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人物:LAS-CDMA之父李道本
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http://www.sina.com.cn 2002年01月16日 16:55 通信世界
文/陶宏
1984年,Jim. k. Omura博士(世界著名信息论专家)把申办美国绿卡签证的申请表放
到李道本面前,只要在上面签字,李道本就可以获得美国的永久居留权。下海创业的Om
ura非常希望好友李道本能够帮他,这对异国朋友在学术和生活上有着惊人的一致,他们
甚至是同年同月的生日,更重要的是,在缘分的背后,两人都相互欣赏对方的学术修养
。即将回国的李道本谢绝了Omura的邀请。实际上,就在此前,李道本刚刚彻底退回
Omura给他申办绿卡的第一次申请。李道本后来解释这是考虑到国家的需要。
回国不久,李道本就在理论上证明了后来使之声名远扬的LAS-CDMA的码的存在,并
且在《通信学报》上发表相关论文《齐次随机时变信道多用户数字通信的最佳信号设计
》。从理论上证明这个码并非易事,这是李道本多年的艰苦研究的硕果。
痴迷无线电的少年
李道本出生于一个医学世家。父亲曾经希望李道本子承父业,但是李道本很小的时
候就迷上了无线电,并热衷于动手实践。他还记得很小的时候曾经做过一个汽船,当时
就跑到家旁边的湖里让它“航行”,看到自己亲手做的东西成功了,李道本“高兴得不
得了”。上了初中以后,他对无线电就更加着迷了。当时有《业余无线电》丛书,李道
本把每一期都买齐了,照着上面说的做。一开始做幻灯机,后来就做收音机。“做个二
管、三管、五管、七管收音机,当时要敲板、钻洞,但是怎么钻呢?当时我不可能有机
床,开始我就用钉子砸,用挫子挫,最后我干脆连钻子都自己做,自己做个小钻头。焊
接也没有焊铁,就在炉子上烧。就这么弄出来的。”
为了做收音机,李道本甚至亲自做二极管。“就在那炉子里炼,炼完以后就从中敲
砸出两块晶体来,然后我就找金属丝,这种金属试一试,那种试一试,最后做成了一个
二极管。”
做收音机需要电子管器件,家里一个月给李道本五块钱生活费,他就把生活费都省下
来。由于当时买电子管需要公安局批,李道本就跑到开封市公安局局长办公室门口坐着
,冒着酷暑,饿着肚子,一等就是五六个小时,这样一连等了三四天之后,局长被他感
动了,“人家看我是小孩,不会干特务,就给我特批了。”李道本微笑着,一派童真。
高中时候,学校成立了无线电小组,因为李道本对无线电很精通,老师就让李道本
给其他学生上课。由于有丰富的动手经验和扎实的知识基础,李道本在河南省物理竞赛
中取得了第二名,也正因为此,李道本被北京邮电学院优先录取。李道本后来回忆 :“
80年代我回河南老家看的时候,我们家四合院上面架的全是天线,各种天线都有,都是
我自己做的。开封房子的房基被我踢倒了,但是那天线杆还在那里竖着。我确实喜欢无
线电都着迷了。”
“因为专心于技术,大学时的班干部职务都被免掉了”
1956年,李道本来到了北京邮电学院。在李道本上大学的年代,北京邮电学院和当
时的北京航空航天学院、北京工业大学是不对外公开招生的,它们属于国防机密高校。
河南省物理竞赛前三名都被北京邮电学院挑进来了,其他两个人都在闹情绪,想去清华
。可是李道本没有,对于酷爱无线电的他来说,北京邮电学院的无线电系正是最想去的
地方,当时清华电机系、天津大学电机系、重庆大学电机系通信专业的教授由于院系调
整都集中在邮电学院,可以说是无线电系的最佳阵容,“你说当时上清华还有什么意思
?所以我没有闹情绪。”
进入大学以后,李道本真正找到了可以钻研无线电的地方,对于学习如饥似渴,完
完全全沉浸在无线电的领域里。他对于工学等全然不感兴趣,因此在上这些不喜欢的课
的时候,李道本就在底下看无线电方面的书。“但是到这些工学等课的考试时就抓瞎了
,我就赶紧看。比较奇怪,我的成绩是全优,连那些我不喜欢的课都是5分。”李道本把
自己专注于无线电,别无旁骛的状态戏称之为“调皮”。
(待续)
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datouniao
