如今，大家都生活在一個被“連接”定義的時代——指尖輕觸，信息便可跨越山海；一幀視頻，看得到的是眼前的炫彩畫面，看不到的卻是千萬比特的流量奔涌。這些狀似輕盈的瞬間，其實正反射著電磁波信號對人類生活的無形改變。網(wǎng)絡(luò)通信，正如現(xiàn)代文明的血脈，默默向未來輸送著無限可能，讓如候鳥般的無人機(jī)悄然掠過樓宇的脊線，快遞包裹在空中劃出精準(zhǔn)弧線，醫(yī)療物資穿越擁堵街道，抵達(dá)急癥患者手中等種種，都不再是電影里的科幻畫面。然而，當(dāng)萌芽中的“低空經(jīng)濟(jì)”圖景正在重繪人類生活的藍(lán)圖，辟開一個以百米至千米空域為舞臺的全新生產(chǎn)力空間時，卻鮮少有人關(guān)注：這汪數(shù)據(jù)的洪流能否承載未來的重量？

▲張舒航

本質(zhì)上講，低空經(jīng)濟(jì)的繁榮，依賴的不僅是飛行器的升空能力，更有它們能否“聽懂彼此”和與地面“實時對話”的能力。試想，成百上千架無人機(jī)在城市上空穿梭，若沒有低延遲、高可靠的通信鏈路，它們將頃刻迷航。更嚴(yán)峻的是，傳統(tǒng)地面通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計，本就未考慮空中節(jié)點(diǎn)的高速移動與三維分布情況。于是，信號在樓宇間折射、在氣流中抖動，其穩(wěn)定性成了最大的技術(shù)挑戰(zhàn)，更是時代命題中對通信邊界安全與效率的深層叩問。

正是在這樣的背景下，一批青年科學(xué)家正在發(fā)憤圖強(qiáng)，北京大學(xué)電子學(xué)院信息與通信研究所助理教授張舒航便是其中一位執(zhí)燈者。他深耕無線通信系統(tǒng)設(shè)計，尤其關(guān)注低空場景下的空-地協(xié)同網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，帶領(lǐng)團(tuán)隊探索新型波束成形技術(shù)、動態(tài)頻譜共享機(jī)制，以及服務(wù)于低空人工智能系統(tǒng)的協(xié)同智能技術(shù)，試圖讓每一架飛行器都擁有“智慧的耳朵”與“敏捷的神經(jīng)”。在他看來，未來的低空網(wǎng)絡(luò)，不應(yīng)是簡單的信號覆蓋，而應(yīng)是一張具備自感知、自適應(yīng)、自優(yōu)化能力的智能生態(tài)網(wǎng)；通信的終極之美，不在于技術(shù)的炫目，而在于讓人徹底“忘記”技術(shù)的存在——那才是連接的最高境界。

向下扎根，向上生長

今天，數(shù)字中國發(fā)展得如火如荼，在蓬勃生長的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的托舉之下，天南海北的人們彌合了地域的間隔，模糊了年齡的分野，也打破了信息的壁壘，但這些在張舒航選擇職業(yè)航向的時候，都尚未成形。

出生成長于重工業(yè)之鄉(xiāng)，遼闊的黑土地在國人心中如同一本邊角起皺的大書，好像在我國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)重塑之后便開始溢滿生活的滄桑。但張舒航的成長經(jīng)歷卻足以打破這些刻板印象，在家鄉(xiāng)，他得到的是一次次向美而行的遇見，一場場溫暖的托舉，這些都讓他在高考之際對擇業(yè)充滿希望，并將目光投向了“雖然不知道具體做什么，但堅信其前景一定明亮”的電子信息專業(yè)。要知道，這在十余年前絕對稱不上是北京大學(xué)的熱門專業(yè)，卻讓高出錄取分?jǐn)?shù)線許多分的張舒航“一見鐘情”。而在從學(xué)士到博士的9年攻讀中，在人與頂級學(xué)府、平臺雙向奔赴、互相成就的動人故事里，有個人的奮斗，也有環(huán)境的溫情；有發(fā)展的紅利，也有時代的際遇。

