设为首页 加入收藏 联系我们
关于联盟 联盟工作 联盟成员 WAPI产业链 WAPI专题 行业资讯 咨询测试 WAPI互操作认定 招贤纳士
 
 
 行业资讯
联盟动态
成员动态
业界动态
媒体关注
 
业界动态
实现中国梦要选择一种最佳的4G标准

 

 

自从2月底我们发表发放一种4G牌照的公开信后,为了充分阐明我们的观点,发表了三篇文章,既从历史的和国际的事例说明只有统一才利国利民;又从系统论、协同论的高度论证标准统一的合理性;更从不统一所带来的种种弊端反证统一的必要性。自然得出结论:一个国家的移动通信系统不管是3G还是4G都必须有统一的标准。

本文就是要探讨有多种标准的情况下怎样决择的问题,首先要对这些标准作全面的比较分析,其次要研究实施这些标准后对实现中国梦,对国家民族的整体利益哪个最佳,而不应从局部利益来考虑。

2012年1月18日,国际电信联盟正式审议通过将LTE-Advanced和WirelessMAN-Advanced(802.16m)技术规范确立为IMT-Advanced(俗称“4G”)国际标准。现在对于4G标准怎样决择牌照如何发放的问题必须高度重视。

1 4G的诞生与LTE的特征

3G虽以满足多媒体数据业务需求为主,但是由于其容量和承载能力所限,对高清电视这样的视频流媒体业务还是显得力不从心,因此移动互联网业务的发展迫切需要网络向大容量、高带宽演进。
同时,数据业务流量的激增也为运营商带来建设和运营方面的巨大挑战,由于业务收入不能随着业务量线性增长,承载成本和业务收入之间的差距随着数据业务量的指数增长也将越来越大,因此运营商势必要寻求更为高速率、低成本的技术体制。

正交频分多址(OFDM)技术适合在多径传播和多普勒频移的无线信道中传输高速数据,因而被无线局域网(WLAN)、无线城域网(WMAN)采用,后又移植到移动通信领域WirelessMAN。随着WiMAX的挑战,促使高速蜂窝移动网加快向3G长期演进技术(LTE)发展,4G也就应运而生了。

2004年11月的3GPP魁北克会议决定开始LTE项目研究,它和WiMAX的重要底层技术都是基于OFDM(正交频分复用技术)和MIMO(多入多出技术);2006年9月,LTE标准正式开始起草;作为3G技术的长期演进,代表了未来移动通信产业发展的一个重要方向,受到多数传统移动通信运营商的高度重视,发展异常迅速。LTE技术顺应移动通信网络宽带化、IP化、智能化的发展趋势,具有如下显著特征:

(1)高速率,下行峰值速率至少100Mbps,上行至少50Mbps;

(2)高频谱效率,为HSPA的2-4倍;

(3)网络结构扁平化,整体架构基于分组交换;

(4)系统部署灵活,能支持1.4MHz-20MHz的多种系统带宽,以及成对和非成对的频谱分配;

(5)降低无线网络时延,具有完善和严格的QoS机制,保证实时业务的服务质量;

(6)自组织网络,降低网络建设、优化、维护成本;

(7)强调向下兼容,支持已有的3G系统和非3GPP规范系统的协同运作。

可见与3G相比,LTE具有明显的技术优势,可很好解决业务带宽需求以及承载成本的问题,成为3G网络演进的必然选择。

而LTE-Advanced按照双工方式可分为基于WCDMA的LTE- FDD和基于TD-SCDMA的TD-LTE两种;由于LTE-Advanced受到多数移动运营商的青睐,而WirelessMAN-Advanced全球并不看好,本来运营的还想转行,因此,摆在我们面前的就只有TD-LTE与LTE- FDD两种标准可供选择。这是一个十分关键的战略抉择,选择得当,将有助于国家的良性发展;而选择失误,则可能会使国家的后续发展陷入困境。

下面是对TD-LTE与LTE- FDD的比较分析

2 TD-LTE比LTE- FDD的优势

2.1 技术上只需单频段且频谱效率高

LTE-FDD和TD-LTE二者在高层和网络侧是基本一致的,其差别主要在底层上。在相同OFDM、MIMO等基础技术的支持下需要针对不同的双工模式作各自的优化。

国际上1G、2G和3G中的两种标准都是频分双工(FDD)的,就像高速公路一样,有上行的路也有下行路,必须相距规定间隔的两个频段。只有中国提出的3G国际标准——TD-SCDMA是时分双工(TDD)的,只要一个频段,按需分配上行或下行的时间。它利用了语音通信的特点,当一方讲话时对方都是在听的,因此只用一个下行的路,上行的路是空闲的;还有互联网的特点,从网上下载的远远多于发给网上的,因此也是下行路忙,上行路闲;所以TD有它节约频谱的天然优势。