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除了在理论上突飞猛进以外,李道本少年时代动手实践的习惯也并没有丢掉。“特
别愿意动手”,李道本回忆说,“收音机不知道做了多少个,当时我的床底下电子管一
箱子一箱子的,各种电器元件估计得有好几十公斤。”
“当时哪儿有卖处理电子管的就去买。那个时候那么讲政治,我照样不关心,收音
机一直在做。因为有兴趣,经常是偷着摸着去做。那时我做好一个收音机,就藏在被子
底下,那些干部还跑到我这儿来听呢。他跑到你这儿,看到你捂着被子、捂着头,在干
什么呢?看我在听收音机呢。”讲到这些大学时代的趣事,李道本眉头松开,像孩子一
样地高兴。
因为对专业课太痴迷,李道本刚入学时当的班干部职务被免职了。当时的大气候是
全民讲政治,在1957、1958年左右,全国大炼钢铁,整个中国沉浸在狂热的政治气氛中
,李道本没有被外部环境所撼动,依然执着于自己对于技术的追求。“我觉得57、58年
确实是浪费时间,大炼钢铁,我还是没有放弃自己的兴趣。”正是因为从少年时代就找
到了自己挚爱的事业,并为之不懈奋斗,李道本后来才取得了令人瞩目的成果,所谓以
其不为成其了所为。
除了专业课之外,大学时代的李道本也爱上了运动。当时他体质不好,“个头小,
人又瘦”, 体重53公斤的李道本看到别人体质那么好,“很羡慕”,就想找个苦差事练
练,结果就找到了举重。很快,李道本就对举重产生了兴趣,不久以后,举重的三级运
动员证书李道本拿到手了,接着就是二级运动员的证书,拿完这两个证书,“我就奔一
级、健将去了。”在校运动会上,从大二开始,李道本就届届是举重的冠军。到研究生
时,李道本去参加北京市的比赛,拿了全北京大学生举重比赛的第二名。李道本说自己
其实也是在动脑子,不是全靠蛮力。
1961年,李道本大学毕业了,还没有学够的他接着就考上了周炯?的信息论研究生,
这是中国的第一个信息论研究生。在从1961年至1964年这段研究生的学习生活中,中国
经济正处于比较困难的时期,但是对于学生来说,却是个读书的好环境,因为可更少受
政治的冲击。接近10年的大学和研究生的求学生活使得李道本有了一个系统学习的时间
。研究生毕业以后,中国的政治又起波澜,全国上下开始搞社教、四清运动,李道本下
连当兵,之后又参加社教。
10年战略网:“那时候,机器上的电路几乎没有一块是我没动过的”
社教结束以后,10年文革浩劫开始了。但是幸运的是,当时中央要搞一个战略网,
那时负责主持这个项目的是电子部19所第三室主任陈俊璧,他找到了我国首个信息论方
面的研究生李道本。对于李道本来说,再也不用担心自己做技术会引起政治上的问题了
,因为搞战略网本身就是一个最大的政治。
参加战略网的项目以后,李道本就专心了。当时战略网的项目先要把设计方案定下
来,方案定下来以后,项目组的人就开始算码,分析系统性能。也就是从做战略网这个
项目开始,李道本开始了以后30多年来对CDMA的探索。当时因为军事战略上的要求,要
找到一组CDMA码,能不受信号强弱的影响(因为信号强的码会吃掉信号弱的码)。李道本
想从根本入手找到这个码,于是他把研究的范围拓广,开始用计算机遍搜索。这比美国
人20世纪70年代以后才开始的遍搜索要早好几年。为了能够遍搜索,当时他们向中央军
委,甚至向毛主席写信,调动全国的计算机做这件事,包括科学院计算所、北京大学、
华东计算所、电子部系统,他们甚至从天津一些小厂调用机器及人员,但是都找不到这
种码,找不到,李道本当然很头疼。
虽然没找到,但是他们观测到了自干扰和互干扰之间是矛盾的现象。因为军事上并
不要求有很多码,只要求有自干扰小的码,搞循环移位就可以了。这就等于是同一个码
对不同用户来用,通过这种方式,码的干扰就比较小,当时就这样解决了这个问题。但
是问题没有从根本上解决,因为干扰照样存在。所以,虽然这个系统还是工作得很好,
以至于1978年科技大会评价李道本他们主持的这个战略网是世界水平的,但是李道本还
是觉得很别扭,他仍然没有放弃有关码的探索。
在从1968年至1978年研究战略网的这十年里,李道本在理论上和实践上有了大量的
积累。当时所有的测试都是李道本他们自己做的。“那时候,机器上的电路几乎没有一
块是我没动过的。从电源到天线到天线定位我都做过。天线之间相隔几百公里,要求位
置十分精确,我也自己做,这个项目从总体上来说我都参与了。”李道本借着这些大量
