【IT168 专稿】在第十届全国人民代表大会第五次会议,国务院总理温家宝作的政府工作报告中的“国家中长期科学和技术发展规划纲要”再次提到——“大型油气田和煤层气开发、新一代宽带无线移动通信网、大型飞机设计与制造、载人航天与探月工程等16个重大专项陆续启动。”。“新一代宽带无线移动通信网”再次成为国内关注的焦点,而其中内含的4G无线技术正标志着中国4G无线技术时代驾到。
一、中国特色3G,TD-SCDMA
国务院总理温家宝作的政府工作报告中对中国3G技术的发展做出了肯定,该报告提到“高性能超级计算机、超级优质杂交水稻、第三代移动通信、数字电视等一些关键技术取得突破,自主创新能力增强。”
在2G时代,国内的两大移动运营商中国移动和中国联通分别采用了GSM和CDMA第二代移动通信标准。在3G时代,则出现了更多的标准,包含WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、WiMAX等。
TD-SCDMA带来了中国标准 |
3G带给国人最大的欣慰就是,与2G时代的毫无发言权相比,我们终于有了自己的3G标准TD-SCDMA——TD-SCDMA(Time Division Synchronization Code Division Multiple Access,时分同步码分多址接入)是1999年中国提出的3G标准。
TD-SCDMA的设计参照了TDD(时分双工)在不成对的频带上的时域模式,通过灵活地改变上/下行链路的转换点就可以实现所有3G对称和非对称业务。其终端的移动速度可以做到240km/h;基站覆盖半径在15km以内时频谱利用率和系统容量可达非常好的,在用户容量不是很大的区域,基站最大覆盖可达30-40km。
随着技术的不断成熟,TD-SCDMA技术正在国内有条不紊的展开。2007年国际电信联盟划定了3G/4G的四个新频段,其中2.3GHz~2.4GHz是我国自主标准TD-SCDMA使用的频段。这次频段确认,为我国TD-SCDMA以后的发展,特别是国际化发展奠定了基础。
TD-SCDMA终端芯片由展讯通信、T3G和大唐移动三家企业主导。其中展讯的SC8800D单芯片解决方案是世界上第一款集模拟电路、数字电路、电源管理、多媒体功能于一体的TD-SCDMA/GSM/GPRS双模基带芯片,支持网络间自动漫游和切换,支持384kbit/s的下载传输速率,降低了生产成本。
而中兴通讯承建的秦皇岛、沈阳、厦门、天津、深圳、青岛等城市的网络建设则早已经率先完成。由中国移动承建、包括北京在内的8城市TD建网已经全面步入最后的网络优化阶段。京、沪、穗三个城市的TD基站数目都超过了2000个。
目前国内的TD建网规模已经能够容纳500-1000万部TD手机同时运行。中国移动总裁王建宙表示“TD应该能赶上奥运时机,普通消费者也能享受到TD服务。”。
二、全球3G布局,4G启动
到2010年底,全球3G用户数将接近8亿,其中使用WCDMA的用户数将占到用户总数的75%。2007年全球使用WCDMA技术的3G用户已突破1亿大关。而在WCDMA推广上,欧洲的WCDMA网络数量在全球唯我独尊,其用户数量占了全球用户的多半。2007年9月,信息产业部将WCDMA颁布为我国通信行业标准之一。
2007年全球CDMA2000 1xEV-DO用户突破了7500万,3G CDMA2000用户已经超过3.78亿,遍布97个国家。CDMA2000依然是世界范围内使用最广泛的平民级3G技术。这主要得于CDMA2000非常先进入市场的优势,以及技术持续进步的优势。CDMA2000同样擅长以最经济的方式提供丰富的电信解决方案,如从城市到农村,从固话到移动,从电话到电视,从超低端到高端设备。因此,CDMA2000正迅速成为新兴市场之选择。
在2007年由英特尔、诺基亚、摩托罗拉、三星等公司主推的WiMAX(World Interoperability for Microwave Access,微波存取全球互通)无线宽带技术被国际电联接纳为新的3G全球标准。伴随着全球更多的频段向WiMAX开放,更多的设备通过互操作性认证以及全球网络客户终端设备价格的迅速下降,WiMAX的商业部署已经在全球范围内启动。
