三、TDD現(xiàn)狀及技術(shù)優(yōu)勢(shì)
移動(dòng)通信設(shè)備市場(chǎng)有著典型的先入為主的市場(chǎng)特征,在第一代、第二代移動(dòng)通信市場(chǎng)應(yīng)用階段,我國(guó)雖有全球規(guī)模最大的市場(chǎng),但由于我們不主導(dǎo)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),產(chǎn)業(yè)化滯后于海外發(fā)達(dá)國(guó)家廠商。因此,國(guó)內(nèi)企業(yè)投入了研發(fā),但也難以在進(jìn)入主流市場(chǎng)。為了改變這一現(xiàn)狀,1998年,在國(guó)際電聯(lián)向全球征集第三代移動(dòng)通信國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí),大唐電信科技產(chǎn)業(yè)集團(tuán)代表我國(guó)產(chǎn)業(yè)界,向國(guó)際電聯(lián)提交了我國(guó)自主的TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)建議,2000年TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)被國(guó)際電聯(lián)正式確定為第三代移動(dòng)通信國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)之一,成為我國(guó)移動(dòng)通信領(lǐng)域的重大突破。在TD-SCDMA階段,我國(guó)在技術(shù)上率先提出了空分、控制與業(yè)務(wù)分離等技術(shù)方案,并率先在TD-SCDMA中進(jìn)行了實(shí)踐,形成了在智能天線、上行同步、聯(lián)合檢測(cè)、時(shí)分雙工等技術(shù)領(lǐng)域一定的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。同時(shí),在政府的大力支持下,在TD產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的組織推動(dòng)下,借助TD-SCDMA的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化,培養(yǎng)了包括系統(tǒng)、終端、核心芯片、測(cè)試儀表等在內(nèi)的大批移動(dòng)通信制造企業(yè),初步構(gòu)建了較為完整的我國(guó)移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)鏈,并實(shí)現(xiàn)了TD-SCDMA在中國(guó)的規(guī)模商用,為國(guó)際移動(dòng)通信領(lǐng)域TDD技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用做出了重要貢獻(xiàn)。
隨著移動(dòng)通信與寬帶無(wú)線接入技術(shù)的不斷發(fā)展與融合,3GPP正式宣布啟動(dòng)LTE項(xiàng)目,項(xiàng)目設(shè)立之初各國(guó)專家均將發(fā)展目標(biāo)確定為以正交頻分復(fù)用OFDM技術(shù)和多天線MIMO技術(shù)作為主要技術(shù)基礎(chǔ),開(kāi)發(fā)具備更大容量、更高效率、更低時(shí)延的移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)。因此,作為4G標(biāo)準(zhǔn)的兩個(gè)主流方案,TD-LTE與LTEFDD均使用了OFDM和MIMO等共性技術(shù),主要的技術(shù)差異存在于物理層部分,包括幀結(jié)構(gòu)和部分基礎(chǔ)過(guò)程等。中國(guó)在標(biāo)準(zhǔn)制定、技術(shù)方案選擇、產(chǎn)業(yè)鏈支持等方面起到了主導(dǎo)推動(dòng)作用。正因?yàn)橹袊?guó)提出的TDD方案保持了TD-SCDMA幀結(jié)構(gòu)核心的部分,確保了從TD-SCDMA到TD-LTE的平滑演進(jìn),大大促進(jìn)了后續(xù)TDD與FDD共平臺(tái)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā),有效縮短了4G產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期,減少了開(kāi)發(fā)成本。