的实践机会,观察到了很多复杂的现象。他后来把这些现象抽象起来,从数学角度推导
出来了很多模型。
除了工作实践以外,李道本那段时间内也写了大量的文章。1978年,邮电学院学报
恢复的第一篇文章就是李道本的文章《数字散射通信的潜在抗干扰性研究》,挺长的一
篇文章,占了学报1/3的篇幅。李道本说之所以写出了这些文章,图书馆帮了他大忙。当
时由于做战略网要查很多国际上的先进资料,李道本和邮电学院图书馆馆长的关系特别
好。文革期间,很多国际上的杂志别的图书馆都断档了,但是邮电学院的图书馆从未断
档过。“我们去读书查资料的时候,老馆长给我们方便。因为我和图书馆的关系特别好
,我也一直是他们选书的顾问,进口国外的书的时候,有很长一段时间都是我签字算数
。”
虽然在这10年中,李道本有了很多对他后来工作十分有益的积累,但是这段时间的
生活是非常艰苦的。由于战略网都是在山上进行的,夏天非常热、冬天非常冷,气候恶
劣。工作非常紧张,在实验室里,李道本甚至不知道白天黑夜,困了他就歪在机架旁睡
一会,饿的时候,就用电炉子煮点挂面,在里面放点盐。
在战略网之外,李道本的这10年还有段小插曲。1971年,陈俊壁出了问题,被错打
成反革命。因为李道本和陈关系特别好,管理陈的军宣队就找到李道本,问他为什么和
反革命关系那么好,对政治并不关心的李道本此时拎得很清,“我当时是初生牛犊不怕
虎,我就告诉他们,你们不把毛主席亲自主持的这个项目搞坏了,你们不会甘心的,你
们才是反革命呢!”李道本后来回忆起这些事情的时候,还是非常气愤,声音也高了八
度。
这些军宣队的人就非常恨李道本,但是他们也无可奈何,因为不直接管李道本,于
是他们就找到了邮电学院的军宣队。邮电学院的军宣队就强行命令李道本下干校。随着
李道本下干校,战略网项目整体上就都瘫痪了,因为这个项目的资料都在李道本的脑子
里,后来中央发现了这件事,又把他调了回去。
下干校的这半年时间内,李道本并不觉得失落,“换了个环境而已。”当时劳动很
紧张,所以李道本躺在床上就睡着了,不再像以前那样,常常为一个问题,陷入失眠。
出国留学:真正对人类有贡献的是把自己的科研成果商用化
1978年,战略网的项目结束以后,李道本回到了邮电学院当了讲师。当时文革已经
结束,新中国准备送一批优秀人才出国留学。李道本因为在研究战略网这个项目时,参
考了大量西方尤其是美国的书籍,所以项目完了以后,他也觉得有必要去美国留学了。
李道本很快就通过了第一批出国留学人员的考试,于是开始联系,“那时候我不知
道怎么联系,就看看IEEE的杂志,看看我感兴趣的文章的作者,然后就给他写信,有时
候那个地址也不一定对,信可能就石沉大海。”当时北京邮电学院的副校长蔡长年很器
重李道本,每次蔡先生出国时,都帮助李道本联系出国的导师。
经过多方的努力,1981年,李道本以访问学者的身份,来到了夏威夷大学,导师是
林舒。
但是可能因为李道本在国内搞的是战略网的项目,美国联邦调查局对他盯得很死,
研究不让他参加,实验室也不让进,只安排他给本科生讲课,辅导本科生。这也弄得夏
威夷大学的一群中国教授很紧张。万一让李道本知道什么东西,这些中国教授的社会安
全号首先就会被吊销。此时的李道本很恼火,但是也很无奈,“所以我就准备走,到处
发信,那时候,Omura正好看到我当时联系出国时给姚锟先生写的信,就和我联系,说看
到我的简历,很感兴趣,问我能不能到他那工作,如果不能,他还可以做我的CO-SPONS
OR。”
李道本很快就离开了夏威夷大学。在李道本离开夏威夷上飞机前,他的全部箱子都
被打开检查了。当时有一个手提包忘了检查了,在李道本上飞机以后,这个手提包又被
要下去了,而且根本没随飞机走,“肯定是FBI拿到下面检查去了。他们就怕你带走什么
资料之类的东西。因为夏威夷有一些军事的项目。”在夏威夷呆了很不痛快的一年以后
,1982年,李道本来到了UCLA(加州大学洛杉矶分校)。
Omura博士是UCLA系统科学系的,和同样研究基础信息论的Viterbi的关系很好,他
们曾经合著过一本很有名的专著《数字通信和编码》。在和Omura的相处过程中,李道本
和Viterbi也熟悉了。李道本也对基础信息论很感兴趣,原来在国内的时候,周先生教过
李道本信息论,“我认为我已经学得差不多了,但是读了他们那本书后,我认为是另外
一个天地。”这本书的理论体系建立得非常好。当时李道本耐下心来,花了两个月的时
