王 迎 龔慧莉

[摘要]文章基于TD-SCDMA技術的經(jīng)驗與教訓，從TD-LTE發(fā)展的產(chǎn)業(yè)鏈重點、產(chǎn)品細分與創(chuàng)新、與2G、3G技術兼容以及如何將技術優(yōu)勢轉化為市場優(yōu)勢等方面論述了TD-LTE技術的未來發(fā)展。

[關鍵詞]TD-LTETD-SCDMA兼容TDD

1TD-SCDMA技術的經(jīng)驗與教訓

第三代移動通信技術發(fā)展到今天，已經(jīng)在中國形成了WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三足鼎立的局面。在世界范圍內(nèi)，WCDMA是主流技術，獲得的市場份額遠遠高于其它3G技術；CDMA2000利用CDMA技術的現(xiàn)有市場基礎以及無縫升級的技術優(yōu)勢，也獲得了一定的市場地位：剩下的TD-SCDMA技術在世界上除中國外的其它地區(qū)，還鮮有規(guī)模應用的范例；最后擠進來的WiMAX技術則由于技術本身的缺陷、頻率以及發(fā)展策略問題，還處于壯大發(fā)展的前夜。

作為中國第一個規(guī)模性自主創(chuàng)新的無線通信技術標準，TD-SCDMA的發(fā)展可謂成果斐然。自從1998年ITU-WP8F提出第三代移動通信無線傳輸提案(RTT)的要求以來，以大唐為代表的中國企業(yè)經(jīng)過十多年的艱苦努力，不僅成功地保住了TD-SCDMA這一技術標準在IMT2000標準系列中的獨立地位，而且還發(fā)展到今天中國移動通信規(guī)模型的商用，不可謂不成功。TD-SCDMA標準技術不僅僅是一套通信標準文本的成熟，更是包括無線通信產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化、網(wǎng)絡技術、應用技術、手機芯片與產(chǎn)品、網(wǎng)絡規(guī)劃優(yōu)化與工程應用、測試儀器儀表等在內(nèi)的整個產(chǎn)業(yè)鏈的成熟。它對于培養(yǎng)中國通信產(chǎn)業(yè)在整個產(chǎn)業(yè)鏈上完整的商業(yè)化開發(fā)與運作能力、培養(yǎng)一個標準技術的系統(tǒng)工程能力無疑具有非凡的開創(chuàng)意義。從此以后，循著TD-SCDMA技術標準體系的成功經(jīng)驗，中國企業(yè)一樣可以提出自己的創(chuàng)新技術標準，而且有能力將其完善并成功商用，甚至將其推向全球并進行更廣泛的商用。

而TD-SCDMA發(fā)展的崎嶇經(jīng)歷也折射出中國通信企業(yè)所處的競合產(chǎn)業(yè)關系的復雜性、在處理復雜的產(chǎn)業(yè)鏈關系上的稚嫩手法乃至更加復雜的政治關系對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響，總結這些經(jīng)驗與教訓對于中國企業(yè)如何在未來更好地發(fā)展，無疑將具有重要的借鑒意義。概括來講，TD-SCDMA在發(fā)展過程中可資借鑒的有，如何讓更多的企業(yè)一起來推動標準技術的完善與發(fā)展，如何更好地利用國際資源進行合縱連橫，關鍵技術上如何處理標準規(guī)范的開放性與專利保護之間的矛盾，如何開放產(chǎn)業(yè)鏈讓更多的資源投入進來，如何定位單個企業(yè)的重點發(fā)展方向進而整合整個產(chǎn)業(yè)鏈，如何不因手機芯片的重視與支持力度不足而致喪失擴大優(yōu)勢的機會，等等。

TD-SCDMA后續(xù)的演進技術TD-LTE站在了新的十字路口。同當年三種技術的比拼不同，今天的情況要好很多，中國企業(yè)的實力經(jīng)過十年的努力在市場上得到了很好提升。通信技術與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也由當年的高門檻高技術行業(yè)逐漸向低門檻一般技術性行業(yè)發(fā)展，競爭廠商大大減少，技術的選擇除了WiMAX的持續(xù)演進外，就剩下LTE-FDD一個技術與之競爭。但殘酷的市場競爭也才剛剛開始，頻率分配、技術標準的融合與發(fā)展、技術成熟與應用、政治利益的影響、多標準多模式的發(fā)展、與成熟的第三代技術的后向兼容、手機終端的發(fā)展、未來第四代移動通信技術(4G)的發(fā)展等等，都將影響TD-LTE的走向。本文試圖從幾個側面來論述TD-LTE未來發(fā)展時應該特別重視的幾個問題。

