我國移動(dòng)通信標準：從3G追趕到4G引領(lǐng)

　　全球無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信技術(shù)與標準演進(jìn)圖

　　第四代移動(dòng)通信TD-LTE-Advanced4G國際標準，延續中國百年通信史的傳奇3G國際標準TD-SCDMA，其發(fā)展跌宕起伏，波瀾壯闊。全球標準包含巨大的商業(yè)利益，TD-LTE-A成為4G國際標準的過(guò)程充滿(mǎn)了競爭、合作和博弈。

　　回望TD-LTE-A的標準化之路，中國企業(yè)自主創(chuàng )新的3G國際標準TD-SCDMA從開(kāi)始研發(fā)到實(shí)現商用，為我國在全球移動(dòng)通信領(lǐng)域掌握國際話(huà)語(yǔ)權創(chuàng )造了歷史機遇。TD-LTE-A被確認為4G國際標準，標志著(zhù)我國從電信大國向電信強國又邁出了一大步，確保我國在全球新一代移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)中保持技術(shù)領(lǐng)先，意味著(zhù)我國通信產(chǎn)業(yè)從“中國制造”向“中國創(chuàng )造”的新騰飛，也意味著(zhù)我國企業(yè)對世界通信領(lǐng)域作出重要的貢獻。

　　前世今生TD-LTE續寫(xiě)標準傳奇

　　要講TD-LTE-A第四代移動(dòng)通信(4G)國際標準故事，先要講它的前世——TD-SCDMA第三代移動(dòng)通信(3G)標準。

　　2000年，ITU正式確立TD-SCDMA成為3G三大國際標準之一，TD-SCDMA成為百年通信史上第一個(gè)中國企業(yè)擁有核心知識產(chǎn)權的無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信國際標準，是中國通信行業(yè)自主創(chuàng )新的重要里程碑。

　　而自TD-SCDMA誕生之日起，其發(fā)展就充滿(mǎn)曲折。

　　“在國際標準會(huì )議上，討論到TD-SCDMA時(shí)，外國人就都出去喝咖啡去了，認為這個(gè)標準不會(huì )得到應用，沒(méi)興趣參與討論。”這是TD產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書(shū)長(cháng)楊驊對當時(shí)標準境況的回憶。

　　那時(shí)，中國企業(yè)只能開(kāi)發(fā)移動(dòng)通信的系統設備，手機芯片、測試儀表、手機終端等關(guān)鍵環(huán)節缺失，多數企業(yè)只做低端加工制造，運營(yíng)商也沒(méi)有對新技術(shù)首家運營(yíng)的經(jīng)驗。TD-SCDMA就是這樣艱難起步的。

　　2000年，TD-SCDMA標準確立，2009年1月，發(fā)放3G牌照，由中國移動(dòng)正式商用。在近十年的時(shí)間里，遇到了難以想象的困難：對新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化規律認識不足、產(chǎn)業(yè)鏈不完善、企業(yè)投入熱情不高、網(wǎng)絡(luò )建設沒(méi)有經(jīng)驗、終端芯片和測試發(fā)展滯后等等。在國家相關(guān)部委的規劃下，通過(guò)技術(shù)試驗到外場(chǎng)規模試驗，一個(gè)成熟的產(chǎn)業(yè)鏈逐步形成，大唐、中興、華為等企業(yè)成為T(mén)D-SCDMA產(chǎn)業(yè)的核心。

　　目前，TD-SCDMA系統設備的核心指標達到或超過(guò)其他3G制式同類(lèi)產(chǎn)品水平，現網(wǎng)的22萬(wàn)個(gè)基站穩定運行。2012年，實(shí)現了TD-SCDMA智能手機與其他3G制式的智能手機“同時(shí)、同質(zhì)、同價(jià)”水平，截至2012年年底，用戶(hù)數量已突破8000萬(wàn)戶(hù)，實(shí)現了TD在3G市場(chǎng)“三分天下有其一”的戰略目標。