自踏入北京大學(xué)這個優(yōu)秀人才聚集地開始，張舒航從沒覺得自己天賦異稟、成績優(yōu)異，雖然已經(jīng)在數(shù)學(xué)、物理等競賽場上“身經(jīng)百戰(zhàn)”，他依然總是把“我成績就是很一般”“身邊比我優(yōu)秀的人簡直太多了”“同學(xué)水平太高，我壓力太大”云云謙虛之言掛在嘴邊，但明眼人都能在他“圖書館—教室”兩點(diǎn)一線的生活里看得到理想，見得到堅守。畢竟北京大學(xué)信息與通信研究所所長宋令陽教授的課題組不會盲目招收一無所知的助手，北京大學(xué)的直博名額也不會隨便落到疏于學(xué)習(xí)的人頭上。

“關(guān)懷有溫度，研究有尺度，宋老師是指引我走上科研之路的人?！敝钡浇袢?，對于大學(xué)三年級接觸科研的經(jīng)歷，張舒航依舊做如此評價。“與許多師兄師姐一樣，最初嘗試加入宋老師的課題組，還是因為看到了前人成績，但走近宋老師才知道，他是一位治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、長于引導(dǎo)，且以身作則、發(fā)心純粹的好老師?！痹诿课豢蒲姓咝闹?，恐怕都會留有一段“從零開始學(xué)實驗、反復(fù)熬夜改論文”的“新手村”歲月，這既被視作掌握科研技術(shù)的必由之路，也稱得上是磨煉抗挫心態(tài)的初級訓(xùn)練營。不過，在宋令陽教授麾下，這段歲月好像總會長上那么一些。“因為宋老師治學(xué)是非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)??！倍嗄曛?，張舒航如此回憶道。而除了這些細(xì)枝末節(jié)的以身作則，宋教授帶給張舒航最寶貴的影響與精神財富，莫過于對發(fā)展大勢的精準(zhǔn)判斷與果斷把控?！霸缭诮昵?，宋老師就提出了發(fā)展低空網(wǎng)絡(luò)的重要性，今天，其果然成為國家重要的戰(zhàn)略發(fā)展方向。察勢者智，這讓我充分看到了用創(chuàng)新視角觀察行業(yè)趨勢的重要性?！备匾氖?，即便當(dāng)時的低空經(jīng)濟(jì)并不是熱門方向，宋教授依然愿意在此領(lǐng)域內(nèi)一路深耕下去。

▲張舒航（右）與學(xué)生討論

急功近利，常常會與目標(biāo)背道而馳；熱衷走捷徑，到頭來卻會走上一條最遠(yuǎn)的彎路。深諳此義的張舒航在博士畢業(yè)之后，只因為一個“磨刀不誤砍柴工”的念頭，便有勇氣大步往前，走入了市場，走向了實踐。

千米之下，機(jī)遇無限

生逢國運(yùn)榮盛、溫飽無虞的時代，大國崛起、科技創(chuàng)新、文化自信涵養(yǎng)著當(dāng)代年輕人的志氣與骨氣，為他們的奮斗軌跡增添了全新注腳。于是，熱衷思考與求索的張舒航隨著專業(yè)知識的積淀，在腦海中一直醞釀的問題越來越讓他無法忽視：既然創(chuàng)新絕非空中樓閣，而是從現(xiàn)實土壤中長出的新芽，那么自己的專業(yè)到底能切實落在哪一方土壤之上？“我的習(xí)慣是，自己心里有的疑問，一定要親眼去看、親耳去聽、親手去做，才能不留遺憾?！彼?，為了尋找答案，他選擇到同樣杰出的中國企業(yè)華為，到離市場最近的地方去汲取經(jīng)驗。

雖然，這頁篇章的書寫過程最終只花費(fèi)了不長不短的兩年，但對張舒航而言，這卻是一次難能可貴的叩問內(nèi)心、明晰前路的過程。在工程師的平凡崗位上，他用兩年時間做著不平凡的事情——不僅加入第三代合作伙伴計劃（3GPP）協(xié)議推動的過程之中，還在5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定及5G商業(yè)化的推進(jìn)過程中貢獻(xiàn)己力。

2022年3月，全球5G標(biāo)準(zhǔn)的第三個版本——3GPP R17完成系統(tǒng)設(shè)計，這不僅標(biāo)志著5G技術(shù)演進(jìn)第一階段的圓滿結(jié)束，而且證明了移動生態(tài)系統(tǒng)具有強(qiáng)大韌性，為推動5G發(fā)展走上“快車道”添上濃重一筆。這背后，是許多相關(guān)企業(yè)、萬千科研者孜孜不倦地辛勤勞作，是無數(shù)趕路人身上散發(fā)出的點(diǎn)點(diǎn)微茫。而張舒航在其中究竟添的是哪一筆錦繡，恐怕無從深究考量，但他切實看到了努力的收獲，看到了自己的工作原來有可能譜寫為“大文章”。從而，他明確了心中理想：繼續(xù)投入學(xué)術(shù)研究，要站到研究最前沿理論的隊伍中去，因為他相信并親眼見證了我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)強(qiáng)大的轉(zhuǎn)化力量。

