“壹片樹林裏分出兩條路，而我選了人跡更少的壹條，從此決定了我壹生的道路”。詩人羅伯特·弗羅斯特在詩歌《未選之路》中寫道。
對北京郵電大學信息與通信工程學院執行院長彭木根來說，他也曾多次選擇“人跡更少的路”，並“另辟蹊徑”取得了成功。
從2000年進入移動通信領域以來，他致力於人口密集區域的移動通信系統精巧基站和智能無線組網研究，助推“3G突破、4G並跑、5G領跑”，為我國自主研發的密集無線網絡技術成為國際主流、改變世界通信格局做出貢獻。他認為，6G時代要發展智能無人體，解決無人機、無人車等的高效寬帶互聯互通問題，讓這些智能無人體能夠自主決策行動等。
日前，北京市委宣傳部、北京市科協等部門首次聯合開展北京最美 科技 工作者學習宣傳活動，彭木根被遴選為2021年北京“最美 科技 工作者”。
拒絕企業優厚待遇，跨專業踏上“通信”科研路
1996年，彭木根考入南京郵電大學計算機科學與技術系，作為較早接觸計算機的壹批年輕學子，他先後學習過DOS操作系統、UNIX操作系統和Windows操作系統，見證了個人計算機的發展。
彭木根覺得，在計算機領域，他可能發揮不了特別大的作用，於是決定跨專業考研，報考北京郵電大學的移動通信專業。
考研結束後，為了保險起見，彭木根嘗試找工作。“當時很多同學去了外企，本科生月薪多的能拿到壹萬多，少的至少有兩千，但也是‘鐵飯碗’。這些在本科畢業生看來是很誘人的。”
後來，彭木根與北京壹家公司簽訂合同，但在得知考上研究生後，彭木根沒進公司，而是正式踏上了他的“通信”科研之路。
涉入我國3G“深水區”，出版“產業寶典”
2000年，彭木根入學北郵，面臨研究方向的選擇。當時，由於我國第三代移動通信（3G）標準TD-SCDMA的核心基礎理論還不成熟，相關理論研究欠缺，嚴重制約產業應用。壹些國外專家認為，我國的3G只能應用於小型局部組網，不適合大規模無縫組網。
為破解制約我國3G發展的理論瓶頸、打破國外專家的妄言，彭木根於2002年放棄研究4G OFDM，在理論和技術“壹窮二白”的情況下，涉入我國3G“深水區”，在國內外高校率先開展TD-SCDMA組網理論和關鍵技術攻關。
“壹個TD-SCDMA小區到底有多大容量，能接多少用戶？多個基站同時***存，多個小區之間的幹擾有多大？能不能大規模無縫組網？”彭木根通過引入多用戶檢測技術和波束賦形增益因子，構建了單小區和多小區的容量分析模型，推導得到了有別於其他3G技術的小區容量表達式，提出了TD-SCDMA技術特有的多載波組網理論和擾碼規劃方法，揭示了我國3G的容量成因關系，證實了我國3G的容量和覆蓋性能與其他3G系統相比，基本無差別，成功反擊了國外專家對我國3G只能局部組網的武斷結論。
這些研究成果也讓27歲的彭木根被產業界熟知。2005年博士畢業後，他將相關研究成果結合產業需求，出版專著《TD-SCDMA移動通信系統》，詳細介紹了我國3G的原理、理論基礎、關鍵技術、標準制定、測試結果等，這本書被業內人士稱為“我國3G產業寶典”。
“移動通信領域專業書籍很難印到3000冊，因為沒那麽多科研人員購買，但這本書在三年內印刷了十余次，目前出售了16000多冊。”彭木根講了壹件趣事，很多科研工作者通過這本書熟知我國3G，隨後進入移動通信產業，他們見到彭木根本人時十分驚訝——“之前壹直以為您是壹位老先生，沒想到這麽年輕。”
彭木根說，我國3G從無到有，帶動了我國移動通信產業的手機終端、手機通訊模塊、芯片、基站模塊、天線、網絡運維等發展，讓我國經歷且發展了移動通信全產業鏈，培養了全產業鏈的各級研發和運營人才。
暫別教學出國深造，確立國際學術界地位
博士畢業後，彭木根留校，入職北郵電信工程學院，該學院的核心學科後來在全國學科評估中連續排名第壹或獲評A+。
32歲評上博導、34歲評上教授，由於在我國3G領域的突出貢獻，彭木根的“進階”之路順風順水。再壹次做出突破性的“選擇”，源於2012年入選首屆國家自然科學基金優秀青年基金的經歷。
