针对一些人对中国支持TD-LTE的质疑,日前,TD产业联盟秘书长杨骅撰文表示,支持TD-LTE是中国的必然选择。文中的主要观点包括:
3G发展之初,中国国内仅有通过TD-SCDMA创新发展起来的这一薄弱、但基本完整的TDD技术移动通信产业链,从国家产业战略出发,中国自然而然选择率先支持有TD产业基础的TD-LTE,进一步夯实了包括TD-SCDMA和TD-LTE在内的移动通信产业链、创新链。
TD-SCDMA在中国的商业运营,使全球产业界看到了TDD制式在移动通信市场应用的可行性;也使业界进一步看好使用单一频谱,频谱效率高、可很好满足上下行不对称的移动互联网业务需求的TDD技术制式。正是由于中国业界的大力推动,TD-LTE才成为4G标准家族中重要一员,融合后的方案使得TD-LTE摆脱了作为LTE FDD标准补充的地位,成为一个与LTE FDD标准平行的、适合大规模独立组网的标准。
正像欧洲提出并主导LTE FDD标准一样,欧洲负责任地积极推动、完成了LTE FDD的产业化与市场应用示范,为全球规模化应用LTE FDD奠定了产业与市场应用的基础。作为国际移动通信标准——TD-LTE的主导国,中国亦有责任积极推动、完成TD-LTE研发及产业化,构建、增强可满足全球化市场应用的国际化产业链,并率先实现在本国的商用,为该技术标准的全球化应用提供坚实的产业支撑及市场应用示范。因此,中国率先支持TD-LTE发展是历史的选择,是一个负责任的国家及产业界的选择。
CDMA运营商选择TD-LTE为4G运营的主要技术方向,可能更加有利。原因是:TD-LTE在国内已开始大规模商用,技术成熟、与CDMA互操作成为可能;国内TD-LTE芯片企业在开发CDMA+TD-LTE芯片,从而可以形成一条独立的CDMA+TD-LTE的芯片供应链,促进技术进步与成本降低;如果我国CDMA市场采用以向LTE FDD演进为主的方案,该市场在3G时代的独家芯片企业掌控终端产业链的局面难以改变。(以下为原文,版面所限略有删节)
TDD技术制式将得到更广泛应用
TD-SCDMA在中国商用,使业界看到了TDD制式应用的可行性和支持移动互联网业务的优势。
早期的无线移动通信模式主要是时分技术体制的(即在同一个频段上、以时间分割来实现收与发,简称TDD)。但由于当时的技术条件所限,收和发的时间间隔较大,不能满足公众市场普通用户同时说与听的要求。因此,从第一代移动通信开始,收发可同时工作的频分体制(即用上下对称的两个频段分别同时实现收与发,简称FDD)成为移动通信主流技术制式。
现在,人们对无线通信的需求越来越大,要求越来越高,可用于支撑无线通信的、不可再生的频谱资源日趋紧张。尤其是从第二代移动通信后期开始,用户需求已开始从单纯的话音通信,逐步向数据通信扩展,这进一步加剧了频谱资源紧张的态势。因此,全球业界均开始在进一步研究移动通信技术的同时,重点研究寻找提升频谱效率的技术与方法。3G时代,由于集成电路与软件技术的进步,TDD的收发间隔已可以缩短到毫秒级,这使得其在公众移动通信中使用成为可能。故当时欧洲与中国均适时提出了使用单一频段的第三代移动通信TDD标准:TD-CDMA与TD-SCDMA。欧洲提出的TD-CDMA方案仅可用于慢速移动状态下的热点地区数据覆盖,不能满足移动通信独立组网规模化应用的要求,故而未得到产业界的普遍支持,逐步被边缘化。而中国提出的TD-SCDMA方案在技术上保证了独立组网的能力,在国际标准化组织3GPP发布的标准版本中,每一个版本时分双工的TD-SCDMA与频分双工的WCDMA的技术性能与功能均相当,并逐步形成了完整的产业链,在中国实现了规模商用。
TD-SCDMA在中国的商业运营,一方面使全球产业界看到了TDD制式在移动通信市场应用的可行性;另一方面,使得业界进一步看好使用单一频谱、频谱效率高、可很好满足上下行不对称的移动互联网业务需求的TDD技术制式。故而在研究4G时,欧洲、日本及中国,均提出了基于OFDM及MIMO技术的TDD制式的LTE标准技术提案,最终形成了统一的基于OFDM与MIMO技术的FDD与TDD制式完整LTE技术标准体系,LTE-A标准最终被国际电信联盟确定为国际4G技术标准。
