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新民晚报 卜智勇:用新技术为地震灾区架设无线网络
发布时间:2010年04月29日
  

作者简历

卜智勇 1970年10月出生于安徽滁州。1996年毕业于四川大学,获工学硕士学位。1999年从东南大学无线电系毕业,获博士学位。之后,赴芬兰诺基亚研究中心继续博士后研究工作。

回国后曾先后参与第三代、第四代移动通信标准研发,主持国内首款自主知识产权宽带无线多媒体接入芯片开发,国内第一套全自主知识产权的宽带无线接入系统研发。

现任中国科学院上海微系统与信息技术研究所宽带通信研究室主任,研究员、博士生导师。

我在移动通信领域工作了14年,先后参与第三代、第四代移动通信标准研发。由于所从事的并非规模生产的领域,所以之前被外界知晓得并不多。直到2008年“5·12”特大地震后,移动通信技术在第一时间得到应用,大大挽回了各方面的损失,这一领域才走进大家的视线。

技术研发

瞄准国家重大需求

有些项目可能没有立竿见影的经济效益,却有着金钱无法衡量的效应。

我1995年开始参加国家的研发工作,1999年从东南大学毕业后,到芬兰诺基亚公司从事博士后研究工作。回国后,我就加入了当时的上海冶金研究所,那个时候研究所正处在转型时期,准备向信息领域转型,后来就改名为“上海微系统与信息技术研究所”。我负责主持国内首款自主知识产权宽带无线多媒体接入芯片开发和国内具有完全自主知识产权的宽带无线接入系统设备的研发。

由于刚刚起步,当时的积累都比较少,于是我从原来的学校——东南大学带了一个团队,加上我在诺基亚工作的背景,和诺基亚的芬兰总部、爱立信的瑞典总部等建立了国际合作关系,初步打开了我们团队的国际项目开发的局面,目标就是瞄准第四代移动通信。应该说成果还是显著的,在不长的时间内,我们尝试了一些国际研发,也为国家标准化作了一些积累,包括核心的算法,在这个过程中积累了大量的知识产权,有了100多项专利。

有了算法,有了积累,我们便顺理成章地开发出了一系列“原型系统”,并于2006年转入产品级,或者称为设备级开发,让核心技术成为可用的东西。

在将核心技术投入应用开发的时候,我们考虑了两个研究方向:一个是电信级的应用,像中国移动那样的运营商;另外就是把这些核心技术针对我们国家的重大需求做一些储备;它的功能和一些传统运营商的功能是不一样的。

考虑到我们研究所作为科学院的下属单位,其使命和普通企业是不一样的,应该瞄准国家重大需求。这其中,很多项目可能没有立竿见影的经济效益,却是国家所需要的,它的效应远不是用金钱所能衡量的。因此,我们和有关安全部门、应急部门和有关行业部门做了一些沟通和交流,他们提出了大量的需求。

当时的传统行业对移动通信的要求只是简单的话音通信,而包括军队、公安、武警等在内的特殊行业已经不满足于此,希望有许多更强大的数据和多媒体通信功能,例如:图像传输功能——警车开出去,后方指挥大厅也好,数据库也好就能看到前方的实时情况;数据功能——警察在大街上手持一个东西就能在后方的数据库查到身份证号码、指纹、照片等信息;另外还有诸如加密、定位、多媒体广播等功能。

就当时而言,具备这些功能的产品肯定无法从市面上找到,需要新的宽带传输技术,同时因为要应对突发事件,所以还要考虑快速组网,网络之间还要能够互相联通,一个区域能够联系到另外几个区域,还有省电、频率资源等因素。

首次试用

为抗震救灾出大力

在灾区,我们几个星期没有洗过脸,刷过牙……

经过努力,我们在2006年年初时,研制出了一套完整的系统,到2007年的时候达到批量生产的水平,正当我们还在为这一系统寻找用途的时候,没想到遇上了震惊中外的“5·12”汶川大地震,于是这套还不曾被外界知晓的移动通信系统意外地有了用武之地。

大地震发生后,我们团队都非常关注,了解到当地通信中断的情况后,马上就感到应该让我们的新技术去做尝试,因此我立刻向研究所领导打了报告,并且即刻便得到回复让我们作好出发的准备。

最终的出发通知是在5月14日接到的,第二天我和14位同事就奔赴灾区了。这期间,我们也和上海市应急办公室进行了联系,并取得相当的支持——他们特地安排了专机送我们前往震区。

由于采用了许多新技术,我们当时携带的设备还是很轻便的——厚度相当于台式计算机主机箱的一半,面积也只有台式计算机主机箱三分之二大,一个人就能拎着走,到了需要架设通信网络的地方,往地上一杵,接通电源就可以使用了。

不过,尽管设备不是很重,当时地震灾区的经历仍然让我们感到震撼,铭记终生。我们前前后后去了100多人次,到了北川、青川、平武、南坝、唐家山等地,可以说是跑遍了灾区的每一个地方。

北川县山势起伏,地形非常复杂,当时我们驻扎在北川中学,选定架设通信基站的山头离驻扎地有5公里左右的路程,还需要翻山越岭。别看一套基站设备还算小巧,但是五套基站、三十个移动终端,这些设备加起来可就不轻了,足有一吨重,硬是靠着当时去的第一批15位科研专家肩扛手提,带上了一座座山顶。这对平时习惯呆在实验室里的学者来说,无疑是一次严峻的考验。甚至还有同志在山上被野狗咬伤,凡此种种不胜枚举。科学院的领导对我们也有高度评价:“这是一支能够战斗的队伍”,因此我为我们团队感到无比自豪。