“當時參加上會答辯的其他老師大都有海外留學經歷，研究成果有大量的國際壹流期刊論文。我基本沒有高水平的國際壹流期刊論文，能上會答辯，主要因為對我國3G理論和技術貢獻。”彭木根說，雖然最後幸運入選，但通過這次答辯，他深刻意識到自己和其他入選者的差距。
為了縮小差距、更好地融入國際學術圈，2013年，彭木根決定暫別安穩的國內科研教學工作，出國深造。與很多人選擇國外華人導師不同，他向通信領域最權威、最熱門的美國普利斯頓大學國際著名院士H. Vincent Poor發了壹封自薦郵件。郵件言詞懇切，誠意滿滿，他成為了Poor院士接收的第壹位國內全程培養的“土教授”。
研究靈巧小基站，解決熱點區域高容量便捷無線組網難題
訪學期間及歸來後，彭木根壹直致力於熱點區域高容量的5G雲小站及智能無線組網研究。他表示，這與他的壹個經歷有關。“2008年，在北京奧運會開幕式前夕，觀眾在鳥巢拍照，想發短信、彩信或打電話分享，卻遲遲無法發送，電話也不容易打通，這是因為用戶太密集、單位面積容量要求高、基站不方便部署。”
參加完開幕式後，彭木根投入到研究，並提出“即插即用”的靈巧小基站及智能組網方案，有效破解了 體育 館、CBD、大型活動等用戶密集區域的無線網絡高容量、低成本、自適應組網難題。
為了讓這些科研成果轉化落地，彭木根將核心知識產權轉讓，聯合企業研發了靈巧小基站、5G雲小站和無線網絡自組織系列產品。靈巧小基站安裝在 體育 場館等熱點區域，實現了多個運營商接入設備***享，大量節省了安裝空間，且能即裝即用，確保我國掌握4G/5G熱點區域高速無線智能組網核心關鍵技術。
作為新型基礎設施的重要組成部分，5G發展迅速。彭木根的密集無線網絡實驗室中展示了5G雲小站和5G霧小站的應用。他介紹，5G雲小站是壹個2米多高的機櫃，將基站的幹擾處理、核心網、網絡管理、業務平臺、無線大數據處理集合在壹起，通過雲計算進行集中信號處理，以抑制密集基站間的幹擾從而提升網絡容量，同時實現人工智能以完成無線網絡自配置、自規劃、自優化等。
在科研樓的地下壹層、二層及地上壹層，部署了5G專網，可使這些區域進行各種5G行業應用的演示，如各樓層的高清監控視頻可以實時回傳實驗室。“視頻清晰，傳輸速率高，絕對時延及時延抖動都非常小，為未來的全息通信和沈浸式XR（AR、VR等形式）提供了平臺支撐，未來可應用於礦山、工廠、樓宇、 體育 場館等場景。”
5G霧小站在5G雲小站的基礎上增加邊緣計算及智能技術，更好地適應極低時延和巨容量性能需求，可以保證所有網絡運行數據和各種業務掌握在行業用戶自己手裏，同時實現本地化的數據分析和智能優化，可應用於農業、林業、礦業、工廠，未來可以部署於衛星、飛機、輪船、浮空平臺、高鐵中。
聲音
通信、人工智能等專業深度融合，將產生巨大應用前景
彭木根表示，5G、6G的壹個重要應用方向，就是提升行業的信息化與智能化水平。把它們應用到智能制造、農林牧漁、軍事國防等垂直行業，將高效實現這些垂直領域的信息化與智能化，加深傳統垂直行業的升級改造。
“在6G時代，要發展智能無人體，解決無人機、無人車、無人船以及機器人之間的高效寬帶互聯互通問題，尤其是通過無線通信技術強化無人體的自主部署和決策行動問題，讓這些智能無人體能夠自主通信、自主探測感知、自主決策行動等，這將有力提升我國信息化和國防軍事水平。”彭木根說。
他認為，傳統的無線移動通信專業人才已基本飽和，但無線通信發展已經從傳統的蜂窩移動通信向各垂直行業深入融合方向發展。“原來有人提‘互聯網+’，還主要是基於個人通信來看信息時代，而現在‘無線通信+’很盛行，目的是基於無線通信，實現人機物智能高效互聯互通，這部分的人才儲備缺乏特別大。”
彭木根建議，加強這類人才的培養，通信、計算、控制、人工智能、網絡安全等專業不易過分細化，“因為它們正深度融合，交叉將產生巨大的技術創新和新的應用前景”。
人物簡介
彭木根，教育部長江學者特聘教授、國家傑青、萬人計劃 科技 創新領軍人才、推動“北京創造”的 科技 領軍人物。
彭木根長期致力於移動通信系統精巧基站和智能無線組網研究，為我國自主研發的無線網絡技術成為國際主流、改變世界通信格局做出重要貢獻。
編輯 白爽 校對 翟永軍