在方案的技術(shù)繼承和延續(xù)方面,LTER9增加了LTE終端定位技術(shù)、增強(qiáng)的下行雙流波束賦形傳輸、eMBMS基本功能、網(wǎng)絡(luò)自優(yōu)化SON等特性。其中,在LTEUE定位技術(shù)中,包含了TD-SCDMA中已經(jīng)得以應(yīng)用的信號(hào)到達(dá)角度定位AOA與時(shí)間提前量TA相結(jié)合的定位方法,主要應(yīng)用于TD-LTE終端定位;在增強(qiáng)的下行雙流波束賦形傳輸中,借鑒了基于TD-SCDMA的智能天線技術(shù),結(jié)合波束賦形和MIMO的優(yōu)點(diǎn),兼顧覆蓋與容量的提升,并可應(yīng)用TD-LTE和LTEFDD系統(tǒng)中。這些技術(shù)在標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程中,引起了大多數(shù)3GPP主流公司的關(guān)注與積極參與。
隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,4G業(yè)務(wù)不斷向IP化、寬帶化發(fā)展,呈現(xiàn)出明顯的上下行流量不對(duì)稱的情況。根據(jù)對(duì)典型應(yīng)用如視頻類、網(wǎng)頁(yè)類、交互類等業(yè)務(wù)分析來(lái)看,上下行流量比例基本在1:3~1:9之間,如果采用FDD方式,對(duì)稱的頻段分配將會(huì)造成相當(dāng)一部分上行頻譜資源的浪費(fèi)。而在3GPP標(biāo)準(zhǔn)中,TDD有7種不同的時(shí)隙配比方案,可靈活地配置上下行資源比例,能更有效地支持非對(duì)稱的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。
對(duì)于TDD雙工方式,上下行信號(hào)在相同的頻帶內(nèi)發(fā)送,因此可以充分利用信道的互易性來(lái)獲得發(fā)送方向的信道信息,提升發(fā)送端的性能。智能天線技術(shù)正是利用了信道互易特性,將天線的主瓣對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)用戶,成功解決了小區(qū)邊緣信號(hào)質(zhì)量差的問(wèn)題,并成倍擴(kuò)展了系統(tǒng)容量,在TD-SCDMA和TD-LTE系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。
由于TDD系統(tǒng)頻譜利用率高等優(yōu)勢(shì)日益凸顯,而對(duì)稱頻譜資源越來(lái)越缺乏,因此,在發(fā)展第四代移動(dòng)通信階段,ITU為T(mén)DD分配了更多的非對(duì)稱頻譜資源,如2300~2400MHz、2500~2690MHz、3400~3800MHz及700MHz等,在“頻譜為王”的時(shí)代,這為T(mén)DD雙工方式后續(xù)更廣泛的應(yīng)用奠定了非常重要的基礎(chǔ)。
近期部分業(yè)內(nèi)專家在研究5G技術(shù)時(shí)提出,若要成倍提高頻譜的使用效率,使用單一頻段的技術(shù)應(yīng)成為重點(diǎn)研究的內(nèi)容。同時(shí),諸如大規(guī)模天線陣列等可大幅提高提升業(yè)務(wù)峰值速率和系統(tǒng)容量的技術(shù),更適合在使用單一頻段的系統(tǒng)中應(yīng)用。因此,在未來(lái)的5G時(shí)代,無(wú)論是仍然存在FDD和TDD兩種雙工技術(shù)方案,或是兩者融合為一種技術(shù)方案,TDD的技術(shù)特性都將在5G技術(shù)中得到充分發(fā)揮。
四、TDD對(duì)我國(guó)移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的貢獻(xiàn)
TDD技術(shù)的研究對(duì)我國(guó)移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著特殊的貢獻(xiàn),這種貢獻(xiàn)主要表現(xiàn)在圍繞TD-SCDMA和TD-LTE標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展,由于我們掌握了技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)的話語(yǔ)權(quán),故而我們逐步地從無(wú)到有建設(shè)起了我國(guó)企業(yè)為主導(dǎo)的移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)鏈和創(chuàng)新鏈。