2024年，在遇見鵬城實驗室的同時，張舒航也遇到了“低空經(jīng)濟(jì)”的騰飛。這一年，是“低空經(jīng)濟(jì)”被寫入《政府工作報告》的第一年，凸顯其在國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要地位。它是新質(zhì)生產(chǎn)力催生的綜合經(jīng)濟(jì)形態(tài)，具有拉動區(qū)域經(jīng)濟(jì)新增長、拓展城市發(fā)展新空間、提供社會治理新手段、催生跨界融合新生態(tài)、整合產(chǎn)業(yè)發(fā)展新要素等典型特征。有機(jī)構(gòu)預(yù)測，未來一年我國低空經(jīng)濟(jì)整體市場規(guī)模就可達(dá)到8591.7億元，可謂千米之下，機(jī)遇無限。而與低空經(jīng)濟(jì)同樣年輕蓬勃的，便是于2018年組建的鵬城實驗室，這是一所由黨中央批準(zhǔn)成立的突破型、引領(lǐng)型、平臺型一體化的網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域新型科研機(jī)構(gòu)，主要從事該領(lǐng)域戰(zhàn)略性、前瞻性、基礎(chǔ)性重大科學(xué)問題和關(guān)鍵核心技術(shù)研究，是國家戰(zhàn)略科技力量的重要組成部分。于是，意氣風(fēng)發(fā)的青年與如日方升的行業(yè)與平臺一拍即合，在發(fā)展低空經(jīng)濟(jì)日漸開闊的新賽道上步履堅定。

在鵬城實驗室重大任務(wù)中，張舒航與團(tuán)隊深入探討了以低空載貨、載人為主要目標(biāo)的低空經(jīng)濟(jì)正在面臨的通信環(huán)境復(fù)雜、同頻干擾嚴(yán)重、難以全頻覆蓋等問題，旨在解決低空通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、低空通信系統(tǒng)規(guī)劃的巨大挑戰(zhàn)?！皩Φ涂諢o線通信環(huán)境進(jìn)行重構(gòu)，刻畫不同頻段、不同環(huán)境下頻譜特征，可為通信器件設(shè)計提供仿真實驗基礎(chǔ)，為評估低空環(huán)境的通信能力提供基礎(chǔ)工具，是針對低空經(jīng)濟(jì)設(shè)計高效通信系統(tǒng)的關(guān)鍵。”張舒航補(bǔ)充道。而低空通信環(huán)境恰好具備可用頻譜多的特點(diǎn)——1.4GHz(1430—1444MHz)、2.4GHz(2400—2476MHz)、5.8GHz(5725—5829MHz)、L波段(1—2GHz)、S波段(2—4GHz)等都是低空經(jīng)濟(jì)所規(guī)劃的頻段，但針對低空通信空間的無線頻譜環(huán)境重構(gòu)尚處于初級階段，針對復(fù)雜低空通信環(huán)境的無線信道數(shù)據(jù)和建模分析較少，缺乏多維度的電磁頻譜態(tài)勢分析工具。

針對這些問題，張舒航著力開展針對低空通信環(huán)境的信道建模及電磁頻譜環(huán)境關(guān)鍵技術(shù)研究，包括開展低空通感網(wǎng)絡(luò)信道建模技術(shù)研究，獲取低空通信環(huán)境的信道數(shù)據(jù)，刻畫復(fù)雜的低空無線通信信道傳播模型，分析不同運(yùn)動模式、不同環(huán)境下信道特征，為低空經(jīng)濟(jì)各項應(yīng)用提供無線通信數(shù)據(jù)傳播環(huán)境基礎(chǔ)信息；研究廣域?qū)崟r精細(xì)的頻譜態(tài)勢生成方法和關(guān)鍵技術(shù)，以突破時頻空多維度低空立體頻譜態(tài)勢仿真平臺、基于空間稀疏采樣的生成式頻譜預(yù)訓(xùn)練模型建立大尺度城市頻譜數(shù)據(jù)庫。

