收获4G 守望5G

 中国电子报、电子信息产业网  作者:刘晶
发布时间:2017-01-13
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1月9日,对在TD-LTE上奋斗了近十年的人来说,是一个收获的日子。在当天的国家科学技术奖励大会上,“第四代移动通信系统(TD-LTE)关键技术与应用”项目荣获2016年度国家科学技术进步特等奖,这标志着我国移动通信产业再次登上科技创新的高峰,50名参与者、14家参与单位也喜登获奖红榜。在收获4G的同时,我国移动通信产业也在守望5G。目前,全球都在研究从4G向5G如何发展,而业界已经取得共识,TD-LTE所代表的TDD核心技术的进一步演进,将是5G标准中的关键技术。面向2020年5G商用目标,我国移动通信产业群正在继续努力,希望在5G发展中引领全球。

4G是我国移动通信产业历史转折

移动通信是国家关键基础设施,是全球科技创新和国家竞争力的战略必争高地,三十年来,我国经历了“1G空白、2G跟随、3G突破”的发展过程。2005年全球进入4G标准竞争热潮,由中国移动通信集团、工业和信息化部电信研究院(现称中国信通院)牵头,联合电信科学技术研究院(大唐电信集团)、华为、中兴、展讯、北京电信技术发展产业协会(TD产业联盟)、宇龙、北京邮电大学、清华大学、东南大学、星河亮点、上海创远、联想移动通信公司等企业、高校、研究单位、产业机构,重点克服了技术、产业、组网、测试、组织机制五大挑战,突破重大核心技术,提出并主导TD-LTE国际标准,实现了全产业链的群体突破,并在全球广泛应用,实现了我国移动通信产业发展的历史转折。

我国现已建成全球最大4G网络,开通超过150万TD-LTE基站,用户规模突破5亿户;至2016年11月TD-LTE已在46个国家部署85张商用网络,实现了全球广泛应用。TD-LTE商用,为用户提供了高速稳定、安全可靠的移动宽带服务,相对3G网络,用户平均速率提升10~40倍,有力地支撑了互联网+蓬勃发展,是传统产业转型升级和信息经济增长的核心驱动力,成为经济增长的新引擎。本项目的经济和社会效益十分显著。2013至2015年,直接产值累计达1.29万亿元。尤其在2015年经济下行压力加大,TD-LTE爆发式增长,带动产业上下游及移动互联网新兴应用快速发展,经济总贡献8210亿元,占GDP增长的9.6%。

在TD-LTE关键技术上,攻克了TDD宽带、高速移动和大容量等技术难题。在标准竞争中,在全球多个TDD技术提案中胜出,成为两大主流4G国际标准之一。在产业能力上,研制出TD-LTE高集成度28nm “五模十三频”芯片、高端智能手机、全系列基站和测试仪表,实现全产业链进入全球高端。在网络建设上,提出高效干扰控制、基于用户体验的网络规划、体系化覆盖及优化等方案,建成优质4G网络。在创新模式上,创建了涵盖技术、系统、组网的测试理论、方法和评估体系,研制出覆盖全产业链的测试平台;创建标准推进平台、产业协作平台、国际推广平台,政产学研用高效协同,形成了大兵团作战的新型创新体系。

培养一批行业中坚力量

通过发展TD-LTE,培养了一批我国移动通信行业的中坚力量。

中国移动通信集团公司作为项目牵头单位之一,在技术标准制定、产业研发阶段,发挥市场龙头带动作用,牵引技术创新、主导标准形成、联合产业攻关;在规模应用阶段,则发挥运营主体创新作用:不仅自己创新,还带动产业创新;不仅自己发展,还带动产业上下游发展;不仅自己领先,还带动国内产业全球领先。

在牵引技术创新上,明确技术发展路线以及实际应用需求,联合产业共同攻克TDD原有难题,联合提出多流智能天线等技术方案,奠定TDD技术领先基础;

在主导标准形成中,充分发挥运营商作为市场代表的影响力和主力军作用,广泛沟通协调国内外企业,并在3GPP等国际组织担任要职,在相对FDD进程落后的情况下,促进我国主导全球TDD演进路径统一,并成功成为4G全球两大主流标准之一;

在联合产业攻关上,以商用化需求为目标,基于国家专项、国家工程实验室,联合端到端产业协同攻关,突破芯片、仪表等薄弱环节,借助科技世博项目搭建TD-LTE示范网络,加速了产业成熟,赢得了国际市场信心;

在攻克运营难题上,开展大规模试验,形成面向规划、建设、组网、优化等网络全生命周期的运营技术体系。在短短三年的时间里,成功打造全球规模最大、场景最复杂的全球性能领先的4G精品网络;

在拓展国际市场上,构建首次由我国主导的国际产业合作平台GTI,推动TD-LTE全球发展。GTI至今已拥有127家运营商成员和130家厂商合作伙伴,在推进TD-LTE全球化应用中发挥重要作用。截至2016年11月,TD-LTE已在46个国家部署85张商用网络, 真正实现了我国为主的TDD技术全球广泛应用。

