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邬贺铨院士:移动通信行业是新中国科技创新的典范

2019-09-04  来源:人民邮电报  作者:素文 赵媛

  解知霖/摄

从小到大,从弱到强,从城市到乡村,从国内到国外……新中国成立70年来,移动通信行业以前所未有的发展速度创造出世界通信史上的奇迹。移动用户数快速增长、移动互联网快速发展的背后,是我国移动通信全产业链的群体腾飞。

多少艰辛努力,多少拼搏创新,多少改革突破……成就了移动通信今日翻天覆地的变化。在新中国即将迎来70华诞之际,《人民邮电》报记者采访了中国互联网协会理事长、“新一代宽带无线移动通信网”国家科技重大专项技术总师、中国工程院院士邬贺铨。这位信息通信业的泰斗级专家亲历了我国移动通信从无到有、从弱到强的跨越式发展历程,见证了移动通信从受制于人到闪耀全球的坎坷创新之路。

人民邮电报记者:对于中国的移动通信发展,有不少人用“指数型增长、跳跃式前进、跨越式发展”来评价。您作为亲历者、见证者,同时也是实践者、推动者,如何看待几十年间我国移动通信的发展?

邬贺铨:新中国成立70年来,各行各业都发生了翻天覆地的变化,每个人的感受都非常深刻。作为科技工作者,我认为,最激动人心的就是科技领域的变化,其中,移动通信的表现最为突出。

20世纪70年代蜂窝移动通信技术出现以后,中国开始接触这一高科技领域,但直到20世纪80年代末才正式开通了蜂窝移动通信网络。坦率地说,我国移动通信的起步相对世界领先国家是较晚的。

1G时代,手机被称作“大哥大”,几万元一个,普通人哪里用得起?尽管“七五”期间,国家已经开始组织技术攻关,研发移动通信的系统设备和终端,我所在的单位也承担了相应的工作,但是当时还没有产业化的概念,整体技术水平与发达国家相比,差距还是很大的。

2G时代,我国政府部门大胆决策,在固定通信还在大发展的时期,以超前眼光看准未来方向,大力发展移动通信,推动移动网络的覆盖率和用户普及率快速提升,并尝试推出了我们自己的产品,让很多老百姓都用上了手机。

3G时代,中国拥有自主知识产权的TD-SCDMA标准成为3G三大国际标准之一,实现了我国百年通信史上“零的突破”。当初,很多人认为,即便中国提出了移动通信标准,也不可能形成一个产业。很多外国企业对TD-SCDMA标准的态度是不信任、不支持、不参与。因此我国在发展3G的时候,不得不从系统、终端、芯片、软件、仪器仪表等全产业链做起,由此也为我国移动通信工业体系的建立打下了坚实的基础。

4G时代,中国提出的TD-LTE标准再次成为国际标准,各方面指标都可以与欧洲提出的LTE FDD标准相媲美。中国建成了全球最大的4G网络,仅TD-LTE基站数量就超过了美国与欧盟的所有4G基站数量之和。在这一时期,中国的移动通信全产业链发展壮大,华为、中兴成为全球领先的移动通信设备供应商,中国电信、中国移动、中国联通也走在全球运营商的前列。

5G时代来临,基于4G打下的基础,中国在5G不少领域处于全球领跑地位。截至2018年3月,中国提交的5G国际标准文稿占全球的32%,牵头标准化项目占比达40%,推进速度、推进质量均位居世界前列。目前,全球5G标准必要专利排名前10的企业中,中国占了3家,专利数占比达34%。值得自豪的是,中国打造了相对完整的5G产业生态,但这并不意味着中国在产业链的各个环节都很强,我们还有很多需要努力、需要突破的环节。

从完全不了解移动通信,到发展为移动通信用户大国、移动通信制造大国、移动通信应用大国,可以说,移动通信是新中国成立70年来科技变革的缩影、科技创新的典范,也是高科技造福人民的代表性行业。

人民邮电报记者:今年6月6日,我国发放了4张5G牌照,社会各界都对5G充满了期待,感觉5G很神奇。能否请您介绍一下未来5G的神奇应用场景?

邬贺铨:移动通信本身就是很神奇的,可以跨越时空界限,实现万千变化。近几年,我国持续推进“提速降费”,有力激发了大众使用流量的热情,促进了移动互联网的创新发展。我们常说,出门什么都可以忘带,但是千万不能忘带手机。这充分说明移动通信已经成为我们生活中不可分割的一部分,真正融入了生活,改变了生活。

未来,5G不仅将改变生活,还将改变社会。其中,5G在高清视频领域的应用就会给很多行业带来革命性的改变。要想在线浏览8K视频,接入宽带速率就得100M以上,而VR、AR应用所需则更高,需要1G以上,4G网络很难做到,5G网络就没问题。你们要问了,这有什么用呢?用处很多——

农业领域。陕西盛产苹果,苹果的花期只有一周时间,开多少花往往意味着结多少果。在无人机上搭载高清摄像头,通过与5G网络结合,农户就能实时监控苹果树何时开花,并在苹果结果前几个月预测出苹果的产量,从而用期货的方式将苹果销售出去,农户就会有更多的收入。

工业制造领域。制造大飞机,是造好每一部分,然后一节一节整体组装。这个组装涉及很多管线和零件,需要非常有经验的产业工人对照设计图纸小心连接。现在,中国商飞公司给装配工人戴上了5G 8K VR头盔,哪一根线缆连接到哪一个位置,一目了然,既提高了工作效率,又保证了工作质量。现在,中国商飞还通过两个工业摄像头进行飞机装配及相关设备扫描,进而合成三维视频,准确检验装配的精度,这个技术最关键的就是两个摄像头要精准同步,在5G网络下就能实现。

