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5G

TD-LTE扩大规模测试意在打破商用瓶颈



刘晶


TD-LTE经过规模网络技术验证第一、第二阶段测试后,即将启动扩大规模试验。中国移动牵头的TD-LTE扩大规模试验,将实现TD-LTE无线网络的连续覆盖,与现网TD-SCDMA的互联互通和多模应用。根据计划,在2012年底,完成2万个TD-LTE基站的建设,新建TD-SCDMA基站5.7万个;2014年TD-LTE达到35万个基站,TD-SCDMA超过40万个基站,形成至少有4家无线系统设备、4家TD-LTE/TD-SCDMA多模芯片的多厂商供货环境,将有15款商用水平的多模数据终端和至少3款手机可供商用。


今年2月份,TD-LTE网络3年建设计划的出炉,不仅为TD-LTE全球商用步伐定了基调,同时也向业界发出了明确的产业建设信号。在国内TD-LTE规模试验的带动下,TD-LTE逐步形成了完整的产业链,系统、芯片、终端等各种企业的支持力度明显增强,规模逐渐增大。


但是,TD-LTE的发展是一个非常复杂的系统工程,从规模实验到真正的商用需要一个过程,其中也存在着许多不确定因素,如TD-LTE网络规模试验部署和业务发布之前存在哪些问题,如何进行TD-LTE网络的规划建设,TD-SCDMA系统如何升级到TD-LTE,产业界又应该如何协同,等等。


正如中国移动研究院副院长黄宇红所说,TD-LTE是一个全新的无线通信技术,必须在更多应用场景、更大应用范围内深刻掌握像覆盖、容量、干扰等非常核心的问题,才能带给用户最好的业务体验。而此次TD-LTE扩大规模试验的意义就在于破解商用前的核心难题。这些难题主要来自三个方面,组网、终端、端到端能力。


在组网方面,电信研究院副总工程师王志勤认为,TD-LTE还有许多欠缺。在实际建网中,特别是小区边缘的优化还需要验证和提升。企业间在TD特色技术的掌握上也存在比较大的差距,企业在这方面的差距体现在网络中就是不同企业设备的通信技能和小区边缘技能出现差距。同时,在核心网的支持上,各个厂家还存在差异。


在终端方面,基于40纳米的TD-LTE单模、多模数据终端已经相对成熟,但基于28纳米的多模多频终端会给整个产业界带来很多挑战。TD产业联盟王鹏认为,28纳米多模芯片的产品预计到明年第三、四季度有工程样片供货,而TD-LTE多模芯片的大规模商用要在2014年中期到来。目前高通公司小批量的28纳米产品已经投放市场,但批量化生产要到今年年底实现,其中的瓶颈主要在于28纳米芯片量产工艺需要完善,而且28纳米的产品架构搭建有一定难度。


端到端能力是在做演示网时发现的新问题。无线网的带宽显示很好,但实际速率上不去,视频也有明显停顿,这使产业界意识到TD-LTE端到端优化的重要性,而从通信的一端到另一端,其中任何一个环节出问题都会给用户体验带来不良影响。


专家观点


中国移动研究院副院长黄宇红:


TD-LTE可以借鉴但不能依赖于原有经验,必须通过更多应用场景掌握核心问题


TD-LTE扩大规模试验即将开始,这象征着我国主导的TD-LTE航母将要启航,而一个新的技术走向商用,还有很多准备工作要做。


第一,要进一步扎实做好相应的技术准备。TD-LTE是一个全新的无线通信技术,有很多规律需要掌握、摸索和了解。TD-LTE的建设可以借鉴2G、3G,但不能依赖于原有的经验,必须再做扩大规模的试验,在更多应用场景、更大应用范围内深刻掌握像覆盖、容量、干扰等非常核心的问题,才能让用户使用这个业务的时候体验是最好的。


第二,与传统的移动网络不同,TD-LTE是全IP网络,传输速率上升到数百兆,这些新的特性会带来以前没有碰到的问题,需要实现对TD-LTE端到端的优化。我们在做某地演示网的时候发现,无线网的带宽很好,但速率上不去,视频也有明显停顿,我们意识到需要从端到端的角度考虑传输效率。从通信的一端到另一端,其中任何一个环节不好都会带来对用户不好的影响。


