4G国际标准有了中国造

《 光明日报 》（ 2012年01月29日   02 版）    本报北京1月28日电 记者郭丽君从工信部获悉,在日内瓦举办的2012年无线电通信全会上,我国主导制定的TD-LTE-Advanced成为4G国际标准,为TD-LTE产业的后续发展及国际化提供了重要基础。目前,日本、沙特阿拉伯、巴西、波兰、印度、美国等国家的运营商已经开始或计划商用TD-LTE网络。

4G技术又称IMT-Advanced技术。 准4G标准，是业内对TD技术向4G的最新进展的TD-LTE-Advanced称谓。

　　 　　4G技术标准的遴选 　　中国自主知识产权的TD-LTE-Advanced成功入围国际电信联盟的4G候选标准。 　　2009年10月26日，工信部在网站上发布信息称，国际电联在德国德累斯顿征集遴选新一代移动通信(IMT-Advanced技术)候选技术，包括中国的TD-LTE-Advanced在内，共有6项4G技术入围成为候选技术提案。工信部称，中国表示将全力推动TD-LTE-Advanced成为4G国际标准，积极推进相关产业发展。TD-LTE-Advanced(LTE-Advanced TDD制式)是中国继TD-SCDMA之后，提出的具有自主知识产权的新一代移动通信技术。它吸纳了TD-SCDMA的主要技术元素，但它将提供更宽的带宽，差不多几十兆的下载速度，可以进行更多的数据业务。 　　4G技术的研发及其应用 　　2004年，中国在标准化组织3GPP提出了第三代移动通信TD-SCDMA的后续演进技术TD-LTE。2007年，中国政府面向国内组织开展了4G技术方案征集遴选。经过2年多的攻关研究，最终中国产业界达成共识，在TD-LTE基础上形成了TD-LTE-Advanced技术方案。 　　目前，国际上主流的4G技术主要是LTE-Advanced和802.16m两种技术，TD-LTE技术方案属于LTE-Advanced技术。LTE-Advanced得到国际主要通信运营企业和制造企业的广泛支持。法国电信、德国电信、美国AT&T、日本NTT、韩国KT、中国移动、爱立信、诺基亚、华为、中兴等明确表态支持LTE-Advanced。802.16m也获得部分芯片、网络产品制造企业如英特尔、思科等的联合推荐。 　　国际电信联盟确定LTE-Advanced和802.16m为4G国际标准候选技术。工信部表示，这必将对未来4G国际标准和产业发展产生重大影响。 　　根据工作计划，国际电信联盟下一步将对两种候选技术进行分析评估和试验验证，并于2010年10月最终决定4G国际标准。 　　10年内4G不会取代3G 　　电信分析师付亮2009年10月26日对记者表示，现在看LTE-Advanced支持的厂商多一些，但预计最后4G国际标准制定还需要多方妥协，包括不同技术方案之间的兼容问题，但目前还很难说最终哪一种技术会成为国际标准。 　　与TD-SCDMA 3G标准相比，TD-LTE更为开放，吸引了多家企业参与研发和技术跟踪，TD-LTE与其他国际上同类技术的差距在缩小。“TD由于前期无论是企业还是政府投入的资源都很少，导致商用步伐比其他国家标准CDMA2000和WCDMA要晚好几年，但是国家已经意识到这一问题，对TD-LTE非常重视，未来比较乐观。” 　　付亮也认为，如果TD-LTE最终成为国际标准，参与各方会集中更多资源来推动TD-LTE产业化，将加速产业链的商用化进程。付亮表示，TD技术当时主要集中在大唐和国家的科研院所手里，而TD-LTE参与方则非常广泛，包括华为、中兴、中移动、爱立信等多方都参与TD-LTE的技术研发，企业越多对这项技术产业化越有好处。“如果产业链成熟、建网成本低，其他国家可能也会采用这一技术建网，有助于TD-LTE的国际化。” 　　中国刚刚开展3G商用，国际上已经在紧锣密鼓确定4G国际标准。付亮表示，技术标准确立到最终商用化还需要很长时间，3G标准确立到最终商用也经历了差不多10年。“未来10年都无法看到3G退出市场，4G建网不可能完全替代3G，4G也不可能全球大范围建网，至多在一些对数据信息需求量大的特大城市布网，比如上海、北京等城市，其他人口少的城市3G已经够用了。” 　　TD-LTE-Advanced简介 　　TD-LTE-Advanced(LTE-Advanced TDD制式)是中国继TD-SCDMA之后，提出的具有自主知识产权的新一代移动通信技术。它吸纳了TD-SCDMA的主要技术元素，体现了我国通信产业界在宽带无线移动通信领域的最新自主创新成果。2004年，中国在标准化组织3GPP提出了第三代移动通信TD-SCDMA的后续演进技术TD-LTE，主导完成了相关技术标准。 　　目前，TD-LTE-Advanced已获得欧洲标准化组织3GPP和亚太地区通信企业的广泛认可和支持。