我國移動通信標準：從“3G追趕”到“4G引領(lǐng)”

　　全球無線移動通信技術(shù)與標準演進圖

　　第四代移動通信TD-LTE-Advanced4G國際標準，延續(xù)中國百年通信史的傳奇3G國際標準TD-SCDMA，其發(fā)展跌宕起伏，波瀾壯闊。全球標準包含巨大的商業(yè)利益，TD-LTE-A成為4G國際標準的過程充滿了競爭、合作和博弈。

　　回望TD-LTE-A的標準化之路，中國企業(yè)自主創(chuàng)新的3G國際標準TD-SCDMA從開始研發(fā)到實現(xiàn)商用，為我國在全球移動通信領(lǐng)域掌握國際話語權(quán)創(chuàng)造了歷史機遇。TD-LTE-A被確認為4G國際標準，標志著我國從電信大國向電信強國又邁出了一大步，確保我國在全球新一代移動通信產(chǎn)業(yè)中保持技術(shù)領(lǐng)先，意味著我國通信產(chǎn)業(yè)從“中國制造”向“中國創(chuàng)造”的新騰飛，也意味著我國企業(yè)對世界通信領(lǐng)域作出重要的貢獻。

　　前世今生 TD-LTE續(xù)寫標準傳奇

　　要講TD-LTE-A第四代移動通信4G國際標準故事，先要講它的前世——TD-SCDMA第三代移動通信3G標準。

　　2000年，ITU正式確立TD-SCDMA成為3G三大國際標準之一，TD-SCDMA成為百年通信史上第一個中國企業(yè)擁有核心知識產(chǎn)權(quán)的無線移動通信國際標準，是中國通信行業(yè)自主創(chuàng)新的重要里程碑。

　　而自TD-SCDMA誕生之日起，其發(fā)展就充滿曲折。

　　“在國際標準會議上，討論到TD-SCDMA時，外國人就都出去喝咖啡去了，認為這個標準不會得到應用，沒興趣參與討論?！边@是TD產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書長楊驊對當時標準境況的回憶。

　　那時，中國企業(yè)只能開發(fā)移動通信的系統(tǒng)設備，手機芯片、測試儀表、手機終端等關(guān)鍵環(huán)節(jié)缺失，多數(shù)企業(yè)只做低端加工制造，運營商也沒有對新技術(shù)首家運營的經(jīng)驗。TD-SCDMA就是這樣艱難起步的。

　　2000年，TD-SCDMA標準確立，2009年1月，發(fā)放3G牌照，由中國移動正式商用。在近十年的時間里，遇到了難以想象的困難：對新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化規(guī)律認識不足、產(chǎn)業(yè)鏈不完善、企業(yè)投入熱情不高、網(wǎng)絡建設沒有經(jīng)驗、終端芯片和測試發(fā)展滯后等等。在國家相關(guān)部委的規(guī)劃下，通過技術(shù)試驗到外場規(guī)模試驗，一個成熟的產(chǎn)業(yè)鏈逐步形成，大唐、中興、華為等企業(yè)成為TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)的核心。

　　目前，TD-SCDMA系統(tǒng)設備的核心指標達到或超過其他3G制式同類產(chǎn)品水平，現(xiàn)網(wǎng)的22萬個基站穩(wěn)定運行。2012年，實現(xiàn)了TD-SCDMA智能手機與其他3G制式的智能手機“同時、同質(zhì)、同價”水平，截至2012年年底，用戶數(shù)量已突破8000萬戶，實現(xiàn)了TD在3G市場“三分天下有其一”的戰(zhàn)略目標。

　　TD產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟由最初的7家單位發(fā)展到90家，已經(jīng)覆蓋了產(chǎn)業(yè)鏈所有環(huán)節(jié)，帶動了200多家企業(yè)加入供應鏈，實現(xiàn)了本土企業(yè)群體突破，包括大唐移動、華為、中興等設備商，還有大唐聯(lián)芯、展訊、海思等芯片商，大唐聯(lián)儀、星河亮點、中創(chuàng)信測等測試儀表企業(yè)，及中興、華為、酷派和聯(lián)想業(yè)界稱為“中華酷聯(lián)”等手機終端企業(yè)。愛立信、三星、MOTO、HTC、安捷倫等國際公司也加入產(chǎn)業(yè)鏈。3種3G制式中，只有TD-SCDMA國產(chǎn)芯片取得規(guī)模商用，市場份額超過70%，我國移動通信首次實現(xiàn)了從“無芯”到“有芯”的突破。