目前TD-LTE技术已得到国际广泛支持,全球已建设TD-LTE网络88个,其中39个已投入商业运营。今年上半年TD-LTE用户增长1517万,用户总数已达2617万,年底可望突破1亿用户大关。
业界专家预测到2020年后,第四代移动通信网络将不能保障快速增长的用户需求。为此,各国专家均开始了第五代移动通信技术的研究。由于FDD、TDD制式均有着各自独特的优势,因此,专家们期望在5G技术研究中,将两者技术优势融合,并加以新的高效技术形成一种全新的融合技术标准,以满足2020年后市场对移动通信的技术要求。比如:在同一频段上实现同时收发技术、大规模天线阵列技术、高频段通信技术、灵活双工等技术,从初步分析的情况来看,TDD的优势将在5G技术中得到进一步的发挥,其应用前景将更加广阔。
TD-LTE是中国主导的4G技术标准 必须大力支持
作为TD-LTE标准的主导国,中国有责任推动该技术的产业化、市场化,并率先在本国商用。
2005年开始,国际标准化组织3GPP启动LTE项目。在研究的过程中,各主要提案国均提出了基于OFDM与MIMO技术的TDD制式方案,但技术方案不尽相同,主要分为Type1和Type2两种LTE-TDD技术方案。其中一个是欧洲提出的TDD方案,它是基于LTE FDD做广域覆盖,TDD做热点地区补充考虑提出的,故不能满足TDD方案独立组网规模化使用的要求。另一个方案是中国提出的,这个方案考虑了TDD方案单独组网规模化使用的要求,采用了与TD-SCDMA相同的帧结构、初搜的方法、波束赋形传输、终端定位等技术。2007年11月,3GPP决定将两种方案进行融合,形成统一的TD-LTE技术方案。融合后的方案保留了部分TD-SCDMA的核心技术,同时增加与FDD共性的技术,保证了TDD方案的独立组网与规模化使用的能力,为打造具有国际竞争力的TD-LTE技术标准和产业链奠定了基础。此后,欧洲、中国、日本均向国际电信联盟提交了融合后的4G TDD技术方案,最终该方案被ITU确定为国际4G移动通信标准之一。
由此可见,正是由于中国业界的推动,TD-LTE才成为4G标准中重要一员,融合后的方案使TD-LTE摆脱了作为LTE FDD标准补充的地位,成为一个与LTE FDD标准平行的、适合大规模独立组网的标准。同时,为了更好地满足市场应用需求,中国业界又在3GPP中大力推动TDD/FDD融合发展,率先在标准上提出解决方案,在系统设备的研发中开发可同时支持TDD/FDD的基站设备,在终端与芯片中开发可同时支持TDD/FDD的多模多频产品。
在制定4G/LTE标准之初,全球仍处于3G时代TDD、FDD分立格局。FDD有CDMA2000、WCDMA,TDD有TD-SCDMA、TD-CDMA、WiMAX。当时,中国国内仅有通过TD-SCDMA创新发展起来的这一薄弱的、但基本完整的TDD技术移动通信产业链,从承前启后的国家产业发展战略出发,中国自然而然地选择了率先支持有TD产业基础的TD-LTE。并在此基础上进一步夯实了包括TD-SCDMA和TD-LTE在内的移动通信产业链、创新链。
而从全球LTE发展看,由于欧洲的3G产业化开发与市场应用远远领先于中国,因此,其主导的LTE FDD的技术研究与产业化开发亦早于我国开始。为了加速TD-LTE的技术研究与产业化开发,赶上LTE FDD的产业化进程,实现FDD/TDD同步融合发展,中国就必须加大支持TD-LTE的力度,推动其赶上FDD的产业化与市场应用进程。因此,率先推动TD-LTE的产业发展成为中国的必然选择。
同时,正像欧洲提出并主导LTE FDD标准一样,欧洲负责任地积极推动、完成了LTE FDD的产业化与市场应用示范,为全球规模化应用LTE FDD奠定了产业与市场应用的基础。同样,作为国际移动通信标准——TD-LTE的主导国,中国亦有责任积极推动、完成TD-LTE研发及产业化,构建、增强可满足全球化市场应用的国际化产业链,并率先实现在本国的商用,为该技术标准的全球化应用提供坚实的产业支撑及应用示范。因此,中国率先支持TD-LTE发展是历史的选择,是一个负责任的国家及产业界的选择。
