密集無(wú)線接入技術(shù)是解決4G和5G移動(dòng)通信系統(tǒng)深度覆蓋的核心技術(shù)，西安電子科技大學(xué)李建東教授破解密集系統(tǒng)中有信號(hào)無(wú)服務(wù)難題，構(gòu)建了首個(gè)實(shí)際運(yùn)營(yíng)的超密集無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)，為我國(guó)移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展和拔尖人才培養(yǎng)做出了重要貢獻(xiàn)。
探索無(wú)線通信的奧秘
1978年是恢復(fù)高考的第二年，年僅16歲的李建東拿到了西北電訊工程學(xué)院（今西安電子科技大學(xué)）的錄取通知書，此時(shí)他還不知道，自己隨意選擇的無(wú)線電通信專業(yè)，會(huì)在日后成為支撐社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心技術(shù)基礎(chǔ)和保障國(guó)防安全的重要基石。
本科畢業(yè)后，李建東選擇追隨郭梯云教授讀研究生。興趣是最好的原動(dòng)力，是一個(gè)人不懼艱難堅(jiān)持下去的源泉，李建東正是如此。為了做實(shí)驗(yàn)，他背著一部經(jīng)過(guò)改裝的軍用電臺(tái)前往陜西韓城，即使相隔數(shù)百公里，仍然能通過(guò)電臺(tái)和西安的老師進(jìn)行通信，他覺(jué)得十分神奇，想要搞懂原理背后的奧秘。
讀博期間，他完成了多信道自組織分組無(wú)線網(wǎng)的大部分研究工作。對(duì)于自組織通信網(wǎng)絡(luò)的研究，在當(dāng)時(shí)，國(guó)外也是剛剛起步，能夠找到的參考資料寥寥無(wú)幾，一切都要靠他從頭做起。為了得到可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，艱苦的野外通信實(shí)驗(yàn)、短波自組織網(wǎng)拉距測(cè)試是家常便飯。在導(dǎo)師的指導(dǎo)之下，李建東從設(shè)計(jì)原理到搭建系統(tǒng)模型，再到實(shí)驗(yàn)測(cè)試，牽頭完成了一套多信道分組無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的研究項(xiàng)目。
第一套多信道自組織網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
他提出的多信道自組織算法，能夠明顯地增強(qiáng)通信網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)能力，達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，國(guó)內(nèi)第一個(gè)全分布式控制的分組無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由此誕生。這個(gè)系統(tǒng)對(duì)部隊(duì)生產(chǎn)和裝備分組無(wú)線電網(wǎng)產(chǎn)生了重要影響，通過(guò)與協(xié)同單位的合作，他們課題組先后推出了3代實(shí)驗(yàn)裝備，研制了軍用分組無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，研究成果獲機(jī)電部科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。探索無(wú)線通信這一重要前沿科學(xué)領(lǐng)域，成為他視為己任、踐行初心的重要使命。
勤奮刻苦的求學(xué)科研經(jīng)歷奠定了李建東學(xué)術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，而導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，傾心育人的風(fēng)范則熏陶著他整個(gè)教書育人生涯?！袄弦惠呍鷮?shí)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)傳統(tǒng)是我們最寶貴的財(cái)富?！弊尷罱|印象最深的一點(diǎn)，他的導(dǎo)師郭梯云教授在編寫教材時(shí)，對(duì)書稿的字句進(jìn)行反復(fù)斟酌，讓教材既能服務(wù)于老師的“教”，又能服務(wù)好學(xué)生的“學(xué)”。這嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度也在李建東的身上得到傳承，他在指導(dǎo)學(xué)生時(shí)也是如此，用自己的言傳身教默默地影響他們。
破解有信號(hào)無(wú)服務(wù)難題
進(jìn)入新世紀(jì)前后，各種制式的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)煙囪式發(fā)展、協(xié)同能力差，單一無(wú)線網(wǎng)絡(luò)承載能力有限，無(wú)法承載海量業(yè)務(wù)。無(wú)線局域網(wǎng)與蜂窩網(wǎng)絡(luò)互補(bǔ)共贏、異構(gòu)融合，其大規(guī)模布設(shè)、用戶高移動(dòng)、業(yè)務(wù)大容量成為當(dāng)時(shí)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)。
“在當(dāng)時(shí)，全球都開始利用無(wú)線局域網(wǎng)進(jìn)行無(wú)線城市建設(shè)，我國(guó)不但面臨無(wú)線局域網(wǎng)安全接入技術(shù)被美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家壟斷，而且迫切需要通過(guò)無(wú)線局域網(wǎng)和蜂窩網(wǎng)系統(tǒng)互補(bǔ)融合擴(kuò)大無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的局面?！?/p>
李建東在國(guó)家863計(jì)劃等項(xiàng)目的支持下，提出了大規(guī)模異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)自組織組網(wǎng)理論及技術(shù)，將資源管控從單維度拓展到多維度、從獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)拓展到異構(gòu)多網(wǎng)絡(luò)、從中小規(guī)模拓展到大規(guī)模，提出了異構(gòu)自組織資源管理架構(gòu)，發(fā)明了無(wú)線局域網(wǎng)自主接入、網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)分流傳輸?shù)姆椒?，解決了網(wǎng)絡(luò)資源與業(yè)務(wù)流傳輸需求有效適配的難題，使網(wǎng)絡(luò)資源的利用率提升一倍，有效組網(wǎng)規(guī)模提升1個(gè)數(shù)量級(jí)。