2當前TD-LTE發(fā)展的產(chǎn)業(yè)鏈重點

無線基站系統(tǒng)設備廠商發(fā)展到今天的產(chǎn)業(yè)格局，競爭基本上在五到八家規(guī)模型的廠商之間進行，行業(yè)集中度在任何一個技術標準上都非常高。手機終端市場則依舊處于充分的競爭狀態(tài)，即使最高市場份額的終端廠商在一個技術標準上也無法長期維持20％以上的市場份額。中國手機廠商加入到這個行業(yè)后，競爭更加殘酷，消費類電子本身更新?lián)Q代的快速性導致手機外觀設計和產(chǎn)品生命周期從原先的兩三年縮短到目前的六個月之內(nèi)。然而中國手機廠商缺乏核心技術，加之方案廠商推出的集成解決方案大大降低進入門檻，導致中國出現(xiàn)手機終端的山寨化。決定手機的核心芯片依然掌握在跨國公司手中，經(jīng)過TD-SCDMA技術標準的洗禮而成長起來的中國手機芯片與終端廠商還處于生死的邊緣，無力在新的技術創(chuàng)新與積累方面投入過多的資源。

標準技術的完善與發(fā)展需要巨額的資源投入，但短期內(nèi)并不會帶來太多的市場收益，TD-LTE技術的推動者無疑應該是無線基站系統(tǒng)設備廠商。他們集中度高，實力與創(chuàng)新能力雄厚，基于競爭格局的考慮和自身地位的維護，他們通常在技術的投入上你追我趕，領先優(yōu)勢與落后劣勢往往不會太大。

從TD-SCDMA發(fā)展中受盡終端缺失之苦的經(jīng)驗來看，TDL-LTE的主導力量雖在中國，但終端芯片、手機終端產(chǎn)品的缺失將嚴重影響未來整個產(chǎn)業(yè)鏈的成熟與系統(tǒng)商用的時間表。對終端的重視，必須上升到產(chǎn)業(yè)鏈和國家支持的高度，運營商在推動系統(tǒng)廠商的同時，更應該將重心放在終端芯片方面。它不僅能夠帶動終端儀器儀表的發(fā)展、手機終端的成熟，形成多終端廠商供貨的良性產(chǎn)業(yè)鏈格局，而且還能促進應用的自主創(chuàng)新和特色業(yè)務的發(fā)展，為TD-LTE技術的持續(xù)發(fā)展注入新的活力。

終端的發(fā)展無疑需要低中高檔品種齊全、款式特色鮮明、應用功能突出的繁榮市場，但所有這一切的基礎還是終端芯片。終端芯片的成熟穩(wěn)定才能使得終端廠商可以在恰當?shù)臅r機介入市場，推出價格合理的產(chǎn)品，這必將成為TD-LTE產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重中之重。

3產(chǎn)品細分的市場覆蓋與創(chuàng)新

系統(tǒng)設備通過2G、3G的發(fā)展，單信道成本已經(jīng)從之前的數(shù)千美元降低到今天的數(shù)百元人民幣。設備之間需要互通以及技術的復雜性迫使標準定義細致完備，功能性能競爭激烈，系統(tǒng)設備競爭形成的高集中度已近乎半壟斷行業(yè)，這些已經(jīng)導致不同系統(tǒng)廠商推出的產(chǎn)品嚴重同質(zhì)化，服務的快速響應與服務內(nèi)容由廠商完全承擔，市場份額競爭的方式只剩下產(chǎn)品價格。如何在TD-LTE時代走出價格競爭的惡性循環(huán)，除了行業(yè)集中度的進一步提升外，產(chǎn)品細分、市場覆蓋的細分、產(chǎn)品創(chuàng)新需要中國廠商重點關注。

TD-LTE在20MHz的帶寬上將提供高達100Mbps的下行數(shù)據(jù)速率以及50Mbps的上行數(shù)據(jù)速率，其峰值速率將遠遠高于第三代移動通信，甚至能夠與有線網(wǎng)絡提供的數(shù)據(jù)速率相比擬，而它提供的無線傳輸方式、無縫覆蓋與小區(qū)切換等特性，則是有線網(wǎng)絡無法具備的。按照2G、3G在價格上的發(fā)展趨勢，單信道(相當于12.2kbps)設備成本完全有可能降低到幾十元以內(nèi)，從而用戶的使用成本將變得更為低廉。