　　TD產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟由最初的7家單位發(fā)展到90家，已經(jīng)覆蓋了產(chǎn)業(yè)鏈所有環(huán)節，帶動(dòng)了200多家企業(yè)加入供應鏈，實(shí)現了本土企業(yè)群體突破，包括大唐移動(dòng)、華為、中興等設備商，還有大唐聯(lián)芯、展訊、海思等芯片商，大唐聯(lián)儀、星河亮點(diǎn)、中創(chuàng )信測等測試儀表企業(yè)，及中興、華為、酷派和聯(lián)想(業(yè)界稱(chēng)為“中華酷聯(lián)”)等手機終端企業(yè)。愛(ài)立信、三星、MOTO、HTC、安捷倫等國際公司也加入產(chǎn)業(yè)鏈。3種3G制式中，只有TD-SCDMA國產(chǎn)芯片取得規模商用，市場(chǎng)份額超過(guò)70%，我國移動(dòng)通信首次實(shí)現了從“無(wú)芯”到“有芯”的突破。

　　從一紙標準到一條產(chǎn)業(yè)鏈，再到一個(gè)近億用戶(hù)的商用市場(chǎng)，中國在標準的提出、推動(dòng)和應用上，體現了負責任的態(tài)度。TD-SCDMA3G的規模商用，受到了全球產(chǎn)業(yè)界和運營(yíng)商的高度重視和密切關(guān)注，這也使得TD-LTE-A作為T(mén)D-SCDMA向4G演進(jìn)的關(guān)鍵技術(shù)在業(yè)界享有很高的知名度。

　　而TD-LTE-A的4G國際標準之路更具挑戰，其利益博弈更加復雜。TD-LTE-A吸納了TD-SCDMA的主要技術(shù)元素，發(fā)揮了TDD各項優(yōu)勢，確保了從TD-SCDMA的平滑升級。TD-LTE-A首次與國外標準并駕齊驅?zhuān)椒痔煜?，使得我國首次在移?dòng)通信標準領(lǐng)域實(shí)現了從“3G追趕”到“4G引領(lǐng)”的重大跨越。

　　把握機遇TDD幀結構融合奠定產(chǎn)業(yè)支撐力

　　這是TD-LTE與WiMAX產(chǎn)業(yè)競爭上的一個(gè)關(guān)鍵時(shí)間節點(diǎn)。此后，產(chǎn)業(yè)發(fā)展的天平開(kāi)始逐漸向LTE傾斜。

　　事實(shí)上，2000年ITU確定的3G國際標準中，基于TDD的技術(shù)方案有兩個(gè)，一個(gè)是大唐電信集團代表中國提交的TD-SCDMA(后在3GPP也稱(chēng)為L(cháng)CRTDD)，另一個(gè)是UMTSTDD(后在3GPP也稱(chēng)為HCRTDD)。3G向4G演進(jìn)，兩個(gè)TDD標準是獨立發(fā)展還是融合發(fā)展?若融合以誰(shuí)為主進(jìn)行融合?這是擺在行業(yè)機構、大唐電信集團等中國企業(yè)面前的重大挑戰，是關(guān)系到TD-SCDMA后續標準和產(chǎn)業(yè)成功發(fā)展的關(guān)鍵。

　　2004年年底，我國3G牌照還沒(méi)發(fā)放，TD-SCDMA技術(shù)正處于將進(jìn)入外場(chǎng)測試階段。而國際上，3GPP/3GPP2為代表的移動(dòng)通信技術(shù)標準正受到來(lái)自Intel公司推動(dòng)的IEEEWiMAX技術(shù)標準的挑戰，世界電信界與IT界的兩大標準化組織進(jìn)入到激烈的競爭階段。