▲張舒航在實驗室工作

于是，圍繞生成廣域?qū)崟r精準(zhǔn)的頻譜態(tài)勢展開，張舒航團(tuán)隊針對真實數(shù)據(jù)采集難、仿真數(shù)據(jù)逼真度差、模型泛化性弱、領(lǐng)域知識應(yīng)用滯后等挑戰(zhàn)，從數(shù)據(jù)-模型兩個層次開展了技術(shù)研究，將目光著重投放在低空通感環(huán)境下，電磁頻譜數(shù)據(jù)的采集往往受到復(fù)雜地理環(huán)境和建筑物的影響，導(dǎo)致的采集數(shù)據(jù)稀疏性和不均勻性問題，通過構(gòu)建三維空間下多頻點(diǎn)電磁態(tài)勢數(shù)字孿生仿真技術(shù)體系，最終突破了電磁態(tài)勢實際采集流程復(fù)雜、樣點(diǎn)稀疏的技術(shù)瓶頸，并基于該數(shù)據(jù)集設(shè)計高效的深度生成模型架構(gòu)，提高了頻譜態(tài)勢生成的精度和泛化能力，使其能夠在復(fù)雜和動態(tài)的場景中穩(wěn)定工作。

然而，項目成果的取得也同時標(biāo)志著張舒航又一程探索之旅的圓滿落幕，下一程，新的目的地是令他魂牽夢縈的母校，那里有他凝結(jié)多年的深刻記憶，深沉的寄托與未竟的理想，所有這些都匯聚成心中不滅的火種，讓他在受到母校的召喚后，幾乎本能般選擇重新投入北國懷抱。

同頻共振，同心同行

“據(jù)財聯(lián)社9月2日消息，8月25日至29日，第三代合作伙伴計劃第一次6G無線接入網(wǎng)工作組會議在印度班加羅爾舉行，17家全球主流科技企業(yè)提交的19篇提案，標(biāo)志著6G從‘概念探索’邁入‘技術(shù)攻堅’階段。這場會議中，華為/海思聚焦7—24GHz頻段協(xié)議適配，小米、蘋果等廠商也提出了各自思路，一場關(guān)于6G主導(dǎo)權(quán)的暗戰(zhàn)已悄然打響?！边@是關(guān)于下一代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)傳來的最新捷報，時光荏苒，歲月如梭，數(shù)年歷練已經(jīng)讓中國擁有全球規(guī)模最大5G獨(dú)立組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、全球最大光纖網(wǎng)絡(luò)，成為名副其實的“數(shù)字中國”，讓如張舒航一般奮斗其中的青年學(xué)者轉(zhuǎn)換了身份，具備了獨(dú)當(dāng)一面的能力，也能堅定地做出在時代大潮中，讓個人理想與國家命運(yùn)同頻共振的正確選擇。

“從國內(nèi)角度講，網(wǎng)絡(luò)智能領(lǐng)域不僅是推動網(wǎng)絡(luò)設(shè)施更新進(jìn)步的基礎(chǔ)，更是推動全行業(yè)智能化升級的基石，可以帶動低空經(jīng)濟(jì)、具身智能等一系列重點(diǎn)戰(zhàn)略方向。從國際角度講，這是我國科技實力最直接的體現(xiàn)點(diǎn)之一，決定了我們是一直被‘卡脖子’，還是引領(lǐng)國際最先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)。而擺在我面前亟需解決的主要難題，就是計算需求和計算供給之間時空分布不均勻的問題?！睘榇?，他依托國家自然科學(xué)基金青年基金支持，主動面向空地一體化網(wǎng)絡(luò)下的空中邊緣節(jié)點(diǎn)算力不足、空地通信速率受限等問題“亮劍”，創(chuàng)新性提出空地一體化云邊模型協(xié)同架構(gòu)，揭示空地一體化云邊模型協(xié)同推理性能理論界，設(shè)計空地一體化網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度方法和動態(tài)開銷云邊模型協(xié)同進(jìn)化策略，使得云端大模型能夠?qū)盏匾惑w化網(wǎng)絡(luò)中海量邊緣節(jié)點(diǎn)提供全覆蓋計算服務(wù)。