　　從一紙標準到一條產(chǎn)業(yè)鏈，再到一個近億用戶的商用市場，中國在標準的提出、推動和應用上，體現(xiàn)了負責任的態(tài)度。TD-SCDMA 3G的規(guī)模商用，受到了全球產(chǎn)業(yè)界和運營商的高度重視和密切關(guān)注，這也使得TD-LTE-A作為TD-SCDMA向4G演進的關(guān)鍵技術(shù)在業(yè)界享有很高的知名度。

　　而TD-LTE-A的4G國際標準之路更具挑戰(zhàn)，其利益博弈更加復雜。TD-LTE-A吸納了TD-SCDMA的主要技術(shù)元素，發(fā)揮了TDD各項優(yōu)勢，確保了從TD-SCDMA的平滑升級。TD-LTE-A首次與國外標準并駕齊驅(qū)，平分天下，使得我國首次在移動通信標準領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了從“3G追趕”到“4G引領(lǐng)”的重大跨越。

　　把握機遇 TDD幀結(jié)構(gòu)融合奠定產(chǎn)業(yè)支撐力

　　這是TD-LTE與WiMAX產(chǎn)業(yè)競爭上的一個關(guān)鍵時間節(jié)點。此后，產(chǎn)業(yè)發(fā)展的天平開始逐漸向LTE傾斜。

　　事實上，2000年ITU確定的3G國際標準中，基于TDD的技術(shù)方案有兩個，一個是大唐電信集團代表中國提交的TD-SCDMA后在3GPP也稱為LCR TDD，另一個是UMTSTDD后在3GPP也稱為HCR TDD。3G向4G演進，兩個TDD標準是獨立發(fā)展還是融合發(fā)展?若融合以誰為主進行融合?這是擺在行業(yè)機構(gòu)、大唐電信集團等中國企業(yè)面前的重大挑戰(zhàn)，是關(guān)系到TD-SCDMA后續(xù)標準和產(chǎn)業(yè)成功發(fā)展的關(guān)鍵。

　　2004年年底，我國3G牌照還沒發(fā)放，TD-SCDMA技術(shù)正處于將進入外場測試階段。而國際上，3GPP/3GPP2為代表的移動通信技術(shù)標準正受到來自Intel公司推動的IEEEWiMAX技術(shù)標準的挑戰(zhàn)，世界電信界與IT界的兩大標準化組織進入到激烈的競爭階段。

　　在2007年前后，國內(nèi)一些專家看好WiMAX，要求TD-SCDMA與WiMAX融合，甚至呼吁中國轉(zhuǎn)而支持WiMAX。大唐電信集團副總裁、總工程師陳山枝回憶說，他作為國家科技重大專項“新一代寬帶無線移動通信網(wǎng)”實施方案編制專家組成員，并作為被質(zhì)詢對象參加了2007年10月在香山召開的主管部委組織的論證會，會上有個別專家認為TD-LTE競爭不過WiMAX，建議支持WiMAX。

　　由于TD-SCDMA已有產(chǎn)業(yè)規(guī)模，從運營商角度考慮，希望兩個TDD技術(shù)能夠融合。在此融合過程中，以大唐電信集團、中國移動等為代表的中國企業(yè)和運營商，以TDD技術(shù)和產(chǎn)業(yè)長遠發(fā)展為目標，主導推動了該融合。

　　談起那次融合，大唐無線移動創(chuàng)新中心標準部總經(jīng)理王可體會很深。融合前的另一TDD幀結(jié)構(gòu)，靠近FDD技術(shù)特點，并沒對TDD進行專門優(yōu)化?！坝腥苏J為那次融合是TDD向FDD的妥協(xié)，實際不是這樣，那次融合對TDD十分有利。”王可說，“在幀結(jié)構(gòu)融合中，顧及了各方利益，而且大家的共同利益是與WiMAX競爭，所以是一個歷史性的融合。在保證TD-SCDMA后續(xù)技術(shù)發(fā)展和優(yōu)勢基礎上，兼顧了各方利益，把產(chǎn)業(yè)界的力量都吸引過來了?！?/p>