第三,在引入TD-LTE的同时,也引入了更多复杂的因素。比如网络更多,现在中国移动在谈四网融合,未来还要有FDD LTE网络,这么多网络如何协同工作是一个难点。另外,TD-LTE的频段更多更复杂,这需要有创新的方法支持多频。TD-LTE的复杂还表现在一方面要实现多厂家的协同、公平竞争,另一方面要保证运营环境和网络质量。


第四,TD-LTE作为一种新技术,有一些新的特性可以挖掘,利用这些特性,在某些情况下TD-LTE具备比FDD LTE更好的性能。我们希望能够在紧跟FDD LTE发展的基础上充分挖掘TDD的技术特性;同时要实现FDD和TDD的融合组网,因为业务发展的需要,很难说中国移动只发展TDD,将来的网络环境一定是FDD、TDD都有,融合组网非常重要。后续在智能天线方面要对TDD的技术特性充分挖掘。在新的技术发展中,如动态的上下行时隙对比,还有在载波聚合中把TDD的优势发挥出来。


在产品方面也要重视演进能力,未来的发展趋势是需要有更大容量的宽频产品,希望这样的产品尽快推出。在产品工艺方面,要朝着高集成度和低功耗的方向发展,尽快推出28纳米芯片,在网络设备上推出更高集成度的产品,也希望有更多样、更灵活的产品形态推出,满足复杂环境的应用。分布化产品、小型化产品在未来都有应用空间,希望在这方面加快推进。


部电信研究院副总工程师王志勤:


系统设备基本与FDD同步,但TD-LTE组网能力还有很大欠缺


LTE在全球的发展非常迅猛,和3G发展相比出乎业界预期。截止到6月份,全球LTE商用网络已经达到了95个,其中有7个是TDD网络;全球LTE用户已经达到了2400万,一半以上在美国,其次在韩国、日本。


无论FDD还是TDD,终端仍然是相对滞后的产业环节。目前40纳米能很好地支持LTE数据卡的使用,28纳米是发展的新路标。高通公司小批量的28纳米产品已经投放市场,但批量化生产要到今年年底实现,其中的瓶颈主要在于28纳米芯片量产工艺需要完善,而且搭建28纳米的产品架构有一定难度。


而国内通过TD-LTE规模试验,系统设备基本达到与FDD同步发展。但我们也发现,TD-LTE的组网能力还有很大欠缺,在实际建网中,特别是小区边缘的优化还需要验证和提升。企业间在TD特色技术的掌握上也存在比较大的差距,如8天线与2天线智能天线的使用,特别是多种天线模式的转换,比如不同的天线模式应该在什么情况下进行启用等都存在差距。企业在这方面的差距,体现在网络中就是不同企业设备的通信技能和小区边缘技能出现差距。在核心网的支持上,各个厂家还存在差异。


从未来的发展来看,考虑到需要国际漫游,所以4模或者5模的终端会非常多。这也为终端带来很多挑战,无论是基带芯片还是射频芯片,由于需要兼容多种模式,未来需要进一步完善。在终端芯片产品上,目前40纳米的产品,特别是单模应用型产品是比较成熟的,但是下一步的多模多频,从40纳米到28纳米的芯片开发存在很大的挑战。


扩大规模试验是以中国移动为主体进行的,包括网络设备的采购都是遵循商业网络的实施模式展开的。TD-LTE扩大规模试验网的频率和号码都是直接由中国移动来申请,目前有10个城市,其他的城市会以其他形式逐渐参与到TD-LTE网络建设中来。从扩大规模试验网的试验内容以及目标来看,是希望集中在一些主要城市,通过建设运营发现问题、解决问题,在此基础上再进一步扩大城市数量。


TD产业联盟王鹏:


