王江舟院士谈5G：中国的设备领先，美国在芯片称霸
采写|章剑锋
出品|本站科技《科学大师》栏目
“重大事件往往催生技术的创新和突破。为了确保我们国家5G发展在全球的领先优势，我们要坚持既定的目标去发展5G、建设5G。”
新冠肺炎疫情发生初期，王江舟院士有一个担心，就是5G发展速度会不会因为疫情而受到影响。
远程医疗、远程教育和办公、红外热成像测温、5G+云直播、5G网联无人机、自动化工厂等，在疫情期间，一系列的5G应用场景出现（通信世界网），使一直以来还没有实现应用落地的5G技术忽然间放出异彩，让人不得不对其所具备的发展潜力刮目相看。
从国家层面来看，3月初几次会议均提出要加快发展5G网络、数据中心等新型基础设施建设进度，而各地政府也纷纷推出政策，公布2020年5G发展目标（中国经济时报），“新基建”一词火了。
对于5G发展受阻的担忧似乎没有必要。注意到这个形势的王江舟转而相信，疫情非但不大可能打乱发展，反而能够推动5G落地。
王江舟是一位国际顶尖的通信工程专家，现在英国肯特大学担任终身教授（诺贝尔文学奖得主石黑一雄、《指环王》中的“精灵王子”奥兰多.布鲁姆、知名的中国女外交官傅莹等人都是这所学校的校友）。2017年，王江舟当选为美国电气与电子工程师学会会士（IEEE Fellow），2018年，当选为英国皇家工程院院士。
英国皇家工程院是英国工程学界最高科研机构，它由王室颁布皇家特许状而成立。院士中包含了各个领域最杰出的工程科技专家。王江舟介绍说，之所以要冠上“皇家”二字，不光是因为代表了这是英国最重要的科研机构之一，且王室里的重量级人物，如女王的丈夫菲利普亲王或者儿子查尔斯王子，有时也会出席工程院的重要活动，体现出国家的重视。
（时任英国皇家工程院院长Dowling院士向王江舟颁授新当选院士状，2018年）
王江舟从事通信研究三十多年。英国皇家工程院的官网中介绍，他在从2G到5G的几代移动通信工程技术发展中，做出了杰出的贡献。他的开创性研究——在无线移动通信中的信号检测和多址技术的发明和创新，在全球通信行业中被广泛采用。
如今，王江舟和他的团队已经开始6G的研究工作，他们与国内的政府部门及科研机构也保持着密切的合作关系。
因为新冠肺炎疫情发生，王江舟原本计划春节后回中国交流访问的行程安排被打断了。本次接受本站科技《科学大师》记者独家专访时，他人正在英国。那里是王江舟的长期工作和定居地。
王江舟的老家，是湖北省黄冈市的黄梅县，黄冈紧邻武汉，这个市在中国新冠疫情期间，累计确诊病例数为2907例，以数字来看，在全国排序第三位，和武汉市（50005例）中间只隔着一个孝感市（3518例）。
王江舟的母亲和其他亲人都在国内生活，据他说，这次疫情期间在国内的家人都安然无恙，黄梅本地亲属的状况也安好。
在中国疫情趋向缓和的同时，新冠病毒却在全球大面积传播，欧洲也是受到疫情困扰的地区之一。王江舟所在的英国，确诊病例数不断增加，不过王江舟的语气一派轻松，并没有表现得焦虑。
“还不算严重，不像其他的欧洲国家，像意大利、西班牙、德国、法国都很厉害了，英国跟他们比还算少的。”
中国舆论很是操心英国，一度为他们提出的“群体免疫”说法而感到不可思议，以为疫情中的英国情形该当是多么十万火急，但王江舟告诉《科学大师》记者，实际情况并不是这样，周边英国人表现相对平静，政府没有下令封城。
“在我们这里很少见到有人戴口罩”。王江舟说，这方面的新闻成了同事间主要的聊天话题，不过，“大家没有想要戴口罩来预防。”
尽管应对心态和机制在不同国家表现有所不同，但无人能否认，新冠肺炎当前已经是全球性的健康挑战。因而我们的采访也难免涉及当前这一次突发公共卫生事件。而在本职专业方面，王江舟也和我们分享了在这一次疫情中派上了大用场的5G通信的发展形势和问题，包括通信巨头华为所面临的外部挑战。
以下为专访内容：
1，5G网络可以应对疫情带来的流量压力
《科学大师》：自从鲍里斯首相呼吁民众在家办公后，英国境内通信网络发生故障，陷入瘫痪状态，欧洲网络据说也面临类似压力，这是疫情带来的空前的一种压力么?可以更好地应对这种突发状况么?
