TD-LTE獲獎:守望5G 引領全球
1月9日,對在TD-LTE上奮斗了近十年的人來說,是一個收獲的日子。在當天召開的國家科學技術獎勵大會上,“第四代移動通信系統(TD-LTE)關鍵技術與應用”項目榮獲2016年度國家科學技術進步特等獎,這標志著我國移動通信產業再次登上科技創新的高峰,50名參與者、14家參與單位也喜登獲獎紅榜。在收獲4G的同時,我國移動通信產業也在守望5G。目前,全球都在研究從4G向5G如何發展,而業界已經取得共識,TD-LTE所代表的TDD核心技術的進一步演進,將是5G標準中的關鍵技術。面向2020年5G商用目標,我國移動通信產業群正在繼續努力,希望在5G發展中引領全球。
4G是歷史轉折
移動通信是國家關鍵基礎設施,是全球科技創新和國家競爭力的戰略必爭高地,三十年來,我國經歷了“1G空白、2G跟隨、3G突破”的發展過程。2005年全球進入4G標準競爭熱潮,由中國移動通信集團、工業和信息化部電信研究院(現稱中國信通院)牽頭,聯合電信科學技術研究院(大唐電信集團)、華為、中興、展訊、北京電信技術發展產業協會(TD產業聯盟)、宇龍、北京郵電大學、清華大學、東南大學、星河亮點、上海創遠、聯想移動通信公司等企業、高校、研究單位、產業機構,重點克服了技術、產業、組網、測試、組織機制五大挑戰,突破重大核心技術,提出并主導TD-LTE國際標準,實現了全產業鏈的群體突破,并在全球廣泛應用,實現了我國移動通信產業發展的歷史轉折。
我國現已建成全球最大4G網絡,開通超過150萬TD-LTE基站,用戶規模突破5億戶;至2016年11月TD-LTE已在46個國家部署85張商用網絡,實現了全球廣泛應用。TD-LTE商用,為用戶提供了高速穩定、安全可靠的移動寬帶服務,相對3G網絡,用戶平均速率提升10~40倍,有力地支撐了“互聯網+”蓬勃發展,是傳統產業轉型升級和信息經濟增長的核心驅動力,成為經濟增長的新引擎。
在TD-LTE關鍵技術上,攻克了TDD寬帶、高速移動和大容量等技術難題。在標準競爭中,在全球多個TDD技術提案中勝出,成為兩大主流4G國際標準之一。在產業能力上,研制出TD-LTE高集成度28nm“五模十三頻”芯片、高端智能手機、全系列基站和測試儀表,實現全產業鏈進入全球高端。
在網絡建設上,提出高效干擾控制、基于用戶體驗的網絡規劃、體系化覆蓋及優化等方案,建成優質4G網絡。在創新模式上,創建了涵蓋技術、系統、組網的測試理論、方法和評估體系,研制出覆蓋全產業鏈的測試平臺;創建標準推進平臺、產業協作平臺、國際推廣平臺,政產學研用高效協同,形成了大兵團作戰的新型創新體系。
培養一批行業中堅力量
通過發展TD-LTE,培養了一批我國移動通信行業的中堅力量。
中國移動通信集團公司作為項目牽頭單位之一,在技術標準制定、產業研發階段,發揮市場龍頭帶動作用,牽引技術創新、主導標準形成、聯合產業攻關;在規模應用階段,則發揮運營主體創新作用。
在牽引技術創新上,明確技術發展路線以及實際應用需求,聯合產業共同攻克TDD原有難題,聯合提出多流智能天線等技術方案,奠定TDD技術領先基礎。
在主導標準形成中,充分發揮運營商作為市場代表的影響力和主力軍作用,廣泛溝通協調國內外企業,并在3GPP等國際組織擔任要職,在相對FDD進程落后的情況下,促進我國主導全球TDD演進路徑統一,并成功成為4G全球兩大主流標準之一。
在聯合產業攻關上,以商用化需求為目標,基于國家專項、國家工程實驗室,聯合端到端產業協同攻關,突破芯片、儀表等薄弱環節,借助科技世博項目搭建TD-LTE示范網絡,加速產業成熟,贏得了國際市場信心。
在攻克運營難題上,開展大規模試驗,形成面向規劃、建設、組網、優化等網絡全生命周期的運營技術體系。在短短三年的時間里,成功打造全球規模最大、場景最復雜的全球性能領先的4G精品網絡。
在拓展國際市場上,構建首次由我國主導的國際產業合作平臺GTI,推動TD-LTE全球發展。
中國信通院作為4G推進組和工作組的組長單位,牽頭開展4G戰略研究、標準化和產業化推進、三階段試驗驗證等工作,在關鍵技術和測試方法等方面貢獻了一批創新成果,研制了全球領先的測試平臺。中國信通院為項目的頂層設計、系統布局和協同推進做出了重要貢獻。
