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70年70人“话”通信 | 刘光毅:走近TDD帧结构融合的助力者

70年峥嵘岁月,70年光荣与梦想。当时代的洪流推着人们向前,我们却想告诉你,无论环境如何变化,那些仍旧牢记崇高理想、坚守初心的“人们”,也赋予了历史向前的力量。因为有梦,所以敢闯;初心犹在,壮志满怀。作为通信行业权威媒体,通信世界全媒体寻找产业先锋,寻找行业典范,寻找为通信事业发展奔走、贡献过的每一个“TA”,在中华人民共和国成立70周年即将来临之际,将他们的故事和风采,郑重而诚挚地送到你的面前。
今天我们与您分享中国通信广播卫星公司总工程师闵士权以及中国移动研究院首席专家、Fellow刘光毅的访谈,请阅。
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中国移动研究院首席专家、Fellow 刘光毅 采访视频
个人简介:刘光毅,博士,教授级高工。2006年加入中国移动研究院,现任中国移动研究院Fellow、首席专家、5G总监、中国移动集团公司技术咨询委员会无线领域专家组副组长、毫米波与太赫兹产业联盟副理事长、北京通信学会理事,GTI(Global TD-LTE Initiative)频率工作组主席、4G演进和5G产业化项目协调人。由于在TD-LTE的标准形成、产业化和国际推广方面的贡献,2016年荣获国家科技进步特等奖和2015年通信学会科技进步特等奖,2017年团队入选央企楷模。个人授权专利152项,在国内外学术期刊杂志发表学术论文100余篇。
走近TDD帧结构融合的助力者——刘光毅
刘光毅进入通信行业是个偶然,他1993年考大学的时候听了班主任的建议,选择了物理专业。报考研究生的时候又因师哥的话,放弃了保研,选择了通信。正是这恰好的缘分,铺就了他踏入通信世界的道路。
研究生毕业后,刘光毅进入上海贝尔从事3G算法的研究,半年后进入西门子开始全面地参与TD-SCDMA的研发,西门子开放和宽松的环境为他迅速建立起系统的通信知识体系,为他以后的通信技术研究打下了坚实的基础。

目标:让TDD技术成为主流
3G时代,TDD技术相对小众,技术应用也比较有限。刘光毅道:“当时,业内人士对中国的自主创新不是很有信心,通信产业还处于模仿跟随的状态,自主创新面临非常大的挑战。”
刘光毅回忆,历史总是惊人的相似,当时的TD-SCDMA也存在TSM和LCR两个版本,和现在5G的NSA和SA如出一辙。为了加速TD-SCDMA的商用,业界当时也提出一种在GSM核心网的基础之上引入TD-SCDMA无线网的一种方式,名为TSM,即TD-SCDMA Over GSM。虽然当时还没有确定哪家运营商采用TD-SCDMA建网,但是呼声比较高的是中国移动,而中国移动明确表示,希望使用完整的3G技术(LCR)而不是TSM,所以2G时代的通信演进并没有中间的过渡,而是直接跨越到了3G时代。
4G时代,中国通信人通过前期的积累和成长,开始逐渐参与到标准化的全过程中。中国移动拿到TD-SCDMA牌照的同时,也开始思考着未来演进路线如何选择的问题。
当时,关于TD-SCDMA怎么往下走的路线争论非常激烈,存在着多种TDD制式的选择,但是从整个产业发展的角度来说,标准越多产业就会越分裂,产业风险就越大。所以从全球化发展的角度,产业呼唤一个统一的TDD技术标准。在当时的情况下,产业的观点非常分散,中国主导的TDD标准限于孤立,特别是和当时的WiMAX相比处于弱势,中国TDD技术的未来发展面临巨大的挑战。
为此,中国移动发起了TDD技术演进路线的研究和讨论。经过激烈的技术争论和深入的技术评估,国内大多数企业达成共识,“应该对现有的TDD技术标准进行融合和优化”。最后,在工信部和电信研究院的组织下,从整个产业未来发展的高度出发,国内产业界就这一发展路线问题达成共识,联合全球主要产业合作伙伴,在3GPP开展“以我为主”的TDD标准与FDD标准的帧结构融合,推动TDD成为国际主流标准。刘光毅和他的同事成立了中国移动的技术攻关团队,和其他公司的合作伙伴一道,开始了艰难的TDD帧结构融合的技术攻关和标准化推动。
前行:肩负TDD帧结构融合使命
关于推动帧结构的融合,刘光毅想起了一个很有意思的插曲。据刘光毅回忆:“有一天晚上7点多,我们临时约诺基亚的标准代表到研究院交流,他们到了研究院之后,看到整个楼灯火通明,以为是走错了地方。”诺基亚的标准代表再三跟他确认后,才知道并没走错地方。晚上7点多了,移动研究院大楼里依然人来人往,诺基亚的标准代表疑惑地问他:“大家都传言说中国移动人的日子不就是喝茶、看报、年薪百万吗?怎么还有这么多人没有下班?”对此,刘光毅付之一笑说:“我们从来没过过这样的日子。”
