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  • 一战成名之后

        本报记者 任敏

        从3G到5G,起步较晚的中国移动通信技术,经历了跨越式追赶和超越。37岁才以实习生身份进入大唐电信集团的王映民,同样经历了科研事业的追赶和超越。

        从2000年4月开始,王映民的工作就与我国移动通信技术研究和标准化工作紧密相联。近20年间,他依靠独有的远见,带领团队攻克了3G TD-SCDMA大规模组网、4G TD-LTE帧结构和智能天线多流多波束、5G车联网技术标准等系列难关。

        3G

        提前两年预判
        小区间信号干扰

        1998年6月,我国向国际电信联盟(ITU)提交了TD-SCDMA技术方案。两年后,这一方案被正式接纳为第三代移动通信(3G)国际标准之一。

        有“TD之父”之称的李世鹤(原大唐移动总工程师)来到西安电子科技大学“招兵买马”。移动通信领域广阔的发展前景,让当时连手机都没有的王映民心潮澎湃,“我就是学这行的,要是赶上中国移动通信领域发展的大好机会,未来一定能有所作为。”

        37岁这年,王映民和十几位在读的同学一道进京,成为大唐实习生。

        等待这位博士生的,不仅有全新研发工作的挑战,还有年龄的尴尬。带领他的小组长是一个二十多岁的硕士生,比他几乎小一轮。王映民至今仍记得,“小组长在电脑上改程序,‘哗哗哗’地全部删掉再重写。我太佩服了!我编程能力不太行,也不敢随便删,担心删了记不起来,修改的时候一定会先保存。”

        为了赶上年轻人的节奏,王映民很拼,开启了“7-11”模式,早上7点到单位,晚上11点才回去,骑自行车往返西三旗和西土城之间,每天只睡6个小时。他花了大量精力去钻研通信领域的新理论新技术,并刻苦练习编程。很快,善于思考和“复盘”总结的习惯,为他的工作打开了新局面。

        在3G技术标准中,大唐第一次把时分双工(移动通信发送信号和接收信号在同一频率上,以时间来分隔)和智能天线两个技术应用于蜂窝移动通信领域,这也成为TD-SCDMA的特有技术亮点。王映民作为基层技术骨干参与其中。而真正让他“一战成名”的,是对一个“潜伏”问题的预判。

        3G技术初期,蜂窝网络的外场测试只建设部署了少量小区做实验。王映民从理论研究角度设想,未来用户数量大规模增加之后,不同小区的用户之间,信号干扰情况可能会很严重。他和同事做的仿真实验也验证了这一判断。王映民提出多小区联合检测和多码集信道估计的算法和产品解决方案,将原来不能识别的干扰信号变为可识别的有用信号,可以有效消除小区间的信号干扰。不过,在公司内部讨论时,有些人不以为意,甚至说“研究太理论化,对产品没什么用”。

        面对质疑,王映民没有让步,他坚持认为,这是一个规模商用必须面对的重大技术问题。他找来产品开发的同事,一起研究算法改进和产品实现方案,并进行了大量的开发测试和实验验证工作。

        事实证明,王映民的坚持有先见之明。当TD-SCDMA标准在保定、青岛和厦门三座城市做全市网络覆盖部署,并进行压力测试时,小区与小区之间的干扰问题出现了。

        当国内外不少反对声音来袭,大唐内部紧急寻求解决方案时,竟意外发现王映民带领的团队此前已经做过研究并有现成的解决方案。之后通过系列攻关,大唐将相关优化算法添加到基站和手机中去,难题迎刃而解。此后,这项工作写入3G标准化内容。

        4G

        打赢帧结构“保卫战”

        凡事预则立,不预则废,在移动通信标准化行业,尤为如此。大约2005年起,在做3G技术和产业化工作的同时,王映民团队就开始着手4G技术和标准的研发。

        2009年10月,由大唐集团和中国企业主导的TD-LTE技术正式被我国政府提交给国际电信联盟,成为4G移动通信标准候选技术。

        在王映民的记忆中,4G标准中,帧结构之战最为艰难。

        帧结构是通信底层基础协议的设计。在4G LTE标准中,大唐设计出一套基于TD-SCDMA技术的时分双工的帧结构,而欧洲设计了基于WCDMA的频分双工和时分双工两种帧结构。

