TD-LTE发展提速 关键问题亟待解决

2012-08-10 14:25:32来源: 人民邮电报

伴随着4G时代的到来,作为我国拥有核心自主知识产权的TD-SCDMA的后续演进技术,TD-LTE的发展一直备受关注。尤其是最近一段时间,中国移动启动TD-LTE扩大规模试验,这无疑将大力推进TD-LTE技术和产业的完善,为后续的规模商用奠定坚实基础。虽然目前TD-LTE芯片和终端环节仍然相对薄弱,TD-LTE在全球的商用网络的数量也相对有限,但是我们有理由相信,随着TD-LTE产业发展不断提速,TD-LTE必将拥有光明未来。

TD-LTE产业链的日渐完善、TD-LTE技术研发的不断深入以及TD-LTE网络实验规模的进一步扩大,标志着TD-LTE技术正在政府部门的指导下,在产业链各环节的共同推动下,向着更加成熟的方向大步迈进。但是不容忽视的是,虽然TD-LTE发展已经取得了一定成绩,但仍然有一些关键问题亟待解决,如多模多频、语音方案以及国际漫游等。这些问题解决与否,将直接影响到TD-LTE产业发展的步骤以及未来的规模化商用。

产业发展路线清晰

我国主导的TD-LTE技术继承和发展了TD-SCDMA在智能天线、系统设计等方面的关键技术,扩大了自主知识产权,系统能力与LTEFDD相当,具备了打造成为具有国际竞争力的主流产业的基础条件。

2008年以来,我国抓住LTE全球发展的契机,成立了由工信部电信研究院和中国移动担任正副组长、30余家单位参加的TD-LTE工作组,负责TD-LTE整体推进的顶层设计、协调研发产业化进程、组织试验验证和国际推广等工作。

截至2012年,TD-LTE已形成涵盖系统设备、终端芯片、终端产品和测试仪表的比较完整的产业链体系。几乎全部国内外主流的电信设备企业,均积极投入TD-LTE技术和产品的研究开发。其中开发TD-LTE系统设备和终端基带芯片的国内外企业已分别达到10家和13家,多家国内企业正在开发终端射频芯片,一大批终端企业正在开发或规划TD-LTE终端,还有十几家仪表厂商正在开发TD-LTE终端一致性测试仪表和路测工具。

在系统设备相对成熟的基础上,TD-LTE产业未来发展的重心将逐渐转向终端方面。从国际LTE FDD运营的经验看,LTE用户市场的快速增长总是发生在运营商发布手持终端(主要是智能手机)以后,说明具有话音和宽带数据能力的智能手机是大部分用户的最为满意的移动互联网终端形态,LTE的宽带接入能力还将推动手机逐步集成各种物联网和云功能,使其成为人们生活和工作最重要的“电子伴侣”。同时,为了应对移动应用的爆炸性增长,运营商不得不将所有的宽带接入资源包括LTE、3G和WLAN都调动起来,在全IP网络、多模终端和云架构支撑下,整合成一个更加“透明”的多模异构的复合接入网络。另外,用户在生活和工作中对手机上网业务的依赖性逐渐增强,将逐步提高对数据业务国际漫游的需求,3G和LTE国际漫游的重要性将不断提高。

规模试验稳步推进

在我国政府部门和产业界的大力支持下,TD-LTE工作组已制定技术规范93份,测试项目近2000项,组织实施了包括概念验证、研发技术试验、规模技术试验、扩大规模试验4个阶段的TD-LTE试验验证。其中研发技术试验和规模技术试验两个阶段形成梯次推进和全程衔接的良性关系,各企业在研发技术试验中对新版设备和新技术特性测试符合要求后,进入规模技术试验。

2009年7月至今,在工信部电信研究院MTNet实验室和怀柔、顺义外场开展的研发技术试验,建设了80多个基站的室内外一体化综合试验平台,对10家系统设备厂商、13家芯片和终端厂商以及多家仪表厂商进行了测试。截至目前,陆续有10家系统设备厂商和10家芯片厂商通过研发技术试验测试,进入规模技术试验。

从2011年开始,在上海、南京、杭州、福建厦门、广州、广东深圳六城市开展了规模网络建设和规模技术试验,并在北京建设了演示网络。截至目前,10家系统设备厂商完成超过1000套基站建设,6家系统设备厂商和3家芯片厂商完成了两阶段的测试(采用3GPPR9标准、TD-LTE/TD-SCDMA/GSM多模芯片)。

3年多的TD-LTE试验全面系统、科学高效地推进了TD-LTE技术和系统、芯片、终端、仪表等产业的不断成熟。目前TD-LTE系统设备功能完善、性能良好,与LTE FDD商用设备基本达到同等水平,支持2.6GHz、2.3GHz、1.9GHz等频段,并初步实现了祖冲之加密算法功能;终端芯片多已采用40nm先进工艺,实现了较好的功能、性能和稳定性,多模数据类终端在六城市规模技术试验和北京演示网中得到了验证、改进及应用;TD-LTE同频组网性能、双流智能天线等关键技术性能得到较完整的验证,并在全球首次采用200个真实终端在多系统上验证了网络的大容量承载能力;同时,规模试验还全面检验了TD-LTE产业链的供货、升级增强和服务支撑等能力,开展TD-LTE预商用的时机已经成熟。