▲張舒航在學(xué)術(shù)會議發(fā)表演講

“空地一體化網(wǎng)絡(luò)作為未來6G移動網(wǎng)絡(luò)的一種主要架構(gòu)，它與傳統(tǒng)地面網(wǎng)絡(luò)大模型部署不同，空中無人機(jī)節(jié)點(diǎn)由于硬件限制導(dǎo)致算力受限，僅能部署小算力模型，并需要與地面大模型協(xié)作完成大算力任務(wù)推理?！睆埵婧饺绱岁U釋項目的立項背景，并以直升機(jī)應(yīng)急救災(zāi)為具體事例詳細(xì)說明了實踐現(xiàn)存的問題：“空地一體化網(wǎng)絡(luò)在實際應(yīng)用部署中仍然面臨著至少以下兩項挑戰(zhàn)。首先，無人機(jī)在山地、城市密集樓群等區(qū)域執(zhí)行任務(wù)時，由于障礙物遮擋電磁信號傳輸，難以與連接云服務(wù)器的地面基站進(jìn)行通信，導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集中斷。其次，對于應(yīng)急救災(zāi)環(huán)境下部署的臨時基站，由于通信模塊硬件能力受限，現(xiàn)有典型系統(tǒng)僅能支持4路數(shù)據(jù)同時傳輸，無法支持無人機(jī)蜂群的并行式多目標(biāo)快速搜救，從而導(dǎo)致救援效率低下?！睘閼?yīng)對這些挑戰(zhàn)，張舒航與團(tuán)隊引入了空中邊緣無人機(jī)節(jié)點(diǎn)。因為他們深知，邊緣無人機(jī)與終端感知無人機(jī)不同，主要負(fù)責(zé)匯聚終端無人機(jī)采集的數(shù)據(jù)，且可通過機(jī)載小模型進(jìn)行原始數(shù)據(jù)特征提取與融合，將處理后的數(shù)據(jù)上傳至地面云服務(wù)器進(jìn)行分析。此外，邊緣無人機(jī)對終端數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取和數(shù)據(jù)融合，大幅降低上傳數(shù)據(jù)量，實現(xiàn)海量終端無人機(jī)感知數(shù)據(jù)并行回傳。

眼下，項目仍在有序地、如火如荼地進(jìn)行之中，與此挑戰(zhàn)同步開啟的，還有同樣獲得強(qiáng)力支撐的北京市重點(diǎn)項目，其為進(jìn)一步支持大模型等高算力智能業(yè)務(wù)在終端側(cè)部署，解決邊端協(xié)同推理存在無線環(huán)境動態(tài)變化、業(yè)務(wù)需求多樣、終端算力和行為差異性的挑戰(zhàn)，滿足智能業(yè)務(wù)低時延、低開銷等業(yè)務(wù)需求而生，重點(diǎn)開展邊端多節(jié)點(diǎn)智能模型協(xié)同技術(shù)研究。

據(jù)張舒航透露，其研究內(nèi)容將主要分成3個部分展開。第一部分針對網(wǎng)絡(luò)邊端節(jié)點(diǎn)傳輸能力限制，研究動態(tài)無線環(huán)境適配的模型拆分與任務(wù)分配方法；第二部分針對邊端節(jié)點(diǎn)計算能力與算力需求差異化分布的特點(diǎn)，研究面向動態(tài)算力需求的邊端模型協(xié)同部署方法；第三部分考慮利用多終端節(jié)點(diǎn)間的潛在協(xié)同能力，突破端邊二元協(xié)同能力限制，研究多終端智能體分布式模型協(xié)同推理方法。

據(jù)悉，《“十四五”國家信息化規(guī)劃》中已明確指出，要開展地表低空感知網(wǎng)絡(luò)工程示范，發(fā)展云端一體化的，具有精準(zhǔn)定位、智能識別、多維感知功能的無人機(jī)、攝像頭、智能終端設(shè)備，重點(diǎn)對地表資源、環(huán)境、生態(tài)、自然災(zāi)害、工程建設(shè)、城市發(fā)展等要素進(jìn)行全時全域感知監(jiān)測，形成產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。這是時代對從業(yè)者提出的具體需求，也是國家對青年人的殷殷期望。針對此指導(dǎo)要求，張舒航很清楚，未來空地一體化網(wǎng)絡(luò)需要集成感知、通信、計算等能力，才能在智能革命中擁抱更深邃的智慧，更寬廣的格局，所以，他選擇將目光繼續(xù)投向更遠(yuǎn)的未來，致力以融合的姿態(tài)走進(jìn)創(chuàng)新語境，在為中國式現(xiàn)代化挺膺擔(dān)當(dāng)?shù)膷湫缕轮?，做好“平視世界”的新一代?/p>

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