王江舟：几天前，我听说过英国有些用户手机打不通电话，但问题很快解决了，可能是连接几个不同移动网络的设备出现故障，这应该是偶发事故，与网络拥堵没有关系。虽然很多人在家上班，开视频会议或者玩游戏，这主要是通过WiFi上固网，有线业务量增加不少，但移动部分的业务量反而有所下降。当然，在家上班和网上上课，会造成很多人同时上网，网络业务量增加很多，尤其是视频，对通信服务商是一大挑战。通常我们的网络设计容量比平常高峰业务量（晚上7，8点）要高出不少（百分之几十）。但一旦突发业务量增加很多，超过网络设计容量，必定会造成网络堵塞甚至瘫痪。
英国的几大移动运营商目前主要是用4G，3G也在用。在英国，很多固网终端接入设备仍然使用传统的技术，容量不大，对传输高清视频是一大挑战。如果直接釆用5G移动通信，能解决这个问题。直接釆用5G还可以分流，让一部分固网业务只需要在移动网络中流动，减轻固网的负担。
2，5G应用要全面落地，起码还得再等5年
《科学大师》：这次中国疫情防控中，5G技术据说有着不错的发挥，您有关注么？
王江舟：我本人一直在做5G方面的研究，5G具有高带宽、低时延、大容量的特点，在疫情防控中确实有很多新的应用场景，比如说5G高清视频方面，5G+远程会诊、远程查房、5G+无人机，还有远程医疗。比如说现在很多学校都不开学了，都是通过远程教育。很多的雇员在家里上班，有远程办公。这也就使5G技术的优势显现出来了。
作为新一代通信技术的核心驱动，5G太重要了。它在各个垂直行业会有很多的应用，也会培育出很多新的经济增长点。比如说以后的5G能够满足自动驾驶、智慧农业、智慧城市、无人机、机器人等应用，它不是一个普普通通的通信技术，而会变成基础设施。所以我也同意这样一种看法：以前大家觉得5G技术虽然好，但不知道它应用场景和潜力在哪里。这次疫情发生之后，很可能会进一步促进和推动它在中国的落地，大家也能够发现它的很多可应用的空间。
《科学大师》：5G的概念虽然很火，但在国内看起来还是处于一个非常初期的阶段，在英国或者说在欧洲等地区，也差不多是处在同一阶段吧，并没有普遍应用？
王江舟：国外现在也是处于初期阶段，我们参加了多个研究项目，有欧盟的项目，也有英国的项目，我认为相关的应用可能还要等几年。拿每一代移动通信技术从发展到成熟需要10年时间来看，大致都有这么一个阶段，技术刚开始不是很成熟，只能够解决一些初步的应用。慢慢提升到后面，就会满足更多的应用，因为后期网络速度更高了。
5G技术也是，可能前5年的应用场景会少一些，随着技术慢慢完善、网络速度提升、容量增加，到后5年，应用场景会更多一些，也就是说很多的应用场景可能要到后5年才会有。
《科学大师》:5G技术要应用普及，面临的挑战是什么？
王江舟：5G面临的具体挑战还是很多的，第一个就是大规模天线规格的局限性，5G基站要采用大规模的天线阵，不是像现在几个，是需要几十个甚至几百个天线，能够快速准确地捕捉多个终端用户的信号，还要考虑如何降低基站接收终端反馈信号的功耗、能耗问题。大规模天线的信号波束形成后，要把像激光那样很窄的波束传出去，现在的算法还比较复杂。当天线数成倍增长的时候，信号处理上的完成需要很长的时间，时延增加，就会导致很多业务不能进行，因为5G很多的应用场景都是低时延的场景。怎么简化复杂的算法，怎么进行资源调度，怎么优化网络，都是需要解决的问题。
第二个问题就是大区域覆盖问题，在人口很密集的地方，5G难以做到密集覆盖，就会产生很多的问题。有些地方建5G的基站，覆盖的面比较宽，网络的延迟就会比较大。传输时间长了，应用上就会产生问题。
还有一个，在很多地方4G跟5G的网络是混用的，夹在一块，就会产生两个系统的转换问题。另外，各个大区和小区之间的多信号相互干扰、城市光纤网络的统一性差造成延迟、低频段微波和高频率毫米波的频率如何共存，这都是后面要解决的问题。
3，智能化是信息化发展的最终目标
《科学大师》：您的一个主张是说人工智能应用可以和移动通信融合起来发展，人工智能对5G的发展有什么样的帮助，怎么融合？
