TD-LTE發(fā)展提速，關(guān)鍵問(wèn)題亟待解決
伴隨著4G時(shí)代的到來(lái)，作為我國(guó)擁有核心自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的TD-SCDMA的后續(xù)演進(jìn)技術(shù)，TD-LTE的發(fā)展一直備受關(guān)注。尤其是最近一段時(shí)間，中國(guó)移動(dòng)啟動(dòng)TD-LTE擴(kuò)大規(guī)模試驗(yàn)，這無(wú)疑將大力推進(jìn)TD-LTE技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的完善，為后續(xù)的規(guī)模商用奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。雖然目前TD-LTE芯片和終端環(huán)節(jié)仍然相對(duì)薄弱，TD-LTE在全球的商用網(wǎng)絡(luò)的數(shù)量也相對(duì)有限，但是我們有理由相信，隨著TD-LTE產(chǎn)業(yè)發(fā)展不斷提速，TD-LTE必將擁有光明未來(lái)。
TD-LTE產(chǎn)業(yè)鏈的日漸完善、TD-LTE技術(shù)研發(fā)的不斷深入以及TD-LTE網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大，標(biāo)志著TD-LTE技術(shù)正在政府部門(mén)的指導(dǎo)下，在產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的共同推動(dòng)下，向著更加成熟的方向大步邁進(jìn)。但是不容忽視的是，雖然TD-LTE發(fā)展已經(jīng)取得了一定成績(jī)，但仍然有一些關(guān)鍵問(wèn)題亟待解決，如多模多頻、語(yǔ)音方案以及國(guó)際漫游等。這些問(wèn)題解決與否，將直接影響到TD-LTE產(chǎn)業(yè)發(fā)展的步驟以及未來(lái)的規(guī)?；逃?。
產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線(xiàn)清晰
我國(guó)主導(dǎo)的TD-LTE技術(shù)繼承和發(fā)展了TD-SCDMA在智能天線(xiàn)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面的關(guān)鍵技術(shù)，擴(kuò)大了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，系統(tǒng)能力與LTE FDD相當(dāng)，具備了打造成為具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的主流產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)條件。
2008年以來(lái)，我國(guó)抓住LTE全球發(fā)展的契機(jī)，成立了由工信部電信研究院和中國(guó)移動(dòng)擔(dān)任正副組長(zhǎng)、30余家單位參加的TD-LTE工作組，負(fù)責(zé)TD-LTE整體推進(jìn)的頂層設(shè)計(jì)、協(xié)調(diào)研發(fā)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程、組織試驗(yàn)驗(yàn)證和國(guó)際推廣等工作。
截至2012年，TD-LTE已形成涵蓋系統(tǒng)設(shè)備、終端芯片、終端產(chǎn)品和測(cè)試儀表的比較完整的產(chǎn)業(yè)鏈體系。幾乎全部國(guó)內(nèi)外主流的電信設(shè)備企業(yè)，均積極投入TD-LTE技術(shù)和產(chǎn)品的研究開(kāi)發(fā)。其中開(kāi)發(fā)TD-LTE系統(tǒng)設(shè)備和終端基帶芯片的國(guó)內(nèi)外企業(yè)已分別達(dá)到10家和13家，多家國(guó)內(nèi)企業(yè)正在開(kāi)發(fā)終端射頻芯片，一大批終端企業(yè)正在開(kāi)發(fā)或規(guī)劃TD-LTE終端，還有十幾家儀表廠商正在開(kāi)發(fā)TD-LTE終端一致性測(cè)試儀表和路測(cè)工具。