        在标准化会议上,国外公司提出想让两种时分双工帧结构并行存在。对此提议,大唐联合中国移动等公司一致反对。经过多方努力和争取,最后3GPP(国际标准组织“第三代合作伙伴计划”)决定两者进行融合。于是,大唐提出一种融合的帧结构,参数按照欧洲的频分双工技术来设定,但结构特征按照中国的时分双工来设计,各取一部分。

        王映民告诉记者,这样做的好处就是频分和时分两种帧结构参数是一致的,开发设备的时候,更容易在同一平台来实现产业化。“对中国公司来说,按照我们的结构特征进行帧结构设计,时分双工将来能实现独立大范围组网,而不会受制于人。”

        如何把3G标准中采用的智能天线技术推广到4G标准中去,也是王映民团队一直在思考和研究的问题。

        起初,欧洲采用的技术是MIMO(多输入多输出技术),大唐团队提出将MIMO与此前的智能天线结合,并推出双流波束赋形的方案。努力两年多时间,智能天线波束赋形与MIMO多流传输结合的方案终于获得认可,并写入3GPP国际标准。

        到了5G技术研究和标准化阶段,这一技术又再次显示出其领先性。5G技术中采用了Massive MIMO(大规模MIMO)技术,天线配置数量大幅增加,数据流要靠多个天线波束赋形传送,决定了MIMO必须与智能天线技术结合。而大唐团队此前在智能天线领域的研发优势再次派上用场。

        2017年1月,“第四代移动通信系统(TD-LTE)关键技术与应用”项目获2016年度国家科学技术进步奖特等奖。王映民荣登获奖人之列。

        5G

        提早布局车联网

        在移动通信领域,拥有“信息随心至,万物触手及”前景的5G技术,是时下最热门的焦点。车联网被认为可能是5G最先落地的应用场景。

        2012年,欧盟刚刚启动全球首个5G研究项目之时,作为大唐无线移动创新中心的负责人,王映民提议组建了车联网研究探索“小分队”。

        同事胡金玲和任世岩就是在那时转向车联网研究,在他俩看来,王映民在技术趋势的把握上相当有远见,大唐再一次选对了技术路线。最近这些年,大唐的车联网“小分队”在国内提出并主导了车联网的技术解决方案、标准化、研发示范和商用推广,且“战果连连”:2014年,开发业内首套车联网LTE-V2X原理样机,同时在国际上推动车联网标准在3GPP立项;2015年,在南京举办的亚太智能交通国际论坛上,大唐率先进行车联网外场实车技术演示;2016年,大唐推出基于自研芯片的预商用车载终端和路侧终端产品;2017年推出车联网通信模组,今年则推出更高级别的车规级通信模组……

        从3G、4G到5G,从中国专利金奖、国家技术发明奖二等奖到国家科技进步奖特等奖,近20年时光倏忽而过,王映民也完成了职业生涯的“逆袭”,从最初的大龄基层实习生,晋升为中国信科集团副总工程师、大唐移动通信设备有限公司副总经理兼总工程师。

        尽管已是企业领导,但在大唐内部,大家仍习惯称王映民为“王博”。在一同共事十几年的任世岩印象中,“王博刚来大唐时就特别勤奋,每天早上7点到,这个习惯一直保持到现在。”

        实际上,王映民起床的时间更早。每天早上4点起床,4点到6点不受干扰的两个小时被他视为“黄金时间”,从夜色迷茫到晨曦微露,他专心研读技术标准化新文献、行业动态和研究报告,即便节假日也不例外。

        王映民常年保持忧患意识。他反复跟大家强调,“我们工作的基础设定是:我们不比别人笨,但也没比别人聪明,只有选对技术路线,并且保持战略定力、坚持不懈地持续投入,才能取得预想的成绩。”

        在5G预备进入商用之际,王映民已领导团队开始第六代移动通信的研究工作,并在工信部6G研究专家组担任专家,积极推动6G研究工作。在新的移动通信标准化攻关之路上,他仍坚持未雨绸缪。

  • “景式格言”

        本报记者 任珊

        “学习学重点,读书读关键”

        景晓军的父母都是从事“两弹一星”工作的军人,他打小的梦想就是能穿上戎装,保家卫国。于是,他初中还没毕业便应征入伍了。

        由于所在部队从事的是对专业知识要求很高的技术工作,景晓军利用业余时间刻苦学习文化、业务知识,他想考大学,走学术之路。“学习学重点,读书读关键”,那些在别人看来枯燥的理论、繁琐的算法,非但没有使景晓军感到头疼,反而让他乐在其中。在部队组织的数学和专业竞赛中,他常常名列榜首。

