高通发明家｜VanithaKumar：聚焦调制解调器软件，助力5G成为现实

欢迎阅读《高通的发明》系列专栏。在专栏中，我们将与一些拥有诸多发明的高通发明家一起分享他（她）们的工作，由他（她）们的发明带来的影响以及其灵感来源。

随着消费者与移动设备的连接越发紧密，对其依赖性越来越强，持续将无缝的移动体验提升到新的高度变得至关重要，而这也一直是高通技术公司软件工程高级副总裁Vanitha Kumar的职业使命。

Vanitha在无线通信行业拥有25年的经验，一直从事嵌入式软件架构、设计和开发工作，并对科技的未来趋势充满激情。她曾领导与多代蜂窝调制解调器芯片有关的研发项目，并与客户、供应商和网络运营商密切合作，推出了大量设备和技术。她是一位在美国及其他国家拥有超过200项专利的发明家。

Vanitha也很关注女性在科技领域的作用。她现任高通基金会的理事，负责企业捐赠，并曾任非营利组织小学科学研究所（Elementary Institute of Science）的理事，该组织专注于让幼童接触科学、技术、工程和数学（STEM）领域的职业，并培养他们的兴趣。

最近我们采访了Vanitha，谈到了她在高通的工作、作为发明家的兴趣方向，以及她对5G未来的思考——尤其是5G与汽车行业的关系。

Q

您从小就想成为一名发明家吗?

A

不，绝对不是。每当提到发明家时，人们会想到实验室里的科学家——在成长过程中，我认为自己不会成为实验室里的科学家。实际上，即便是在高通，我也是过了好几年才意识到，自己正在从事的工作其实也是发明。

Q

早期是什么启发了您，您又是如何不断寻找灵感的？

A

尽管之前我不认为自己是科学家或发明家，但我清楚地知道我想要成为工程师，因为我喜欢解决问题。最初我并没有意识到，发现有趣的问题并解决它正是发明的要义所在。我的家庭在数学方面有很强的天赋，加上我热爱科学，因此我自然而然地选择了工程专业。如果你在印度长大，工程会是你的首选职业之一。我不需要兜兜转转才能寻找到自己喜欢的职业，人们普遍推崇的首选职业似乎就非常适合我。

在高通技术公司，我们一直在研究许多新的技术。发现要解决的问题是最简单的事情，因为每天都有很多有趣的挑战。当上世纪九十年代中期我开始工作时，高通正在解决很多很酷的问题——引领行业趋势，并为全世界规模化引入新的技术。高通是一家令人非常兴奋的公司，在这里工作对我很有吸引力。

Q

您可以向我们介绍一下您在调制解调器软件空口技术方面的工作吗？具体而言，为什么您会选择专注于为4G-LTE和5G提供技术支持？

A

这些技术都做了一件最基本的事情：使我们的终端能够连接到网络，包括3G、LTE或目前的5G网络。CDMA2000是首批3G技术之一，从一开始我就参与了这一项目，这使我处于这项技术演进的前沿。我需要在多个层面进行研究，并且全面了解这一领域的各种挑战。当时我们的团队比现在要小得多，我可以提出更多问题，并且有更多的学习机会。我在3G上投入了约七年的时间。

当4G工作启动时，有多项技术被认为是4G可能的选项，我研究了其中的一项，叫做超移动宽带（UMB）。但是，行业最终一致支持了LTE这项技术。这对无线行业来说是重大突破。当时，我的UMB项目被取消，我就转入了LTE团队。开始我对LTE知之甚少，我当然也不知道它会变得如此重要。因为我研究过许多不同的技术，所以很容易把来自各种不同技术的想法引入这项新技术，因为归根结底，LTE技术仍然是关于无线连接的。

到了讨论5G的时候，我有了从头开始组建5G软件团队的机会。现在，在5G芯片研发与技术部署方面，我们已经积累了好几代技术的研发经验。

Q

您可以简单介绍一下软件在蜂窝调制解调器中的作用吗？

A

蜂窝技术很复杂——它包含多项技术。某些区域仅有3G或4G，而另外一些区域已升级到5G。与此同时，有些地方仍在使用旧的2G GSM技术。

当我们谈到无缝连接时，这意味着确保用户能够在任何地点接听电话或下载邮件。为此，我们需要这些技术协同工作，并以无缝的方式实现对接。每个国家都有不同的频谱分配，每个频谱有不同的射频（RF）性质、不同的传播、不同的干扰挑战和不同水平的无线电性能。然后还要考虑到不同运营商的要求，不同的基础设施提供商和一系列不同的用例——如标准语音通话、短信、视频串流、游戏、物联网（IoT）和智能网联汽车等。