在系統(tǒng)設(shè)備相對(duì)成熟的基礎(chǔ)上，TD-LTE產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展的重心將逐漸轉(zhuǎn)向終端方面。從國(guó)際LTE FDD運(yùn)營(yíng)的經(jīng)驗(yàn)看，LTE用戶(hù)市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)總是發(fā)生在運(yùn)營(yíng)商發(fā)布手持終端(主要是智能手機(jī))以后，說(shuō)明具有話(huà)音和寬帶數(shù)據(jù)能力的智能手機(jī)是大部分用戶(hù)的最為滿(mǎn)意的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)終端形態(tài)，LTE的寬帶接入能力還將推動(dòng)手機(jī)逐步集成各種物聯(lián)網(wǎng)和云功能，使其成為人們生活和工作最重要的“電子伴侶”。同時(shí)，為了應(yīng)對(duì)移動(dòng)應(yīng)用的爆炸性增長(zhǎng)，運(yùn)營(yíng)商不得不將所有的寬帶接入資源包括LTE、3G和WLAN都調(diào)動(dòng)起來(lái)，在全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)、多模終端和云架構(gòu)支撐下，整合成一個(gè)更加“透明”的多模異構(gòu)的復(fù)合接入網(wǎng)絡(luò)。另外，用戶(hù)在生活和工作中對(duì)手機(jī)上網(wǎng)業(yè)務(wù)的依賴(lài)性逐漸增強(qiáng)，將逐步提高對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)國(guó)際漫游的需求，3G和LTE國(guó)際漫游的重要性將不斷提高。
規(guī)模試驗(yàn)穩(wěn)步推進(jìn)
在我國(guó)政府部門(mén)和產(chǎn)業(yè)界的大力支持下，TD-LTE工作組已制定技術(shù)規(guī)范93份，測(cè)試項(xiàng)目近2000項(xiàng)，組織實(shí)施了包括概念驗(yàn)證、研發(fā)技術(shù)試驗(yàn)、規(guī)模技術(shù)試驗(yàn)、擴(kuò)大規(guī)模試驗(yàn)4個(gè)階段的TD-LTE試驗(yàn)驗(yàn)證。其中研發(fā)技術(shù)試驗(yàn)和規(guī)模技術(shù)試驗(yàn)兩個(gè)階段形成梯次推進(jìn)和全程銜接的良性關(guān)系，各企業(yè)在研發(fā)技術(shù)試驗(yàn)中對(duì)新版設(shè)備和新技術(shù)特性測(cè)試符合要求后，進(jìn)入規(guī)模技術(shù)試驗(yàn)。
2009年7月至今，在工信部電信研究院MTNet實(shí)驗(yàn)室和懷柔、順義外場(chǎng)開(kāi)展的研發(fā)技術(shù)試驗(yàn)，建設(shè)了80多個(gè)基站的室內(nèi)外一體化綜合試驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)10家系統(tǒng)設(shè)備廠商、13家芯片和終端廠商以及多家儀表廠商進(jìn)行了測(cè)試。截至目前，陸續(xù)有10家系統(tǒng)設(shè)備廠商和10家芯片廠商通過(guò)研發(fā)技術(shù)試驗(yàn)測(cè)試，進(jìn)入規(guī)模技術(shù)試驗(yàn)。
從2011年開(kāi)始，在上海、南京、杭州、福建廈門(mén)、廣州、廣東深圳六城市開(kāi)展了規(guī)模網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和規(guī)模技術(shù)試驗(yàn)，并在北京建設(shè)了演示網(wǎng)絡(luò)。截至目前，10家系統(tǒng)設(shè)備廠商完成超過(guò)1000套基站建設(shè)，6家系統(tǒng)設(shè)備廠商和3家芯片廠商完成了兩階段的測(cè)試(采用3GPP R9標(biāo)準(zhǔn)、TD-LTE/TD-SCDMA/GSM多模芯片)。
