對話高通發明家張曉霞：揭秘5G手機如何實現與基站高效通信

你會在智能手機上與朋友和家人通話嗎？會在超市排隊結賬時抽空瀏覽社交媒體嗎？會在乘地鐵上班時看視頻嗎？如果答案都是肯定的，那麼高通技術公司的發明家張曉霞博士對此功不可沒，她所做的工作讓這些事情（以及其他眾多應用）成為可能。

2002年在俄亥俄州立大學獲得電子工程博士學位後，張曉霞加入了高通。她主要研究3G、4G和5G系統設計的關鍵領域，目前作為高通公司高級技術總監，她領導工業物聯網開發、共享/免許可頻譜和5G 開放式RAN的研究項目。她擁有2,500多項授權專利，是高通成果最多的發明家之一。

日前，記者採訪到了張曉霞博士，瞭解了她對高通的創新文化、3G/4G/5G研發工作，以及她手上的工業物聯網項目的思考。

據張曉霞介紹，在加入高通之前，她並不知道自己想成為發明家，但高通的文化對她來説一直都是一種巨大的鼓舞。當她開始在這裏工作時，高通正處於3G研發的最後階段，並且正在向4G過渡。在那段時間裏，她與馬德嘉（Durga Malladi）博士一起工作，他現任高通技術公司高級副總裁兼蜂窩調制解調器和基礎設施業務總經理。“他是我的領導，給了我很多的指導和支持；通過觀察他的做事方式，我學到了很多。這促使我練就了發現問題並提出解決思路的能力。”

談及工作重心時，張曉霞表示，無線通信涉及許多不同的終端和各種使用場景，非常複雜。可以通過一個宏觀的、一般性的類比，來説明終端間如何進行通信。為了與蜂窩基站通信，你的手機首先需要發送一個所謂的調度請求。可以把基站想象成一位老師，他正處於一個滿是學生的教室裏，而你是正要舉手發言的學生。基站聽到請求後，會告訴你可以在何時何地發送數據，以及可以持續多長時間——正如老師會基於請求按順序叫學生。基站也會詢問手機信道的狀態如何——基本上是瞭解用户周圍的網絡環境，以及信號來回發送的清晰度——接着確認反饋，用來詢問手機聽到和理解所發送信息的情況。

每次連接都需要這三種信號，以便優化網絡中進行的所有不同會話——但總是從每台手機單獨發送每個信號確實效率很低。因此，為了幫助解決這些複雜的通信挑戰，張曉霞提出了一個叫做“同時傳輸聯合編碼”的想法，即在編碼的同時發送關鍵信息，使系統儘可能高效地運行。該系統使手機能夠連接網絡，快速且高效地分享人們用於視頻通話、流媒體和網絡瀏覽等產生的大量數據，它是進入4G和目前5G核心的真正基礎性技術。

在張曉霞看來，現在大多數行業都高度依賴有線連接，尤其在工廠等領域。線纜隨處可見，這使得每次需要調整、改變工廠生產線，或是製造新產品時難以進行系統升級。高通努力讓5G連接在工業應用中和有線連接一樣強大，具有超高可靠性和低時延，並在工廠車間更具靈活性和更易重新部署的額外優勢。這是真正的前沿技術所要達到的目標。

在談及6G技術讓人興奮的點時，張曉霞認為，在關於6G的初步討論中，人們正在討論的是那些已在5G中起步並且可能在6G中得到增強的用例。例如，想辦法利用網絡為用户提供有關周圍事物的即時數據。這能夠切實幫助工廠快速確定機器或流水線的佈局。許多無線研究貫穿了這樣一個核心：迭代和改進現有技術以滿足新需求並提高性能。

據悉，張曉霞在2002年博士畢業後就開始在高通工作。在這段時間內，作為一名發明家的內涵也發生了一些變化。在她看來，最大的區別是，所研發的技術得以應用的領域發生了變化。一開始，3G和4G支持手機協議和網絡的運行。“邁入5G時代，我們目睹了它如何擴展進入多個垂直領域——引入使用未許可頻譜、工業物聯網用例等。它不再僅僅涉及創建手機協議，現在人們有很多用例和問題要解決。”

對於其他發明者，張曉霞也給出了自己的建議：要用敏鋭的目光發現問題並與他人討論，把問題説出來有助於理清頭緒。此外，別人的觀點可能幫你更全面地理解問題。最重要的是，要想成為好的發明者，需要有好的合作團隊。一切的核心就是解決問題——並且是團隊合作一起解決問題。