹一下軟件在蜂窩調制解調器中的作用嗎？
蜂窩技術很複雜——它包含多項技術。某些區域僅有3G或4G，而另外一些區域已升級到5G。與此同時，有些地方仍在使用舊的2G GSM技術。
當我們談到無縫連接時，這意味着確保用户能夠在任何地點接聽電話或下載郵件。為此，我們需要這些技術協同工作，並以無縫的方式實現對接。每個國家都有不同的頻譜分配，每個頻譜有不同的射頻（RF）性質、不同的傳播、不同的干擾挑戰和不同水平的無線電性能。然後還要考慮到不同運營商的要求，不同的基礎設施提供商和一系列不同的用例——如標準語音通話、短信、視頻串流、遊戲、物聯網（IoT）和智能網聯汽車等。
想要讓其中任何一項蜂窩技術正常工作，都需要進行大量的努力。而為了讓用户在駕車、步行或搭乘火車的場景中，仍然享有相同的高質量連接，則需要作出更多的努力。這些都需要通過手機中的軟件來進行定義和操作。例如用户可以在加利福尼亞乘飛機並在波士頓着陸，一旦着陸，手機能夠立刻知道用户所處的位置，以及如何查找和發現網絡。然後用户回到家中，手機能夠無縫地把數據連接切換到Wi-Fi上。
如果用户希望以無縫的方式體驗這一切，就需要藉助高度精密的射頻前端——它能與終端調制解調器很好地集成，同時可以支持所有通用技術。我們將所有技術融合在一起，構成了一個非常複雜的調制解調器軟件棧。
除了多種無線電技術和頻譜之外，還有許多不同的部署情景。因此，問題變成了“我們如何使軟件棧適用於所有不同運營商的需求”。或許某一運營商希望以非常特殊的方式提供體驗，或者他們希望我們優先考慮某一個網絡。全球不同區域的不同運營商需求各異，該如何處理這些需求呢？我們必須確保在所有高度複雜、超級多元化的部署中，準確地執行各項蜂窩技術。
此外，蜂窩技術不再只對基本通話和數據很重要，我們依賴手機做一切事情。無論用户想要進行視頻會議、暢玩遊戲、下載電影還是播放音樂——不管做什麼，都必須為用户帶來統一且無縫的體驗。而這一切，需要大量的幕後工作才能實現。
您的工作對世界產生了怎樣的影響？
可以説，全球每位智能手機用户的手中，都有高通團隊的部分工作成果。如今，連接至關重要，我甚至無法想象，如果沒有手機，在過去的兩年裏人們能做什麼。接受教育、完成工作、獲取醫療資源，以及與家人朋友保持聯絡——手機幫助人們保持頭腦清晰，同時感受與周圍世界的連接。現在，連接是我們社會架構的基礎。
您的工作如何影響了汽車行業的創新，並與之相融合？目前，距離實現絕大多數汽車的網聯化和智能化還有多遠？
汽車行業正充分利用我們在無線廣域網（WWAN）技術方面取得的進展。高通調制解調器芯片將在網聯汽車上實現智能終端用户所喜愛的高速連接和多SIM卡功能。更重要的是，4G蜂窩車聯網（C-V2X）技術通過車對車和車對基礎設施的通信大大增強了安全性。人們會在未來幾年內看到5G版本的C-V2X。相比過去，如今人們可以買到更加智能化的新車。隨着車輛配備更可靠的高速連接，用户將有機會體驗更加多元化的服務；隨着車輛與其他車輛和周圍基礎設施更頻繁地“通信”，道路安全性以及車輛網絡的智能化水平也會得到提升。
您認為未來5G將在我們的世界裏發揮什麼作用？
簡單來説，5G對無線的作用將類似於互聯網對於商業。當人們談論蜂窩連接時，不再僅僅涉及智能手機和平板電腦。有了5G，人們可以將視野投向遍佈在我們周圍的智能連接設備。5G的使命是實現人與物的連接，以及萬物互聯。這意味着包括智慧城市、能源、醫療、農業、交通、物流和工業自動化在內的所有行業，都將迎來新的曙光，那就是全新的連接和智能水平。換句話來説，5G在所有行業都有用武之地。
高通是如何支持您和您的發明工作的？您會如何描述高通的創新文化呢？
我剛開始工作時，高通只有不到5,000名員工，卻有着濃厚的創業文化。直至今日，我仍然能夠感受到相同的創業文化：“我們必須讓這項技術實現！”這種激情依舊存在。
這是我始終熱愛高通的原因之一。同時，在高通你總有機會研究一些很酷的東西，或者去嘗試解決很難的問題。而且你可以自由地説，“讓我們冒險去嘗試吧！”到目前為止，這種文化是我最喜愛高通的原因之一。引用我們公司首席執行官的説法，“我們讓不可能變成必然。”
此外，我的團隊也很棒，他們始終讓我閒不下來。這些優秀的工程師，每天都能為工作帶來很多動力和能量，促使我不斷前進。我也很幸運，能夠遇到一直鼓勵和支持我的導師，他們總能任由我提出那些難以回答的問題。另外，我還擁有始終非常支持我的同事。總之，我認為協作、專注於創新的精神以及激情，是高通最寶貴的東西。
您對年輕或未來發明者有何建議？
我認為，成為發明者，絕不能依靠一覺醒來靈光一現。你要找到需要解決的正確問題，並且需要就此提出正確的問題。在高通這樣的地方，問題總是“不請自來”，因為這就是我們每天所做的工作。從第一天起，解決問題就是每個人工作的核心內容。我認為，一旦你有一個很酷的問題有待解決，你會不懈地尋找機會，看看這是否可以成為一個申請發明的好機會。
我覺得，許多人低估了他們的發明，尤其是那些基於其他成果之上的發明。人們往往不把這種工作看成是發明，但它們其實就是發明。如果你正在改進某樣東西，這種工作的重要性不可小覷，因為在技術上我們要循序漸進。我們一步一步向前，而當你意識到的時候，世界或許早已截然不同。