在4G国际标准制定过程中，TD-LTE-Advanced将面临其他候选技术的挑战。中国将全力推动TD-LTE-Advanced成为4G国际标准，积极推进相关产业发展。 　　3G（第三代移动通信标准）确定过程回顾： 　　回顾第三代移动通信标准(3G)，国际电信联盟曾确定了10种候选技术，并批准其中的5项为国际标准。经过市场选择，最后TD-SCDMA、WCDMA和cdma2000三种主流技术成功实现商用。在4G国际标准制定中，国际电信联盟在候选技术阶段确定两种候选技术，成功实现了技术聚焦，进一步明确了4G国际标准的技术路线，这必将对未来4G国际标准和产业发展产生重大影响。 　　4G技术发展特征及趋势分析 　　业界关于下一代移动通信网络技术的叫法很多，4G只是一个通用的名称，除此之外，还有B3G、BeyondIMT-2000、IMT-Advanced技术等名称。不同组织在对4G技术的设想上存在着很大的差异。 　　ITU统一4G概念 　　此前，世界很多组织给4G下了不同的定义，而ITU代表了传统移动蜂窝运营商对4G的看法，认为4G是基于IP协议的高速蜂窝移动网，现有的各种无线通信技术从现有3G演进，并在3GLTE阶段完成标准统一。ITU4G要求传输速率比现有网络高1000倍，达到100Mbit/s。 　　在2005年10月的ITU-RWP8F第17次会议上，ITU给了4G技术一个正式的名称IMT-Advanced。按照ITU的定义，当前的WCDMA、HSDPA等技术统称为IMT-2000技术；未来的新的空中接口技术，叫做IMT-Advanced技术。IMT-Advanced标准继续依赖3G标准组织已发展的多项新定标准加以延伸，如IP核心网、开放业务架构及IPv6。同时，其规划又必须满足整体系统架构能够由3G系统演进到未来4G架构的需求。4G与3G系统的比较如表1所示。 　　表1 4G与3G系统的比较 　　总之，4G是3G技术的进一步演化，是在传统通信网络和技术的基础上不断提高无线通信的网络效率和功能。同时，它包含的不仅仅是一项技术，而是多种技术的融合。不仅仅包括传统移动通信领域的技术，还包括宽带无线接入领域的新技术及广播电视领域的技术。 　　4G核心技术 　　4G通信系统的这些特点，决定了它将采用一些不同于3G的技术。对于4G中将使用的核心技术，业界并没有太大的分歧。总结起来，有以下几种。 　　1．正交频分复用（OFDM）技术 　　OFDM是一种无线环境下的高速传输技术，其主要思想就是在频域内将给定信道分成许多正交子信道，在每个子信道上使用一个子载波进行调制，各子载波并行传输。尽管总的信道是非平坦的，即具有频率选择性，但是每个子信道是相对平坦的，在每个子信道上进行的是窄带传输，信号带宽小于信道的相应带宽。OFDM技术的优点是可以消除或减小信号波形间的干扰，对多径衰落和多普勒频移不敏感，提高了频谱利用率，可实现低成本的单波段接收机。 　　2．软件无线电 　　 　　软件无线电的基本思想是把尽可能多的无线及个人通信功能通过可编程软件来实现，使其成为一种多工作频段、多工作模式、多信号传输与处理的无线电系统。也可以说，是一种用软件来实现物理层连接的无线通信方式。 　　3．智能天线技术 　　智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪以及数字波束调节等智能功能，是未来移动通信的关键技术。智能天线应用数字信号处理技术，产生空间定向波束，使天线主波束对准用户信号到达方向，旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向，达到充分利用移动用户信号并消除或抑制干扰信号的目的。这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量。 　　4．多输入多输出（MIMO）技术 　　MIMO技术是指利用多发射、多接收天线进行空间分集的技术，它采用的是分立式多天线，能够有效地将通信链路分解成为许多并行的子信道，从而大大提高容量。信息论已经证明，当不同的接收天线和不同的发射天线之间互不相关时，MIMO系统能够很好地提高系统的抗衰落和噪声性能，从而获得巨大的容量。在功率带宽受限的无线信道中，MIMO技术是实现高数据速率、提高系统容量、提高传输质量的空间分集技术。 　　5．基于IP的核心网 　　4G移动通信系统的核心网是一个基于全IP的网络，可以实现不同网络间的无缝互联。核心网独立于各种具体的无线接入方案，能提供端到端的IP业务，能同已有的核心网和PSTN兼容。核心网具有开放的结构，能允许各种空中接口接入核心网；同时核心网能把业务、控制和传输等分开。采用IP后，所采用的无线接入方式和协议与核心网络(CN)协议、链路层是分离独立的。IP与多种无线接入协议相兼容，因此在设计核心网络时具有很大的灵活性，不需要考虑无线接入究竟采用何种方式和协议。