王映民 現為中國信息通信科技集團副總工程師、大唐移動通信設備有限公司副總經理兼總工程師。他是第三代移動通信標準TD-SCDMA技術的主要設計者之一,第四代移動通信標準(TD-LTE)關鍵技術的重要貢獻者,大唐第五代移動通信標準研究的團隊負責人,以及我國第六代移動通信研究專家組專家。 |
本報記者 任敏
從3G到5G,起步較晚的中國移動通信技術,經歷了跨越式追趕和超越。37歲才以實習生身份進入大唐電信集團的王映民,同樣經歷了科研事業(yè)的追趕和超越。
從2000年4月開始,王映民的工作就與我國移動通信技術研究和標準化工作緊密相聯(lián)。近20年間,他依靠獨有的遠見,帶領團隊攻克了3G TD-SCDMA大規(guī)模組網、4G TD-LTE幀結構和智能天線多流多波束、5G車聯(lián)網技術標準等系列難關。
3G
提前兩年預判
小區(qū)間信號干擾
1998年6月,我國向國際電信聯(lián)盟(ITU)提交了TD-SCDMA技術方案。兩年后,這一方案被正式接納為第三代移動通信(3G)國際標準之一。
有“TD之父”之稱的李世鶴(原大唐移動總工程師)來到西安電子科技大學“招兵買馬”。移動通信領域廣闊的發(fā)展前景,讓當時連手機都沒有的王映民心潮澎湃,“我就是學這行的,要是趕上中國移動通信領域發(fā)展的大好機會,未來一定能有所作為?!?/p>
37歲這年,王映民和十幾位在讀的同學一道進京,成為大唐實習生。
等待這位博士生的,不僅有全新研發(fā)工作的挑戰(zhàn),還有年齡的尷尬。帶領他的小組長是一個二十多歲的碩士生,比他幾乎小一輪。王映民至今仍記得,“小組長在電腦上改程序,‘嘩嘩嘩’地全部刪掉再重寫。我太佩服了!我編程能力不太行,也不敢隨便刪,擔心刪了記不起來,修改的時候一定會先保存?!?/p>
為了趕上年輕人的節(jié)奏,王映民很拼,開啟了“7-11”模式,早上7點到單位,晚上11點才回去,騎自行車往返西三旗和西土城之間,每天只睡6個小時。他花了大量精力去鉆研通信領域的新理論新技術,并刻苦練習編程。很快,善于思考和“復盤”總結的習慣,為他的工作打開了新局面。
在3G技術標準中,大唐第一次把時分雙工(移動通信發(fā)送信號和接收信號在同一頻率上,以時間來分隔)和智能天線兩個技術應用于蜂窩移動通信領域,這也成為TD-SCDMA的特有技術亮點。王映民作為基層技術骨干參與其中。而真正讓他“一戰(zhàn)成名”的,是對一個“潛伏”問題的預判。
3G技術初期,蜂窩網絡的外場測試只建設部署了少量小區(qū)做實驗。王映民從理論研究角度設想,未來用戶數量大規(guī)模增加之后,不同小區(qū)的用戶之間,信號干擾情況可能會很嚴重。他和同事做的仿真實驗也驗證了這一判斷。王映民提出多小區(qū)聯(lián)合檢測和多碼集信道估計的算法和產品解決方案,將原來不能識別的干擾信號變?yōu)榭勺R別的有用信號,可以有效消除小區(qū)間的信號干擾。不過,在公司內部討論時,有些人不以為意,甚至說“研究太理論化,對產品沒什么用”。
面對質疑,王映民沒有讓步,他堅持認為,這是一個規(guī)模商用必須面對的重大技術問題。他找來產品開發(fā)的同事,一起研究算法改進和產品實現方案,并進行了大量的開發(fā)測試和實驗驗證工作。
事實證明,王映民的堅持有先見之明。當TD-SCDMA標準在保定、青島和廈門三座城市做全市網絡覆蓋部署,并進行壓力測試時,小區(qū)與小區(qū)之間的干擾問題出現了。
當國內外不少反對聲音來襲,大唐內部緊急尋求解決方案時,竟意外發(fā)現王映民帶領的團隊此前已經做過研究并有現成的解決方案。之后通過系列攻關,大唐將相關優(yōu)化算法添加到基站和手機中去,難題迎刃而解。此后,這項工作寫入3G標準化內容。
4G
打贏幀結構“保衛(wèi)戰(zhàn)”
凡事預則立,不預則廢,在移動通信標準化行業(yè),尤為如此。大約2005年起,在做3G技術和產業(yè)化工作的同時,王映民團隊就開始著手4G技術和標準的研發(fā)。
2009年10月,由大唐集團和中國企業(yè)主導的TD-LTE技術正式被我國政府提交給國際電信聯(lián)盟,成為4G移動通信標準候選技術。
在王映民的記憶中,4G標準中,幀結構之戰(zhàn)最為艱難。
