TD-LTE發(fā)展提速，關(guān)鍵問題亟待解決
伴隨著4G時代的到來，作為我國擁有核心自主知識產(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。尤其是最近一段時間，中國移動啟動TD-LTE擴(kuò)大規(guī)模試驗，這無疑將大力推進(jìn)TD-LTE技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的完善，為后續(xù)的規(guī)模商用奠定堅實基礎(chǔ)。雖然目前TD-LTE芯片和終端環(huán)節(jié)仍然相對薄弱，TD-LTE在全球的商用網(wǎng)絡(luò)的數(shù)量也相對有限，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。
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)實驗規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大，標(biāo)志著TD-LTE技術(shù)正在政府部門的指導(dǎo)下，在產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的共同推動下，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，但仍然有一些關(guān)鍵問題亟待解決，如多模多頻、語音方案以及國際漫游等。這些問題解決與否，將直接影響到TD-LTE產(chǎn)業(yè)發(fā)展的步驟以及未來的規(guī)模化商用。
產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線清晰
我國主導(dǎo)的TD-LTE技術(shù)繼承和發(fā)展了TD-SCDMA在智能天線、系統(tǒng)設(shè)計等方面的關(guān)鍵技術(shù)，擴(kuò)大了自主知識產(chǎn)權(quán)，系統(tǒng)能力與LTE FDD相當(dāng)，具備了打造成為具有國際競爭力的主流產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)條件。
2008年以來，我國抓住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移動擔(dān)任正副組長、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、協(xié)調(diào)研發(fā)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程、組織試驗驗證和國際推廣等工作。
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)品和測試儀表的比較完整的產(chǎn)業(yè)鏈體系。幾乎全部國內(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)品的研究開發(fā)。其中開發(fā)TD-LTE系統(tǒng)設(shè)備和終端基帶芯片的國內(nèi)外企業(yè)已分別達(dá)到10家和13家，多家國內(nèi)企業(yè)正在開發(fā)終端射頻芯片，一大批終端企業(yè)正在開發(fā)或規(guī)劃TD-LTE終端，還有十幾家儀表廠商正在開發(fā)TD-LTE終端一致性測試儀表和路測工具。
在系統(tǒng)設(shè)備相對成熟的基礎(chǔ)上，TD-LTE產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的重心將逐漸轉(zhuǎn)向終端方面。從國際LTE FDD運營的經(jīng)驗看，LTE用戶市場的快速增長總是發(fā)生在運營商發(fā)布手持終端(主要是智能手機(jī))以后，說明具有話音和寬帶數(shù)據(jù)能力的智能手機(jī)是大部分用戶的最為滿意的移動互聯(lián)網(wǎng)終端形態(tài)，LTE的寬帶接入能力還將推動手機(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，為了應(yīng)對移動應(yīng)用的爆炸性增長，運營商不得不將所有的寬帶接入資源包括LTE、3G和WLAN都調(diào)動起來，在全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)、多模終端和云架構(gòu)支撐下，整合成一個更加“透明”的多模異構(gòu)的復(fù)合接入網(wǎng)絡(luò)。另外，用戶在生活和工作中對手機(jī)上網(wǎng)業(yè)務(wù)的依賴性逐漸增強(qiáng)，將逐步提高對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)國際漫游的需求，3G和LTE國際漫游的重要性將不斷提高。
規(guī)模試驗穩(wěn)步推進(jìn)
在我國政府部門和產(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，測試項目近2000項，組織實施了包括概念驗證、研發(fā)技術(shù)試驗、規(guī)模技術(shù)試驗、擴(kuò)大規(guī)模試驗4個階段的TD-LTE試驗驗證。其中研發(fā)技術(shù)試驗和規(guī)模技術(shù)試驗兩個階段形成梯次推進(jìn)和全程銜接的良性關(guān)系，各企業(yè)在研發(fā)技術(shù)試驗中對新版設(shè)備和新技術(shù)特性測試符合要求后，進(jìn)入規(guī)模技術(shù)試驗。
2009年7月至今，在工信部電信研究院MTNet實驗室和懷柔、順義外場開展的研發(fā)技術(shù)試驗，建設(shè)了80多個基站的室內(nèi)外一體化綜合試驗平臺，對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家芯片廠商通過研發(fā)技術(shù)試驗測試，進(jìn)入規(guī)模技術(shù)試驗。
從2011年開始，在上海、南京、杭州、福建廈門、廣州、廣東深圳六城市開展了規(guī)模網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和規(guī)模技術(shù)試驗，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，實現(xiàn)了較好的功能、性能和穩(wěn)定性，多模數(shù)據(jù)類終端在六城市規(guī)模技術(shù)試驗和北京演示網(wǎng)中得到了驗證、改進(jìn)及應(yīng)用;TD-LTE同頻組網(wǎng)性能、雙流智能天線等關(guān)鍵技術(shù)性能得到較完整的驗證，并在全球首次采用200個真實終端在多系統(tǒng)上驗證了網(wǎng)絡(luò)的大容量承載能力;同時，規(guī)模試驗還全面檢驗了TD-LTE產(chǎn)業(yè)鏈的供貨、升級增強(qiáng)和服務(wù)支撐等能力，開展TD-LTE預(yù)商用的時機(jī)已經(jīng)成熟。