需要指出的是,TD-LTE并非固步自封于TDD领域,而是一直坚持兼收并蓄的开放态度,兼容并包TDD和FDD的长处。中国提出TDD/FDD融合与联合运营提案,也被3GPP接纳。正是在中国的大力推动下,全球TDD、FDD产业才从3G时代的分离,到4G时代逐步走向深度融合。
TDD频谱利用率高等优势日益凸显
智能天线技术利用TDD特性,成功解决了小区边缘信号差的问题,并成倍扩展了系统容量。
在第一代、第二代移动通信市场应用阶段,我国虽有全球规模最大的市场,但由于我们不主导技术标准,国内企业难以进入主流市场。为了改变这一现状,1998年,在国际电联向全球征集第三代移动通信国际标准时,大唐电信科技产业集团代表我国产业界,向国际电联提交了我国自主的TD-SCDMA标准建议,2000年TD-SCDMA标准被国际电联正式确定为3G国际标准之一,成为我国移动通信领域的重大突破。在TD-SCDMA阶段,我国在技术上率先提出了空分、控制与业务分离等技术方案,并率先在TD-SCDMA中进行了实践,在智能天线、上行同步、联合检测、时分双工等技术领域形成一定的技术优势。同时,在政府的大力支持下,在TD产业联盟的组织推动下,借助TD-SCDMA的研发与产业化,培养了包括系统、终端、核心芯片、测试仪表等在内的大批移动通信制造企业,初步构建了较为完整的我国移动通信产业链,并实现了TD-SCDMA在中国的规模商用,为国际移动通信领域TDD技术的发展与应用作出了重要贡献。
随着移动通信与宽带无线接入技术的不断发展与融合,3GPP正式宣布启动LTE项目,项目设立之初各国专家均将发展目标确定为以正交频分复用OFDM技术和多天线MIMO技术,开发具备更大容量、更高效率、更低时延的移动通信标准。因此,作为4G标准的两个主流方案,TD-LTE与LTE FDD均使用了OFDM和MIMO等共性技术,主要的技术差异存在于物理层部分。中国在标准制定、技术方案选择、产业链支持等方面起到了主导推动作用。正因为中国提出的TDD方案保持了TD-SCDMA帧结构核心的部分,确保了从TD-SCDMA到TD-LTE的平滑演进,大大促进了后续TDD与FDD共平台产品的设计和开发,有效缩短了4G产品的开发周期,减少了开发成本。
在方案的技术继承和延续方面,LTE R9增加了LTE终端定位技术、增强的下行双流波束赋形传输、eMBMS基本功能、网络自优化SON等特性。其中,在LTE UE定位技术中,包含了TD-SCDMA中已经得以应用的信号到达角度定位AOA与时间提前量TA相结合的定位方法,主要应用于TD-LTE终端定位;在增强的下行双流波束赋形传输中,借鉴了基于TD-SCDMA的智能天线技术,结合波束赋形和MIMO的优点,兼顾覆盖与容量的提升,并可应用于TD-LTE和LTE FDD系统中。这些技术在标准化过程中,引起了3GPP主流公司的关注与积极参与。
随着移动互联网的发展,4G业务不断向IP化、宽带化发展,呈现出明显的上下行流量不对称的情况。如果采用FDD方式,对称的频段分配将会造成相当一部分上行频谱资源的浪费。而在3GPP标准中,TDD有7种时隙配比方案,可灵活配置上下行资源比例,更有效地支持非对称的移动互联网业务。
对于TDD双工方式,上下行信号在相同的频带内发送,因此可以充分利用信道的互易性来获得发送方向的信道信息,提升发送端的性能。智能天线技术正是利用了信道互易特性,成功解决了小区边缘信号质量差的问题,并成倍扩展了系统容量,在TD-SCDMA和TD-LTE系统中得到广泛应用。
由于TDD系统频谱利用率高等优势日益凸显,而对称频谱资源越来越缺乏,因此在4G阶段,ITU为TDD分配了更多非对称频谱,如2300~2400MHz、2500~2690MHz、3400~3800MHz及700MHz等,这为TDD后续发展奠定了重要基础。
近期业内专家在研究5G技术时提出,若要成倍提高频谱效率,使用单一频段的技术应成为重点研究内容。例如,大规模天线阵列等可大幅提升业务峰值速率和系统容量的技术,更适用于单一频段系统中。因此,在5G时代,无论是仍存在FDD和TDD两种双工技术方案,或是融合为一种,TDD的技术特性都将在5G技术中得到充分发挥。
转自:中国电子报
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