移动无线通信正向4G演进 |
而就在3G标准推行风起云涌的同时,全球4G技术研发也已提上了议事日程。预计,到2013年全球4G用户将超过9000万,向HSPA+过渡将从2010年年初开始,向TLE过渡将从2010年年中开始。
在4G技术演进方面,以LTE、UMB、WiMAX、HSPA+为代表的技术都广为引人注目。但整体来看,很多技术核心厂商和运营商都更偏向于向LTE演进。LTE这种以OFDM/FDMA为核心的技术目前被看作“准4G”技术。其技术特性包含,在20MHz频谱带宽能够提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率;降低系统延迟,用户平面内部单向传输时延低于5ms,控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms,从驻留状态到激活状态的迁移时间小于100ms;支持100Km半径的小区覆盖;能够为350Km/h高速移动用户提供大于100kbps的接入服务。
在2008全球移动大会上,以Verizon、沃达丰、NTTDoCoMo、AT&T等国际主流运营商,及以阿尔卡特朗讯、北电、华为、诺基亚西门子通信、爱立信等主流设备厂商不约而同地发布了其LTE的研究成果和后续演进策略,LTE被进一步确立了向4G发展中的核心地位。
三、国内3G待展,4G先行
国内3G标准目前正处于逐步推广阶段,国家对4G的重视程度亦丝毫不减。国内3G发展中最大的竞争对手将是与国内3G标准TD-SCDMA采用同频段的WiMAX。WiMAX有其固有的优点,比如WiMAX拥有比TD-SCDMA技术更高的带宽,更适合用于大流量数据业务;WiMAX基于IP通信机制,在互联网业务上存在天然优势等等。
并且,在国际上已有数家运营商支持WiMAX进一步演进为4G标准,WiMAX本身已初具一些4G形态。比如在未来4G选择上,美国第二大CDMA网络运营商print Nextel便更倾向于CDMA演进到WiMAX。
当然,由于电信行业在世界各国内的垄断性,其支持方向将最大程度上决定某国或地区电信标准的走向。在这方面,中国移动已和欧洲最大的移动电信服务商沃达丰、美国第二大移动电话运营商Verizon携手推进LTE技术(LTE被看做是TD-CDMA和WCDMA技术向4G过渡的技术),中国移动提出的LTE/TDD融合方案则致力于融合两个版本的TDD,并最终与FDD实现兼容,LTE将成为国内电信行业未来发展的主要方向。最近很活跃的WiMAX在移动通信领域的边缘化地位、“超级替补”地位短期内仍难以改变。
欧洲和亚洲的近邻日本和韩国的4G研究项目第一阶段早在2004-2006年已完成,就各种4G关键技术进行了广泛的调研,形成系统化的研究结论,它们在4G研究上已势在必得。
国内要想最终在未来4G大战中获得自身应有的空间和发言权,率先拥有或制定出自身4G发展计划和核心技术势不可免,对此国家已决定不惜重金进行攻关,4G总投资达700亿远超3G。2008年国内将组织实施新一代宽带及网络通信产业化专项,专项重点支持关键网络设备,宽带通信关键器件、芯片,宽带及网络应用等三个领域,此举是落实国务院年前通过的关于第四代移动通信(4G)的中长期战略规划。
LTE是不同厂商移动通信演进的方向 |
国内核心企业近两年来也加大了对这方面技术的研究,国内的中兴、华为、大唐和普天四家企业在4G网络设备研发进行了技术储备。
2007年,国内核心通信企业华为宣布正式加入LTE/SAE(LTE/系统框架演进)试验联盟并成为其董事会成员。华为是凭借在LTE方面的深厚积累和多制式基站技术,获得LTE/SAE试验联盟高度评价。华为将与全球优异运营商合作开展一系列的LTE试验,推动基于IP的LTE/SAE技术走向商业成熟。同期,华为展示了其超过100Mbps速率的高清电视和互动游戏等LTE业务。
此外,国内核心通讯企业中兴通讯已对外演示了其LTE研发成果。其LTE演示下行平均值达到150Mbit/s,而上行平均能达到80Mbit/s。
总之,秣兵厉马,随着国家“新一代宽带无线移动通信网”技术研发战略的启动,4G离我们将不再遥远,而这之中,我们相信,定会有中国的身影。