因此,我国决定自2012年下半年开展TD-LTE扩大规模试验。扩大规模试验将以运营企业为主体,参照商用网络的建设、运行和监管模式,遵循TD-LTE和TD-SCDMA协调发展等原则实施。试验城市将从规模技术试验的“6+1”个城市扩展到10个城市,并根据进展情况,逐步适当增加。

扩大规模试验将在各试验城市的主城区实现TD-LTE网络连续覆盖,并与TD-SCDMA现网实现互联互通和多模终端应用,推动系统设备、多模芯片和商用水准的多模终端(包括数据终端和手机)的全面成熟,并形成满足商用的多厂商供货能力,同时对祖冲之算法、等级4终端、新型天线等新技术特性进行验证和应用。扩大规模试验的另一个重要目标是发展一定规模的友好用户,开展预商用运营,实现良好用户体验,积累商用经验。同时将充分利用这一展示平台,组织开展系列国际合作和示范活动。

三大问题不容忽视

随着TD-LTE产业向终端网络多模式化、终端多功能化和数据业务国际漫游等方向发展,随着TD-LTE研发的成熟以及商用部署,TD-LTE还需要在如下一些关键问题上尽快明确技术路线并加强推进。

问题1 :多频多模

多频多模问题不仅是TD-LTE也是整个LTE产业面临的技术难题。我国目前要求多模终端至少支持TD-LTE、TD-SCDMA和GSM三种模式,如果考虑国际漫游和产业规模效应,应鼓励支持LTE FDD甚至WCDMA模式。

在一个终端支持如此多的制式,同时还要保持低功耗和较长的电池寿命,需要终端芯片具有很高的集成度,一般认为只有28nm半导体工艺才能满足要求。目前除高通等少数公司外,大部分TD-LTE芯片厂商还难以在短时间内实现。

同时,由于每个模式需要支持2~4个常见频段,一个终端需要支持多达10多个频段,这对终端的滤波器和射频前端设计提出了很大的挑战。目前射频厂商已经普遍开始采用“频段组”和“组内模式间微调”的新设计架构,但新方案的性能、功耗、干扰和可靠性等问题仍有待验证。

需要指出的是,我国部分TD-LTE频谱的规划尚未确定,不仅导致设备的射频模块迟迟不能最终定型,而且将影响我国参与国际LTE多频组合的制定工作。

问题2 :语音方案

LTE采用了“分组域话音”这一比较超前的设计,注定造成LTE话音(VoLTE)技术的成熟滞后于LTE数据业务。目前虽然多个国际运营商正在积极研发VoLTE和SRVCC技术,但受限于配套的IMS技术的可靠性,此项技术近期还很难成熟。目前部署LTE手机的国际运营商均采用双待机、CSFB等LTE与3G/2G相结合的方式实现话音业务。

双待机方案即数据业务和话音业务分别驻留在LTE和3G/2G网络,此方案的优点是对LTE网络和3G网络之间的互操作要求较低,对3G网络的改造和影响小,可以实现LTE和3G网络各自独立的优化和灵活演进,有利于LTE的快速布网,其缺点是在射频干扰、耗电、成本、尺寸等方面增大了终端设计的难度;CSFB方案即通过使驻留在LTE网络上的手机信号快速回落到3G/2G网络的方式实现话音通信,此方案虽然要求基带芯片支持CSFB算法,但终端的总体设计难度小于双待机方案,其主要缺点是需要对3G/2G网络进行改造,同时对LTE网络优化提出了更高要求,会在一定程度上影响LTE布网速度。

我国尚未选定TD-LTE语音方案,为TD-LTE终端的研发和产业化带来了很大的不确定性。虽然双待机和CSFB在不同的LTE FDD运营商的网络中得到了验证,但分别是与CDMA2000和WCDMA组合的方案,我国需要综合考虑这两种方案的成熟度、用户感受、VoLTE的成熟时间、对TD-SCDMA现网的影响、国际产业规模等因素,慎重但又尽快地确定TD-LTE话音方案。

问题3 :国际漫游和规模经济

虽然TD-LTE产业的国际化程度比TD-SCDMA时代有了很大进步,但不可否认,大部分国际运营商仍然主要部署LTE FDD,因此从国际漫游和推动TD-LTE和LTE FDD融合产业发展考虑,我国应鼓励TD-LTE终端支持LTE FDD模式。同时,考虑到国际上大部分运营商(包括LTE FDD和TD-LTE运营商)主要以WCDMA作为和LTE配合的3G制式,并将WCDMA作为最主要的国际漫游制式,预计国际LTE产业资源将主要集中在LTE FDD、TD-LTE、WCDMA组合的完善和优化上,因此从规模经济角度考虑,我国TD-LTE产业也应慎重考虑WCDMA在TD-LTE终端多模组合中的位置。

 

关键字:TD-LTE  MTNet  SRVCC

编辑:eric 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/wltx/2012/0810/article_9379.html
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