探芥子之微 筑強國之夢
——記電子科技大學信息與通信工程學院副教授韋云凱

□ 劉 賦

近年來，中國整體科技水平發展迅速，某些領域甚至已經能夠和美日歐等發達國家一較高下了。但在信息領域，仍然因主要核心技術的欠缺，經常受到其他國家和地區的鉗制。習近平總書記明確指出，核心技術受制于人是最大的隱患，而核心技術靠化緣是要不來的。我們必須敏銳抓住信息化發展的歷史機遇，自力更生，推動信息領域核心技術的突破。

無數國人致力于此，為中國的信息化發展殫心竭力。電子科技大學信息與通信工程學院副教授韋云凱也是其中一員，目前他已經在這個領域潛心研究多年，為我國在無線通信與網絡中通信協議、編碼機制及其衍生應用等方面的發展做出了突出貢獻。

放眼無線 探索新知

信息的無線傳播離不開電磁波，這種由同相且互相垂直的電場與磁場在空間中衍生發射的震蕩粒子波，正如佛家說的芥子之微。然而正是這種微不可見的存在，連接起大千世界，讓我們擺脫了線纜的束縛，在無限的空間中盡享信息暢通的便利。

韋云凱

無線通信的發展可以追溯到20世紀六七十年代，但由于缺乏高效的協議、糾錯、編碼、調制等基礎技術的支撐，其發展極為緩慢。直到20世紀90年代末，長期的技術積累終于實現了量變到質變的突破，無線通信猶如雨后春筍般迅速發展起來，開始在接入側大量取代有線通信，形成了“主干網絡用有線，接入網絡用無線”的應用架構。應用無線通信技術后，通信方式發生了天翻地覆的變化，人們在通信過程中不再受到線纜的束縛，可以自由走動，使用網絡時也不必再考慮網絡接口的布線位置，在任意一個角落都可以自由上網。

為進一步推動無線通信技術的發展，滿足用戶在各類數據傳輸體量、速率、時延、可靠性等方面不斷提高的需求，韋云凱與團隊在無線通信與網絡領域進行了更加深入的探索，他們結合先進技術，在移動通信、物聯網、智能制造等方向展開研究，先后承擔10余項國家級科研項目，獲得幾十項國際國內發明專利授權，在國際通信標準制定中積極發聲，還在無線通信與網絡領域承辦了一系列國際學術會議，積極促進國內外同行在該領域的交流與合作。

撥云見日 推動發展

在探索無線通信領域奧秘、推動無線通信技術應用的道路上，韋云凱與團隊的每一步都走得很扎實。他們在無線通信與網絡領域進行了大量的理論研究與應用實踐，取得了多項創新性成果，形成了理論創新與工程實踐并重的研究特色。

2008年，四川汶川縣8.0級的強烈地震為全國上下帶來一片陰霾，在悲痛之余，滑坡、泥石流等次生災害不容忽視。據統計，地震發生一年后由于次生地質災害導致災區人員傷亡人數達上百人，經濟損失數十億元，2010年后死亡人數達到2892人，直接經濟損失62.6億元，然而數字還在持續增長……

看著這一切，韋云凱決心把無線通信技術應用于次生災害的預警預測，保護人民群眾生命財產的安全。2011年，韋云凱開始了“龍門山地震帶小流域滑坡泥石流災害監測預警技術研究與示范”項目的研究，重點對汶川地震發生的地震帶——龍門山地震帶展開研究與示范。他與團隊通過在災害易發區域部署多種環境感知設施，綜合監測區域降雨量、孔隙壓力、河流水位、地表震動、視頻數據等多種信息，多維分析綜合處理，對災害進行預測預警。該系統需要突破山區通信條件惡劣的限制，提供可靠的通信；同時要克服設備供能受限的問題，保證設備長期穩定運行。項目組對復雜通信環境下的可靠通信、高效傳輸、節能技術等進行了深入的研究，取得了一系列的技術突破。

