高通技術(shù)公司工程技術(shù)高 級總監(jiān)

歡迎閱讀《高通的發(fā)明》系列專欄。在專欄中，我們將與一些擁有諸多發(fā)明的高通發(fā)明家一起分享他（她）們的工作，由他（她）們的發(fā)明帶來的影響以及其靈感來源。

現(xiàn)在人們已經(jīng)對現(xiàn)代蜂窩通信連接的高速度習以為?！诟咚賯鬏?shù)谋澈髤s隱藏著無數(shù)創(chuàng)新和花費大量時間的研發(fā)工作。高通技術(shù)公司工程技術(shù)高 級總監(jiān)Kiran Mukkavilli博士親身參與相關(guān)工作，也了解其中的艱辛。他提出了正交頻分復(fù)用（OFDM）無線電波形的一些基本想法，這有助于如今深受我們喜愛和依賴的高速無線數(shù)據(jù)傳輸成為可能。OFDM是4G和5G的核心技術(shù)，也是現(xiàn)代無線技術(shù)最重要的領(lǐng)域之一。

Mukkavilli博士在高通工作近二十年，他的研究領(lǐng)域涵蓋3G、4G、5G和MediaFLO（高通的首 個移動廣播技術(shù)），以及地面定位技術(shù)的多個方面。他領(lǐng)導(dǎo)整個高通技術(shù)公司的定位研發(fā)工作，目前正在從事5G Advanced相關(guān)研究工作，這將為6G奠定基礎(chǔ)。  

最近我們采訪了Mukkavilli博士，談到他在OFDM、MediaFLO領(lǐng)域的工作，以及6G最讓他興奮的地方。

高通技術(shù)公司工程技術(shù)高 級總監(jiān)  Kiran Mukkavilli

Q在通信領(lǐng)域，我們經(jīng)常聽到“OFDM”一詞。您能解釋一下OFDM究竟是什么嗎？

AOFDM (orthogonal frequency-division mulTIplexing)表示“正交頻分復(fù)用”。其基本想法是，通過巧妙的物理學方法和精準的定時，可以同時在相同通信鏈路中重疊多個不同的子載波或無線電波，并通過不相互干擾的頻率將其分開。得益于這一革命性想法，從3G時代開始的大規(guī)模擴展蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)容量成為可能。OFDM成為4G和5G網(wǎng)絡(luò)高速通信的基礎(chǔ)，蜂窩基站和手機調(diào)制解調(diào)器利用經(jīng)OFDM調(diào)制的無線電波彼此通信。

Q您能分享一下您早期的OFDM相關(guān)工作嗎？它對當今的蜂窩通信有何影響?

A我剛在高通開始職業(yè)生涯時就從事了這一項目，當時全世界都在關(guān)注從3G向4G過渡。曾有早期項目研究過OFDM，以及如何用它支持不同應(yīng)用。當時我們正在研究如何在手機上實現(xiàn)移動廣播，也就是向一個網(wǎng)絡(luò)中的所有用戶進行廣播。我們知道OFDM是可行的途徑，但有許多問題要回答和解決。

在該項目中，針對在移動無線系統(tǒng)中使用OFDM，我們開發(fā)了一套系統(tǒng)的方法，并提供了解決多個基礎(chǔ)性挑戰(zhàn)的方案。例如，我從設(shè)計導(dǎo)頻信號入手，了解無線鏈路特性，包括信號傳播路徑的數(shù)量和每個路徑的強度，這被稱為信道估計。實現(xiàn)良好且保持更新的信道估計對于在無線信道上支持數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咚俾史浅Ｖ匾鴮?dǎo)頻信號則用于估計隨時間不斷變化的無線信道。

我提出了基于周期性配置和在頻率和時間上導(dǎo)頻符號參差的導(dǎo)頻設(shè)計，這成為基于OFDM的4G和5G蜂窩通信系統(tǒng)中的基本結(jié)構(gòu)。然后，我們在5G中進一步擴展導(dǎo)頻設(shè)計，根據(jù)用戶環(huán)境和移動性狀況，動態(tài)適應(yīng)導(dǎo)頻模式——例如，用戶是在人行道上慢慢行走，還是乘坐汽車或火車等高速交通工具。這絕非易事，但高通經(jīng)常攻克這樣的難關(guān)，我們齊心協(xié)力，最終成功解決問題。

QMediaFLO是您在高通的早期項目之一。您可以向我們介紹一下這個項目嗎？您從中學到了哪些后來對您職業(yè)生涯有幫助的技能？

A我在職業(yè)生涯開始時遇到的第 一個項目，是一個極為理想的項目。MediaFLO是高通全面設(shè)計并實地部署的移動廣播技術(shù)。大約每六個月左右，隨著項目進入設(shè)計、原型化、測試、對接廠商、合規(guī)等不同階段，我就會有不同的身份，這也是我首 次接觸地面定位領(lǐng)域。

這個項目的基本想法是，我們也可以將OFDM廣播信號用作增強GPS定位的一種自然方式。定位增強的直接應(yīng)用，可以是Uber司機想在市中心找你，但GPS定位卻因高樓大廈而遇到困難。為了實現(xiàn)這一想法，有許多挑戰(zhàn)要克服，如信號干擾、定時偏差和多路徑信號衰減等。最終，我們找到了將上述全部約束條件考慮在內(nèi)的解決方案，它成為4G和5G定位的前身。這個項目教會了我如何把控此類大項目所涉及的各方面因素，以及如何適應(yīng)各種挑戰(zhàn)。

Q對于5G Release 18和展望6G，您對哪些用例感到最興奮？

A對于5G Release 18，在這一階段我們開始將一些面向6G的構(gòu)建模塊組合起來，包括面向無線的人工智能/機器學習(AI/ML)、子帶全雙工和無源物聯(lián)網(wǎng)(passive IoT)，這令人非常興奮。我們還將研究智能表面，我們可以修改周圍的環(huán)境并讓其有利于滿足我們的需要。我們可以說，“發(fā)射機在這里，用戶/接收機在那里——環(huán)境應(yīng)該呈現(xiàn)何種形式，才能讓兩者之間的鏈路能夠?qū)崿F(xiàn)最 佳效果？”這將是頗有吸引力的6G設(shè)計范式。

Q您對學生或其他大有前途的發(fā)明 者有何建議？

A我的一位教授以前經(jīng)常告訴我，對項目盡早投入時間和精力非常重要，這樣會全面了解問題，并確切地知道你在解決什么問題。這在當今工作環(huán)境中更為重要：每天我們遇到如此多需要解決的問題，這很容易稀釋我們的關(guān)注重點。但是我們可以每次選擇一個問題，讓問題占據(jù)你的全部精力，再竭盡全力解決問題。  

審核編輯：湯梓紅