想要让其中任何一项蜂窝技术正常工作，都需要进行大量的努力。而为了让用户在驾车、步行或搭乘火车的场景中，仍然享有相同的高质量连接，则需要作出更多的努力。这些都需要通过手机中的软件来进行定义和操作。例如用户可以在加利福尼亚乘飞机并在波士顿着陆，一旦着陆，手机能够立刻知道用户所处的位置，以及如何查找和发现网络。然后用户回到家中，手机能够无缝地把数据连接切换到Wi-Fi上。

如果用户希望以无缝的方式体验这一切，就需要借助高度精密的射频前端——它能与终端调制解调器很好地集成，同时可以支持所有通用技术。我们将所有技术融合在一起，构成了一个非常复杂的调制解调器软件栈。

除了多种无线电技术和频谱之外，还有许多不同的部署情景。因此，问题变成了“我们如何使软件栈适用于所有不同运营商的需求”。或许某一运营商希望以非常特殊的方式提供体验，或者他们希望我们优先考虑某一个网络。全球不同区域的不同运营商需求各异，该如何处理这些需求呢？我们必须确保在所有高度复杂、超级多元化的部署中，准确地执行各项蜂窝技术。

此外，蜂窝技术不再只对基本通话和数据很重要，我们依赖手机做一切事情。无论用户想要进行视频会议、畅玩游戏、下载电影还是播放音乐——不管做什么，都必须为用户带来统一且无缝的体验。而这一切，需要大量的幕后工作才能实现。

Q

您的工作对世界产生了怎样的影响？

A

可以说，全球每位智能手机用户的手中，都有高通团队的部分工作成果。如今，连接至关重要，我甚至无法想象，如果没有手机，在过去的两年里人们能做什么。接受教育、完成工作、获取医疗资源，以及与家人朋友保持联络——手机帮助人们保持头脑清晰，同时感受与周围世界的连接。现在，连接是我们社会架构的基础。

Q

您的工作如何影响了汽车行业的创新，并与之相融合？目前，距离实现绝大多数汽车的网联化和智能化还有多远？

A

汽车行业正充分利用我们在无线广域网（WWAN）技术方面取得的进展。高通调制解调器芯片将在网联汽车上实现智能终端用户所喜爱的高速连接和多SIM卡功能。更重要的是，4G蜂窝车联网（C-V2X）技术通过车对车和车对基础设施的通信大大增强了安全性。人们会在未来几年内看到5G版本的C-V2X。相比过去，如今人们可以买到更加智能化的新车。随着车辆配备更可靠的高速连接，用户将有机会体验更加多元化的服务；随着车辆与其他车辆和周围基础设施更频繁地“通信”，道路安全性以及车辆网络的智能化水平也会得到提升。

Q

您认为未来5G将在我们的世界里发挥什么作用？

A

简单来说，5G对无线的作用将类似于互联网对于商业。当人们谈论蜂窝连接时，不再仅仅涉及智能手机和平板电脑。有了5G，人们可以将视野投向遍布在我们周围的智能连接设备。5G的使命是实现人与物的连接，以及万物互联。这意味着包括智慧城市、能源、医疗、农业、交通、物流和工业自动化在内的所有行业，都将迎来新的曙光，那就是全新的连接和智能水平。换句话来说，5G在所有行业都有用武之地。

Q

高通是如何支持您和您的发明工作的？您会如何描述高通的创新文化呢？

A

我刚开始工作时，高通只有不到5,000名员工，却有着浓厚的创业文化。直至今日，我仍然能够感受到相同的创业文化：“我们必须让这项技术实现！”这种激情依旧存在。

这是我始终热爱高通的原因之一。同时，在高通你总有机会研究一些很酷的东西，或者去尝试解决很难的问题。而且你可以自由地说，“让我们冒险去尝试吧！”到目前为止，这种文化是我最喜爱高通的原因之一。引用我们公司首席执行官的说法，“我们让不可能变成必然。”

此外，我的团队也很棒，他们始终让我闲不下来。这些优秀的工程师，每天都能为工作带来很多动力和能量，促使我不断前进。我也很幸运，能够遇到一直鼓励和支持我的导师，他们总能任由我提出那些难以回答的问题。另外，我还拥有始终非常支持我的同事。总之，我认为协作、专注于创新的精神以及激情，是高通最宝贵的东西。

Q

您对年轻或未来发明者有何建议？

A

我认为，成为发明者，绝不能依靠一觉醒来灵光一现。你要找到需要解决的正确问题，并且需要就此提出正确的问题。在高通这样的地方，问题总是“不请自来”，因为这就是我们每天所做的工作。从第一天起，解决问题就是每个人工作的核心内容。我认为，一旦你有一个很酷的问题有待解决，你会不懈地寻找机会，看看这是否可以成为一个申请发明的好机会。

我觉得，许多人低估了他们的发明，尤其是那些基于其他成果之上的发明。人们往往不把这种工作看成是发明，但它们其实就是发明。如果你正在改进某样东西，这种工作的重要性不可小觑，因为在技术上我们要循序渐进。我们一步一步向前，而当你意识到的时候，世界或许早已截然不同。