　　在2007年前后，國內一些專(zhuān)家看好WiMAX，要求TD-SCDMA與WiMAX融合，甚至呼吁中國轉而支持WiMAX。大唐電信集團副總裁、總工程師陳山枝回憶說(shuō)，他作為國家科技重大專(zhuān)項“新一代寬帶無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)”實(shí)施方案編制專(zhuān)家組成員，并作為被質(zhì)詢(xún)對象參加了2007年10月在香山召開(kāi)的主管部委組織的論證會(huì )，會(huì )上有個(gè)別專(zhuān)家認為T(mén)D-LTE競爭不過(guò)WiMAX，建議支持WiMAX。

　　由于TD-SCDMA已有產(chǎn)業(yè)規模，從運營(yíng)商角度考慮，希望兩個(gè)TDD技術(shù)能夠融合。在此融合過(guò)程中，以大唐電信集團、中國移動(dòng)等為代表的中國企業(yè)和運營(yíng)商，以TDD技術(shù)和產(chǎn)業(yè)長(cháng)遠發(fā)展為目標，主導推動(dòng)了該融合。

　　談起那次融合，大唐無(wú)線(xiàn)移動(dòng)創(chuàng )新中心標準部總經(jīng)理王可體會(huì )很深。融合前的另一TDD幀結構，靠近FDD技術(shù)特點(diǎn)，并沒(méi)對TDD進(jìn)行專(zhuān)門(mén)優(yōu)化。“有人認為那次融合是TDD向FDD的妥協(xié)，實(shí)際不是這樣，那次融合對TDD十分有利。”王可說(shuō)，“在幀結構融合中，顧及了各方利益，而且大家的共同利益是與WiMAX競爭，所以是一個(gè)歷史性的融合。在保證TD-SCDMA后續技術(shù)發(fā)展和優(yōu)勢基礎上，兼顧了各方利益，把產(chǎn)業(yè)界的力量都吸引過(guò)來(lái)了。”

　　2007年9月，真才基(大唐集團董事長(cháng)、總裁)、陳山枝一起出訪(fǎng)北歐，拜訪(fǎng)在3GPP有較大話(huà)語(yǔ)權、FDDLTE技術(shù)的核心企業(yè)CEO和CTO，雙方高層在對WiMAX的定位上達成共識，并在推進(jìn)3GPP的LTE標準、ITU的IMTadvanced4G標準上達成合作。此為T(mén)DD幀結構融合奠定了十分有利的基調。

　　2007年11月，3GPP通過(guò)基于LTETDDType2幀結構(即基于TD-SCDMA的幀結構)的融合方案，使LTETDD模式只存在一種TDD方案，即TD-LTE方案。從標準上保證了TD-LTE的唯一性，至此形成了TD-LTE技術(shù)雛形。

　　這是TD-LTE與WiMAX產(chǎn)業(yè)競爭的一個(gè)關(guān)鍵時(shí)間節點(diǎn)。此后，產(chǎn)業(yè)發(fā)展的天平逐漸向LTE傾斜，全球更多的運營(yíng)商和設備商加入到LTE陣營(yíng)中來(lái)。2011年底，美國WiMAX運營(yíng)商Clearwire宣布停止建設，轉而采用TD-LTE技術(shù)。目前，全球WiMAX網(wǎng)絡(luò )正加速向TD-LTE遷移。

　　時(shí)至今日，TD-LTE已被全球通信產(chǎn)業(yè)界和運營(yíng)業(yè)所重視，吸引了產(chǎn)業(yè)鏈的深度參與，正走向全球“三分天下有其一”的市場(chǎng)目標。

　　確保路徑TD-SCDMA到TD-LTE-A獨立發(fā)展

　　客觀(guān)地說(shuō)，TD產(chǎn)業(yè)鏈是弱于FDD的，此時(shí)的融合，若不是對等的融合，TDD的話(huà)語(yǔ)權就會(huì )小，不利于TD的長(cháng)期發(fā)展。

