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杨骅:支持TD-LTE是中国必然选择

2014-08-01 09:36:45   作者:杨骅 TD产业联盟秘书长   来源:飞象网   评论:0  点击:


  一、TDD技术制式随着技术的进步、市场需求的增长,将得到更加广泛的应用

  众所周知,1897年马可尼发明无线通信后,早期的无线移动通信模式主要是时分技术体制的(即在同一个频段上、以时间分割来实现收与发,学术上称时分双工,简称TDD)。最早在战争中使用,第二次世界大战时普遍使用的步话机,就是那一时期的典型代表。但由于当时的技术条件所限,收和发的时间间隔较大,接收时不能发送,发送时不能接收,不能满足公众市场普通用户同时说与听的要求。因此,从第一代移动通信开始,收发可同时工作的频分体制(即,用上下对称的两个频段分别同时实现收与发,学术上称频分双工,简称FDD)成为移动通信的主流技术制式。

  随着经济社会的发展、环境条件的变化,移动通信用户规模的快速增长,人们对无线通信的需求越来越大,要求越来越高,可用于支撑无线通信的、不可再生的频谱资源日趋紧张。尤其是从第二代移动通信后期开始,用户的需求已开始从单纯的话音通信,逐步向数据通信扩展,这进一步加剧了频谱资源紧张的态势。因此,全球业界均开始在进一步研究移动通信技术的同时,重点研究寻找提升频谱效率的技术与方法。当信息技术进入到第三代移动通信标准时代时,由于集成电路与软件技术的进步,时分体制TDD的收发间隔已可以缩短到人无法感知的毫秒级,这就使得其在公众移动通信中使用成为可能。故那时欧洲与中国均适时地提出了使用单一频段时分体制的第三代移动通信TDD标准:TD-CDMA与TD-SCDMA,由于欧洲提出的TD-CDMA标准方案仅可用于慢速移动状态下的热点地区数据覆盖,不能满足移动通信独立组网规模化应用的要求,故而未得到产业界的普遍支持,未能形成成熟的、可支持商业使用的产业链,在3G的市场竞争中逐步被边缘化。而中国提出的TD-SCDMA标准方案在技术上保证了独立组网的能力,在国际标准化组织3GPP发布的标准版本中,每一个版本时分双工的TD-SCDMA与频分双工的WCDMA的技术性能与功能均相当,可满足大规模使用的要求,并逐步形成了完整的产业链并在中国实现了规模商用。

  TD-SCDMA在中国的商业运营,一方面使全球产业界看到了TDD制式在移动通信市场应用的可行性;另一方面,由于市场对数据业务的需求快速增长,频谱资源紧张的趋势加剧,这使得业界进一步看好使用单一频谱,频谱效率高、可很好满足上下行不对称的移动互联网业务需求的TDD技术制式。故而在第四代移动通信标准研究时,欧洲、日本及中国,均提出了基于OFDM及MIMO技术的TDD制式的LTE标准技术提案,经过3GPP多年的研究讨论,最终形成了统一的基于OFDM与MIMO技术的FDD与TDD制式完整LTE技术标准体系,LTE-A标准并最终被国际电信联盟确定为国际第四代移动通信技术标准。

  目前TD-LTE技术已得到国际广泛支持,全球已建设TD-LTE网络88个,其中39个已投入商业运营。今年上半年TD-LTE用户增长1517万,用户总数已达2617万,年底可望突破1亿用户大关。

  伴随着用户需求及移动数据业务需求的快速增长,对移动通信容量、数率及频谱效率的提升要求更加迫切。业界专家预测到2020年后,第四代移动通信网络将不能保障快速增长的用户需求。为此,各国专家均开始了第五代移动通信技术的研究。由于FDD、TDD制式均有着各自独特的优势,因此,专家们期望在5G技术研究中,将两者技术优势融合,并加以新的高效技术形成一种全新的融合技术标准,以满足2020年后市场对移动通信的技术要求。比如:在同一频段上实现同时收发技术、大规模天线阵列技术、高频段通信技术、灵活双工等技术,从初步分析的情况来看,TDD的优势将在5G技术中得到进一步的发挥,其应用前景将更加广阔。