中国深刻认识到TDD在频谱方面的优越性,大胆采用了智能天线、联合检测、接力切换和上行同步等具有自主知识产权的先进技术,使TDD和CDMA、TDMA技术完美结合,符合移动互联网发展方向,不但能够高速移动、高速数据和大范围覆盖,适于独立组网,而且具有频谱效率高、适合非对称业务、性价比高、适于2G网络过渡和技术升级等突出优势。从而在公众移动通信领域开辟了一条新航线。

我国以TD为基础的TD-LTE正是沿着这条新航线发展的后续演进标准,先天上继承了很多TD的优良基因,后天上又恰逢国家高度重视自主创新的年代,受到了中国政府、科研机构、企业和学校等多方关注,通过从2007年起开展的新一代宽带移动无线网重大专项多年的努力,TD-LTE赶上了时代的步伐,技术上与国际LTE-FDD并驾齐驱。2010年5月上海世博园和11月广州亚运会成功演示了高清晰度视频、即拍即传等新业务,取得了理想的测试结果,获得了国际上业界的赞赏。通过两个阶段规模技术试验和试商用,对TD-LTE的优势在业界取得下列共识:

(1)在带宽需求日益增加而频谱供应日益紧张的情况下,TDD方式的频谱效率较高;

(2)可利用信道对称性易于实现智能天线、MIMO等新技术来改进系统性能;

(3)可灵活地支持非对称业务,更适应移动互联网的需求;

(4)在物理层与测量检测等方面具有自身的特点;

(5)其同步机制对于多小区资源与干扰的协调具有自身的优势。

因此,TD-LTE确实优势显著。如果推行,就可以充分发挥我国自主技术的优势,顺应移动网与互联网结合的技术发展潮流,建设全球最为先进高效的移动互联网。

2.2 产业上形成比较完整的TD产业链

中国丢失了第一代,错过了第二代,在“以市场换技术”方针的误导下,中国丢失了市场,却没有换来技术,沉痛的教训使人警醒:必须自主创新。经过近10年国内制造业的艰苦奋斗,2009年前基础设施的市场占有率不过20%,移动终端实际不过40%。联通第一期CDMA网络建设中,我国企业只拿到10%以下的可怜份额!联通第二期CDMA网络建设中,还是跨国大公司拿到绝大份额。2008年中国移动1000亿元GSM的巨额投资,华为中兴的设备已经大量出口,质量上乘,价格低廉,深受国际市场欢迎,可是所占份额合计不到14%,也就是说86%买了比国产昂贵的舶来品。

通过中国3G的产业化,我国的移动通信已经从1G、2G时代受制于人的技术跟随者逐步变成了并行者,2009年之后在TD-SCDMA的网络建设中,我国企业开始拿到80%以上的份额,完全反过来了,从芯片、元器件、终端、系统设备、仪器仪表到网络部署与优化形成了一条初具规模的比较完整的TD生产线,呈现欣欣向荣的可喜景象。

几年来,政府为支持具有自主创新的TD-LTE产业发展已投入数十亿元资金支持,并拉动中国企业投入数百亿元资金进行产业化开发,大大加速了TD-LTE产业的发展,目前产业已进入规模商用前的扩大规模网络试验阶段。

2.3 知识产权上开始增速超越

最早涉及TD的中国专利申请是国际商业机器公司于1994年提交,申请号为ZL94194868;国内相关专利申请始于1997年,申请号为ZL97104039,申请人是大唐集团的北京信威通信公司。在TD发展初期,国外申请多于国内,从2003年开始,国内申请总量快速增长,并且远超过国外申请。据统计,截止到2010年10月,TD在华专利申请共6634件,其中89%来自国内(5900件),11%来自境外(734件)。TD关键技术专利集中在:智能天线、多载波、上行同步、联合检测、接力切换和动态信道分配。