中国信通院作为4G推进组和工作组的组长单位,牵头开展4G战略研究、标准化和产业化推进、三阶段试验验证等工作,在关键技术和测试方法等方面贡献了一批创新成果,研制了全球领先的测试平台。中国信通院为项目的顶层设计、系统布局和协同推进做出了重要贡献。由中国信息通信研究院原院长曹淑敏也是“第四代移动通信系统(TD-LTE)关键技术与应用”第一完成人。

作为我国信息通信领域的重要成员,大唐电信集团凭借长期深厚的TDD系统研发积累和技术创新,成功突破宽带TDD系统设计,以及TDD/OFDM/MIMO帧结构、智能多天线传输、TDD系统同步、大规模同频组网等TD-LTE系统关键技术方案,对TD-LTE进行了全面系统性技术评估,并与国内各单位共同协作,积极推进TD-LTE国际标准制定工作,为TD-LTE核心技术方案和国际4G标准的确立做出了重要贡献。在系统设备、终端芯片、测试仪表等移动通信产业链关键环节,大唐电信集团攻克了TD-LTE智能天线产业化及大规模组网应用、28nm多模多频终端芯片研发、高端测试仪表等产业化难题。同时战略布局集成电路制造产业,通过4G+28nm工程推动集成电路设计、制造与移动通信产业互动发展。

中兴通讯是TD-LTE行业重要的推动者,截止2016年11月,中兴通讯连续三年TD-LTE发货量占全球TD-LTE发货总量1/3,获得全球61个TD-LTE商用合同,在51个国家为92个运营商建设了TD-LTE网络,包括中国、日本、印尼、印度、意大利、罗马尼亚、美国等,成为TD-LTE产业全球化的重要一员。

展讯主要从事终端芯片的关键技术研发和产品实现,攻克了在16/28nm纳米先进工艺、数模混合设计实现、LTE通信链路设计、LTE关键算法设计及硬件实现、高速硬件加速器设计、低功耗设计、多模协议栈设计实现等方面的众多技术难点,有效解决了TD-LTE商用对于多模通讯芯片所要求的高集成度,低成本和低功耗的重大问题。展讯还加速了TD-LTE产业商用化快速发展的进程,率先发布了28纳米四核五模芯片平台SC9830/9832以及16纳米8核64位芯片平台SC9860。2016年展讯LTE芯片销售量超过1亿套。

创远仪器面向芯片、终端、基站、网络等关键环节的测试需求,突破了4G通信测试关键技术,研制了一系列应用于TD-LTE产业链的高端通信测试仪器并实现了产业化,尤其在MIMO信道模拟、无线空口信号分析和网络优化、终端和基站制造测试等方面有力支撑了TD -LTE产业发展。

TD产业联盟(北京电信技术发展产业协会,简称“TDIA”)在衔接政府、市场、产业等方面,多方汇报、沟通,从政策支持、频率划分、技术研究、产业化开发、构建和加速产业链壮大、拓展进言渠道等多种角度,积极寻求和争取政府及产业界支持,进行产业链统一规划、推动产业开发、促进企业间有效合作、积极拓展国内外市场,所发挥的作用得到国内外监管机构及产业界的广泛认可。

守望5G 引领全球

产业力量的增强使我国在5G标准、关键技术研究以及后续的建网和商业推广上占据了一定的优势。在2016年1月,我国率先启动5G技术研发试验,并于9月顺利完成5G技术研发试验第一阶段测试。为支撑形成具有竞争力的全球统一5G国际标准,同步推进5G概念样机设备开发,培育5G产业链,我国从2016年9月-2017年9月开展5G研发技术试验第二阶段系统验证测试。

在4G中获得的产业推进经验,正在移植到5G中。IMT-2020(5G)推进组成为5G技术和标准的推进平台,4G的怀柔外场测试环境,延续成为5G第二阶段外场测试的场地。在TDD技术上发展起来的多入多出智能天线(MIMO),已经发展到128阵列、256阵列的大规模多入多出天线,并且成为5G的关键技术之一。

在2016年11月份18日,在美国内华达州结束的3GPP RAN1#87次会议上,3GPP最终确定了5G eMBB(增强移动宽带)场景的信道编码技术方案,其中,Polar码作为控制信道的编码方案,LDPC码作为数据信道的编码方案。而以华为为代表的中国公司主导的Polar码被3GPP采纳,是我国在5G移动通信技术研究和标准化上的重要进展。在同一天的3GPP SA2#118次会议上,经过热烈讨论,由中国移动牵头5G系统设计,并任该项目的报告人。

今年年初,“新一代宽带无线移动通信网”重大专项技术总师、中国工程院院士表示,希望通过努力,到2020年在5G上,中国成为全球领跑者之一,在具体的实现方面、组织方面,我们定下来以运营商为龙头,以应用带动系统,以系统带动设备,以设备带动终端,以终端带动芯片,再同时把软件、天线、仪表这些薄弱环节带动起来。工信部信息通信发展司司长闻库说,5G发展需要从5G研发、频谱规划、国际合作、5G与业务应用结合等多方面系统推动。希望在IMT-2020(5G)推进组的组织下,国内外企业积极参与,以5G技术研发试验为承载平台,共同推动5G技术产品研发及标准研制、构建产业链,形成具有竞争力的5G技术产业,不断探索5G市场应用。

 


来源:中国电子报、电子信息产业网            责任编辑:钟慧
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