　　在LTE標準初期，TDD技術(shù)獨立發(fā)展過(guò)程中充斥著(zhù)不同聲音，一些跨國公司認為沒(méi)必要區分TDD和FDD技術(shù)，僅區分對稱(chēng)和不對稱(chēng)頻譜即可。以大唐電信集團為代表的中國企業(yè)認為，無(wú)論從技術(shù)應用優(yōu)勢角度，還是產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展角度，都需要保證TDD技術(shù)標準的獨立發(fā)展路徑。正是這一堅持，為T(mén)D-LTE-A最終被確立為國際4G標準打下了基礎，也為T(mén)DD產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展壯大提供了技術(shù)保障。

　　“TDD制式具有支持不對稱(chēng)頻段、頻譜分配靈活、頻譜利用效率高、更適合移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)流量不對稱(chēng)性等優(yōu)勢，代表無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信的發(fā)展方向。TDD新技術(shù)、標準和產(chǎn)業(yè)的開(kāi)辟和發(fā)展是以大唐電信集團為代表的中國企業(yè)對全球無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信技術(shù)和制式發(fā)展的重要貢獻。”陳山枝強調。

　　2008年年底，TD-LTE標準在3GPP標準組織中完成了第一個(gè)版本，之后持續發(fā)展和演進(jìn)。TD-LTE-A標準在3GPP制定過(guò)程中，亦同步在ITU針對4G技術(shù)標準征集進(jìn)行提交，并于2010年年底在3GPP形成TD-LTE-A標準。

　　2008年10月和2009年10月，真才基和陳山枝兩次一起出訪(fǎng)瑞士日內瓦，拜訪(fǎng)ITU秘書(shū)長(cháng)Hamadoun-Toure和副秘書(shū)長(cháng)趙厚麟，溝通TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)進(jìn)展和3GPP的TD-LTE標準進(jìn)展，爭取其對TD-LTE-A成為4G標準的理解和支持。

　　2009年10月，我國向ITU提交了4G候選方案TD-LTE-A，被接納為6個(gè)候選技術(shù)方案之一。2010年10月，在重慶舉辦的ITU-R會(huì )議上，TD-LTE-A被ITU接納為IMT-Advanced4G技術(shù)，TD-LTE-A成為繼TD-SCDMA之后的又一個(gè)國際通信標準。

　　“在重慶舉辦的這次會(huì )議十分重要，我也帶隊出席了。當時(shí)仍有博弈，我們事先做了幾套技術(shù)預案應對可能產(chǎn)生的變化。”陳山枝說(shuō)。

　　其實(shí)在標準制定過(guò)程中，一直有聲音希望將TD-LTE標準與FDDLTE標準做成一個(gè)標準。即使到了最后階段的重慶會(huì )議，仍有代表認為4G只寫(xiě)一個(gè)融合的LTE標準即可。而這正是TD-LTE不想見(jiàn)到的局面。

　　客觀(guān)地說(shuō)，TDD產(chǎn)業(yè)鏈是弱于FDD的，若此時(shí)的融合不是對等的融合，TDD的話(huà)語(yǔ)權就會(huì )小，不利于TD的長(cháng)期發(fā)展。為了保證TD-LTE-A成為一個(gè)獨立標準，我國行業(yè)協(xié)會(huì )、企業(yè)和運營(yíng)商在會(huì )上會(huì )下進(jìn)行了大量溝通和協(xié)調。最終在2010年10月的重慶會(huì )議上形成定論。

　　發(fā)揮優(yōu)勢智能天線(xiàn)技術(shù)領(lǐng)先國外兩到三年

　　隨著(zhù)在TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò )的商用，智能天線(xiàn)已成為業(yè)內公認的未來(lái)天線(xiàn)技術(shù)的發(fā)展方向，不斷發(fā)展的智能天線(xiàn)技術(shù)繼續體現在TD-LTE標準中。

　　智能天線(xiàn)是TD-SCDMA的核心技術(shù)之一，也是全球產(chǎn)業(yè)界首先從TD-SCDMA得到規模商業(yè)應用的技術(shù)。

