“北京最美科技工作者”彭木根:开发6G时代无人体智能领域。
对于北京邮电大学信息与通信工程学院执行院长彭木根来说，他也曾多次选择“少走的路”，“另辟蹊径”，取得成功。
自2000年进入移动通信领域以来，他致力于移动通信系统在人口密集地区的精致基站和智能无线组网研究，推动“3G突破、4G并行、5G领先”，为中国自主研发的密集型无线网络技术成为国际主流、改变世界通信格局做出了贡献。他认为，在6G时代，需要开发智能无人体，解决无人机和无人车的高效宽带互联问题，让这些智能无人体能够自主决策和行动。
日前，北京市委宣传部、北京市科协等部门首次联合开展北京市最美科技工作者学习宣传活动，彭木根入选2021年度北京市“最美科技工作者”。
拒绝企业的优厚待遇，走上跨专业“交流”的科研之路
65438到0996，彭木根被南京邮电大学计算机科学与技术系录取。作为较早接触电脑的一批青年学生，他先后学习了DOS操作系统、UNIX操作系统、Windows操作系统，见证了个人电脑的发展。
彭木根想到自己可能无法在计算机领域发挥特别重要的作用，于是决定跨专业考，报考北京邮电大学移动通信专业。
考研后，彭木根为了保险起见，努力找工作。“那时候很多同学都去了外企。本科生一个月能拿一万多，最少两千，但也是‘铁饭碗’。这些对本科毕业生都很有吸引力。”
后来，彭木根与北京一家公司签约，但在得知自己考上研究生后，彭木根并没有进入这家公司，而是正式走上了他的“通信”科研之路。
涉足中国3G“深水区”，出版《行业集锦》
2000年，彭木根考入北京邮电大学，面临研究方向的选择。当时我国第三代移动通信(3G)标准TD-SCDMA的核心基础理论还不成熟，相关理论研究缺乏，严重制约了产业应用。有国外专家认为，中国的3G只能应用于小范围的本地组网，不适合大范围的无缝组网。
为了打破制约中国3G发展的理论瓶颈，打破国外专家的谣言，彭木根在2002年放弃了4G OFDM的研究，在“理论和技术都很差”的情况下涉足中国3G“深水区”，率先在国内外高校开展TD-SCDMA组网理论和关键技术研究。
“一个TD-SCDMA小区有多大容量，能接收多少用户？多个基站同时存在时，多个小区之间的干扰有多大？能不能大规模无缝联网？”彭木根通过引入多用户检测技术和波束形成增益因子，建立了单小区和多小区的容量分析模型，推导出了不同于其他3G技术的小区容量表达式，提出了TD-SCDMA技术独特的多载波组网理论和扰码规划方法，揭示了中国3G的容量成因关系，证实了中国3G的容量和覆盖性能与其他3G系统基本相同，成功反驳了国外专家认为中国3G只能局部组网的武断结论。
这些研究成果也让27岁的彭木根为业界所熟知。2005年博士毕业后出版专著《TD-SCDMA移动通信系统》，详细介绍了中国3G的原理、理论基础、关键技术、标准制定和测试结果。这本书被业内人士称为“中国3G产业集锦”。
“印刷3000册移动通信领域的专业书籍很难，因为没有那么多的研究人员来购买，但这本书三年内印刷了十多次，目前已售出16000多册。”彭木根讲了一个有趣的故事。许多研究人员通过这本书熟悉了中国的3G，然后进入了移动通信行业。他们看到彭木根本人的时候都很惊讶——“我一直以为你是个老先生，没想到你这么年轻。”
彭木根表示，中国的3G从无到有，推动了中国移动通信产业的移动终端、移动通信模块、芯片、基站模块、天线、网络运维的发展，使中国体验和发展了整个移动通信产业链，培养了全产业链各层次的R&D和运营人才。
告别教学出国深造，确立国际学术界地位
博士毕业后，彭木根留校并加入了北京邮电大学电信工程学院。后来研究所核心学科在全国学科评估中排名第一或被授予A+。
32岁被评为博士生导师，34岁被评为教授。由于在中国3G领域的突出贡献，彭木根的“进阶”之路一帆风顺。再次做出突破性的“选择”源于2012入选国家自然科学基金首届杰出青年基金的经历。