此后，韋云凱又開始尋求新的研究突破。他提出了實時流在信道中的最大傳輸能力模型——RST容量，設計了可達到容量上限的編碼機制。在將SDN、NFV與網絡編碼結合后，他提出了網控編碼技術并成功突破了此前網絡編碼的應用局限性。他還提出“中間節點參與、多點協作”進行差錯控制的新思路，運用該思路僅在較低能耗下，就可提供合理的數據傳輸可靠性，可廣泛應用于無線網絡，尤其是物聯網、車聯網、移動社交網絡等多種網絡場景。此外，韋云凱通過研究費馬點理論建立了r-費馬域，基于r-費馬域的聯合路由算法，在顯著提升報文轉發效率的同時還降低了系統能耗。

盡管已經取得多項成果，韋云凱仍然絲毫沒有松懈。在今年年初剛剛結題的“面向電子制造產業集群的電子商務服務集成關鍵技術研究”項目中，他對充分兼容有線、無線用戶需求的數據中心網絡關鍵技術和電子產品搜索技術展開了系統研究。他提到，如今電子行業中各企業發展良莠不齊，僅憑發展勢頭良好的企業難以推動我國整個電子行業的前進，如能探索出一套成熟高效的、服務于廣大電子制造企業的電子商務服務集成技術與模式，與企業力量匯聚在一起，共同發展，我國的電子行業勢必會有巨大改變。

產學研用合作交流

為此，韋云凱團隊對基于SDN的數據中心網絡架構展開研究，并在此基礎上研究設計了基于SDN的虛擬數據中心資源動態調度分配策略，以及基于SDN的數據中心網絡可靠性保障技術。他們首先充分考慮了各種類型數據流的時間與空間特性，重新進行了動態的、自適應的資源調配，從而保證資源分配的動態性與靈活性。其次，韋云凱團隊通過數據中心網絡架構、設備和協議的配合，成功提高了網絡可靠性。在業務動態變化導致流量分布變化、甚至部分網絡失效的極端情況下，團隊通過SDN的動態控制，實現了數據中心網絡的重構，進一步提高了數據中心網絡的可靠性。此外，為了提高用戶搜索體驗，團隊還在現有平臺的基礎上，研究設計了更高效的、面向電子制造產業集群的電子產品專業搜索技術，并形成了相關報告和技術專利。

在完成國家項目、實現國家技術發展需求的同時，韋云凱還與同領域知名企業如中國移動、華為、中興、蘭迪科技、知道創宇等保持著密切的聯系與合作。在教育部和中國移動通信有限公司聯合支持的項目“智能制造專網關鍵技術研究與原型系統開發”中，韋云凱團隊分別針對智能制造專網關鍵技術研究、智能制造專網數據采集調度系統原型研究與開發兩方面展開研究。目前，項目研究還在進行中，據介紹，預計取得的成果可解決智能制造需求下的彈性組網架構、信息訪問安全控制以及資源管理與調度等一系列問題，還會提出針對未來智能制造專網的設計方案。

教研結合 征程萬里

在繁忙的科研工作之外，韋云凱還承擔了一部分教學工作。談到學生，韋云凱不禁露出了微笑，在他看來，他和學生親如一家人，這與他多年來一直堅持的理念是分不開的。他認為，老師和學生不是單純的教與學的關系，而是互相學習的關系。在教學活動中，老師將知識傳遞給學生，學生靈活、敢于挑戰的思維也會感染老師，達到相互促進、共同提升的效果。

從事科研教學工作十幾年，韋云凱一直都兢兢業業，帶領學生在學習中不斷成長，在科研上不斷開拓，在技術上不斷創新。面對未來，韋云凱直言：“我們一方面要抬頭看天，力爭在核心技術上再獲突破，為國家、人民做些實實在在的事；另一方面，我們也要低頭走路，踏踏實實地做好每一件小事，最終實現量變到質變的飛躍。”新時代，新發展，韋云凱已經準備好擔起沉甸甸的責任與使命，再度啟程。