王江舟：很重要的问题就是要优化我们的移动通信网络，原来我们采用的都是传统的思路和优化方法，随着移动通信的快速发展，用户数越来越多，基站的天线数越来越多，移动网络越来越复杂，传统的方法就没办法优化这个网络。
人工智能是一个很重要的方法。就像谷歌的阿尔法狗下围棋，采用人工智能的办法，它的数据库里有几千万个棋谱，根据这个数据来训练、挖掘，寻找最佳的下法，所以机器下围棋不会犯错，人难以下过机器。
5G+人工智能有很大的应用空间，比方说天线阵的信道信息提取，与用户数和天线数呈指数增长，非常复杂。我们可以采用人工智能的办法，从先验知识中通过机器学习来训练，简化天线阵的信道信息提取。
网络优化方面，也可以利用用户的移动图形信息。打个最简单的比方，不同的基站覆盖的地区和人流会不一样，有的地区白天用户数多，晚上少，而有的地区相反，基站就可以根据这些预先知道的信息来优化网络。人工智能技术的目的，一方面能将网络优化得很好，提高性能，另一方面，就让整个的方法简单化了。
人工智能和5G融合的研究，我们在这方面也在做，这是比较新的探索。我的一个看法是，人工智能可能5G能够用一点，但是到以后的6G就非常非常重要，就能广泛应用。
（王江舟与著名信息学家、美国国家科学院、工程院院士珀尔（H. Vincent Poor）教授，2015年）
《科学大师》：可以理解为智能化是移动通信的一大趋势吗，信息化和智能化并不是一回事情？
王江舟：以前我们讲信息社会，信息化实际上就是一个数字化，就是传统业务中的流程或数据通过计算机信息系统来处理，来提高工作效率。而智能化是一大步的跃升，不仅仅是用它来处理流程提高效率，还要让它变得很聪明，像人一样具有感知的功能、思维和判断的功能，还有学习和执行的功能，让它能做决策。所以我觉得智能化是信息化最终的一个目标，也是发展的必然趋势。而人工智能就是一个典型的由信息化到智能化转变的主要途径，让机器能够完成一些通常需要人类智慧才能完成的复杂技术和任务。
《科学大师》：现在5G还没有普遍应用，一个现象是大家就已经在做6G的研究，包括您本人在内，为什么这么超前？
王江舟：5G对很多应用只是一个初步，有一些应用可能5G也做不了。因为有些应用，比如说虚拟现实、增强现实，它需要很大的带宽、很高的速度，可能5G都不能满足这么大的容量。但是这个应用前景我们已经看到了，可能需要6G来做。所以我觉得6G是很重要的，中国现在5G是领跑，但是这个领跑也就是这么几年时间，6G也应该赶快研究。
6G也是我们移动通信从信息化走向智能化的一个很重要的阶段。到6G时代，整个网络就会走向智能化，有很多更高阶的应用出现，比如说我们的频段，现在5G发展（10年周期）的前面5年可能就是采用微波，到后面5年可能采用毫米波，到6G可能要走到太赫兹，频段还要高至少10倍，可能还要采用可见光通信。6G的速度可能比5G要高10倍到100倍。所以现在着手6G的研究，很重要，早一点打下基础，开发一些知识产权，对后期的发展会非常有利。
4，中国5G领先，美国底子也很厚
《科学大师》：站在国际层面来看，中国在5G技术上的表现怎么样？业界的一个说法是我们处在领跑地位？
王江舟：亚洲的中、日、韩三个国家，提供5G商用服务都是很早的，都在积极推动，我觉得三国同属于第一梯队，欧洲跟美国，稍微晚了那么一点点。这是一个方面。
更主要的领跑核心是在标准化上面。现在全球就一个标准，谁唱主角、谁牵头，很重要。中国在5G国际标准化制定工作中起到非常重要的作用。在国际通信行业标准化组织3GPP中，国内很多企业都在参与，像中国移动、联通、电信、华为、中兴，OPPO等。在大的标准里面，还有很多子标准。每家企业都可以在子标准中提出技术方案，中国的企业对国际化的标准制定起到非常重要的推动作用，因为全球的标准只有一个，你能不能主导就很重要了。现在的5G国际标准中，就有很多来自中国的提案。
如果你提出的方案得到通过，变成正式的全球标准的一部分，你就有了技术优势，因为你有了相应的专利，你就能领先和主导。通俗来讲就是这样。
《科学大师》：为什么强大如美国，在这方面反而落后了呢？