技術上的優(yōu)勢必然帶來應用上的優(yōu)勢，目前廣泛使用的家庭上網(wǎng)應用、企業(yè)內(nèi)聯(lián)網(wǎng)等有線應用可能將部分轉移到TD-LTE等無線網(wǎng)絡上去；以前采用有線或者無線網(wǎng)絡成本過高的一些應用將被開發(fā)出來，比如家電互聯(lián)、虛擬

現(xiàn)實的會場、高速視頻娛樂等等。這些應用需要系統(tǒng)設備的支撐，自然將帶動系統(tǒng)設備技術的創(chuàng)新。除了宏蜂窩基站、分布式基站等傳統(tǒng)設備外，家庭基站用于家庭設備互聯(lián)，自組網(wǎng)與自優(yōu)化設備適應應用負載的動態(tài)性，無線接力適應隧道地鐵等特殊場所而又不失靈活性與容量，低成本低速率的安全數(shù)據(jù)通道設備適用于工業(yè)監(jiān)控遠程抄表等特殊場所，不一而足。

4向下兼容是成功的另一個關鍵

技術的發(fā)展越來越迅速，原先一直遵從的規(guī)律，即無線通信十年一代的演進，看來要被打破。LTE技術相當于3.9G技術，介于3G和4G之間。但其實質(zhì)上的技術進步卻是革命性的，無論在網(wǎng)絡體系構架上(LTE放棄了2G中所采用的無線基站控制器設備節(jié)點)，還是在無線物理層所用的關鍵技術上(LTE采用OFDM技術以代替CDMA技術)，LTE更類似于4G技術。

第二代移動通信技術GSM發(fā)展得非常成功，到目前為止，它還是世界上最為成功的無線蜂窩移動通信技術，運營商在該技術上投入了大量的資產(chǎn)，預計其生命周期至少還會持續(xù)十年。2G技術廣泛商用和持續(xù)改進的網(wǎng)絡覆蓋，大大提高了消費者的體驗，從而也大大提高了后續(xù)新技術成功的門檻。它們再也不能像2G那樣，從剛開始提供較差的覆蓋慢慢優(yōu)化到后期的高質(zhì)量，而必須在網(wǎng)絡建設的初期就要提供高質(zhì)量的無縫覆蓋，并鎖定消費者在新技術上的忠誠度。

雖然單個系統(tǒng)設備的成本在不斷降低，但隨著無線工作頻率和消費者帶寬需求的不斷提高，新技術在布網(wǎng)初期如要搭建一張完整的網(wǎng)絡，則依然需要巨額的投資，網(wǎng)絡優(yōu)化依然需要大量的時間來滿足不斷提高的用戶帶寬需求和體驗需求。新技術在商用初期必然遇到標準和技術上的不完善，因此在網(wǎng)絡建設上向下兼容是一種必然選擇，以逐步從WCDMA、TD-SCDMA或CDMA2000過渡到LTE。

具體到TD-LTE，它最需要和TD-SCDMA保持產(chǎn)品上的后向兼容性，在實現(xiàn)上，雙模終端和雙?；緦⑹潜厝坏倪x擇。為了進一步擴大TD-LTE的市場，并考慮到TDD技術的特點，與WiMAX保持后向兼容亦是一個重要的戰(zhàn)略部署。在中國，如果TD-LTE進入市場較早，則與GSM保持設備上后向兼容性也是一個制勝的關鍵；而在一些特殊的市場，從CDMA甚至WCDMA直接演進到TD-LTE也有可能，這自然需要敏銳的市場嗅覺和靈活的產(chǎn)品策略以保證最大限度地滿足市場的需求。

5合縱連橫，占領更多的國際市場

TD SCDMA由于發(fā)展緩慢，在成熟度方面一直落在WCDMA和CDMA2000的后面，導致國際市場的開拓異常困難。TD-LTE在標準制定初期就吸取了這一教訓，從物理層技術、關鍵技術指標、幀結構設計等方面保持與LTE-FDD最大的兼容性，使得系統(tǒng)廠商比較容易地開發(fā)出TDD/FDD雙模基站，而核心網(wǎng)、手機上層應用與服務則完全相同，這樣就非常容易獲得國際廠商對TD-LTE的支持。當前TD-LTE的發(fā)展也證實了這一點，所有開發(fā)LTE-FDD的廠商，不約而同地都在開發(fā)TD-LTE，進度也基本趕上了FDD的發(fā)展。