　　早在6年前，時(shí)任電信研究院副院長(cháng)、現任院長(cháng)曹淑敏就說(shuō)過(guò)，中國企業(yè)在智能天線(xiàn)技術(shù)上，起碼領(lǐng)先國外兩到三年時(shí)間。隨著(zhù)TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò )的商用，智能天線(xiàn)已成為業(yè)內公認的未來(lái)天線(xiàn)技術(shù)發(fā)展方向。不斷發(fā)展的智能天線(xiàn)技術(shù)繼續體現在TD-LTE標準中，而且FDD也引入了智能天線(xiàn)來(lái)提高網(wǎng)絡(luò )的性能。

　　“在R8標準版本上，3GPP接受了LTE要支持智能天線(xiàn)技術(shù)的中國企業(yè)方案，使得TDD的核心技術(shù)發(fā)展有了保證。但在該版本中，依然采用的是與TD-SCDMA相同的單流8天線(xiàn)技術(shù)，主要優(yōu)勢是擴大覆蓋范圍、降低小區干擾，進(jìn)而提高小區容量。”大唐無(wú)線(xiàn)移動(dòng)創(chuàng )新中心標準部總經(jīng)理王可說(shuō)，“我們在R9版本制定時(shí)，提出要對智能天線(xiàn)技術(shù)進(jìn)行增強，采用雙流8天線(xiàn)波束賦形技術(shù)，既提高邊緣用戶(hù)的可靠性，又有效提升小區中心用戶(hù)的吞吐量。”

　　業(yè)內稱(chēng)為“8天線(xiàn)雙流波束賦形”技術(shù)，是大唐電信集團2008年提出的，仿真證明了有較好效果。2008年年底，中國移動(dòng)對該技術(shù)立項支持。經(jīng)過(guò)一年多的研發(fā)，2010年，大唐電信集團向業(yè)界進(jìn)行了技術(shù)演示。該技術(shù)成為2012年上半年中國移動(dòng)“6+1”城市TD-LTE規模試驗網(wǎng)的核心測試內容。

　　提交增強的智能天線(xiàn)技術(shù)在標準會(huì )議上引起了廣泛關(guān)注。一些總希望能把控標準節奏的跨國公司對此提出重重顧慮，因為打亂了跨國公司的產(chǎn)品研發(fā)節奏，他們原計劃在R10時(shí)再做智能天線(xiàn)。同時(shí)，因為該技術(shù)對物理層的基本結構有一定影響，所以阻力很大。但因為有運營(yíng)商的全力支持，加上對技術(shù)背景的準確全面分析，最終支持的聲音占了上風(fēng)，立項申請獲得通過(guò)。

　　在R9版本中加入該特性，再一次打破了跨國大公司對標準進(jìn)展節奏的把持。

　　“一些跨國公司在R9版本中并沒(méi)有規劃大的新特性，主要是對R8的完善。因為跨國公司的商用產(chǎn)品與標準版本有很?chē)栏竦慕壎?，所以對每個(gè)版本的特性都有很多考慮。”王可說(shuō)，“特別是到了R9時(shí)，對比WiMAX，LTE的競爭地位已穩固，LTE標準進(jìn)展的節奏就慢下來(lái)了。”

　　在2007年ITU剛啟動(dòng)4G技術(shù)需求和技術(shù)評估時(shí)，中國企業(yè)就依據已取得的增強性智能天線(xiàn)技術(shù)，代表國家向ITU提出我國的提案。通過(guò)正確策略和合理利用ITU規則，把智能天線(xiàn)的要求寫(xiě)入到IMT-Advanced4G技術(shù)需求和技術(shù)評估文件中。

　　“在中國移動(dòng)等運營(yíng)商的支持下，我們完成了智能天線(xiàn)的研發(fā)、標準化以及產(chǎn)業(yè)布局，對TDD后續發(fā)展創(chuàng )造了有利條件。”大唐電信集團副總裁、總工程師陳山枝說(shuō)。

　　核心人物感言

　　以國際標準鍛造一流企業(yè)