王江舟：美国在5G方面推动的确慢了一点，政府投入比较少，也没有什么设备商，两大服务商比如说AT&T、Verizon，也不像中国移动那么积极进取，比较被动。最积极的可能就是一个高通公司。像苹果手机作为终端商，他们就是把手机做得很好，但是对于网络技术、无线传输技术，参与得比较少。所以他们不在第一梯队，这跟整个国家的大环境可能有一定关系，他们原来在国家层面就重视不够。
（王江舟与美国高通公司时任总裁Jacobs博士，2015年）
当他们发现这个问题，也在发力，现在美国本土有一种玩笑式的说法，说他们5G不搞了，直接就跳到6G去了。
当然，美国整体的实力还是很强的，底子还是很厚的。涉及到5G技术，很重要的一点就是要用到方方面面的芯片，在这上面，中国跟世界一流水平相比还有很大的差距。
因为最后我们要做5G的设备，比如核心网络的管理系统，需要计算芯片，也需要存储芯片，基站设备需要专用的管理控制芯片，手机也需要计算芯片、感应芯片。目前来讲，绝大部分芯片基本上是美国企业垄断的，他们在称霸世界。也就是说，我们中国在5G手机、通信系统设备方面的研发能力都很强，但是最基础和最基本的芯片技术，还是握在美国手中，国内还需要加把劲。
《科学大师》：美国实际上也是希望在5G上能够获得优势吧，这也是特朗普任内确立的国家战略之一，对吧？
王江舟：当然了，前一阵子他们不是给英国政府施加压力，要求不要用华为的技术嘛。英国首相就向美国政府提出一个问题，说你要求我不用华为，那你能不能告诉我，谁是最好的替代商，谁能够把华为替代掉？美国没有告诉英国答案。英国方面就说，既然你不能告诉我谁能替代华为，那你也不能怪我。所以美国也是很无奈的。
我不知道美国在5G上怎么能实现赶超，因为5G现在的全球标准就一个，不可能再改，美国也不可能自己另搞一个标准。在这个前提下，想要赶超，好像实现的可能性比较小。
《科学大师》：可能大家也关心，在移动通信这个赛道上，现在5G、后面的6G和7G，哪个国家可能会一直占有先机，保持老大的地位？
王江舟：我觉得中国会领先一段时间，还有亚洲的其他一些国家也做得不错。关键的因素还是因为中国企业有很多的被批准的标准提案。现在中国在5G标准里面被批准的标准提案总数是全球第一，而中国移动又是拥有被批准的标准提案最多的一家企业。中国整个科研水平已经相当不错，跟国家整体的强盛是有关系的，技术创新，参与企业多，所以人多马壮。
5，在华为的问题上，英国政府也受到很大的压力
《科学大师》：英国通信市场和华为的关系怎么样？
华为好像在英国占有的市场份额很大。
王江舟：华为在英国占的市场份额是第一，英国的几大运营商中，都在用华为的技术跟产品，尤其是Vodafone（沃达丰），他们最大的设备提供商就是华为，华为给他们提供很多的移动设备。在4G移动通信中，华为在英国已经占有很大的份额，包括了设备和核心网。
因为华为的产品跟其他设备商比，价钱便宜，性能又比较好，服务又好，所以获得英国的运营商青睐。相对其他的国家，英国比较温和，他们更注重哪个产品好不好，是不是物美价廉。
在当前的国际政经环境下，英国企业还是喜欢华为，我们跟几家运营商都有打交道和合作，能够感受到这一点。他们公开讲过，华为能从端对端提供服务，能提供完整的一个解决方案。
当然，现在英国也是迫于某些方面的压力，比如说5G核心网，英国政府已经决定不能用华为。但是其他的部分，比如说射频部分、天线部分，不涉及到核心网，只涉及到无线通信这部分，可以继续采用华为的设备，所以我觉得华为在英国还是有很大的发展空间。
《科学大师》：我们普通公众可能不了解，您提到的这个核心网和无线通信部分，有什么样的差异？
王江舟：电信网络是这样，有核心网络部分，有无线传输部分。涉及到所有的数据，都要到核心网里处理，这就像人的脑袋一样，因为人的身体除了脑袋，还有手、脚四肢。无线传输部分，只是涉及到传输，属于四肢，不涉及到脑袋。
基本上说，英国迫于压力，脑袋这部分要用别的公司的产品，其他的四肢部分，可以继续用华为。核心网这一块，英国能用的是其他几个欧洲的设备商，比如说诺基亚、爱立信，因为在技术上现在大家都是用统一的一个标准，都差不多，所以基本上这些设备都是兼容的。
《科学大师》：您怎么看华为在英国本土后续的发展形势?
