本刊记者  倪海波

“20年左右无线通信技术的迅猛发展，使得这个领域的知识更新非常的快，无论是产业开发还是学术研究都面临逆水行舟，不进则退的挑战，只有不断更新自己的知识体系，才能跟得上这个行业迅猛发展的趋势和步伐。”

                                                                ——夏斌

2012年，在上海交通大学新闻网站上，自称为“教师新丁”的夏斌如是总结他的经验感悟。那一年，他刚放弃自己在多家知名通信企业历练铺就的晋升之路，成为该校电子工程系特别研究员、博士生导师。

如今4年过去。“从应用转到基础，用实践指引方向”，夏斌的回归学术之路已经开始显露出其特有的优势。在研究方向的选择上，他面向实际需求敏锐的洞察力和判断力；在科学研究过程中，他从实际角度出发深入剖析、举一反三，勇于创新、勇于实践的科学方法，都给大家留下了深刻的印象。

瞄准5G 扬帆起航

——关注内容感知的移动通信技术理论与技术

从远古的烽火狼烟到飞鸽传书，从近现代的楼上楼下电灯电话到现在的4G、5G网络传输可视电话……通信技术的发展历程走过了一段漫长的、由慢及快的发展历程。尤其是近20年来，移动通信技术的迅猛发展总是让人应接不暇，3G、4G还在使用中，5G就蹬着“风火轮”跟上来。谁最先掌握先进技术，就意味着谁或许就能成为下一场变革浪潮的弄潮儿。

“考虑到之前从第二代到第四代移动通信理论及产品方面的研究开发积累，立足于未来第五代移动通信系统是第一选择。”夏斌如是阐述了自己研究定向的原因。过去在应用方面积累的丰富经验既像是坚实的“地基”，为他搭建5G理论基础高峰、迈向5G征途奠定了坚实的基础；又像是一段长长的“铺路石”，走到这一步是理所当然，再自然不过的事情。

基于第五代移动通信的驱动力来自于高速发展的移动互联网和移动物联网，它们对未来的移动通信提出的巨高容量、海量连接和极低时延等技术挑战。通过分析和调研，夏斌及其团队精准地感悟到通信已经从最初仅仅是简单的“确保通信双方的通话连接”，转变成了“确保内容能够高效地传送给用户”，即从“面向连接”到“面向交互”再到“面向内容”的转变，这种通信目标的变化可能成为第五代移动通信技术挑战的突破口；而随着电子技术的高速发展，用户和网络设备的计算和存储能力得到了极大的提升，且成本也大幅度下降，这些网络能力也可能会是可以释放通信压力的突破口。

立足改变，面向实际，夏斌及其团队最终锁定了他们的“主攻”方向：即“内容感知的通信、计算、存储融合的未来移动通信技术理论与关键技术研究方向”，且一路勇于创新，收获了诸多让人眼前一亮的创新成果。

首先在应用层上，他们深入开展了通信、计算和缓存（Cache-enabled Computing Communications）网络架构研究。

很多人每天都在看视频，关注热点新闻，但他们可能不知道：未来的容量大部分来自于视频，而不同视频的被点击关注度差别很大，甚至也出现了2-8原则，即20%的视频占据了视频流量的80%。从内容传输的角度出发，如果将这些高关注度的内容推送到网络边缘甚至到用户终端。对新进用户而言，他们无需基站再重新广播相应的信息，只需要通过其他用户终端（可称之为中间存储节点）获取相应的信息，这样可以减少对回程网络、骨干网络的传输需求，从而达到减少环节、提升用户体验的作用。

随着基站设备、用户终端等设备的计算和存储能力的提升，使得相关设想成了可能。但由于移动通信中信道的随机性、网络拓扑的动态性、业务的时效性、共享传输频带时带来的干扰等使得这个看似简单的概念，带来了一系列基本理论和关键技术的问题。而这些问题随着夏斌及其团队2014年开始承担的“863”项目——“5G高通量无线网络构架与关键技术研发”的逐步深入而得到了一定的解决。

除了从理论上研究解决了缓存到底能给网络带来多大的容量提升、动态业务下各缓存设备的利用率等基础问题之外；针对无线干扰问题，夏斌所在的课题组还创新地提出了在基于基站缓存的基站协同网络编码传输、基于终端缓存的接收机干扰抵消、基于缓存的频谱感知动态信道复用等增强技术，通过计算、存储和无线传输的协同，为相关工作的推进提供了理论和技术支撑。

其次在物理层上，为支持未来移动物联网的巨量设备连接的需求，他们基于通信、计算和业务的非正交多址技术研究开展了很多卓有成效的工作。

为应对5G无线物联网应用的密集多用户海量接入需求，在频谱资源昂贵且受限的现实下，非正交接入技术被视为5G空口技术，也被视为在4G正交频分复用接入之后的演进趋势和突破方向，但相关技术发展同样需要解决一系列复杂的问题。

通过2013年承担国家重大专项、以及结题后承担的中科院重点实验室开放课题等的支持，夏斌及其团队使得这些问题得到了一定的解决。

不同于以往调制波形/星座设计和多址接入独立设计的思路，他们提出将多维编码调制与稀疏编码理论相结合应用于非正交多址接入的概念，创新地提出了基于保证多用户公平性前提下的容量最大化非正交多用户码字优化设计准则和方法，使得解调能力与业界的最新结果有1.2dB的提升，探索理论研究其容量限，并设计新型稀疏编码调制机制以提高非正交接入系统的有效性，以逼近理论容量极限。

