夏斌：逆水行舟不进则退

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1、夏斌：逆水行舟不进则退　　“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

2、，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

3、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

4、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-enabledComputingCommunications）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

5、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

6、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

7、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?码调制与稀疏编码理论相结合应用于非正交多址接入