  二、TD-LTE是中国主导的4G技术标准,中国必须大力支持

  根据无线通信向宽带化方向发展的趋势,2005年开始,国际标准化组织3GPP启动LTE(LongTermEvolution)项目,研究3G之后长期演进的新一代移动通信技术。在研究的过程中,各主要提案国均提出了基于OFDM与MIMO技术的TDD制式方案,但技术方案不尽相同,主要分为Type1和Type 2两种LTE-TDD技术方案。其中一个是欧洲提出的TDD方案,它是基于LTE FDD做广域覆盖,TDD做热点地区补充考虑提出的,故不能满足TDD方案独立组网规模化使用的要求。另一个方案是中国提出的,这个方案考虑了TDD方案单独组网规模化使用的要求,采用了与TD-SCDMA相同的帧结构、初搜的方法、波束赋形传输、终端定位等技术。2007年11月,3GPP决定将两种方案进行融合,形成统一的TD-LTE技术方案,融合后的方案保留了部分TD-SCDMA的核心技术,同时增加与FDD共性的技术,保证了TDD方案的独立组网与规模化使用的能力,为打造具有国际竞争力的TD-LTE技术标准和产业链奠定了基础。此后,欧洲、中国、日本均向ITU(国际电信联盟)提交了融合后的4G TDD技术标准方案,美国、韩国均表示支持该标准提案。最终该方案被ITU确定为国际4G移动通信标准之一。

  由此可见,正是由于中国业界的大力推动,TD-LTE才成为4G标准家族中重要一员,融合后的方案使得TD-LTE摆脱了作为LTEFDD标准补充的地位,成为一个与LTEFDD标准平行的、适合大规模独立组网的标准。同时,为了更好地满足市场应用需求,中国业界又在3GPP中大力推动TDD/FDD融合发展,率先在标准上提出解决方案,在系统设备的研发中开发可同时支持TDD/FDD的基站设备,在终端与芯片中开发可同时支持TDD/FDD的多模多频产品。

  众所周知,在全球制定4G/LTE标准之初,全球仍然处于3G时代的TDD、FDD分立格局。FDD有CDMA2000、WCDMA,TDD有TD-SCDMA、TD-CDMA、WiMAX。当时,中国国内仅有通过TD-SCDMA创新发展起来的这一薄弱的、但基本完整的TDD技术移动通信产业链,从承前启后的国家产业发展战略出发,中国自然而然地选择了率先支持有TD产业基础的TD-LTE。并在此基础上进一步夯实了包括TD-SCDMA和TD-LTE在内的移动通信产业链、创新链。

  而从全球LTE发展看,由于欧洲的3G产业化开发与市场应用远远领先于中国,因此,其主导的LTEFDD的技术研究与产业化开发亦早于我国开始。为了加速TD-LTE的技术研究与产业化开发,赶上LTEFDD的产业化进程,实现FDD/TDD同步融合发展,中国就必须加大支持TD-LTE的力度,推动其赶上FDD的产业化与市场应用进程。因此,率先推动TD-LTE的产业发展成为中国的必然选择。

  同时,正像欧洲提出并主导LTEFDD标准一样,欧洲负责任地积极推动、完成了LTEFDD的产业化与市场应用示范,为全球规模化应用LTEFDD奠定了产业与市场应用的基础。同样,作为国际移动通信标准——TD-LTE的主导国,中国亦有责任积极推动、完成TD-LTE研发及产业化,构建、增强可满足全球化市场应用的国际化产业链,并率先实现在本国的商用,为该技术标准的全球化应用提供坚实的产业支撑及市场应用示范。因此,中国率先支持TD-LTE发展是历史的选择,是一个负责任的国家及产业界的选择。

  需要指出的是,TD-LTE并非固步自封于TDD领域,而是一直坚持兼收并蓄的开放态度,兼容并包TDD和FDD的长处。中国提出TDD/FDD融合与联合运营提案,也被3GPP接纳。正是在中国的大力推动下,全球TDD、FDD产业才从3G时代的分离,到4G时代逐步走向深度融合(中欧在TDD/FDD上的合作将美国所主导的TDD标准——WiMAX彻底边缘化),并使得TDD/FDD彻底融合成为了未来5G创新的主要研究方向。
 

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