信息化是當今世界經濟和社會發展的大趨勢。隨著5G時代的來臨，現代無線通信網絡已經成為支撐經濟繁榮和國家競爭力的基礎。

近些年來，隨著視頻直播、虛擬現實游戲和全息圖像等高帶寬信息產業的快速發展，同時一些特殊應用場景，例如高鐵、國防在高速率傳輸方面的需求加大，為全球移動數據傳輸帶來了新的挑戰。“傳統的前四代無線移動通信，甚至是在國內的第五代，目前主要使用7GHz以下頻段，它們頻譜資源有限，因此傳輸的數據速率也較低。為了滿足無處不在的數據連接要求及各種無線通信應用場景需求，我們需要更多的頻譜，于是就考慮到毫米波。”上海交通大學電子信息與電氣工程學院電子工程系副教授孫舒說。從國外求學探索到回國開展科學研究，她所攻關的重點便是毫米波無線通信領域。現如今，根據我國現狀，她還在針對信道建模、信道仿真和波束賦形三大核心問題開展系統研究，為實現我國“科技強國”、提升“民生福祉”的偉大目標，貢獻自己力所能及的科研力量。

追夢

——始于興趣的科研旅程

在科研的道路上，孫舒前行的動力源自對科學的熱愛和對未知的好奇。小時候仰望蒼穹，她會好奇星星和月亮發光的原因，對于物體的運動規律、物質的內在原理也有著極大的探索欲望。在興趣的驅使下，從小孫舒就在物理學領域展現出極高的天賦，并在高考時以優異的成績考入上海交通大學應用物理專業。

本科階段，孫舒在物理學領域打下了堅實的科研基礎，并決心今后在相關領域繼續深耕。大學畢業后，身邊的很多人都選擇了出國深造，而從中學開始，孫舒就有一顆探索世界的心。“出國深造，一方面是滿足自己好奇心，另一方面也是想體驗一下國外不同的教育體制及思維方式，對自己的學術研究很有幫助。”孫舒說。就這樣，她于2012年9月來到美國紐約大學，攻讀電子工程專業的博士學位。

孫舒的博士生導師美國工程院院士T.S.拉帕波特（Theodore S. Rappaport）教授，在無線電波傳播領域具有豐富的科研經驗。孫舒在美國攻讀博士時期，5G研究在世界上剛好興起。當時，她的導師敏銳地洞察到：毫米波應該是未來比較重要的頻段。在這一背景下，她在導師的引領下開始了毫米波實驗測量研究。

紐約作為國際大都市，高樓林立，人群、車輛都十分密集，十分不利于信號的傳播。而這種環境恰好為研究毫米波對于無線通信的可行性提供了天然的試驗場。為了更好地深入這一領域開展研究工作，孫舒在導師的引領下開展了大量的實驗工作，并基于實驗結果建立信道模型，進而基于信道模型開展進一步分析，為波束的設計及基站的部署提供研究支撐。在導師的嚴格要求下，孫舒及其科研團隊度過了一段難忘的科研攻關時光，雖然很苦，但她始終認為這一切都是科學研究的必經路徑。也正是通過這段工作經歷，讓她在毫米波無線通信領域研究中積累了豐富的經驗。

突破——

面向5G和6G建立路損模型

在美國的學習研究經歷，是孫舒人生中極為難忘的科研探索之旅。其間她參與了3項關于毫米波無線通信的美國科學基金項目子課題，并跟隨導師深入美國紐約不同區域及弗吉尼亞州的“大農村”，開展不同場景下毫米波的傳播性質研究。通過實驗收集的相關數據，他們對比了不同頻段、不同場景下的毫米波傳播特性，并建立了相關模型。在模型的基礎上研究了不同的波束賦形算法等，并將這些模型和算法貢獻到國際標準組織提案中。特別是在面向5G和6G的路損模型建立中，取得了一系列創新性科研成果。