间把那本书的习题都做完了。那本书一开始是没有标准答案的,Omura和Viterbi也希望
给学生标准答案,李道本的这些答案就顺理成章得成为了那本书的答案。直到90年代李
道本再次访问UCLA时,学生们传抄的答案还是复印的他原来手写的东西。
在UCLA的这段时间,李道本不仅在和Omura、Viterbi相处的过程中,把基础补得很
雄厚,同时也参加了很多国际会议,集中做了一些理论研究,写了很多文章。这时候,
FBI也不再理李道本了,因为他做的是基础研究。李道本这时候轻松了很多。
在这段时间内,李道本与Omura、Viterbi两位在工作中培养出了非常深厚的友谊。
“早期影响我的是老先生,中期的影响就是这些美国学者,一方面是他们的学术思维,
还有一点就是他们要竭力把自己的东西商品化。”李道本说。Viterbi在把自己的东西商
品化的过程中做一次失败一次,一直到最后高通这件事(高通的CDMA技术主要是他的研发
成果)做成了。这给了李道本很大的影响。1984年,Omura跟着也下海了,他希望李道本
能够帮他。但是李道本还是婉言谢绝。1984年春节,李道本回国了。
【 在 datouniao (datouniao) 的大作中提到: 】
: http://tech.sina.com.cn/it/t/2002-01-16/99874.shtml
: 人物:LAS-CDMA之父李道本
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神秘的LAS-CDMA码揭开面纱
李道本回国以后,再次回到母校,进行教学工作。同年,李道本就在理论上证明了
LAS-CDMA码的存在。虽然从理论上证明了码的存在,但是并不意味着找到这个码是很容
易的。在教学之余,李道本一直不懈地探索着。
1988年,在北京香山举行的International Workshop on Information Theory会议
上,李道本再次发起了对奈奎斯特准则的挑战,作为大会的特约报告人,李道本的这篇
文章得到了大会的认同,并被评选为该次会议的特一级论文。这篇文章对他后来的LAS-
CDMA的工作很有帮助。
1994年,在一次去西安出差的路上,李道本习惯性地在一张报纸上演画自己的编码
。不经意间,灵机一动,竟然画出了几十年为之追求的“码”。这个码就是“LAS” 扩
频地址编码,由被称为LA码和LS码的两级编码组成。从1994年开始,李道本开始用4年的
时间,经过仿真实验来证明LAS-CDMA理论的正确性。1998年,得到仿真结果后,受到Om
ura和Viterbi的影响,李道本做的第一件事并不是去发表论文,而是申请专利。
还是由于Omura和Viterbi的影响,李道本准备把自己的专利商业化,“只有这样才
能真正对人类有贡献。”李道本郑重解释。
1999年夏天,科技部审核了李道本的项目。一个月以后,邮电部又组织了40余位专
家进行审核。同年,在经过专家的质疑以后,国家863计划、国家自然科学基金接纳了李
道本的研究成果。
紧接着,北京太平洋优联决定投资LAS-CDMA项目。1999年12月,北京连宇公司成立
。李道本在众人力劝之下,出任总裁。三个月以后,李道本辞去总裁职务,就任主管研
发的副总裁兼首席科学家,从此专心于研发工作。
2000年初,信息产业部所属中国无线通信标准组(CWTS)接纳连宇通信为CWTS正式成
员,并成立了CWTS WG1 LAS-CDMA特别工作组 。2000年3月,在3GPP2第14次会议上,
连宇以CWTS名义提交的LAS-2000(LAS-CDMA的标准名称)技术文档被3GPP2接受为CDMA-20
00单载波增强型的三个备选方案之一。
2001年9月,在上海组网实验中,连宇通信的TD-LAS系统在世界上首次实现了在移动
环境下语音与图像在同一载波上同时传输的重大突破,并实现了在高速移动状态下以高
达384kbit/s的速率传输清晰图像。
李道本30多年的悉心研究终于有了一个比较乐观的开始
【 在 datouniao (datouniao) 的大作中提到: 】
: 除了在理论上突飞猛进以外,李道本少年时代动手实践的习惯也并没有丢掉。“特
: 别愿意动手”,李道本回忆说,“收音机不知道做了多少个,当时我的床底下电子管一
: 箱子一箱子的,各种电器元件估计得有好几十公斤。”