为了安装通信基站,我们甚至还当了一回建筑工人。由于没有电动设备,安装通信基站前的打桩和架设天线都要靠铲子和铁锹。咱们只能用这些平时素来不碰的工具,艰难地把基站竖在了山头。

当时的吃喝也成问题,吃的都是从上海带过去的干粮,用水更是成为奢望,当时几个星期也没有洗过脸,刷过牙。一开始我们都是席地而睡,到后来才临时搭了一个帐篷,在我们驻扎点旁边100米的地方就是停放遇难者遗体的停尸场。

堰塞湖、余震,甚至瘟疫都时刻威胁着我和我的同事,所以每天夜里睡觉,我们都会派人在驻地外值班,然而想到畅通的移动通信能为当地的救灾行动提供的便利和效率,我们都咬牙扛下来了。

我在汶川大地震中坚守北川重灾区近170小时,为灾区架设了5条无线网络,使得近500平方公里的山区获得了通畅的无线信号。

在抗震救灾过程中,我很庆幸自己和团队成员们的努力可以真正付诸实践,为当地提供了应急通信手段,唐家山堰塞湖的成功疏导也有我们图像传输技术的一份功劳,当时不间断的余震让当地普通的通信网络状况非常糟糕,我们建立的宽带网络让诸如MSN、QQ之类的电脑软件能够使用,为救灾人员互相沟通救援信息、记者传输新闻报道以及当地民众向异地家人报平安提供了方便。这些工作都得到了党中央的认可,胡总书记给我们院长打电话,专门表扬了此事,在国家急需的时候,科学院的技术可以派上用场,是很光荣的。

应该说,这一技术原本只在一些特殊行业有小规模应用,在抗震救灾的过程中大显身手之后,一下子提高了关注度,虽然经济效益基本没有,但是社会效益却是巨大的,能够看到这些科研成果为拯救生命出力,我作为一名科技工作者感到非常满足。现在每当回忆及此,我都觉得应该珍惜现在的生活,珍惜我所从事的科研工作,生命永远是第一位的!

放眼未来

传统产业有新机会

虽然移动通信行业的创新机会已经不多,但如果能和其他传统产业结合在一起,将会衍生出许多新的机会。

今天取得的成绩不仅属于我们团队,也是市政府、科委、区政府和研究所支持的成果。各方都没有局限于眼前利益,而是排除了许多非议,展望未来,对这个当时距离产业化之路相当遥远的超前技术投入了大力气。6年来,我们并没有为所在地区创造很多税收,但是他们仍然在经费和场地方面给予大力支持,使我们可以很快速地搭建起研发团队,一下子就拥有了100人的规模,实在是感激不尽。

我的家人也是我科研工作最好的后盾,我太太的学历是博士,不过她却因为我工作经常出差的特殊性而选择在家照顾孩子,这是对我工作的莫大支持。我女儿在市三女中读书,孩子成绩尚可,自认为数学很好,看来是遗传到不少我的基因,不过很多朋友问起是否会让她将来也从事通信行业,一切都还尚早,还需要看孩子自己的发展。母女两个都是我的精神支柱,也是我在这一领域内不断闯荡的动力。

用发展的眼光来看,移动通信行业已经逐渐成为传统产业,创新变革的机会已经不多,不过如果能够和其他传统产业结合在一起,将会衍生出许多新的机会。比如通信与工业、农业、国防等产业联手,一定能大有所为。

目前中国的移动通信技术已经和国际先进技术保持同步,就我研究的范围而言,应用在边防、大型节日庆典、国内突发事件处置以及安全部门等特殊行业不存在任何障碍。如果要用一句话来总结我的感受,那么我觉得,作为一名通信行业的科研人员,能够生活在这样一个时代,是一件非常幸运的事情。

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本文作者是我国率先从事新一代宽带无线通信系统关键技术研究的科研工作者之一。累计发表84篇学术论文、申请国内外发明专利45项,其中1项PCT国际专利已获美国、欧盟等国家授权。

他于2003年在中科院上海微系统与信息技术研究所、上海市科委、东南大学和当地政府的大力支持下,创建了上海无线通信研究中心,任中心常务副主任,探索一条国内外多家顶级公司、科研院所合作共同研发国际标准的知识产权共享新模式。

他成功地组织建立了全球首个针对4G宽带无线通信外场集成测试,完成100兆速率的支持120公里/小时的移动通信系统的试验,是全球第一个也是规模最大MIMO现场试验。

作为技术总设计师,他主持研发了国内首款自主知识产权宽带无线多媒体接入芯片、宽带无线接入系统和终端,实现了我国行业通信从窄带到宽带多媒体的技术跨越。其成果被总参通信部鉴定为“国内领先、国际先进”。其团队的科研成果先后在地震救灾等重大事件中发挥重要作用,受到党和国家领导人的肯定与表扬。

■ 卜智勇担任2008年北京奥运会火炬手
■ 卜智勇在唐家山救灾现场指挥安装通信基站
■ 曾经的北欧生活经历让卜智勇喜欢上了滑雪
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