在產(chǎn)業(yè)鏈方面,截至2013年底,國(guó)內(nèi)TD-SCDMA終端產(chǎn)業(yè)鏈廠家達(dá)427家,而國(guó)內(nèi)終端產(chǎn)業(yè)鏈廠家總數(shù)大約600家,TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)數(shù)占比71%;中國(guó)TD-SCDMA芯片廠商共4家;儀表企業(yè)9家;系統(tǒng)設(shè)備企業(yè)6家。在TD-LTE產(chǎn)業(yè)鏈方面,截至2014年6月,中國(guó)已有105家終端企業(yè)推出TD-LTE智能手機(jī),這在全球170余家TD-LTE終端企業(yè)中占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。在芯片領(lǐng)域,MTK、海思、中興微、聯(lián)芯、展訊、重郵信科、銳迪科、國(guó)民技術(shù)等都推出了商用產(chǎn)品,盡管目前市場(chǎng)份額不高,但在后續(xù)規(guī)模化市場(chǎng)發(fā)展中必將發(fā)力迅猛。在TD-LTE商用網(wǎng)絡(luò)方面,全球目前有88張合同,其中華為、中興拿下了80張,占據(jù)絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。
TDD對(duì)中國(guó)移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)的另一貢獻(xiàn)是中國(guó)企業(yè)圍繞TD標(biāo)準(zhǔn)建成了涵蓋技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、開(kāi)發(fā)、測(cè)試、應(yīng)用的完整創(chuàng)新鏈。國(guó)內(nèi)某大型設(shè)備企業(yè)老總曾經(jīng)感嘆:“如果不是因?yàn)樽鯰D,我們根本不知道如何設(shè)計(jì)手機(jī)”。
而基于TD的開(kāi)發(fā)歷程,中國(guó)企業(yè)也普遍認(rèn)識(shí)到知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重要性,并積極探索知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)。正是得益于TD-SCDMA技術(shù)專利的雄厚積累和TD-SCDMA知識(shí)產(chǎn)權(quán)處置方式,目前在中國(guó)三種技術(shù)制式競(jìng)爭(zhēng)的3G市場(chǎng)上,TD-SCDMA是唯一一個(gè)不需要向海外公司繳納高額專利費(fèi)的技術(shù),大大促進(jìn)了我國(guó)終端企業(yè)的發(fā)展。在中國(guó)這一特殊的競(jìng)爭(zhēng)加劇、利潤(rùn)不高的市場(chǎng),專利的處置方式已成為決定終端企業(yè)發(fā)展的重要因素。
特別需要指出的是,當(dāng)今國(guó)際市場(chǎng)上有一種普遍的共識(shí),凡是帶有TD兩個(gè)字的都是中國(guó)企業(yè)領(lǐng)先,選擇TD-LTE必選中國(guó)企業(yè),這已經(jīng)成為全球產(chǎn)業(yè)界的一種產(chǎn)業(yè)意識(shí)形態(tài)。
目前全球最大的產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)荰DD產(chǎn)業(yè)鏈,凡是做TD-SCDMA的企業(yè)都已轉(zhuǎn)向做TD-LTE,而做LTEFDD也基本同時(shí)都做TDD產(chǎn)品;但由于過(guò)去的基礎(chǔ)薄弱,原來(lái)做TDD的企業(yè),部分由于資源有限尚未完成FDD產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。換言之,TD-LTE獲得的產(chǎn)業(yè)鏈支持力度已經(jīng)超過(guò)LTEFDD。在這種情況下,國(guó)內(nèi)發(fā)放TDD/FDD混合組網(wǎng)試驗(yàn)許可,無(wú)疑將進(jìn)一步推動(dòng)形成以我國(guó)企業(yè)將發(fā)揮重要作用的、全球TDD/FDD融合產(chǎn)業(yè)體系。
五、TDD有利于我國(guó)電信業(yè)的發(fā)展