因此，我國決定自2012年下半年開展TD-LTE擴(kuò)大規(guī)模試驗。擴(kuò)大規(guī)模試驗將以運營企業(yè)為主體，參照商用網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)、運行和監(jiān)管模式，遵循TD-LTE和TD-SCDMA協(xié)調(diào)發(fā)展等原則實施。試驗城市將從規(guī)模技術(shù)試驗的“6+1”個城市擴(kuò)展到10個城市，并根據(jù)進(jìn)展情況，逐步適當(dāng)增加。
擴(kuò)大規(guī)模試驗將在各試驗城市的主城區(qū)實現(xiàn)TD-LTE網(wǎng)絡(luò)連續(xù)覆蓋，并與TD-SCDMA現(xiàn)網(wǎng)實現(xiàn)互聯(lián)互通和多模終端應(yīng)用，推動系統(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，并形成滿足商用的多廠商供貨能力，同時對祖沖之算法、等級4終端、新型天線等新技術(shù)特性進(jìn)行驗證和應(yīng)用。擴(kuò)大規(guī)模試驗的另一個重要目標(biāo)是發(fā)展一定規(guī)模的友好用戶，開展預(yù)商用運營，實現(xiàn)良好用戶體驗，積累商用經(jīng)驗。同時將充分利用這一展示平臺，組織開展系列國際合作和示范活動。
三大問題不容忽視
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)鍵問題上盡快明確技術(shù)路線并加強(qiáng)推進(jìn)。
問題1 ：多頻多模
多頻多模問題不僅是TD-LTE也是整個LTE產(chǎn)業(yè)面臨的技術(shù)難題。我國目前要求多模終端至少支持TD-LTE、TD-SCDMA和GSM三種模式，如果考慮國際漫游和產(chǎn)業(yè)規(guī)模效應(yīng)，應(yīng)鼓勵支持LTE FDD甚至WCDMA模式。
在一個終端支持如此多的制式，同時還要保持低功耗和較長的電池壽命，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間內(nèi)實現(xiàn)。
同時，由于每個模式需要支持2~4個常見頻段，一個終端需要支持多達(dá)10多個頻段，這對終端的濾波器和射頻前端設(shè)計提出了很大的挑戰(zhàn)。目前射頻廠商已經(jīng)普遍開始采用“頻段組”和“組內(nèi)模式間微調(diào)”的新設(shè)計架構(gòu)，但新方案的性能、功耗、干擾和可靠性等問題仍有待驗證。
需要指出的是，我國部分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，而且將影響我國參與國際LTE多頻組合的制定工作。
問題2 ：語音方案
LTE采用了“分組域話音”這一比較超前的設(shè)計，注定造成LTE話音(VoLTE)技術(shù)的成熟滯后于LTE數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。目前雖然多個國際運營商正在積極研發(fā)VoLTE和SRVCC技術(shù)，但受限于配套的IMS技術(shù)的可靠性，此項技術(shù)近期還很難成熟。目前部署LTE手機(jī)的國際運營商均采用雙待機(jī)、CSFB等LTE與3G/2G相結(jié)合的方式實現(xiàn)話音業(yè)務(wù)。
雙待機(jī)方案即數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和話音業(yè)務(wù)分別駐留在LTE和3G/2G網(wǎng)絡(luò)，此方案的優(yōu)點是對LTE網(wǎng)絡(luò)和3G網(wǎng)絡(luò)之間的互操作要求較低，對3G網(wǎng)絡(luò)的改造和影響小，可以實現(xiàn)LTE和3G網(wǎng)絡(luò)各自獨立的優(yōu)化和靈活演進(jìn)，有利于LTE的快速布網(wǎng)，其缺點是在射頻干擾、耗電、成本、尺寸等方面增大了終端設(shè)計的難度;CSFB方案即通過使駐留在LTE網(wǎng)絡(luò)上的手機(jī)信號快速回落到3G/2G網(wǎng)絡(luò)的方式實現(xiàn)話音通信，此方案雖然要求基帶芯片支持CSFB算法，但終端的總體設(shè)計難度小于雙待機(jī)方案，其主要缺點是需要對3G/2G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造，同時對LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提出了更高要求，會在一定程度上影響LTE布網(wǎng)速度。
我國尚未選定TD-LTE語音方案，為TD-LTE終端的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化帶來了很大的不確定性。雖然雙待機(jī)和CSFB在不同的LTE FDD運營商的網(wǎng)絡(luò)中得到了驗證，但分別是與CDMA2000和WCDMA組合的方案，我國需要綜合考慮這兩種方案的成熟度、用戶感受、VoLTE的成熟時間、對TD-SCDMA現(xiàn)網(wǎng)的影響、國際產(chǎn)業(yè)規(guī)模等因素，慎重但又盡快地確定TD-LTE話音方案。
問題3 ：國際漫游和規(guī)模經(jīng)濟(jì)
雖然TD-LTE產(chǎn)業(yè)的國際化程度比TD-SCDMA時代有了很大進(jìn)步，但不可否認(rèn)，大部分國際運營商仍然主要部署LTE FDD，因此從國際漫游和推動TD-LTE和LTE FDD融合產(chǎn)業(yè)發(fā)展考慮，我國應(yīng)鼓勵TD-LTE終端支持LTE FDD模式。同時，考慮到國際上大部分運營商(包括LTE FDD和TD-LTE運營商)主要以WCDMA作為和LTE配合的3G制式，并將WCDMA作為最主要的國際漫游制式，預(yù)計國際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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