幀結構是通信底層基礎協(xié)議的設計。在4G LTE標準中,大唐設計出一套基于TD-SCDMA技術的時分雙工的幀結構,而歐洲設計了基于WCDMA的頻分雙工和時分雙工兩種幀結構。
在標準化會議上,國外公司提出想讓兩種時分雙工幀結構并行存在。對此提議,大唐聯(lián)合中國移動等公司一致反對。經過多方努力和爭取,最后3GPP(國際標準組織“第三代合作伙伴計劃”)決定兩者進行融合。于是,大唐提出一種融合的幀結構,參數按照歐洲的頻分雙工技術來設定,但結構特征按照中國的時分雙工來設計,各取一部分。
王映民告訴記者,這樣做的好處就是頻分和時分兩種幀結構參數是一致的,開發(fā)設備的時候,更容易在同一平臺來實現產業(yè)化?!皩χ袊緛碚f,按照我們的結構特征進行幀結構設計,時分雙工將來能實現獨立大范圍組網,而不會受制于人?!?/p>
如何把3G標準中采用的智能天線技術推廣到4G標準中去,也是王映民團隊一直在思考和研究的問題。
起初,歐洲采用的技術是MIMO(多輸入多輸出技術),大唐團隊提出將MIMO與此前的智能天線結合,并推出雙流波束賦形的方案。努力兩年多時間,智能天線波束賦形與MIMO多流傳輸結合的方案終于獲得認可,并寫入3GPP國際標準。
到了5G技術研究和標準化階段,這一技術又再次顯示出其領先性。5G技術中采用了Massive MIMO(大規(guī)模MIMO)技術,天線配置數量大幅增加,數據流要靠多個天線波束賦形傳送,決定了MIMO必須與智能天線技術結合。而大唐團隊此前在智能天線領域的研發(fā)優(yōu)勢再次派上用場。
2017年1月,“第四代移動通信系統(tǒng)(TD-LTE)關鍵技術與應用”項目獲2016年度國家科學技術進步獎特等獎。王映民榮登獲獎人之列。
5G
提早布局車聯(lián)網
在移動通信領域,擁有“信息隨心至,萬物觸手及”前景的5G技術,是時下最熱門的焦點。車聯(lián)網被認為可能是5G最先落地的應用場景。
2012年,歐盟剛剛啟動全球首個5G研究項目之時,作為大唐無線移動創(chuàng)新中心的負責人,王映民提議組建了車聯(lián)網研究探索“小分隊”。
同事胡金玲和任世巖就是在那時轉向車聯(lián)網研究,在他倆看來,王映民在技術趨勢的把握上相當有遠見,大唐再一次選對了技術路線。最近這些年,大唐的車聯(lián)網“小分隊”在國內提出并主導了車聯(lián)網的技術解決方案、標準化、研發(fā)示范和商用推廣,且“戰(zhàn)果連連”:2014年,開發(fā)業(yè)內首套車聯(lián)網LTE-V2X原理樣機,同時在國際上推動車聯(lián)網標準在3GPP立項;2015年,在南京舉辦的亞太智能交通國際論壇上,大唐率先進行車聯(lián)網外場實車技術演示;2016年,大唐推出基于自研芯片的預商用車載終端和路側終端產品;2017年推出車聯(lián)網通信模組,今年則推出更高級別的車規(guī)級通信模組……
從3G、4G到5G,從中國專利金獎、國家技術發(fā)明獎二等獎到國家科技進步獎特等獎,近20年時光倏忽而過,王映民也完成了職業(yè)生涯的“逆襲”,從最初的大齡基層實習生,晉升為中國信科集團副總工程師、大唐移動通信設備有限公司副總經理兼總工程師。
盡管已是企業(yè)領導,但在大唐內部,大家仍習慣稱王映民為“王博”。在一同共事十幾年的任世巖印象中,“王博剛來大唐時就特別勤奮,每天早上7點到,這個習慣一直保持到現在?!?/p>
實際上,王映民起床的時間更早。每天早上4點起床,4點到6點不受干擾的兩個小時被他視為“黃金時間”,從夜色迷茫到晨曦微露,他專心研讀技術標準化新文獻、行業(yè)動態(tài)和研究報告,即便節(jié)假日也不例外。
王映民常年保持憂患意識。他反復跟大家強調,“我們工作的基礎設定是:我們不比別人笨,但也沒比別人聰明,只有選對技術路線,并且保持戰(zhàn)略定力、堅持不懈地持續(xù)投入,才能取得預想的成績?!?/p>
在5G預備進入商用之際,王映民已領導團隊開始第六代移動通信的研究工作,并在工信部6G研究專家組擔任專家,積極推動6G研究工作。在新的移動通信標準化攻關之路上,他仍堅持未雨綢繆。
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