3年多的TD-LTE試驗(yàn)全面系統(tǒng)、科學(xué)高效地推進(jìn)了TD-LTE技術(shù)和系統(tǒng)、芯片、終端、儀表等產(chǎn)業(yè)的不斷成熟。目前TD-LTE系統(tǒng)設(shè)備功能完善、性能良好，與LTE FDD商用設(shè)備基本達(dá)到同等水平，支持2.6GHz、2.3GHz、1.9GHz等頻段，并初步實(shí)現(xiàn)了祖沖之加密算法功能;終端芯片多已采用40nm先進(jìn)工藝，實(shí)現(xiàn)了較好的功能、性能和穩(wěn)定性，多模數(shù)據(jù)類(lèi)終端在六城市規(guī)模技術(shù)試驗(yàn)和北京演示網(wǎng)中得到了驗(yàn)證、改進(jìn)及應(yīng)用;TD-LTE同頻組網(wǎng)性能、雙流智能天線(xiàn)等關(guān)鍵技術(shù)性能得到較完整的驗(yàn)證，并在全球首次采用200個(gè)真實(shí)終端在多系統(tǒng)上驗(yàn)證了網(wǎng)絡(luò)的大容量承載能力;同時(shí)，規(guī)模試驗(yàn)還全面檢驗(yàn)了TD-LTE產(chǎn)業(yè)鏈的供貨、升級(jí)增強(qiáng)和服務(wù)支撐等能力，開(kāi)展TD-LTE預(yù)商用的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟。
因此，我國(guó)決定自2012年下半年開(kāi)展TD-LTE擴(kuò)大規(guī)模試驗(yàn)。擴(kuò)大規(guī)模試驗(yàn)將以運(yùn)營(yíng)企業(yè)為主體，參照商用網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)、運(yùn)行和監(jiān)管模式，遵循TD-LTE和TD-SCDMA協(xié)調(diào)發(fā)展等原則實(shí)施。試驗(yàn)城市將從規(guī)模技術(shù)試驗(yàn)的“6+1”個(gè)城市擴(kuò)展到10個(gè)城市，并根據(jù)進(jìn)展情況，逐步適當(dāng)增加。
擴(kuò)大規(guī)模試驗(yàn)將在各試驗(yàn)城市的主城區(qū)實(shí)現(xiàn)TD-LTE網(wǎng)絡(luò)連續(xù)覆蓋，并與TD-SCDMA現(xiàn)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通和多模終端應(yīng)用，推動(dòng)系統(tǒng)設(shè)備、多模芯片和商用水準(zhǔn)的多模終端(包括數(shù)據(jù)終端和手機(jī))的全面成熟，并形成滿(mǎn)足商用的多廠商供貨能力，同時(shí)對(duì)祖沖之算法、等級(jí)4終端、新型天線(xiàn)等新技術(shù)特性進(jìn)行驗(yàn)證和應(yīng)用。擴(kuò)大規(guī)模試驗(yàn)的另一個(gè)重要目標(biāo)是發(fā)展一定規(guī)模的友好用戶(hù)，開(kāi)展預(yù)商用運(yùn)營(yíng)，實(shí)現(xiàn)良好用戶(hù)體驗(yàn)，積累商用經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)將充分利用這一展示平臺(tái)，組織開(kāi)展系列國(guó)際合作和示范活動(dòng)。
三大問(wèn)題不容忽視
隨著TD-LTE產(chǎn)業(yè)向終端網(wǎng)絡(luò)多模式化、終端多功能化和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)國(guó)際漫游等方向發(fā)展，隨著TD-LTE研發(fā)的成熟以及商用部署，TD-LTE還需要在如下一些關(guān)鍵問(wèn)題上盡快明確技術(shù)路線(xiàn)并加強(qiáng)推進(jìn)。
問(wèn)題1 ：多頻多模
多頻多模問(wèn)題不僅是TD-LTE也是整個(gè)LTE產(chǎn)業(yè)面臨的技術(shù)難題。我國(guó)目前要求多模終端至少支持TD-LTE、TD-SCDMA和GSM三種模式，如果考慮國(guó)際漫游和產(chǎn)業(yè)規(guī)模效應(yīng)，應(yīng)鼓勵(lì)支持LTE FDD甚至WCDMA模式。
在一個(gè)終端支持如此多的制式，同時(shí)還要保持低功耗和較長(zhǎng)的電池壽命，需要終端芯片具有很高的集成度，一般認(rèn)為只有28nm半導(dǎo)體工藝才能滿(mǎn)足要求。目前除高通等少數(shù)公司外，大部分TD-LTE芯片廠商還難以在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)。
同時(shí)，由于每個(gè)模式需要支持2~4個(gè)常見(jiàn)頻段，一個(gè)終端需要支持多達(dá)10多個(gè)頻段，這對(duì)終端的濾波器和射頻前端設(shè)計(jì)提出了很大的挑戰(zhàn)。目前射頻廠商已經(jīng)普遍開(kāi)始采用“頻段組”和“組內(nèi)模式間微調(diào)”的新設(shè)計(jì)架構(gòu)，但新方案的性能、功耗、干擾和可靠性等問(wèn)題仍有待驗(yàn)證。