远程医疗领域。今年3月,在三亚的解放军总医院海南分院的医生通过5G远程遥控在北京的解放军总医院的微电极控制系统,为北京的一位帕金森病患者成功进行了脑起搏器植入手术。这是全球首例基于5G的远程操控人体手术,手术双方相距近3000公里。今年6月,四川宜宾发生6.0级地震,5G急救车和临时病房已经开始投入伤员抢救工作。当时,急救车上的工作人员通过车载医疗设备第一时间完成了验血、心电图、B超等检查,并通过5G网络把伤员的病情信息传送到了四川省人民医院,方便相关医疗专家开展远程会诊。

……

未来,移动通信的发展不可估量。以往,3G、4G都催生出当时意想不到的新应用,5G也将催生出我们现在想象不到的新模式、新业态。

人民邮电报记者:回顾我国移动通信行业的发展,可谓跌宕起伏、波澜壮阔,有没有给您印象最深的转折性事件或者故事?

邬贺铨:还是要从3G谈起。1997年,ITU向全球征集3G国际标准技术方案。当时,我在电信科学技术研究院工作,也就是后来的大唐电信。收到ITU的通知后,院里就有一个设想:我们是不是也可以提出一个标准?之所以敢于提出这一标准,是因为研究院开发过1G的终端、2G的交换机,还有SCDMA无线接入系统。就是这样一个看似“异想天开”的想法,成就了后来中国在移动通信国际标准领域的突破。

其实,最难的还不是提出标准,而是如何将这个标准产业化、市场化。当时,很多人不看好TD-SCDMA,欧美的企业认为这最多就是个纸面上的标准。但是,大唐电信很坚决,一定要把TD-SCDMA做成产业,投入了大量资金和资源。可在十几年前,我国的科技创新投入分配给移动通信的并不多,能投到TD-SCDMA的就更少了。大唐电信的压力很大,甚至有人说,大唐电信你把自己的产品做好就行了,搞什么创新呢?创新是国家的事,不是你的事。

周光召、路甬祥、徐匡迪等科技界领导了解到这一情况后,联名给国家领导人写信,并得到回复,中国很不容易在国际标准上实现突破,要坚定支持自主创新。随后,国家发改委、科技部、工信部等部委联合支持TD-SCDMA发展,动员更多的企业参与TD-SCDMA产品的开发,并把运营的重任交给了中国移动。当时,中国移动也不是很有信心,因为TD-SCDMA是一个新技术,我们从来没有产业化、市场化的经验。但中国移动做得很好,TD-SCDMA实现了国内市场三分天下有其一。而且,中国移动发挥了运营商的龙头作用,引领了整个产业链联合创新。当时,几乎没有一个国外厂商生产TD-SCDMA设备,都是我们自己做出来的。

现在,还有一些人说,TD-SCDMA是个败笔。我认为不是。必须承认,TD-SCDMA标准制定时,我们对宽带化的预见性不够,定义的载波带宽相对较窄,相比WCDMA,对宽带应用的支撑能力相对较弱。尽管TD-SCDMA技术在设计之初考虑不够全面,但现在来看,TD-LTE的能力比肩LTE FDD,这说明TDD模式是成功的。现在5G的主流技术就是TDD模式,这说明中国选择的技术路径是完全正确的。5G时代,中国能在一些领域实现领跑,这不是凭空出现的,与TD-SCDMA打下的产业基础有着极大关系。

所以,我始终认为,TD-SCDMA是中国在移动通信自主创新路上的一个关键转折,它所发挥的作用是不可替代的,它对提升民族自信心的价值是极高的,我们必须感谢那些面对嘲笑不放弃、面对挫折不低头、面对困难不后退的通信企业和科技工作者。

人民邮电报记者:您刚才说,移动通信行业是新中国科技创新的典范,那在您看来,高科技领域要创新成功,特别是市场化成功,需要哪些关键要素?现在中国的移动通信又有哪些短板需要突破呢?

邬贺铨:我觉得有三个方面很重要。一是要营造创新的环境,特别是市场环境,这是拿金子都换不来的。TD-SCDMA能够实现一定的创新积累,很关键的就是政府果断决策,由中国移动承担运营重任。有了对市场的信心,产业界才能投入、才能发展。二是要推动产业链联合创新。创新靠单个企业不行,必须整个产业联动,最好是实现产业链、创新链、价值链的深度协同。三是要具有国际化视野。闭门造车不利于创新,国外的先进技术、先进理念要积极跟进学习,加强对外交流合作,要拥有国际化的视野和胸怀。

现在,中国在移动通信领域网络、系统设备和终端等方面做得很不错,但是我们的短板也是很突出的,特别是在芯片等底层技术方面、手机操作系统等软件生态方面、5G毫米波等高频技术方面,距离世界先进水平还有很大差距。我非常希望有更多的年轻人能投入这个领域的研究之中,短板就要依靠他们来突破,而且还要培育我们的长项,形成全球核心竞争力,年轻人才是未来。

在我看来,包括移动通信在内的信息通信行业,是一个非常有前景、有活力的行业。要想在这个领域有所建树,必须有坚韧不拔的精神,必须有团结协作的意识。想要拼搏、想要变革、想要创新的年轻人,来吧,这是一个最能体现你价值的领域!

关键词:SCDMA无线接入系统 高清视频 邬贺铨