由于沒(méi)有自主產(chǎn)業(yè)鏈的支持,我國(guó)在1G時(shí)代設(shè)備進(jìn)口超過(guò)2500億元,在2G時(shí)代設(shè)備進(jìn)口超過(guò)5000億元。3G時(shí)代因?yàn)榉e極創(chuàng)新,打造國(guó)內(nèi)TDD自主產(chǎn)業(yè)鏈,在網(wǎng)絡(luò)部署和終端消費(fèi)上節(jié)約了數(shù)千億元的向海外支出。盡管3G時(shí)代我國(guó)仍有兩個(gè)運(yùn)營(yíng)商選擇了CDMA2000和WCDMA,但因?yàn)門(mén)D-SCDMA在戰(zhàn)略上的策應(yīng),也為CDMA和WCDMA的部署成本降低做出積極貢獻(xiàn)。
在已啟動(dòng)的我國(guó)4G網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng),中國(guó)企業(yè)已占據(jù)市場(chǎng)半數(shù)以上份額。在TD-LTE終端市場(chǎng),我國(guó)企業(yè)提供的產(chǎn)品也已占市場(chǎng)59%。我國(guó)企業(yè)的大量進(jìn)入,一方面可大大降低設(shè)備成本,另一方面亦可提高工程服務(wù)與售后服務(wù)的及時(shí)性。
而從3G向4G的轉(zhuǎn)型看,選擇TDD或FDD在技術(shù)上都不存在根本障礙。如美國(guó)既有Verizon的CDMA2000EV-DO加LTEFDD網(wǎng)絡(luò),也有Sprint及日本KDDI的CDMA2000EV-DO加TD-LTE網(wǎng)絡(luò)。問(wèn)題的根本在于運(yùn)營(yíng)商3G制式背后的終端產(chǎn)業(yè)鏈本身。以CDMA為例,目前中國(guó)市場(chǎng)上CDMA2000EV-DO發(fā)展不如其它兩個(gè)技術(shù)制式市場(chǎng),其根本問(wèn)題是海外獨(dú)家公司掌控終端產(chǎn)業(yè)鏈,大陸芯片企業(yè)難以進(jìn)入市場(chǎng)促進(jìn)競(jìng)爭(zhēng)。在CDMA體系向LTE演進(jìn)過(guò)程,其難點(diǎn)仍然在于海外獨(dú)家公司掌控終端產(chǎn)業(yè)鏈。在LTE必須向下兼容CDMA的前提條件下,無(wú)論是TD-LTE或LTEFDD,開(kāi)放的終端產(chǎn)業(yè)鏈將是其成功的關(guān)鍵因素。
在此背景下,CDMA運(yùn)營(yíng)商選擇TD-LTE為4G運(yùn)營(yíng)的主要技術(shù)方向,可能恰恰是更加有利的。主要理由如下:
1)TD-LTE在國(guó)內(nèi)已開(kāi)始大規(guī)模商用,海外芯片企業(yè)已在TD-LTE市場(chǎng)積累了豐富的商用經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品,這就使得TD-LTE技術(shù)更加成熟,與CDMA技術(shù)的互操作成為可能。
2)國(guó)內(nèi)在TD-LTE芯片企業(yè),正積極和VIA合作,開(kāi)發(fā)CDMA+TD-LTE芯片,從而可以形成一條獨(dú)立于海外某公司以外的CDMA+TD-LTE的芯片供應(yīng)鏈,與海外獨(dú)家公司供應(yīng)鏈形成良性競(jìng)爭(zhēng),促進(jìn)技術(shù)的進(jìn)步與成本的降低,進(jìn)而可有效地支撐國(guó)內(nèi)終端企業(yè)群體進(jìn)入CDMA+TD-LTE產(chǎn)業(yè)鏈,滿足市場(chǎng)對(duì)終端產(chǎn)品的需求。
3)如若我國(guó)CDMA市場(chǎng)采用以向LTEFDD演進(jìn)為主的方案,則由于中國(guó)芯片企業(yè)在FDD領(lǐng)域積累不足,難以進(jìn)入這一CDMA+LTEFDD市場(chǎng),該市場(chǎng)在3G時(shí)代的獨(dú)家企業(yè)掌控終端產(chǎn)業(yè)鏈的局面難以改變,對(duì)市場(chǎng)需求的支撐必然受到影響。
作為全球少數(shù)幾個(gè)大的CDMA運(yùn)營(yíng)商,中國(guó)電信完全有可能在背靠國(guó)內(nèi)強(qiáng)大TD-LTE產(chǎn)業(yè)鏈的情況下,成功運(yùn)營(yíng)CDMA+TD-LTE模式,并取得像Verizon那樣依靠美國(guó)產(chǎn)業(yè)鏈完成3G向4G演進(jìn)的成功效果。習(xí)近平主席在上海考察中國(guó)商飛設(shè)計(jì)研發(fā)中心時(shí)指出:“過(guò)去有人說(shuō)造不如買,買不如租,這個(gè)邏輯要倒過(guò)來(lái)”。TD-LTE就是移動(dòng)通信領(lǐng)域倒轉(zhuǎn)上述邏輯的重要實(shí)踐。
原標(biāo)題:楊驊:支持TD-LTE是中國(guó)的必然選擇