中國移動、電信科研院第四代移動通信系統（TD-LTE）
關鍵技術與應用達國際領先水平
關鍵技術與應用達國際領先水平
發布時間：2017-03-30
移動通信作為基礎性、先導性產業，是移動互聯網、物聯網、智能制造等新興產業的載體，對實現自主可控網絡與信息安全至關重要。在4G之前，我國移動通信經歷了“1G空白、2G跟隨、3G突破”的過程，雖然在3G提出了TD-SCDMA（時分同步碼分多址）技術并成為國際標準，但與WCDMA、CDMA2000等國際主流技術相比，TD-SCDMA在產業規模和國際商用等方面差距明顯，整體處于國際邊緣地位。2005年，全球啟動4G研究，國際競爭異常激烈，歐洲繼續把持著長期主流的FDD（頻分雙工：發射和接收數據需要兩個獨立的頻率信道）技術路徑，美國強力推動WiMAX（一種覆蓋更遠的WiFi增強技術），試圖搶占TDD（時分雙工：發射和接收信號是在同一頻率信道的不同時隙中進行的，彼此之間采用一定的保證時間予以分離）路徑。這時我國若沒有能與之競爭的4G技術，3G時代付出的努力及奠定的TDD技術產業基礎將付之東流。基于我國TD-SCDMA近十年研究，認為TDD具有頻譜使用靈活、效率高等潛在優勢，且我國在TDD路徑上有較深積累，因此創新性的提出OFDM（正交頻分復用）與TDD結合的TD-LTE（即4G TDD或LTE TDD）技術，并開展了關鍵技術研究及應用工作。
在“新一代寬帶無線移動通信網”國家科技重大專項（以下簡稱“專項三”）支持下，本項目創建了貫穿全過程、全環節的三大創新平臺，進行頂層設計、系統布局、協同推進。一是4G推進組作為標準化推進平臺，創新“前后臺”協作機制，后臺廣泛征集、評估技術，前臺協同作戰，推動我國提案納入國際標準。二是TD-LTE工作組，以市場為導向，以技術路標、規范、試驗為抓手，打通全產業鏈各環節。三是由中國移動發起成立了Global TD-LTE Initiative （TD-LTE全球發展倡議）國際產業聯盟，成為第一個我國主導的通信領域國際推廣平臺。
項目在推進過程中，突破了若干重大技術難題、研發出多款高端產品、攻克了復雜環境網絡建設運營挑戰、搭建了全產業鏈測試平臺、構建了“政產學研用”協同創新體系。
一是攻克TDD寬帶、高速移動和大容量等難題，原創性地提出基于TDD、正交頻分復用和智能多天線的技術系統方案，在全球多個TDD技術提案的競爭中勝出，成為全球兩大主流4G標準之一，主導了全球移動通信技術發展和產業升級路徑。
二是攻克大帶寬高速率、多模多頻、低功耗、復雜干擾等4G產品研制難題，研制出高集成度28nm TD-LTE“五模十頻”芯片、TD-LTE高端智能手機、全系列基站和測試儀表，實現全產業鏈跨越式發展，達到國際領先水平。
三是針對頻段高、頻譜散、電磁干擾繁雜、地理環境和場景復雜等TD-LTE網絡建設運營挑戰，提出高效干擾控制技術、體系化覆蓋和優化、基于用戶體驗的網絡規劃理論等方案，打造出全球領先和示范的4G網絡。
四是突破TD-LTE產業環節多、關鍵環節弱、測試難度大等瓶頸，創建了涵蓋技術、系統、組網的測試理論、方法和評估體系，并研制出覆蓋全產業鏈的測試平臺，對加速研發和產業化進程起到了核心作用。
五是創建標準推進、產業協同、國際推廣平臺，構建了一套全新的“政產學研用”協同創新體系，有力推動了TD-LTE的標準化、產業化和國際化，是我國市場經濟體制下產業組織創新體系建設的一次成功實踐。
該項目獲得2016年度國家科技進步特等獎，申請專利5610項，已授權2992項，33項專利被評為中國專利金獎和優秀獎。到2015年底，已推廣到美國、歐洲、日本等43個國家和地區的76家TD-LTE網絡商，擁有4.7億TD-LTE用戶，占全球4G半壁江山，實現了我國主導的技術首次在全球廣泛應用，也是TDD技術首次在全球大規模應用。TD-LTE更是帶動我國移動通信全產業鏈進入國際先進行列，我國企業承建全球50%以上4G基站；在全球智能終端前五位中占有三席；在全球LTE高端芯片中，海思和展訊進入前五位，出貨量占16%。2013至2015年，直接產值累計達1.29萬億元，尤其在2015年經濟下行壓力加大的情況下，TD-LTE爆發式增長，帶動產業上下游及“互聯網+”新興應用快速發展，經濟總貢獻8210億元，占GDP增長的9.6%。
中國工程院在專項三中期評估中，對TD-LTE給予高度評價：認為在TD-LTE等自主創新戰略方向上，引領產業實現了核心共性技術的突破。TD-LTE等一系列重大標志性成果，成為4G國際標準，搶占了標準化“制高點”。
圖1項目測試組 圖2沙漠基站
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