作為我國信息通信領域的重要成員,大唐電信集團憑借長期深厚的TDD系統研發積累和技術創新,成功突破寬帶TDD系統設計,以及TDD/OFDM/MIMO幀結構、智能多天線傳輸、TDD系統同步、大規模同頻組網等TD-LTE系統關鍵技術方案,對TD-LTE進行了全面系統性技術評估,并與國內各單位共同協作,積極推進TD-LTE國際標準制定工作,為TD-LTE核心技術方案和國際4G標準的確立做出了重要貢獻。
在系統設備、終端芯片、測試儀表等移動通信產業鏈關鍵環節,大唐電信集團攻克了TD-LTE智能天線產業化及大規模組網應用、28nm多模多頻終端芯片研發、高端測試儀表等產業化難題。同時戰略布局集成電路制造產業,通過4G+28nm工程推動集成電路設計、制造與移動通信產業互動發展。
中興通訊是TD-LTE行業重要的推動者,截至2016年11月,中興通訊連續三年TD-LTE發貨量占全球TD-LTE發貨總量1/3,獲得全球61個TD-LTE商用合同,在51個國家為92個運營商建設了TD-LTE網絡,成為TD-LTE產業全球化的重要一員。
展訊主要從事終端芯片的關鍵技術研發和產品實現,攻克了在16/28nm先進工藝、數模混合設計實現、LTE通信鏈路設計、LTE關鍵算法設計及硬件實現、高速硬件加速器設計、低功耗設計、多模協議棧設計實現等方面的眾多技術難點,有效解決了TD-LTE商用對于多模通訊芯片所要求的高集成度、低成本和低功耗的重大問題。展訊還加速了TD-LTE產業商用化快速發展的進程,率先發布了28nm四核五模芯片平臺SC9830/9832以及16nm8核64位芯片平臺SC9860。2016年展訊LTE芯片銷售量超過1億套。
創遠儀器面向芯片、終端、基站、網絡等關鍵環節的測試需求,突破了4G通信測試關鍵技術,研制了一系列應用于TD-LTE產業鏈的高端通信測試儀器并實現了產業化,尤其在MIMO信道模擬、無線空口信號分析和網絡優化、終端和基站制造測試等方面有力支撐了TD-LTE產業發展。
TD產業聯盟(北京電信技術發展產業協會,簡稱“TDIA”)在銜接政府、市場、產業等方面,多方匯報、溝通,積極尋求和爭取政府及產業界支持,進行產業鏈統一規劃,推動產業開發,促進企業間有效合作,積極拓展國內外市場,所發揮的作用得到國內外監管機構及產業界的廣泛認可。
守望5G 引領全球
產業力量的增強使我國在5G標準、關鍵技術研究以及后續的建網和商業推廣上占據了一定的優勢。在2016年1月,我國率先啟動5G技術研發試驗,并于9月順利完成5G技術研發試驗第一階段測試。為支撐形成具有競爭力的全球統一5G國際標準,同步推進5G概念樣機設備開發,培育5G產業鏈,我國從2016年9月~2017年9月開展5G研發技術試驗第二階段系統驗證測試。
在4G中獲得的產業推進經驗,正移植到5G中。IMT-2020(5G)推進組成為5G技術和標準的推進平臺,4G的懷柔外場測試環境,延續成為5G第二階段外場測試的場地。在TDD技術上發展起來的多入多出智能天線(MIMO),已經發展到128陣列、256陣列的大規模多入多出天線,并且成為5G的關鍵技術之一。
在2016年11月18日,在美國內華達州結束的3GPP RAN1#87次會議上,3GPP最終確定了5G eMBB(增強移動寬帶)場景的信道編碼技術方案,其中,Polar碼作為控制信道的編碼方案,LDPC碼作為數據信道的編碼方案。而以華為為代表的中國公司主導的Polar碼被3GPP采納,是我國在5G移動通信技術研究和標準化上的重要進展。在同一天的3GPP SA2#118次會議上,經過熱烈討論,由中國移動牽頭5G系統設計,并任該項目的報告人。
今年年初,“新一代寬帶無線移動通信網”重大專項技術總師、中國工程院院士鄔賀銓表示,希望通過努力,到2020年在5G上,中國成為全球領跑者之一,在具體的實現方面、組織方面,要定下來以運營商為龍頭,以應用帶動系統,以系統帶動設備,以設備帶動終端,以終端帶動芯片,再同時把軟件、天線、儀表這些薄弱環節帶動起來。工信部信息通信發展司司長聞庫說,5G發展需要從5G研發、頻譜規劃、國際合作、5G與業務應用結合等多方面系統推動。希望在IMT-2020(5G)推進組的組織下,國內外企業積極參與,以5G技術研發試驗為承載平臺,共同推動5G技術產品研發及標準研制,構建產業鏈,形成具有競爭力的5G技術產業,不斷探索5G市場應用。