　　2007年9月，真才基大唐集團董事長、總裁、陳山枝一起出訪北歐，拜訪在3GPP有較大話語權(quán)、FDD LTE技術(shù)的核心企業(yè)CEO和CTO，雙方高層在對WiMAX的定位上達成共識，并在推進3GPP的LTE標準、ITU的IMT advanced 4G標準上達成合作。此為TDD幀結(jié)構(gòu)融合奠定了十分有利的基調(diào)。

　　2007年11月，3GPP通過基于LTE TDD Type2幀結(jié)構(gòu)即基于TD-SCDMA的幀結(jié)構(gòu)的融合方案，使LTE TDD模式只存在一種TDD方案，即TD-LTE方案。從標準上保證了TD-LTE的唯一性，至此形成了TD-LTE技術(shù)雛形。

　　這是TD-LTE與WiMAX產(chǎn)業(yè)競爭的一個關(guān)鍵時間節(jié)點。此后，產(chǎn)業(yè)發(fā)展的天平逐漸向LTE傾斜，全球更多的運營商和設備商加入到LTE陣營中來。2011年底，美國WiMAX運營商Clearwire宣布停止建設，轉(zhuǎn)而采用TD-LTE技術(shù)。目前，全球WiMAX網(wǎng)絡正加速向TD-LTE遷移。

　　時至今日，TD-LTE已被全球通信產(chǎn)業(yè)界和運營業(yè)所重視，吸引了產(chǎn)業(yè)鏈的深度參與，正走向全球“三分天下有其一”的市場目標。

　　確保路徑 TD-SCDMA到TD-LTE-A獨立發(fā)展

　　客觀地說，TD產(chǎn)業(yè)鏈是弱于FDD的，此時的融合，若不是對等的融合，TDD的話語權(quán)就會小，不利于TD的長期發(fā)展。

　　在LTE標準初期，TDD技術(shù)獨立發(fā)展過程中充斥著不同聲音，一些跨國公司認為沒必要區(qū)分TDD和FDD技術(shù)，僅區(qū)分對稱和不對稱頻譜即可。以大唐電信集團為代表的中國企業(yè)認為，無論從技術(shù)應用優(yōu)勢角度，還是產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展角度，都需要保證TDD技術(shù)標準的獨立發(fā)展路徑。正是這一堅持，為TD-LTE-A最終被確立為國際4G標準打下了基礎，也為TDD產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展壯大提供了技術(shù)保障。

　　“TDD制式具有支持不對稱頻段、頻譜分配靈活、頻譜利用效率高、更適合移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務流量不對稱性等優(yōu)勢，代表無線移動通信的發(fā)展方向。TDD新技術(shù)、標準和產(chǎn)業(yè)的開辟和發(fā)展是以大唐電信集團為代表的中國企業(yè)對全球無線移動通信技術(shù)和制式發(fā)展的重要貢獻?！标惿街娬{(diào)。

　　2008年年底，TD-LTE標準在3GPP標準組織中完成了第一個版本，之后持續(xù)發(fā)展和演進。TD-LTE-A標準在3GPP制定過程中，亦同步在ITU針對4G技術(shù)標準征集進行提交，并于2010年年底在3GPP形成TD-LTE-A標準。

　　2008年10月和2009年10月，真才基和陳山枝兩次一起出訪瑞士日內(nèi)瓦，拜訪ITU秘書長Hamadoun-Toure和副秘書長趙厚麟，溝通TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)進展和3GPP的TD-LTE標準進展，爭取其對TD-LTE-A成為4G標準的理解和支持。

　　2009年10月，我國向ITU提交了4G候選方案TD-LTE-A，被接納為6個候選技術(shù)方案之一。2010年10月，在重慶舉辦的ITU-R會議上，TD-LTE-A被ITU接納為IMT-Advanced 4G技術(shù)，TD-LTE-A成為繼TD-SCDMA之后的又一個國際通信標準。