        后来,景晓军考入北京师范大学进行本科学习,又在国防科技大学攻读硕士、博士学位。2002年8月,在北京邮电大学完成博士后研究的景晓军,从部队转业,正式加入北邮信息与通信工程学院,成为一名传道、授业、解惑的师者。

        他到北邮的第一件事,便是组建全新的科研团队。但现状是缺乏科研经费,没有科研设备,大部分机器只能使用其他实验室“淘汰”的,有一间稍微像样点的实验室都很困难。当时来他门下的学生,还都是被调剂过来的。景晓军第一次体会到了落差。

        “有条件要上,没有条件创造条件也要上。”这是从部队历练出来的行事风格,也是景晓军一贯的做法。四处奔走解决经费问题后,从实验器材的选购、设备的配置到课题的争取,他带着学生亲力亲为,从头做起。没多久,生物识别及多媒体通信实验室成立。

        此时,景晓军的人生面临新的选择。2003年,他发表的一篇论文中提出了一个新的算法,被美国一所著名大学看中,邀请他去做研究。“科研前景光明,实验条件会更优越,生活待遇也丰厚,说实话,怎么会不动心呢?”如今回忆起来,景晓军笑着说。

        然而此时,学校正处于创办国家急需的一个通信学学科的关键时期,“那时,许多高校都没有这个二级学科。”

        最终,景晓军拒绝了国外大学的邀请,他决定留在中国创办这个新学科,为祖国的信息通信事业贡献力量。2006年,经过3年的努力,北邮成功申请到该学科硕士点,为我国培养和储备通信学方面的人才。

        “看球看球星,听戏听名角”

        “科研的最终目的是要落在实用技术上。”景晓军一直把这句话记在心里。

        十几年前,景晓军接触到离子束溅射沉积薄膜技术和离子束刻蚀技术。这种技术通俗点说,就是利用电磁场使惰性气体发生电离,产生辉光放电等离子体,电离产生的正离子高速轰击靶材料,使靶材料上的原子或分子溅射出来,然后沉积到基体上形成薄膜。这也是研究新材料的重要手段。

        “薄膜质量好,与基体结合牢固。”景晓军介绍,采用离子束技术应用设备制造的高端微、纳米薄膜,多被用于上天入海、高热高寒、复杂电磁环境、强腐蚀性条件等特殊领域。但长期以来,离子束应用技术一直被发达国家垄断,设备依赖进口,价格居高不下。

        “看球看球星,听戏听名角;学习学重点,读书读关键。”景晓军说,对于科研而言,破解“卡脖子”难题就是关键。景晓军决定和一家企业合作,进行离子束技术的研究,自己负责理论支持。

        那几年,恰逢第三代半导体材料走入业界视野。“能不能用非硅新材料代替现有的硅材料进行镀膜刻蚀?”科研团队觉得,这是一个很好的理论和想法。

        经过科研团队反复研究和测试,离子束设备技术性能不断提升,改进后的离子束刻蚀机和镀膜机,可以在一张头发丝细的透明塑料薄膜上镀上新材料,雕刻出复杂的电路,国内声、光、电、磁微型元件,都适合用离子束在微纳米级的薄膜上刻蚀。今年1月,景晓军团队的“离子束溅射沉积薄膜系统的研制与应用”项目荣获中国产学研合作创新成果奖一等奖。

        如今,用中国本土离子束设备生产出的非硅芯片,其指标参数达到国际一流水平,填补了国内该行业的空白。设备的成本也大大降低,它的价格仅是国际同类一流设备的十分之一。

        “走一步看三步”

        除了在实验室搞研究,景晓军最享受的就是在讲台上跟学生交流的时光。在他看来,给学生上课的过程,是一个不断“输血”的过程。

        “景老师的名言警句可多了。”跟着景晓军做项目的博士后学生穆俊生笑着说。因为有了多年自学、白手起家的经历,景晓军将学习和科研中的感受、体会提炼、总结成通俗易懂的“景式格言”,时常穿插在教学过程中。“向困难要能力,向挫折要财富,向过程要结果,向知识要水平”“成功需要努力,成功也需要困难”……幽默简练的句子总能让学生发出笑声,并沉下心思考。

        景晓军的业余爱好是下象棋。“棋如人生,需要‘走一步看三步’;需要超群的记忆力和对局势的判断、控制能力;对于困难和挫折需要坚持。”景晓军认为,象棋比的就是毅力,你放弃对手就会轻易得手,你坚持对手就会感到艰难,“科研就如同下棋。”