考慮到市場上還有WiMAX和CDMA技術也在持續(xù)演進中，合理利用與FDD兼容的優(yōu)勢，充分擴大TD-LTE在整個產(chǎn)業(yè)鏈上的廣度，聯(lián)合LTE-FDD領域的所有力量，共同發(fā)展以對付WiMAX和CDMA陣營的挑戰(zhàn)，在確保LTE最大市場份額的同時，保持TD-LTE合理的發(fā)展空間，特別是國際市場的覆蓋廣度、接受度和市場份額，將至為關鍵。

在技術體系上，一旦BLTE占據(jù)了絕對優(yōu)勢，TD-LTE就可以在細分市場、創(chuàng)新產(chǎn)品與業(yè)務方面投入力量，以保持必要的競爭力。

6技術優(yōu)勢轉化為市場優(yōu)勢

對于蜂窩無線通信系統(tǒng)來說，400MHz～800MHz將是黃金頻率，它一方面擁有必要的工作帶寬以保證足夠的通信容量，另一方面擁有良好的穿透力以支持城市密集區(qū)的覆蓋。隨著技術的發(fā)展，最好的頻率和次好的頻率都分配給了2G、3G等無線系統(tǒng)，LTE推出后只能占據(jù)更高的頻率。我們知道，無線電波在空中的功率與頻率成反比，頻率越高，在同等條件下，衰減也越厲害。由于無線覆蓋既要保證距離基站遠的區(qū)域通信效果好，也要保證距離基站近的地方對人類是安全的，這樣基站的功率并不能無限增加。通常要求民用基站每載波的發(fā)射功率不大于20w，這對于2G、3G、LTE甚至4G都是一樣的。

在工作頻率更高的區(qū)域，尋找連續(xù)成對的20MHz、甚至未來為4G通信所需要的100MHz成對工作帶寬，將變得異常困難。TD-LTE只需要單個20MHz的帶寬，TD-LTE的未來演進4G技術也只需要單塊100MHz的帶寬，難度自然要比FDD低很多。同時，隨著所提供速率的提高，上下行速率的非對稱性也越來越顯見。FDD上下行采用對稱的頻率分布，而上下行提供的業(yè)務速率卻是不相同的，這自然浪費了上行頻率帶寬。而TD-LTE在上下行之間采用時隙分配，動態(tài)調(diào)整，可以根據(jù)區(qū)域用戶的流程來靈活調(diào)整上下行帶寬的分配，這將大大提高頻率的利用率，使得運營商在頻率資源上的投資得到更好的利用。

TD-LTE還可以利用上下行信道的互易性，進一步提高信道估計和調(diào)整的精度，在MIMO和天線陣等多天線技術的實現(xiàn)上，具備更高的效率。未來若提供相同的上下行通信速率，TD-LTE在20MHz帶寬上相比LTE-FDD在40MHz帶寬上，無疑面臨更大的硬件復雜度和算法復雜度。不過，在硬件成本不斷降低而頻率資源成本卻在不斷上升的今天，TD-LTE相比LTE-FDD所具備的獨特技術優(yōu)勢完全可以轉化為市場優(yōu)勢，讓運營商在頻率上的投資得到更大的回報，從而也給TD-LTE產(chǎn)業(yè)鏈帶來更大的利益。

7持續(xù)演進是旺盛生命力的基礎

通信技術自發(fā)明以來，就一直處于不斷的完善與持續(xù)演進之中，從這個側面可以說，持續(xù)演進是通信技術旺盛生命力的一部分。無線通信技術自然也不例外，TD-LTE發(fā)展到今天，其演進技術的提出與發(fā)展也必然要提出來進行研究。

持續(xù)演進通常有兩部分：自身的不斷完善和革命性的新發(fā)展。TD－LTE本身就是在TD－SCDMA這一3G技術和HSDPA這－3.5G技術的基礎上，進行的一種革命性的演進，它在未來的發(fā)展也必然需要進一步完善。包括算法效率的提高、小區(qū)邊緣速率的提升、小區(qū)吞吐率的提高、小區(qū)之間的干擾協(xié)調(diào)等等。而未來的4G，將必然包括數(shù)據(jù)速率的進一步提高(當前的定義為下行1Gbps、上行100Mbps)、延遲更小、頻率利用率更高、組網(wǎng)更加靈活和智能化、工作頻段可以拼接等等。在TD-LTE發(fā)展的今天，通過政府機制的適當引導，高校與有實力的研究單位需要盡早投入到未來TDD技術的基礎研究當中去，以保證這些指標在創(chuàng)新算法的支持下得以實現(xiàn)，支持TDD具備更多的優(yōu)勢，從而讓TD-LTE立于不敗之地。