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
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。