　　移動(dòng)通信是一個(gè)完全充分市場(chǎng)競爭且是全球競爭的行業(yè)，中國企業(yè)如何將技術(shù)、標準、產(chǎn)業(yè)、市場(chǎng)有機連接起來(lái)是一個(gè)重大課題。從TD-SCDMA到TD-LTE-A，大唐電信集團作為3G和4G國際標準的關(guān)鍵技術(shù)提出者、核心基礎專(zhuān)利的擁有者、產(chǎn)業(yè)化主要推動(dòng)者和市場(chǎng)的領(lǐng)先者，其間的努力和艱辛不言而喻。

　　經(jīng)過(guò)十多年的磨礪，大唐電信集團將“技術(shù)專(zhuān)利化、專(zhuān)利標準化、標準產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)化、市場(chǎng)國際化”的“五化”思想，融入到血液中、融入到呼吸里。

　　“實(shí)踐‘五化’，需要一步一步完成，在研發(fā)技術(shù)時(shí)就要考慮到它的產(chǎn)業(yè)化、市場(chǎng)化前景。國際上也有許多技術(shù)成為了標準，但沒(méi)有用，也只是一紙空言而已。”大唐無(wú)線(xiàn)移動(dòng)創(chuàng )新中心標準部總經(jīng)理王可說(shuō)。而大唐電信集團在自主創(chuàng )新中摸索的發(fā)展之路，成功地將技術(shù)創(chuàng )新優(yōu)勢轉化為市場(chǎng)競爭優(yōu)勢，實(shí)現了技術(shù)創(chuàng )新價(jià)值的最大化，成功經(jīng)驗對我國創(chuàng )新型企業(yè)不無(wú)借鑒。

　　大唐電信集團成立了無(wú)線(xiàn)通信創(chuàng )新中心，專(zhuān)注于前沿技術(shù)預研和標準制定，并設有兩個(gè)委員會(huì )：標準技術(shù)委員會(huì )、專(zhuān)利委員會(huì )。兩者之間相互配合、協(xié)同工作，對標準進(jìn)程和專(zhuān)利流程的把握，都是經(jīng)過(guò)多年磨合和優(yōu)化形成的。

　　對大唐電信集團來(lái)說(shuō)，在標準博弈中面對的是歷史上長(cháng)期在產(chǎn)業(yè)和標準中有強大影響力和話(huà)語(yǔ)權的跨國公司，新來(lái)者要將自身的專(zhuān)利技術(shù)體現在標準中，遇到阻擋是一種常態(tài)。因此每一次對標準的增加和改動(dòng)，都是一次沒(méi)有硝煙的戰爭，考驗的是一個(gè)企業(yè)的綜合實(shí)力和團隊合作程度。

　　大唐電信集團副總裁、總工程師陳山枝說(shuō)：“在重要的標準會(huì )議期，這種團隊合作和溝通體現為會(huì )前和會(huì )后，會(huì )上和會(huì )下，場(chǎng)內和場(chǎng)外，前方和后方。”一是會(huì )前和會(huì )后：會(huì )前要做大量預案，除了技術(shù)預案，還要有與各公司的溝通預案;會(huì )后有總結，都有哪些經(jīng)驗教訓，準備下次會(huì )議的方案。二是會(huì )上和會(huì )下：會(huì )上做技術(shù)闡述、觀(guān)點(diǎn)表達、意見(jiàn)申訴;會(huì )下做多方溝通，不僅有與我國企業(yè)、跨國公司，運營(yíng)商、設備制造商之間的溝通，還有與芯片廠(chǎng)家、儀器儀表廠(chǎng)家的溝通。三是場(chǎng)內和場(chǎng)外：在會(huì )議現場(chǎng)與各方代表交流溝通意見(jiàn);在現場(chǎng)之外，企業(yè)高層間在關(guān)鍵環(huán)節也需要做好溝通，包括與跨國公司的高層領(lǐng)導。四是前方和后方：前方是參加標準會(huì )議的專(zhuān)家代表，大唐北京總部的后方有提供強大技術(shù)支撐力量的專(zhuān)家隊伍。