——记电子科技大学信息与通信工程学院副教授韦云凯

　　□　刘 赋
　　

　　
　　近年来，中国整体科技水平发展迅速，某些领域甚至已经能够和美日欧等发达国家一较高下了。但在信息领域，仍然因主要核心技术的欠缺，经常受到其他国家和地区的钳制。习近平总书记明确指出，核心技术受制于人是最大的隐患，而核心技术靠化缘是要不来的。我们必须敏锐抓住信息化发展的历史机遇，自力更生，推动信息领域核心技术的突破。
　　无数国人致力于此，为中国的信息化发展殚心竭力。电子科技大学信息与通信工程学院副教授韦云凯也是其中一员，目前他已经在这个领域潜心研究多年，为我国在无线通信与网络中通信协议、编码机制及其衍生应用等方面的发展做出了突出贡献。
　　

放眼无线 探索新知

　　信息的无线传播离不开电磁波，这种由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的震荡粒子波，正如佛家说的芥子之微。然而正是这种微不可见的存在，连接起大千世界，让我们摆脱了线缆的束缚，在无限的空间中尽享信息畅通的便利。
　　无线通信的发展可以追溯到20世纪六七十年代，但由于缺乏高效的协议、纠错、编码、调制等基础技术的支撑，其发展极为缓慢。直到20世纪90年代末，长期的技术积累终于实现了量变到质变的突破，无线通信犹如雨后春笋般迅速发展起来，开始在接入侧大量取代有线通信，形成了“主干网络用有线，接入网络用无线”的应用架构。应用无线通信技术后，通信方式发生了天翻地覆的变化，人们在通信过程中不再受到线缆的束缚，可以自由走动，使用网络时也不必再考虑网络接口的布线位置，在任意一个角落都可以自由上网。
　　为进一步推动无线通信技术的发展，满足用户在各类数据传输体量、速率、时延、可靠性等方面不断提高的需求，韦云凯与团队在无线通信与网络领域进行了更加深入的探索，他们结合先进技术，在移动通信、物联网、智能制造等方向展开研究，先后承担10余项国家级科研项目，获得几十项国际国内发明专利授权，在国际通信标准制定中积极发声，还在无线通信与网络领域承办了一系列国际学术会议，积极促进国内外同行在该领域的交流与合作。
　　

拨云见日 推动发展

　　在探索无线通信领域奥秘、推动无线通信技术应用的道路上，韦云凯与团队的每一步都走得很扎实。他们在无线通信与网络领域进行了大量的理论研究与应用实践，取得了多项创新性成果，形成了理论创新与工程实践并重的研究特色。
　　2008年，四川汶川县8.0级的强烈地震为全国上下带来一片阴霾，在悲痛之余，滑坡、泥石流等次生灾害不容忽视。据统计，地震发生一年后由于次生地质灾害导致灾区人员伤亡人数达上百人，经济损失数十亿元，2010年后死亡人数达到2892人，直接经济损失62.6亿元，然而数字还在持续增长......
　　看着这一切，韦云凯决心把无线通信技术应用于次生灾害的预警预测，保护人民群众生命财产的安全。2011年，韦云凯开始了“龙门山地震带小流域滑坡泥石流灾害监测预警技术研究与示范”项目的研究，重点对汶川地震发生的地震带——龙门山地震带展开研究与示范。他与团队通过在灾害易发区域部署多种环境感知设施，综合监测区域降雨量、孔隙压力、河流水位、地表震动、视频数据等多种信息，多维分析综合处理，对灾害进行预测预警。该系统需要突破山区通信条件恶劣的限制，提供可靠的通信；同时要克服设备供能受限的问题，保证设备长期稳定运行。项目组对复杂通信环境下的可靠通信、高效传输、节能技术等进行了深入的研究，取得了一系列的技术突破。
　　此后，韦云凯又开始寻求新的研究突破。他提出了实时流在信道中的最大传输能力模型——RST容量，设计了可达到容量上限的编码机制。在将SDN、NFV与网络编码结合后，他提出了网控编码技术并成功突破了此前网络编码的应用局限性。他还提出“中间节点参与、多点协作”进行差错控制的新思路，运用该思路仅在较低能耗下，就可提供合理的数据传输可靠性，可广泛应用于无线网络，尤其是物联网、车联网、移动社交网络等多种网络场景。此外，韦云凯通过研究费马点理论建立了r-费马域，基于r-费马域的联合路由算法，在显著提升报文转发效率的同时还降低了系统能耗。
　　尽管已经取得多项成果，韦云凯仍然丝毫没有松懈。在今年年初刚刚结题的“面向电子制造产业集群的电子商务服务集成关键技术研究”项目中，他对充分兼容有线、无线用户需求的数据中心网络关键技术和电子产品搜索技术展开了系统研究。他提到，如今电子行业中各企业发展良莠不齐，仅凭发展势头良好的企业难以推动我国整个电子行业的前进，如能探索出一套成熟高效的、服务于广大电子制造企业的电子商务服务集成技术与模式，与企业力量汇聚在一起，共同发展，我国的电子行业势必会有巨大改变。
　　为此，韦云凯团队对基于SDN的数据中心网络架构展开研究，并在此基础上研究设计了基于SDN的虚拟数据中心资源动态调度分配策略，以及基于SDN的数据中心网络可靠性保障技术。他们首先充分考虑了各种类型数据流的时间与空间特性，重新进行了动态的、自适应的资源调配，从而保证资源分配的动态性与灵活性。其次，韦云凯团队通过数据中心网络架构、设备和协议的配合，成功提高了网络可靠性。在业务动态变化导致流量分布变化、甚至部分网络失效的极端情况下，团队通过SDN的动态控制，实现了数据中心网络的重构，进一步提高了数据中心网络的可靠性。此外，为了提高用户搜索体验，团队还在现有平台的基础上，研究设计了更高效的、面向电子制造产业集群的电子产品专业搜索技术，并形成了相关报告和技术专利。
　　在完成国家项目、实现国家技术发展需求的同时，韦云凯还与同领域知名企业如中国移动、华为、中兴、兰迪科技、知道创宇等保持着密切的联系与合作。在教育部和中国移动通信有限公司联合支持的项目“智能制造专网关键技术研究与原型系统开发”中，韦云凯团队分别针对智能制造专网关键技术研究、智能制造专网数据采集调度系统原型研究与开发两方面展开研究。目前，项目研究还在进行中，据介绍，预计取得的成果可解决智能制造需求下的弹性组网架构、信息访问安全控制以及资源管理与调度等一系列问题，还会提出针对未来智能制造专网的设计方案。
　　

教研结合 征程万里

　　在繁忙的科研工作之外，韦云凯还承担了一部分教学工作。谈到学生，韦云凯不禁露出了微笑，在他看来，他和学生亲如一家人，这与他多年来一直坚持的理念是分不开的。他认为，老师和学生不是单纯的教与学的关系，而是互相学习的关系。在教学活动中，老师将知识传递给学生，学生灵活、敢于挑战的思维也会感染老师，达到相互促进、共同提升的效果。
　　从事科研教学工作十几年，韦云凯一直都兢兢业业，带领学生在学习中不断成长，在科研上不断开拓，在技术上不断创新。面对未来，韦云凯直言：“我们一方面要抬头看天，力争在核心技术上再获突破，为国家、人民做些实实在在的事；另一方面，我们也要低头走路，踏踏实实地做好每一件小事，最终实现量变到质变的飞跃。”新时代，新发展，韦云凯已经准备好担起沉甸甸的责任与使命，再度启程。