他牽頭研發(fā)出的無(wú)線局域網(wǎng)接入設(shè)備、移動(dòng)寬帶熱點(diǎn)設(shè)備、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合資源管理設(shè)備，廣泛應(yīng)用到了全球多家運(yùn)營(yíng)商。相關(guān)技術(shù)還應(yīng)用于智慧城市、交通、安防等國(guó)家重點(diǎn)行業(yè)，取得了良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，并且獲得了2014年國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。
2017年9月16日，首個(gè)商用超密集無(wú)線通信系統(tǒng)亮相第三屆中國(guó)“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽主會(huì)場(chǎng)——西電遠(yuǎn)望谷體育館。該系統(tǒng)是李建東教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國(guó)移動(dòng)、華為構(gòu)建的，率先滿足了5G超密場(chǎng)景的需求指標(biāo)。
遠(yuǎn)望谷體育館構(gòu)建的超密集無(wú)線網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)館
“面對(duì)業(yè)務(wù)流量指數(shù)增長(zhǎng)，運(yùn)營(yíng)商簡(jiǎn)單地增加基站并不能滿足超密集無(wú)線通信的需求，基站數(shù)量激增后會(huì)導(dǎo)致資源使用沖突及嚴(yán)重系統(tǒng)干擾，系統(tǒng)速率塌陷問(wèn)題尤為嚴(yán)重，用戶最直觀的感受就是有信號(hào)無(wú)服務(wù)。”
針對(duì)這個(gè)難題，李建東發(fā)明了網(wǎng)絡(luò)化資源動(dòng)態(tài)管控技術(shù)，提出了業(yè)界領(lǐng)先的超密集異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)整體解決方案，研制了使能網(wǎng)絡(luò)化資源管控技術(shù)的密集接入設(shè)備，通過(guò)多維網(wǎng)絡(luò)資源主動(dòng)認(rèn)知分配、區(qū)域資源聯(lián)動(dòng)及跨域資源協(xié)同，實(shí)現(xiàn)了資源的網(wǎng)絡(luò)化有序流動(dòng)，確保了系統(tǒng)速率的持續(xù)高增長(zhǎng)。
該技術(shù)解決了密集智慧城區(qū)、大規(guī)模工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、機(jī)場(chǎng)、大型體育場(chǎng)館等典型密集區(qū)域出現(xiàn)的有信號(hào)無(wú)服務(wù)的難題，是新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)的深度覆蓋建設(shè)的核心技術(shù)。因此，李建東再次作為第一完成人，獲得了2017年國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。
培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才
面向國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略需求和世界科技前沿，針對(duì)5G基站功耗高的缺點(diǎn)，2022年，李建東牽頭承擔(dān)了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“面向‘雙碳’戰(zhàn)略的超低能耗移動(dòng)通信理論與方法”，牽頭組織撰寫了“面向5G-A/6G無(wú)線通信系統(tǒng)節(jié)能減排關(guān)鍵技術(shù)愿景白皮書”。希望通過(guò)研究使未來(lái)6G移動(dòng)通信系統(tǒng)總能耗大幅度下降且保障個(gè)性化服務(wù)質(zhì)量，助力國(guó)家的“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)達(dá)成。
李建東指導(dǎo)研究生
“指導(dǎo)研究生時(shí)你要有一個(gè)‘影子’跟著他，了解他們的處境、研究進(jìn)展與困難，及時(shí)提供幫助，針對(duì)不同類型的學(xué)生，要注重因材施教。”李建東表示：“西電有著光榮的革命傳統(tǒng)，要堅(jiān)持用紅色基因鑄魂育人，深入挖掘紅色文化資源，講好西電人在國(guó)家重大工程中的貢獻(xiàn)，引導(dǎo)學(xué)生樹立科技報(bào)國(guó)之志?！?/p>
作為西電優(yōu)勢(shì)學(xué)科“信息與通信工程”和通信工程專業(yè)的帶頭人，李建東聚焦國(guó)家無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重大需求，以培育擔(dān)當(dāng)民族復(fù)興大任的時(shí)代新人為己任，深入推進(jìn)教學(xué)改革和人才培養(yǎng)，先后獲國(guó)家級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)2項(xiàng)，出版的國(guó)家規(guī)劃教材《移動(dòng)通信》超過(guò)32萬(wàn)冊(cè)。通過(guò)厚植學(xué)生家國(guó)情懷和提升解決復(fù)雜工程問(wèn)題能力，引導(dǎo)學(xué)生將論文寫在祖國(guó)大地上，源源不斷培養(yǎng)造就了眾多拔尖創(chuàng)新人才。
“每個(gè)人與團(tuán)隊(duì)之間要相互支撐，做科研既要獨(dú)立自主，也需要群策群力。”
李建東創(chuàng)建的智能寬帶無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)團(tuán)隊(duì)是一支歷經(jīng)三代、深耕寬帶無(wú)線通信領(lǐng)域、持續(xù)推進(jìn)密集無(wú)線接入系統(tǒng)從深度信號(hào)覆蓋、到深度容量覆蓋、再到未來(lái)深度節(jié)能（超低功耗）覆蓋的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。在李建東的帶領(lǐng)下，團(tuán)隊(duì)面向國(guó)家天空地一體化無(wú)線網(wǎng)絡(luò)及跨學(xué)科融合重大項(xiàng)目需求，獲得多項(xiàng)國(guó)家級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)，榮獲國(guó)家自然科學(xué)基金委創(chuàng)新研究群體，科技部、教育部等創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。團(tuán)隊(duì)先后培養(yǎng)了國(guó)家級(jí)人才3人次、國(guó)家級(jí)青年人才2人，為續(xù)寫人才培養(yǎng)“西電現(xiàn)象”，全面提升拔尖創(chuàng)新人才自主培養(yǎng)質(zhì)量作出了突出貢獻(xiàn)。
（文/安猛）
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