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由我国自行研制的手机室外演示成功(LAS)
http://www.sina.com.cn 2001年10月07日 14:09 光明日报
以我国科学家发明的LAS-CDMA(大区域同步码分多址接入)技术为核心,由连宇通信
公司创新开发的名为TD-LAS的新一代移动通信技术,日前在上海成功进行了试验演示。
这一移动通信系统,被我国通信界知名科学家童志鹏院士称为继蜂窝技术、数字技术和
CDMA技术之后的“又一个新的里程碑”。
有关专家认为,在我国移动通信市场规模已发展成为世界第一位的今天,我国定点
手
机生产企业,至2000年产品销量仅占其中9.2%份额,而这些企业,还因为必须支付国外
公司巨额专利许可费而不得不承受着效益低下的重负。TD-LAS系统所具有的完全自主的
创新,为中国手机生产企业完全摆脱国外公司技术控制,生产真正的中国手机提供了新
的机遇。
在日前由连宇通信、中国普天信息产业集团、上海广电集团、华为公司和信息产业
部电子七所共同在上海召开的“TD-LAS技术发展高层研讨会”上,40余名来自通信业界
的企业高层领导、两院院士、大学教授和政府主管部门领导现场考察了TD-LAS室外现场
的试验演示,目睹了这一系统在世界上首次实现了在移动环境下语音与图像在同一载波
上同时传输的重大突破,并实现了在高速移动状态下以高达384Kbp s速率传输的清晰图
像。
TD-LAS系统,是以LAS-CDMA智慧码技术为核心的新一代无线通信系统。2000年3月,
LAS-CDMA技术标准被世界标准组织3GPP2接受为CDMA2000增强型三个备选方案之一。200
0年9月,LAS-CDMA原理样机通过了信息产业部组织的高级专家组的验证评估。今年连宇
公司又进一步开发了“TDD(时分双工)+LAS系统+全IP”的TD-LAS系统。据介绍,TD-L
AS系统的突出优势,是它以独特的“零干扰窗口”性能,使现今所有3G系统的“干扰受
限”致命缺陷从根本上得以克服,从而表现了比现存3G系统高出3倍的频谱效率。它的独
特编码特性,又能满足全IP及分组语音与数据在同一载波上同时传输。它在显著扩大语
音覆盖率和提供优良语音质量的同时,能大大提高数据传输速率和容量。它既可与现有
GSM、GPRS和所有3G系统后向兼容,又可与未来高速IP及分组数据业务前向兼容。总之,
它是一项跨越、自主、兼容三性兼备的创新技术,完全可以满足新一代移动通信对大容
量、高速率、低干扰、多媒体(话音、数据同传)和省投资(多制式兼容与装备简化)的综
合要求。专家认为,在当今互联网爆炸性增长和现今所有3G技术无法满足人们对于高速
移动互联网的期盼的困境下,这些特性为移动通信带来了新的曙光。
在此次研讨会上,中国科健公司董事长侯自强呼吁,我们要团结起来,迈出3G的圈
子,推动自己的标准。国家有关主管部门负责人也指出,我们不应当再走过去那种“靠
投资扩大产业规模,靠引进调整产业结构,靠降价参与市场竞争”的老路了,必须学会
掌握核心技术和关键技术,通过产学研合作,建立我国自主创新的技术标准并走向产业
化。专家们对这一系统的发展前景和我国政府与通信厂商对此应采取的方针与行动进行
了深入的研讨。在此基础上,连宇通信与中国普天、华为、中兴、首信、东信、科健、
北大方正、海尔、夏华、波导、康佳等18家企业的代表在《关于推动TD-LAS标准化合作
与工作进程的建议书》上签署了包括共同组成TD-LAS标准化工作组等内容的合作协议。
据悉,今年7月,连宇公司在北京和美国硅谷两地的研发机构完成了TD-LAS原型机和
商用系统的阶段性研究开发工作。与此同时,在上海市政府的支持与推动下,连宇与上
海广电集团共同建设的LAS-CDMA上海试验网也完成了准备工作。8月,TD-LAS系统在上海
组网并开展了一系列的室外现场试验工作。(邓海云)
【 在 datouniao (datouniao) 的大作中提到: 】
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: 李道本回国以后,再次回到母校,进行教学工作。同年,李道本就在理论上证明了
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