王江舟：我觉得这个（被排挤的）可能性比较小，就是一些政客迫于压力，可能会考虑某些方面的因素，比如希望华为市场份额越小越好，最好变成没有。因为英国业界很多都喜欢华为，他们没办法排挤。
现在既使英国讲了核心网部分不用华为，非核心网继续用华为，美国还是感到不满意。美国的意思是说你一点都不能用。英国政府觉得这没道理。现在我知道的是，在英国通信的核心网部分和非核心网部分，两边的业务收入差不多是一半一半，所以既使只考虑非核心网部分，华为的发展空间还是很大的。再过几年，目前的气侯过去了，说不定核心网部分也可以考虑。
《科学大师》：英国为什么会受到美国的压力？
王江舟：美国政府暗示要暂停美国跟英国的贸易谈判。英国现在退出欧盟，下面一个很重要的计划就是要跟美国谈贸易协定。现在美国把这个事儿作为一个关卡，给英国施加压力，要求英国重新考虑对华为的决定，但是最终怎么样，现在还不清楚。因为在贸易谈判方面，英国还需要求到美国，美国市场大。
6，合作比不合作要好
《科学大师》：国际形势的变化，华人科学家群体的处境也很受关注，您早在上世纪80年代就出国了，对这个问题应该有切身感受吧？
王江舟：我在欧洲、美国都待了很多年，我在英国生活到现在已经快15年了。应该讲，入乡随俗，融入没有什么困难。目前的情况，我相信是暂时的，慢慢会好起来。在学术界和工业界，我认识不少美国朋友，大家还是希望多交流，他们自己有亲身体会，合作比不合作要好。尤其是我们做5G研究，属于工程类的项目，更需要团队合作，不能单干。而我们华人科学家在英国社会里，还是蛮受欢迎的。至少从我们大学来讲，华人勤奋工作，不爱惹事，也不爱抱怨，工作做得又好，当然人家会欣赏你。
《科学大师》：那您入选英国皇家工程院的院士，进入主流工程学界，这个过程顺利么？
王江舟：英国皇家工程院的华人院士不太多，入选是有难度。我本人有幸第一次就被选上了。很荣幸我的工作得到认可。从我经历而言，应该说英国有很好的学术包容性、公正性。我所在研究环境和团队也给与了极大支持。
7， 要集中精力搞原始创新，不要拼论文数量
《科学大师》：英国这边的院士评选看重候选人的论文多一点，还是更看重科研含金量多一点？
王江舟：我现在是英国皇家工程院院士筛选委员会委员。英国皇家工程院很看重院士候选人在工程专业领域的影响，就是看你的研究和发明，在工程方面产生了多大的影响，是否被广泛采用，甚至是否被全球性采用。他们很看重这种实际的、真正的应用价值。论文当然也会看一下，但绝对不会说，谁发表的论文多就评谁当院士，不是这样。
科学大师：中国在这次疫情期间也要求科学家们把论文写在祖国大地上，并出台政策，不再把论文发表数量作为科研人员职称晋升的指标，应该讲这与国外的做法有所接近吧？
王江舟：这样做肯定是对的。在英国，对科研人员的评价是综合的，更关注论文的质量而不是数量，尤其是工程学科，你需要能解决实际的工程问题，你的研究发明要能应用，这比写多少论文都更具实际影响力。
中国唯论文的现象，早期可能是因为科技比较落后，把论文看得重一点，也没错。但是走到当前阶段，各个方面发展很快，就不能还像以前那样评价科研工作。我们要更强调原始创新，要让科研人员把精力更多花在真正的研究上，而不是为了去拼论文数量。这对国家科技的长远发展非常重要。