对LTE及其重要底层技术OFDM和MIMO专利态势的初步研究分析,共有865篇检索结果。由于TD-LTE被确定为TD-SCDMA的后续演进标准,受到了中国政府的高度重视,得益于国内科研机构、企业和学校等多方面的贡献。因此,TD-LTE-A国内专利中,从2006年开始增速超越国外来华申请,并保持高速增长态势,标准框架核心专利在中国。到2009年公开的专利申请中,国内申请量与国外相比已经具有了很明显的优势。LTE相关专利申请量前15位申请人共有627篇,占到总量的72.5%,处于前三位的分别是中兴、华为、大唐,均已远超申请量相对较大的国外申请人三星电子、高通公司和交互数字技术公司。

3 TD-LTE比LTE- FDD的劣势

3.1项目研究和标准专利的力量薄弱

3GPP的主要成员是从事WCDMA的欧盟国家和以爱立信为首的很多通信巨头,他们沿着FDD 的技术路线进行LTE- FDD的项目研究和标准起草。由于欧美企业在FDD领域耕耘几十年,技术优势突出,只有中国和大唐等少数公司沿着TDD 的技术路线进行TDD-LTE的项目研究和标准起草。技术力量薄弱。

3.2产业化商品化落后

LTE-FDD产业化的力量是传承了2G时代成长起来的国际老牌通信巨头爱立信、诺基亚、高通、苹果等等,它们财大气粗,根基稳固;拓展到TDD技术领域亦有一定的竞争力。截至今年1月底,全球共发布了666款LTE终端产品,其中包括221款智能手机和53款平板电脑。

而TD-LTE产业化的力量是在3G时代才成长起来的新手,缺乏锻炼,有10家芯片厂商推出TD-LTE终端芯片,31家厂商推出125款TD-LTE终端;绝大多数国内企业与国际FDD领先企业相比,在FDD产品的设计、研发、生产等方面存在较大差距,资金积累不足,TDD/FDD多模产品开发落后。初步估计国内企业还需要两年甚至三年才能赶上现阶段国际LTE-FDD产业的发展水平。

3.3 网络部署和业务商用规模小

自2009年第一张LTE-FDD网络部署以来,LTE在全球范围内迅速铺开,到2013年1月,有114个国家的381个运营商正在建设LTE网络,其中66个国家的150个LTE网络已正式商用,预计截至2013年底,将有83个国家的256个LTE网络商用。共有450多家运营商承诺或已经部署LTE网络。从用户数量来看,全球LTE-FDD有6300万用户,预计到2013年底将增至1.34亿。

而TD-LTE晚到2011年才开始在中国6城市进行第一阶段规模技术试验,之后,又在9个城市(北京、天津、上海、南京、杭州、广州、深圳、厦门、青岛)建设超过2万个TD-LTE基站。第二阶段试验已展开,杭州、深圳主城区将达到试商用水平;并将在香港开始LTE TDD/FDD商业服务。目前,全球已有40家运营商加入TD-LTE发展倡议组织(GTI),5家已推出商用服务。TD-LTE仅有100多万用户。预测2016年全球TD-LTE用户有望达到1.5亿户左右,约占全球LTE用户总数的25%;我国有望达到6000万,占全球TD-LTE用户总数的40%。

4 如何选择

4G有TD-LTE与LTE- FDD两种标准,在中国必须有统一的标准,如何选择?在全国人大会议上习近平主席提出:实现中国梦必须走中国道路,必须弘扬中国精神,必须凝聚中国力量。这就是我们选择的准绳。

上面分析两种4G主流标准,我们的TD-LTE-A符合移动互联网的发展方向,设备能提高我国产业的国际竞争力,技术具有自主知识产权,特别是能确保国家信息安全而优势突出。但是我们要看到在研究开发、标准制订、产品成熟、网络部署和业务商用等等方面TD-LTE比LTE-FDD起步晚两年,还有相当的差距,手机芯片就比LTE-FDD差个两三年;而且不同的3G网络都向统一的TD-LTE过渡,会有各自不同的技术难题需要攻关解决。

如果此时受“技术中立论”“市场选择论”的蛊惑,贸然决定给三家运营商都发TDD+FDD牌照,或二家发LTE-FDD一家发TD-LTE牌照,则TD-LTE发展形势将发生极大的逆转,网络部署与业务商用必一边倒向LTE-FDD,国际运营商不需发展TD-LTE即可实现与中国的漫游,国际制造商只生产LTE-FDD产品就可进入中国市场,则TD-LTE很难在短期内快速成为事实上的国际主流技术,我国政府与企业多年来自主创新的努力成果都将付之东流,功亏一篑!多数国内通信企业将由于产品在FDD技术上的差距而难于同国际厂商竞争,使得我国通信企业通过第三代移动通信创新而与国外企业间缩小的差距又将进一步拉大。