需要指出的是，我國(guó)部分TD-LTE頻譜的規(guī)劃尚未確定，不僅導(dǎo)致設(shè)備的射頻模塊遲遲不能最終定型，而且將影響我國(guó)參與國(guó)際LTE多頻組合的制定工作。
問(wèn)題2 ：語(yǔ)音方案
LTE采用了“分組域話(huà)音”這一比較超前的設(shè)計(jì)，注定造成LTE話(huà)音(VoLTE)技術(shù)的成熟滯后于LTE數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。目前雖然多個(gè)國(guó)際運(yùn)營(yíng)商正在積極研發(fā)VoLTE和SRVCC技術(shù)，但受限于配套的IMS技術(shù)的可靠性，此項(xiàng)技術(shù)近期還很難成熟。目前部署LTE手機(jī)的國(guó)際運(yùn)營(yíng)商均采用雙待機(jī)、CSFB等LTE與3G/2G相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)話(huà)音業(yè)務(wù)。
雙待機(jī)方案即數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和話(huà)音業(yè)務(wù)分別駐留在LTE和3G/2G網(wǎng)絡(luò)，此方案的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)LTE網(wǎng)絡(luò)和3G網(wǎng)絡(luò)之間的互操作要求較低，對(duì)3G網(wǎng)絡(luò)的改造和影響小，可以實(shí)現(xiàn)LTE和3G網(wǎng)絡(luò)各自獨(dú)立的優(yōu)化和靈活演進(jìn)，有利于LTE的快速布網(wǎng)，其缺點(diǎn)是在射頻干擾、耗電、成本、尺寸等方面增大了終端設(shè)計(jì)的難度;CSFB方案即通過(guò)使駐留在LTE網(wǎng)絡(luò)上的手機(jī)信號(hào)快速回落到3G/2G網(wǎng)絡(luò)的方式實(shí)現(xiàn)話(huà)音通信，此方案雖然要求基帶芯片支持CSFB算法，但終端的總體設(shè)計(jì)難度小于雙待機(jī)方案，其主要缺點(diǎn)是需要對(duì)3G/2G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造，同時(shí)對(duì)LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提出了更高要求，會(huì)在一定程度上影響LTE布網(wǎng)速度。
我國(guó)尚未選定TD-LTE語(yǔ)音方案，為T(mén)D-LTE終端的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化帶來(lái)了很大的不確定性。雖然雙待機(jī)和CSFB在不同的LTE FDD運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)中得到了驗(yàn)證，但分別是與CDMA2000和WCDMA組合的方案，我國(guó)需要綜合考慮這兩種方案的成熟度、用戶(hù)感受、VoLTE的成熟時(shí)間、對(duì)TD-SCDMA現(xiàn)網(wǎng)的影響、國(guó)際產(chǎn)業(yè)規(guī)模等因素，慎重但又盡快地確定TD-LTE話(huà)音方案。
問(wèn)題3 ：國(guó)際漫游和規(guī)模經(jīng)濟(jì)
雖然TD-LTE產(chǎn)業(yè)的國(guó)際化程度比TD-SCDMA時(shí)代有了很大進(jìn)步，但不可否認(rèn)，大部分國(guó)際運(yùn)營(yíng)商仍然主要部署LTE FDD，因此從國(guó)際漫游和推動(dòng)TD-LTE和LTE FDD融合產(chǎn)業(yè)發(fā)展考慮，我國(guó)應(yīng)鼓勵(lì)TD-LTE終端支持LTE FDD模式。同時(shí)，考慮到國(guó)際上大部分運(yùn)營(yíng)商(包括LTE FDD和TD-LTE運(yùn)營(yíng)商)主要以WCDMA作為和LTE配合的3G制式，并將WCDMA作為最主要的國(guó)際漫游制式，預(yù)計(jì)國(guó)際LTE產(chǎn)業(yè)資源將主要集中在LTE FDD、TD-LTE、WCDMA組合的完善和優(yōu)化上，因此從規(guī)模經(jīng)濟(jì)角度考慮，我國(guó)TD-LTE產(chǎn)業(yè)也應(yīng)慎重考慮WCDMA在TD-LTE終端多模組合中的位置。
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