　　“在重慶舉辦的這次會議十分重要，我也帶隊出席了。當時仍有博弈，我們事先做了幾套技術(shù)預案應對可能產(chǎn)生的變化。”陳山枝說。

　　其實在標準制定過程中，一直有聲音希望將TD-LTE標準與FDD LTE標準做成一個標準。即使到了最后階段的重慶會議，仍有代表認為4G只寫一個融合的LTE標準即可。而這正是TD-LTE不想見到的局面。

　　客觀地說，TDD產(chǎn)業(yè)鏈是弱于FDD的，若此時的融合不是對等的融合，TDD的話語權(quán)就會小，不利于TD的長期發(fā)展。為了保證TD-LTE-A成為一個獨立標準，我國行業(yè)協(xié)會、企業(yè)和運營商在會上會下進行了大量溝通和協(xié)調(diào)。最終在2010年10月的重慶會議上形成定論。

　　發(fā)揮優(yōu)勢智能天線技術(shù)領(lǐng)先國外兩到三年

　　隨著在TD-SCDMA網(wǎng)絡的商用，智能天線已成為業(yè)內(nèi)公認的未來天線技術(shù)的發(fā)展方向，不斷發(fā)展的智能天線技術(shù)繼續(xù)體現(xiàn)在TD-LTE標準中。

　　智能天線是TD-SCDMA的核心技術(shù)之一，也是全球產(chǎn)業(yè)界首先從TD-SCDMA得到規(guī)模商業(yè)應用的技術(shù)。

　　早在6年前，時任電信研究院副院長、現(xiàn)任院長曹淑敏就說過，中國企業(yè)在智能天線技術(shù)上，起碼領(lǐng)先國外兩到三年時間。隨著TD-SCDMA網(wǎng)絡的商用，智能天線已成為業(yè)內(nèi)公認的未來天線技術(shù)發(fā)展方向。不斷發(fā)展的智能天線技術(shù)繼續(xù)體現(xiàn)在TD-LTE標準中，而且FDD也引入了智能天線來提高網(wǎng)絡的性能。

　　“在R8標準版本上，3GPP接受了LTE要支持智能天線技術(shù)的中國企業(yè)方案，使得TDD的核心技術(shù)發(fā)展有了保證。但在該版本中，依然采用的是與TD-SCDMA相同的單流8天線技術(shù)，主要優(yōu)勢是擴大覆蓋范圍、降低小區(qū)干擾，進而提高小區(qū)容量?！贝筇茻o線移動創(chuàng)新中心標準部總經(jīng)理王可說，“我們在R9版本制定時，提出要對智能天線技術(shù)進行增強，采用雙流8天線波束賦形技術(shù)，既提高邊緣用戶的可靠性，又有效提升小區(qū)中心用戶的吞吐量?！?/p>

　　業(yè)內(nèi)稱為“8天線雙流波束賦形”技術(shù)，是大唐電信集團2008年提出的，仿真證明了有較好效果。2008年年底，中國移動對該技術(shù)立項支持。經(jīng)過一年多的研發(fā)，2010年，大唐電信集團向業(yè)界進行了技術(shù)演示。該技術(shù)成為2012年上半年中國移動“6+1”城市TD-LTE規(guī)模試驗網(wǎng)的核心測試內(nèi)容。

　　提交增強的智能天線技術(shù)在標準會議上引起了廣泛關(guān)注。一些總希望能把控標準節(jié)奏的跨國公司對此提出重重顧慮，因為打亂了跨國公司的產(chǎn)品研發(fā)節(jié)奏，他們原計劃在R10時再做智能天線。同時，因為該技術(shù)對物理層的基本結(jié)構(gòu)有一定影響，所以阻力很大。但因為有運營商的全力支持，加上對技術(shù)背景的準確全面分析，最終支持的聲音占了上風，立項申請獲得通過。

　　在R9版本中加入該特性，再一次打破了跨國大公司對標準進展節(jié)奏的把持。

　　“一些跨國公司在R9版本中并沒有規(guī)劃大的新特性，主要是對R8的完善。因為跨國公司的商用產(chǎn)品與標準版本有很嚴格的綁定，所以對每個版本的特性都有很多考慮?！蓖蹩烧f，“特別是到了R9時，對比WiMAX，LTE的競爭地位已穩(wěn)固，LTE標準進展的節(jié)奏就慢下來了。”

