中大电讯研究列全球十大　为亚太区之首 网络编码技术掀起无线通讯革命

香港中文大学（中大）最近获汤森路透社评选为全球十大在电讯研究方面最具影响力的大学之一，同时为亚太地区唯一入选的大学，其余九大皆为欧美大学。汤森路透社乃根据2004至2014年间各研究机构在电讯领域所发表论文之影响力作评选指标，入选机构之学术研究皆获同侪学者所广泛引用。有关分析已刊载于汤森路透社编制的 The Future Is Open: 2015 State of Innovation 报告之中。 

中大在电讯研究的发展始于1970年，前校长高锟教授于该年创办电子学系，更成功将光纤应用于通讯之上，为全球通讯科技带来极大变革，造福社群，也为中大工程学院在资讯科技和电子工程教研方面树立卓越之典范，奠定长远发展的基础。时至今日，中大工程学院的电子工程学系及信息工程学系的教研团队在通讯和网络方面的研究仍不断迈步向前，近年无论在光纤通讯、网络编码及网络安全的理论和应用方面，皆取得重大而创新的突破，科研成果受国际瞩目。 

中大电子工程学系主任 曾汉奇教授 表示：「凭著教研人员的不断努力，发表了多项出色的论文及取得多项专利，使中大工程学院获评选为全球十大在电讯研究方面最具影响力的大学之一，确定了学院在电讯方面的卓越科研成就，同时让学生接触最前沿的技术及学习最新的知识。」 

中大信息工程学系主任 邱达民教授 表示：「中大的通讯研究晋身全球十大，我们感到非常兴奋。工程学院一向致力于光纤通讯、无线通讯、数字通讯信号处理及信息理论的研究，是次评选反映中大的通讯及网络研究于理论及应用层面皆达到世界级水准。」 

中大开创网络编码技术获国际关注  

无线通讯科技发展一日千里，但在无线传输过程中仍无法避免数据丢失的情况；而随著无线通讯用户及设备数量日益增多，数据传输过程中受电磁波干扰的情况亦会更加严重。 中大卓敏信息工程学讲座教授兼网络编码研究所联席主任杨伟豪教授 及 信息工程学系教授兼网络编码研究所联席主任刘绍强教授 开发的两项创新网络编码技术，正可解决此两大难题，获无线通讯及网络领域的学者的高度关注。 

中大是网络编码理论（network coding theory）的发源地，这项创新研究是信息科学领域近年的重大突破。杨伟豪教授的团队早在九十年代便已提出网络编码理论，随即掀起网络信息传输的革命。其理论是用编码器取代路由器，发送信息的「凭据」（evidence），而非整个信息。编码接收器收到「凭据」后便重组还原信息，使网络通讯更快速、可靠、稳定及安全。杨教授2008年著作的教科书──《信息理论及网络编码》（ Information Theory and Network Coding ）现为麻省理工学院、加州理工学院、史丹福大学、加州大学柏克莱分校等数十间著名大学所采用，杨教授及其合作伙伴最近更获工程学国际权威组织电机暨电子工程师学会（IEEE）颁发被业界视为一项崇高荣誉的 2016 IEEE Eric E. Sumner Award ，表扬他们开创网络编码研究的成就，他们更是目前唯一获此殊荣的亚太地区学者。 

新编码技术大减数据流失  

杨教授的团队最新研发的 分批稀疏编码（ BATS Code ） 是当前最成熟的网络编码技术之一，解决了无线通讯过程中数据丢失的难题，可大大提升网络的传输速率。传统的网络编码需要繁复的计算，BATS的编码和解码方法则较简单，对网络中间节点的计算能力和缓存需求亦较少，较容易适用于低耗能的通讯器材上，并有效提升讯息的传输速率，使网络通讯更有效、可靠和稳定。例如在一个包含两个中继节点和三个无线链路的线型网络中，如果每个无线链路有20%的数据损耗，该编码可以增加56%的传输速率及减少29%的整体数据流失。BATS已获得多国专利，并通过真实系统测试，期望能应用于未来的5G无线通讯系统。中大研究团队现正与工业界合作，将BATS编码应用于卫星通讯、物联网、感测网路等领域，市场潜力巨大。 

突破电磁波干扰的瓶颈问题  

无线电频谱是有限的资源，而随著无线通讯用户及设备数量不断增加，设备之间的电磁波干扰会大大影响无线通讯的效能。例如，当许多人同时使用机场的免费无线网络，上网速度会变得很慢，这正是由于众多用户同时传输信息，产生相互干扰。一直以来，无线通讯研究人员致力于避免电磁波互相干扰，但有关技术往往限制了系统容量。刘绍强教授领导的科研团队投入十年时间，研发并验证了革命性的 物理层网络编码技术 (PNC) ，一反传统，利用电磁波之间的相互干扰传输信息。PNC允许多个通讯设备同时传送讯息，其精髓之处，在于利用多个用户同时发送信息所产生的干扰作为多用户信号的线性编码，经过一番计算及转发，最后在目的地成功地恢复出各自所需的信息。此技术巧妙地解决了电磁波干扰长期以来的瓶颈问题，可显著提升无线网络的系统容量。与传统的技术相比，PNC可将系统容量提升达100%。 

刘教授表示：「PNC技术可以容许网络用家不断增加无线设备数量的同时，而不牺牲每个设备的数据传输速率，因此可以大幅提高无线网络系统性能。PNC的应用前景十分广泛，将来可应用于地球与太空之间的无线通讯。」PNC概念引起了无线通讯和网络领域学者的极大关注，现时已有多个国际学术特刊和学术研讨会以PNC作为主题研究对象。 

为「香港故事」揭开新一页  

中大于2010年获教资会拨款八千多万元成立全球首个「网络编码研究所」，由杨伟豪教授等领导，以研究网络编码理论及其在互联网、无线通讯、信息安全，云端数据存储等领域的应用，使香港成为世界网络编码的主要研究中心。杨教授希望进一步加强香港在网络编码领域的领导地位，以网络编码技术协助发展本地相关工业，并吸引外国资金来港成立研究所，从而促进本港经济，为这个「香港故事」揭开新一页。 

杨教授表示︰「网络编码始于中大，并发展成为现今一个重要的研究领域，我对此深感荣幸，并期望研究结果能够为全球带来重大的影响。」