TD-LTE多模芯片的大规模商用要在2014年中期


作为对推动产业发展起到中坚力量的联盟组织,我们希望让大家看到端到端解决方案成熟的时间表。目前,在TD-LTE终端上,现阶段40纳米的芯片可以支持数据类终端的商用,但是在40纳米工艺情况下,功耗会影响整个产品和用户体验。针对这个问题,我们在前期召集核心芯片企业对28纳米芯片的产品时间进行了讨论,最后达成共识,预计到明年第三、四季度,四模和五模的芯片工程样片可以供货,然后通过第二次商用,解决包括产能在内的问题。而TD-LTE多模芯片的大规模商用要在2014年中期。


今年上半年乃至明年上半年,TD-LTE终端还是以数据类终端为主。从各种使用场景和用户体验来看,MiFi是接下来的发展重点。


在国内,TD-SCDMA向TD-LTE的平滑升级能以最快的速度加快TD-LTE建网进程。杭州等城市已经实现平滑升级,对TD-SCDMA现有的基站,更换板卡、光纤、网线就可以变成双模基站。这也可以在很大程度上缓解TD-LTE站址选择难的问题。一些室内分布系统在支持MIMO方面可以做非常好的创新,而且可以利用TD-SCDMA阶段已经做的室分系统解决TD-LTE的室内MIMO。


智能天线是TD-SCDMA率先使用的,也是TD产业一大优势,无论是从产业保护扶持,还是从加快TD-LTE产业化进度来看,都有必要进一步发扬光大。


针对TD-LTE今后的产业工作有几点建议:


首先,要明确在四网融合、四网协同的背景下,协调好不同技术和网络的应用场景。TD产业现阶段重点还是要依靠3G,针对TD-LTE,建议现阶段重点从需要高速数据传输的行业入手。


其次,TD-LTE面临着国际上差异化的网络需求,一些国外运营商需要通过TD-LTE满足不同的数据业务发展需求。比如电视转播,美洲和拉美地域广袤,有一些运营商开始做一些电视信号的分发和转播。企业可以通过差异化的解决方案,满足这些实实在在的市场需求。


最后,针对TD-LTE扩大规模的技术试验,应加强对测试终端和网络测试仪表环节的支持。


工业和信息化部科技司副巡视员代晓慧:


TD-LTE网络要达到60%%覆盖水平


TD-LTE市场在快速发展,截止到今年5月底,TD-SCDMA用户超过了6426万,占全国3G用户的38.5%%,实现了三分天下有其一的既定目标。


中国移动TD-SCDMA网络基本实现了对国内地级市、县级市和主城区的连续覆盖,城区面积覆盖率达到了80%%,核心网络指标已达到甚至超过了 2G或其他3G制式。现阶段TD-SCDMA第五期网络建设正在进行中,并且已经启动了TD-SCDMA第六期建设。根据工业和信息化部要求,TD- LTE网络要达到覆盖60%%的水平,届时用户将会体验到TD-LTE和TD-SCDMA两种业务。


与此同时,我国的TD-LTE作为TD-SCDMA的后续标准,在完成了标准研发、外场测试以及规模网络试验第一阶段后,正在进行规模网络试验第二阶段,并将进入扩大规模实验阶段。


在未来2年中,TD-LTE产业和市场将进入快速发展的轨道,市场空间巨大。政府和产业界下定决心把TD-LTE推向国际市场,并在国际移动通信设备市场占有一席之地。下一阶段将进一步验证TD-LTE多模组网,促进产业链各环节研发和产业链的推进。


一是持续推动TD-LTE网络的创新,加快TD-LTE网络的研究,要充分利用现有的规模网络试验环境,集中力量解决多天线载波聚合等关键技术,全面研究和解决TD-LTE组网能力,以及无线网络设施的配置、基站部署、室内外的覆盖设计等工程问题。


二是要坚持2G和3G融合发展,无线网络多种接入技术并存将是长期的,因此要做好GSM、TDMA的兼容,为TD-LTE的国际化做好准备。


三是积极推进多模多屏TD-LTE芯片和终端的开发,包括TD-LTE/TD-SCDMA/GSM的三模芯片,以及融合多模芯片的开发。加快28纳米工艺芯片的研发,为TD-LTE大规模商用创造必要的条件。



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