　　在2007年ITU剛啟動4G技術(shù)需求和技術(shù)評估時，中國企業(yè)就依據(jù)已取得的增強性智能天線技術(shù)，代表國家向ITU提出我國的提案。通過正確策略和合理利用ITU規(guī)則，把智能天線的要求寫入到IMT-Advanced 4G技術(shù)需求和技術(shù)評估文件中。

　　“在中國移動等運營商的支持下，我們完成了智能天線的研發(fā)、標準化以及產(chǎn)業(yè)布局，對TDD后續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了有利條件?！贝筇齐娦偶瘓F副總裁、總工程師陳山枝說。

　　核心人物感言

　　以國際標準鍛造一流企業(yè)

　　移動通信是一個完全充分市場競爭且是全球競爭的行業(yè)，中國企業(yè)如何將技術(shù)、標準、產(chǎn)業(yè)、市場有機連接起來是一個重大課題。從TD-SCDMA到TD- LTE-A，大唐電信集團作為3G和4G國際標準的關(guān)鍵技術(shù)提出者、核心基礎專利的擁有者、產(chǎn)業(yè)化主要推動者和市場的領(lǐng)先者，其間的努力和艱辛不言而喻。

　　經(jīng)過十多年的磨礪，大唐電信集團將“技術(shù)專利化、專利標準化、標準產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)業(yè)市場化、市場國際化”的“五化”思想，融入到血液中、融入到呼吸里。

　　“實踐‘五化’，需要一步一步完成，在研發(fā)技術(shù)時就要考慮到它的產(chǎn)業(yè)化、市場化前景。國際上也有許多技術(shù)成為了標準，但沒有用，也只是一紙空言而已?！贝筇茻o線移動創(chuàng)新中心標準部總經(jīng)理王可說。而大唐電信集團在自主創(chuàng)新中摸索的發(fā)展之路，成功地將技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為市場競爭優(yōu)勢，實現(xiàn)了技術(shù)創(chuàng)新價值的最大化，成功經(jīng)驗對我國創(chuàng)新型企業(yè)不無借鑒。

　　大唐電信集團成立了無線通信創(chuàng)新中心，專注于前沿技術(shù)預研和標準制定，并設有兩個委員會：標準技術(shù)委員會、專利委員會。兩者之間相互配合、協(xié)同工作，對標準進程和專利流程的把握，都是經(jīng)過多年磨合和優(yōu)化形成的。

　　對大唐電信集團來說，在標準博弈中面對的是歷史上長期在產(chǎn)業(yè)和標準中有強大影響力和話語權(quán)的跨國公司，新來者要將自身的專利技術(shù)體現(xiàn)在標準中，遇到阻擋是一種常態(tài)。因此每一次對標準的增加和改動，都是一次沒有硝煙的戰(zhàn)爭，考驗的是一個企業(yè)的綜合實力和團隊合作程度。

　　大唐電信集團副總裁、總工程師陳山枝說：“在重要的標準會議期，這種團隊合作和溝通體現(xiàn)為會前和會后，會上和會下，場內(nèi)和場外，前方和后方。”一是會前和會后：會前要做大量預案，除了技術(shù)預案，還要有與各公司的溝通預案;會后有總結(jié)，都有哪些經(jīng)驗教訓，準備下次會議的方案。二是會上和會下：會上做技術(shù)闡述、觀點表達、意見申訴;會下做多方溝通，不僅有與我國企業(yè)、跨國公司，運營商、設備制造商之間的溝通，還有與芯片廠家、儀器儀表廠家的溝通。三是場內(nèi)和場外：在會議現(xiàn)場與各方代表交流溝通意見;在現(xiàn)場之外，企業(yè)高層間在關(guān)鍵環(huán)節(jié)也需要做好溝通，包括與跨國公司的高層領(lǐng)導。四是前方和后方：前方是參加標準會議的專家代表，大唐北京總部的后方有提供強大技術(shù)支撐力量的專家隊伍。

來源：電子信息產(chǎn)業(yè)網(wǎng) 作 者：劉晶

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