長期以來，路損模型都是無線信道模型中最基本的一項內容。在無線通信領域第三代合作伙伴計劃（3GPP）最初提出的面向0.5～100GHz的信道模型中，采用了三參數浮點攔截（ABG）路損模型，但其本質只是數學上的曲線擬合而缺乏可靠的物理意義，參數多因而計算復雜度高，且模型應用于參數擬合以外的頻段或場景時對路損的預測誤差大、參數穩定性差。

為了攻克這一問題，孫舒團隊在解決多種不同傳播場景準確描述和預測毫米波傳輸損耗這一根本問題中，開展了一系列創新性探索。作為項目的主要參與者之一，孫舒進行了世界上首個大規模毫米波信道測量實驗來收集包括路損在內的數據，并作為唯一數據處理人整合和處理了來自多所大學和公司的30組實測數據。在此之后，她利用機器學習的思想分別根據距離、頻率和傳播環境將數據劃分為訓練數組和測試數組，在多場景中用3種路損模型進行仿真。功夫不負有心人，最終，孫舒及其科研團隊成功提出適用于毫米波的、基于近距離自由空間參考點（CI）路損模型和帶有頻率加權路損指數的CI模型（CIF）。值得一提的是，他們所提出的CI和CIF路損模型與3GPP原有路損模型相比，具有更高的參數穩定性、預測準確性，以及對不同距離、頻率和環境的普適性，且具有更少的參數，為進行準確而可靠的5G系統設計提供了堅實依據。

為了將相關系統推向應用，孫舒在2015—2016年多次參加國際5G信道模型預標準會議，其中兩次作為紐約大學唯一代表與會。在會議中，她與領域成員針對相關問題展開了激烈探討，最終CI模型的創新優勢得到了相關領域科研人員的廣泛認可，并使其成功列入3GPP標準中，為國際學術界、工業界研究和利用毫米波路損提供了準確、公認的理論依據。

在相關科研成果的基礎上，孫舒在國際知名會議和期刊發表多篇CI模型相關高水平論文并被引用2000余次，其中一篇期刊論文還獲得了2017年尼爾謝菲爾德最佳傳播論文獎。

回國

——扎根本土的科研開拓

游子思歸，科研報國。“當時出國深造時，我就已堅定信心，在學有所成之后為祖國的科研事業貢獻力量。”孫舒說。在家國情懷的感召下，2021年11月，孫舒回到了自己的母校上海交通大學電子信息與電氣工程學院電子工程系，自此開始了全新的科研創新旅程。

回國后，結合自己之前的科研基礎，孫舒開始立足我國在無線通信領域的發展現狀及其未來與相關技術結合的發展前景，開拓新的科研方向。孫舒介紹，智能超表面是未來6G無線通信具有競爭力的備選技術之一，它可以通過靈巧地改變電磁波的空間傳播環境，大幅提升無線通信網絡的覆蓋率并提高頻譜利用率，從而展現出革新無線通信網絡的潛力。“傳統我們在研究無線通信時都是研究怎樣提高接收端、發送端的效率，但是對環境是不能控制的。如果加入了智能超表面，我們就可以使用智能超表面的異常反射/折射特性，將信號智能地反射/折射到需要的地方。”孫舒說。這項技術相當于空間域的拓展，而將其與毫米波頻譜域的相關技術相結合，是否會使其信道傳播性質變得不同呢？針對這一問題，孫舒結合自己本科及博士期間的研究基礎，正在和研究團隊開展一系列科研探索。

對于科研的熱愛是科學家面對任何難題都永不言棄的動力，也是科學家不斷攀登科學高峰的底氣。回國一年多來，孫舒的一切工作都在有條不紊地進行中。對于未來的研究目標，她的內心始終篤定。“未來我的研究目標依舊在毫米波無線通信領域，包括其在亞太赫茲甚至更高頻段的太赫茲方面的頻譜延伸；在應用場景方面，我們也會結合通信感知一體化、空天地海一體化等大背景下相關場景，開展更多深入探索。”孫舒說。在目標的驅使下，她希望能將個人理想和國家需要結合在一起，腳踏實地進行研究開拓，為業界、為國家做出更多有價值的科研成果，為無線通信事業奉獻自己的青春與智慧。