刘光毅说道:“这是我们第一次颠覆了中国移动在外企心目中的形象,让大家对中国移动有了一个更深刻、更全面的认识。”
参与标准化的过程也并不像外界看起来那么光鲜,而刘光毅和他的同事,在参与标准化的过程中,经历了“生死”的考验。2007年十一长期之后,刘光毅和他的团队要飞到上海去参加3GPP的标准化会议。那时,超强台风“罗莎”正要登陆上海,但由于是重要会议,刘光毅和他的同事毅然决然地登上了从北京去上海的飞机。台风过境的威力不容小觑,他们所乘坐的飞机异常颠簸,彷佛坐过山车一般体验了无数次“自由落体”,刘光毅道:“当时我两只手牢牢地抓着扶手,想着这次命估计都要搭上了。”幸运的是,最终飞机成功落地,而很多其他国内代表的飞机都迫降到了合肥,这个惊心动魄的经历也成为了刘光毅一辈子都忘不了的记忆。
刘光毅一行到了上海之后,就开始与各公司标准代表开始了紧锣密鼓的沟通与协调。记得有一天为了游说几个国外大运营商支持帧结构融合,他们还专门邀请国外运营商代表共进晚餐,虽然饭店离会议酒店不远,但当时台风已经开始登陆,狂风暴雨中伞都无法使用,只能打车。雨天打车本就是一件难事,刘光毅一行人人数又较多,在这样的情况下,费好大力气打到的一辆的士成为了他们唯一的交通工具,的士一趟又一趟的来回,才将所有人都送到了饭店。这件事被刘光毅称为趣事,在他的眼中,甚至算不上苦中作乐。最终,通过大量的线上和线下沟通,动之以情,晓之以理,在此次3GPP工作组会议上,帧结构融合成为后续工作的共识。
在肩负帧结构融合使命的他看来,正是这些线下的沟通,促进了帧结构标准融合的进程。刘光毅道:“这次会议之后,帧结构融合已经成功了1/3。我们那时候压力非常大,大多数人都比较悲观,特别是中国公司是否能够主导这样重大的一项工作,大家普遍质疑。但是对推动TDD技术国际化来说,这件事只能成功不能失败。”
在3GPP上海会议之后,刘光毅和他的同事开始了帧结构融合的具体方案制定和推进,开始线下和爱立信、诺基亚、高通等主要公司讨论和博弈具体方案,最终形成了一个由39家主要公司联署的标准文稿。线下的方案达成一致后,刘光毅和他的同事代表中国移动去韩国济州岛参加3GPP会议。最终,TDD帧结构融合的具体方案得到了业界公司的广泛支持,TDD帧结构融合的担子终于从刘光毅的身上卸下了。
图注:2007年11月刘光毅参加3GPP济州岛会议
盛放:5G时代的TDD技术
TDD帧结构融合的标准在3GPP达成一致后,时任工信部科技司司长的闻库司长将融合后的LTE TDD正式命名为TD-LTE,并将其确定为TD-SCDMA的后续演进。至此,中国的4G发展方向正式确定,业内就逐步开始进行产品研发、试验和全球的推广。
图注:2008年2月刘光毅参加日内瓦ITU-R会议
中国移动为了推动TD-LTE的发展,联合沃达丰、软银、巴蒂等7家国际运营商成立了GTI联盟,构建起TD-LTE国际产业生态,加速了整个TD-LTE产业的成熟。通过GTI联盟和整个产业界的努力,最终整个TD-LTE的部署规模至少占了全球1/3的通信市场规模。
在整个TDD技术的产业化和国际化过程中,无论是整个技术的研究和标准化,还是基站和终端产品的研发等实力,都得到了巨大的提升。刘光毅道:“中国企业学会了运用国际规则和产业发展规律来不断提升我们的影响力和话语权,通过TD-LTE技术的产业化和国际化,我国通信产业真正地成长起来了。”
图注:2010年,ITU-R正式接受LTE的演进LTE-Advanced成为4G标准
面向5G,TDD技术的优势更加明显:凭借灵活的上下行时隙配比、对频谱资源需求的非对称性、可高效使用连续大带宽频谱、基于信道互异性的高效率大规模天线等优势,TDD技术更能够满足增强移动宽带的业务需求。2019年6月6日,我国政府正式发放了5G牌照,运营商正在为庆祝新中国成立70周年而做5G商用的准备和部署。
虽然TDD技术在通信历史舞台上的光芒越来越盛,但是刘光毅认为,从整个产业发展的角度来看,还面临很多挑战。传统垂直行业的生态相对封闭,行业之间比较割裂,行业需求的差异化和碎片化明显。传统移动运营商网络要和行业需求结合,必须要打破原有的行业壁垒,这需要国家顶层设计和统筹规划的大力支持,管制机构的引导能够让大家走到一起,形成融合的生态,从而实现互利共赢。刘光毅道:“面向垂直行业,需要大家共同来努力,合作共创5G新时代。”
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作者:吕萌
摄影/摄像:林嵩
责编/版式:王禹蓉
校对/审核:申晴
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