反之,如果我国政府决定全国三个运营商都发放TDD-LTE一种牌照,必将使得国际运营商为保持与中国市场的漫游而加速本国TDD-LTE网络的建设;另一方面,国际制造商则因不愿丢弃中国这一庞大市场而会加大对TDD-LTE的研发投入,这将使TDD产业与市场快速发展壮大,进而推动TD-LTE市场的国际化发展。

如果中国只发TD-LTE一种牌照,必将激励全国的制造商加大投入,加快迎头赶上的步划。则在下列方面必将产生积极的效果:

网络建设方面,三年总共投资1万亿元即可建成一个各具特色的2G/3G/4G一体化网,无缝覆盖960万平方公里全国城乡和470万平方公里海域包括6500多个岛屿,从而方便公众使用,顺畅互连互通,利于新业务推广,确保通信信息安全。。

终端普及方面,为全国13亿人民提供人手一个或多个移动终端,为4亿家庭提供每家一个或多个固定终端,实行普遍信息服务。可预期未来终端品种款式必将琳琅满目。每年需3亿以上各色终端,3年也将有万亿元量级的市场。

业务应用方面,4G+WLAN模式的“无线城市”“无线乡村”像雨后春笋般生长起来,围绕着“无线政务”、“无线产业”、“无线生活”三大领域,积极开展与政府工作、企业运行、群众生活密切相关的无线信息化应用,形成一个“智慧中国”。 4G的高速数据传输能力正可提供高清晰度3D视频业务,因3D是文化的最佳载体,更富感染力。就可创新一系列应用并产生巨大的经济效益。例如只能在西安演出的大型歌舞剧《长恨歌》就能逼真地在世界各地实时重演。从而带动全国的文化产业升级,预测3年也将有万亿元量级的市场。我国未来3D就可以与4G比翼高飞。

产业带动方面,中国三个运营商都搞一种制式,其合力倍增约9倍,如TDD-LTE网络建设全面铺开,必然带动网络制造业;正式商用,必然带动终端制造业、服务业,刺激通信信息消费。网络、终端、应用产生的综合效应,可更大规模地拉动内需,尤其是拉动消费。预期可以带动移动互联网、云计算、物联网等整个信息通信产业链全面协调发展,可以让新一代信息技术产业走在产业结构优化调整的潮头。并由信息化带动工业化,辐射带动仪表、高端制造、工业设计等民族产业的整体进步和转型升级。预测3年也将有万亿元量级的增长,将促进中国整个经济欣欣向荣!

国际市场开拓方面,要在做好一统华夏国内市场的同时,放眼世界、走向国际。如果从巨大的2.9万亿美元外汇储备中,拿出1%资金,设立TD海外拓展基金,来推动中国运营商与系统制造商一起在国际上寻找战略合作伙伴,采取援外、合资等多种灵活形式,从建立商用网开始就可逐步走向国际市场,争取平分天下。

当前世界信息通信的两大潮流是由2D(平面)向3D(立体)过渡,3G向4G过渡。如将它们有机结合将会引发新一轮的产业革新。如促使4G+3D奋进在复兴之路上,将全面推进全国的信息化水平与国际竞争力。

梦想之旅,从来就不是一路坦途。要想选择不够成熟的TD-LTE来一统华夏实现民族伟大复兴的梦想,新情况、新问题就很多,解决难度就很艰巨。世界上没有一个东西刚出来就是成熟的,各有各的优点,各有各的缺点,需要付出的努力非常艰辛,才能逐一克服。为了国家大局,就要放弃本企业的局部利益,就必须迎着困难上。只要我们振奋精神,凝聚力量,沿着这条中国道路坚持走下去,力推TD-LTE,加速推进产业化,积极进行网络部署与商用,就有领先的可能,使一统华夏平分天下的梦想成真。
 

  


 
 


电话:010-82351181/82357730   传真:010-82351181 Ext.1901  邮箱:wapia@wapia.org; wapi@wapia.org

地址:北京市海淀区知春路27号量子芯座1608室 邮编 :100191