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    • 【科学讲座】原进宏:现代无线通信理论与技术的发展 【科学讲座】原进宏:现代无线通信理论与技术的发展
      2018年11月8日晚7点,中国科学院大学科学前沿进展名家系列讲座Ⅲ第169讲在玉泉路校区阶一5教室如期举行。本次讲座的主讲人是IEEE院士原进宏教授。原老师给同学们带来了一场名为“现代无线通信理论与技术的发展”的精彩讲座。他带领同学们回顾了过去30多年的现代无线通信技术和系统的演进,向我们介绍了现代无线通信理论的发展趋势,并简要展望未来5G的主要应用以及挑战。 讲座一开始,原老师用触手可及的电脑、手机、蓝牙耳机、手环等电子设施,带领我们粗略体会到无线通信在日常生活工作中无处不在,先让我们对无线通信有一个直观的认识。 接下来,原老师简要介绍了现代无线通信理论的一些基本概念,以及过去30多年的现代无线通信技术和系统的演进。1948年,Claude Shannon奠定了通信系统的理论基础,而70余年来,科学家在这理论基础上,不断搭建起现代无线通信的王国。原老师向我们展示了数字通信系统的基本框图:信源编解码、信道编解码、调制与解调、无线信道通信。针对这一流程,不同的国家和公司也开发出各自的多址接入技术,如FDMA、TDMA、CDMA等。而当下,人们也在运用丰富多彩的无线通信系统来满足不同的通信要求,主要包括蜂窝系统、WiFi、WIMAX、蓝牙等,原老师也粗略介绍了这些系统的原理、优缺点和应用范围。在过去30多年来,我们由1G的模拟通信,发展为现在的2G-3G-4G的数字通信。在这一过程中,数据速率大幅提升,移动性能提高,交互时延不断降低,数据传输成本大幅度下降,人类也不断享受着现代无线通信技术所带来的便利。之后,原老师着重介绍了4G LTE(Long-Term Evolution)的起源、给用户和运营商带来的福利和优势,并介绍了LTE的三项关键技术。 “我们能从无线通信系统的这一演进学习到什么?”原老师如是发问。他指出,在新无线通信技术的不断增加中,有这样一条“黄金准则”:开发过去的缺陷之处,在人类认知不断深入之后,将过去的技术劣势或难点转化为当下技术的优势。同时,原老师也列举出从2G、3G到4G的发展过程中的四条实例,来佐证他的观点。同学们在听了原老师的讲解后,也对现代无线通信技术和系统有了一个更加深入的了解。 针对即将到来的5G移动通信系统,原老师也充分表达了他对5G的美好期望。在5G中,人们会采取一些新技术除继续增加峰值速率外,还将极大地增加系统容量、效率、可靠性、灵活性等,以支持大数据、云计算、人工智能、物联网等新应用。5G肩负着满足未来通信全新需求的重任,是开启万物互联,实现智慧社会的基石,最终实现“信息随心至,万物触手及”的美好未来,原老师如是总结。接下来,原老师介绍道,ITU机构从速率、时延、链接三个维度定义了5G的三种典型用例,即增强移动宽带业务(eMBB)、大规模机器通信(mMTC)和高可靠低时延通信业务(URLLC)。他也将5G和4G的关键性能参数进行全方位的比较,发现5G的用户体验速率、流量密度、峰值速率、移动性、时延、连接密度等方面都有数倍乃至数十倍的提高,让人们对未来生活充满了想象。 讲座最后,同学们积极提问,原老师也认真回答了有关5G时代下硬件传输速率跟不上无线数据的速率这一问题,并对蓝牙这一无线通信系统进行概述。讲座结束,同学们爆发出热烈的掌声。(文/姜小平  作者系国科大记者团成员) 原进宏教授为同学们做讲座  报告人简介: 原进宏教授,IEEE院士,一直致力于编码与通信领城的理论研究和工程应用工作,撰写的《TURBO CODES》和《SPACE TIME CODING》两本学术专著分别为该方向国际上最早的专著,同时《SPACE TIME CODING》也是国内第一本引进的空时编码著作,目前已被国内外高校、研究机构广泛用作教学和研究参考书。此外,原进宏教授在空时编码和通近香农限的先进差错控制编码等领域取得了重要研究成果,并广泛与华为、爱立信、NEC、Lucent、Nortel、NI、韩国ETRI等国际著名通信公司进行多项研究合作。他的研究为提高无线通信的频谱利用率,降低硬件存储容量的需求和译码时延在实际通信系统的应用做出了卓越贡献,相关成果在编码与通信领域重要国际期刊和国际会议上发表论文300余篇,4次获得本领域顶级国际会议的最佳论文奖,专著与论文总引用次数约8829次,H因子高达42。 讲座内容简介: 无线通信在我们的每个人日常工作和生活中无处不在,智能手机已成为大家不可缺少的工作和生活必需品。这个讲座通过回顾过去30多年的现代无线通信技术和系统的演进(从1G到2G-3G-4G),介绍现代无线通信理论的发展趋势,并简要展望未来5G的主要应用以及挑战。 延伸阅读: “科学前沿进展名家系列讲座”创办于2014年9月,是中国科学院大学为本科生开设的必修课程,同时欢迎研究生与教职工参加,由中国科学院大学本科部主办,讲座召集人为徐涛院士。该课程按照数学、物理、化学等13个专业,邀请相关科学领域的院士等知名专家开展专题讲座。通过讲述科学故事、介绍相关学科方向的科学前沿进展,让学生在本科阶段了解不同学科的科研方向与主要进展,拓宽学生的学术视野,为他们最终选择学科专业与专业方向提供丰富的判断依据。
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