“当时参加会议答辩的其他老师大多有海外学习经历，研究成果收录了大量国际一流期刊论文。我基本没有高水平的国际一流期刊论文，我能答出来，主要是因为我对中国3G理论和技术的贡献。”彭木根说，虽然最后自己很幸运被选上，但通过这次答辩，他深刻认识到自己与其他候选人的差距。
为了缩小差距，更好地融入国际学术圈，2013年，彭木根决定暂时离开稳定的国内科研教学工作，出国深造。与很多人选择外国中文导师不同，他给美国普勒斯顿大学最权威、最受欢迎的国际知名院士H. Vincent Poor发了一封自荐邮件。邮件真挚诚恳，他成为国内第一个由穷人院士培养的“涂教授”。
研究智能小型基站，解决热点地区大容量便捷无线组网问题。
彭木根在学校参观期间和回国后，一直致力于大容量5G云站和热点地区智能无线组网的研究。他说这和他的一次经历有关。“2008年，北京奥运会开幕式前夕，观众在鸟巢拍照，想发短信、彩信或者打电话分享，但是发都来不及，电话也不好打通。这是因为用户太密集，单位面积容量高，基站部署不方便。”
参加开幕式后，彭木根潜心研究，提出了“即插即用”的智能小型基站和智能组网方案，有效解决了体育场、CBD、大型活动等用户密集区域无线网络的高容量、低成本、自适应组网问题。
为了转化这些科研成果，彭木根转让了核心知识产权，合资开发了智能小型基站、5G云站、无线网络自组织系列产品。在体育场馆等热点区域安装智能小型基站，实现了多个运营商接入设备，节省了大量安装空间，并可即时安装，确保我国能够掌握4G/5G热点区域高速无线智能组网的关键技术。
5G作为新基础设施的重要组成部分，发展迅速。彭木根的密集无线网络实验室演示了5G云站和5G雾站的应用。他介绍，5G云站是一个2米多高的机柜，集基站干扰处理、核心网、网管、业务平台、无线大数据处理于一体，通过云计算进行集中信号处理，抑制密集基站间的干扰，从而提升网络容量，同时实现人工智能完成无线网络的自配置、自规划、自优化。
在研究大楼的地下室、二层和一层部署了5G专用网络，可以使这些区域演示各种5G工业应用，例如每个楼层的高清监控视频可以实时传回实验室。“视频清晰，传输速率高，绝对延迟和延迟抖动很小，为未来全息通信和沉浸式XR(AR、VR等形式)提供了平台支持，未来可应用于矿山、工厂、建筑、体育场馆等场景。”
5G雾站在5G云站的基础上加入边缘计算和智能技术，更好地满足极低时延和巨大容量的性能要求，并能确保所有网络运行数据和各种服务掌握在行业用户手中，同时实现本地化的数据分析和智能优化，可应用于农业、林业、矿业和工厂，未来可部署在卫星、飞机、船舶、浮动平台和高速铁路上。
声音
通信、人工智能等专业的深度融合，会有很大的应用前景。
彭木根表示，5G和6G的一个重要应用方向是提升行业的信息化和智能化水平。将其应用于智能制造、农林牧渔、军事国防等垂直行业，将有效实现这些垂直领域的信息化和智能化，深化传统垂直行业的升级。
“在6G时代，需要发展智能无人体，解决无人机、无人车、无人船、机器人之间的高效宽带互联问题，特别是通过无线通信技术加强无人体的自主部署和决策行动，使这些智能无人体能够自主通信、自主探测感知、自主决策，这将有效提高我国的信息化和国防军事水平。”彭木根说。
他认为，传统的无线移动通信专业人才已经基本饱和，但是无线通信的发展已经从传统的蜂窝移动通信发展到各个垂直行业的深度融合。“原来有人提到‘互联网+’主要是基于个人通信来看待信息时代，而现在‘无线通信+’非常流行，目的是基于无线通信实现人机智能高效互联。这部分人才库特别缺乏。”
彭木根建议，加强这类人才的培养，通信、计算、控制、人工智能、网络安全等专业不要过分细化，“因为它们是深度融合的，交叉会产生巨大的技术创新和新的应用前景。”
轮廓
彭木根，教育部长江学者，特聘教授，国家杰青，万人计划科技创新领军人才，推动“创造北京”的科技领军人物。
彭木根长期致力于移动通信系统中精致基站和智能无线组网的研究，为中国自主研发的无线网络技术成为国际主流、改变世界通信格局做出了重要贡献。
编辑白爽校对翟永军。