值得一提的是，在关注应用和物理层研究的同时，凭借其多年在相关领域积累的经验感悟，夏斌还不忘将自己关注的目光聚焦在未来5G推广和产业化极有可能会出现的问题上，即很多相关新技术需要在实际网络进行多次测试，经过多个标准版本后才能进入商业轨道。

为避免类似问题，他带领课题组一方面通过搭建基于4.5G面向5G可扩展的系统仿真平台，创新地完成了将5G中的异步非授权随机接入、非授权数据随机传输、大规模MIMO等新增特性初步研究、建模和开发设计工作，从而能对相关5G新技术从网络层面系统地研究；另一方面他们还通过搭建创新移动试验网，采集真实的多用户无线数据，抽取真实信道信息用于无线传输理论研究与机制设计，并与合作方共同协作完成了非正交多址接入、大规模MIMO、毫米波通信等5G候选技术的实验测试。

5G将为人们带来什么？对于普通的大众来说，或许他们不能清楚地理解其技术变革挑战和难度，但对夏斌和他所代表的“通信人”而言，大众在便捷通信生活上前进的每一大步，都得益于研究人员在理论研究上取得的“每一小步进步”。“合抱之木，生于毫末；九层之台，起于累土，千里之行，始于足下。”

点滴积累 实践出真知

——亲历和见证二代到四代移动通信变革

正如上文所说，“九层之台，起于累土”，夏斌之所以有现今的成绩，其实与之前的积累、经验和感悟有很大的关系。

与很多科研学者一样，夏斌走过的求学深造之路，是一条沐浴科学理性之光的漫漫求索攀岩之路。

20世纪90年代初，因为成绩优异，他获得免费保送进入中国科技大学的机会。适逢电子信息技术浪潮掀起，原本更属意于物理的他，抓住时机立于浪潮之尖，且出于对应用研究的向往，选择进入无线电专业就读深造，这一待就是8年时间，先后于1997年和2000年获得通信与信息系统专业学士和硕士学位，此后前往香港大学通过3年的不懈努力获得博士学位。

万丈高楼平地起，夏斌的经历证明了这一点。与其他高校不同，他所在的专业需要专修5年才能获得学士学位。起初他也对这一规定表示不理解，但当他真正走入工程实践，就深刻体会到了当年学校专业课程设置的良苦用心。线性代数、高等数学、概率论等一系列基础的数学知识，还有信号与系统、信息论等专业知识，都为他如今在专业领域的延伸和扩展打下了坚实的基础。

本科阶段学习的同时学校也提供给大家参与科研项目的机会。大三时，夏斌就开始走入实验室，跟随他的导师——国家“863”计划个人通信专家组第二任首席科学家朱近康教授。这么早就有机会涉入中国的CDMA研发项目对于一个工科学生来说机会难得。也正是从那时起，在恩师的带领之下，夏斌得以在这一民用移动通信前沿技术浪潮涌动之际，较早且全面地接触相关研究。

在夏斌的科研人生中，在华为的一段经历非常重要。从2005年起，他开始在华为技术有限公司无线研究部担任高级工程师/技术专家和项目经理。作为华为公司第一任LTE关键技术与算法研究主管和第一任LTE TDD系统样机项目经理，夏斌曾经带领团队组织进行关键算法和研发和样机开发工作，一改以往追随的地位，第一次实现了中国人研发的移动通信设备在全球率先推出应用。也正是在那一阶段，他曾作为中方公司代表参与华为参加的第一个欧盟第六框架科技计划项目，在完成项目相关任务，展现中国公司研究水平和实力的同时，对欧盟跨国项目的运作规则也有了较为全面的掌握。这为他之后积极参加国际国内合作项目，加强技术交流与合作，在国际舞台绽放光彩，奠定了坚实基础。

从过去从简单的语音通信可移动化，到今天数字洪水带来的海量移动数据通信的迅猛发展，在移动通信发展的这20年中，夏斌亲历和见证了很多突破性技术的诞生和产业变革。

“我一直觉得自己是幸运的，一路走来，不管是学习还是工作，都有幸得到名师的指导和受到一流团队的影响，但多年实践，在高校、企业之间往来穿梭，追踪最前沿的科学技术，我深感想要做科研，在高校总归来得更纯粹、更自由一些，可以有更多的个人研究方向，这是在企业无法比拟的。”夏斌如是解释自己重回校园、回归学术的原因。

同舟共济 奔向未来

——面向应用夯实基础开辟新的学术天地

尽管研究取得一定进展，但夏斌心中的那根“弦”并不会因此放松。“虽说在高校科研显得自由一些，但这并不意味着会比在企业轻松，相反，企业的目标比较明确，研究人员的压力集中在比较窄的方向，而高校面临的研究压力相对要大得多。”夏斌如是坦陈自己面临的压力。

虽然有一定的压力，但夏斌还是很有信心。这得益于他过去积累的丰富的经验和现在所在的团队。“感谢上海交大能给我提供这样一个氛围良好且宽松的平台让我去自由探索。而且我也愿意将自己多年所感所想传与后人，培育他们茁壮成长。”从过去的学子、企业员工到现在的高校园丁，无论是教书育人的本职工作还是学术科研，对于现在所处的环境和角色身份的定位和转变，夏斌已然做出了调整并且已经适应。多年在企业的实践使得他在项目管理、对应用需求的把控和时间管理等方面有着异于常人的执行力，而这也是他带给学生的最宝贵的财富之一。“我希望他们的研究能够以实际应用为导向，而不是单纯地发文章，不能把学术做虚了。”

“我相信未来，亦如过去站在浪潮之尖搏击时面对未知但无所畏惧一样。”当5G之潮风起云涌，早已在风雨中学会沉着应对的夏斌选择勇敢逆水行舟，继续去开辟一片新的学术天地。