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    中国移动、电信科研院第四代移动通信系统(TD-LTE) 关键技术与应用达国际领先水平

    来源:国资委网站 时间:2017-04-11 【字号:

    移动通信作为基础性、先导性产业,是移动互联网、物联网、智能制造等新兴产业的载体,对实现自主可控网络与信息安全至关重要。在4G之前,我国移动通信经历了“1G空白、2G跟随、3G突破”的过程,虽然在3G提出了TD-SCDMA(时分同步码分多址)技术并成为国际标准,但与WCDMA、CDMA2000等国际主流技术相比,TD-SCDMA在产业规模和国际商用等方面差距明显,整体处于国际边缘地位。2005年,全球启动4G研究,国际竞争异常激烈,欧洲继续把持着长期主流的FDD(频分双工:发射和接收数据需要两个独立的频率信道)技术路径,美国强力推动WiMAX(一种覆盖更远的WiFi增强技术),试图抢占TDD(时分双工:发射和接收信号是在同一频率信道的不同时隙中进行的,彼此之间采用一定的保证时间予以分离)路径。这时我国若没有能与之竞争的4G技术,3G时代付出的努力及奠定的TDD技术产业基础将付之东流。基于我国TD-SCDMA近十年研究,认为TDD具有频谱使用灵活、效率高等潜在优势,且我国在TDD路径上有较深积累,因此创新性的提出OFDM(正交频分复用)与TDD结合的TD-LTE(即4G TDD或LTE TDD)技术,并开展了关键技术研究及应用工作。

    在“新一代宽带无线移动通信网”国家科技重大专项(以下简称“专项三”)支持下,本项目创建了贯穿全过程、全环节的三大创新平台,进行顶层设计、系统布局、协同推进。一是4G推进组作为标准化推进平台,创新“前后台”协作机制,后台广泛征集、评估技术,前台协同作战,推动我国提案纳入国际标准。二是TD-LTE工作组,以市场为导向,以技术路标、规范、试验为抓手,打通全产业链各环节。三是由中国移动发起成立了Global TD-LTE Initiative (TD-LTE全球发展倡议)国际产业联盟,成为第一个我国主导的通信领域国际推广平台。

    项目在推进过程中,突破了若干重大技术难题、研发出多款高端产品、攻克了复杂环境网络建设运营挑战、搭建了全产业链测试平台、构建了“政产学研用”协同创新体系。

    一是攻克TDD宽带、高速移动和大容量等难题,原创性地提出基于TDD、正交频分复用和智能多天线的技术系统方案,在全球多个TDD技术提案的竞争中胜出,成为全球两大主流4G标准之一,主导了全球移动通信技术发展和产业升级路径。

    二是攻克大带宽高速率、多模多频、低功耗、复杂干扰等4G产品研制难题,研制出高集成度28nm TD-LTE“五模十频”芯片、TD-LTE高端智能手机、全系列基站和测试仪表,实现全产业链跨越式发展,达到国际领先水平。

    三是针对频段高、频谱散、电磁干扰繁杂、地理环境和场景复杂等TD-LTE网络建设运营挑战,提出高效干扰控制技术、体系化覆盖和优化、基于用户体验的网络规划理论等方案,打造出全球领先和示范的4G网络。

    四是突破TD-LTE产业环节多、关键环节弱、测试难度大等瓶颈,创建了涵盖技术、系统、组网的测试理论、方法和评估体系,并研制出覆盖全产业链的测试平台,对加速研发和产业化进程起到了核心作用。

    五是创建标准推进、产业协同、国际推广平台,构建了一套全新的“政产学研用”协同创新体系,有力推动了TD-LTE的标准化、产业化和国际化,是我国市场经济体制下产业组织创新体系建设的一次成功实践。

    该项目获得2016年度国家科技进步特等奖,申请专利5610项,已授权2992项,33项专利被评为中国专利金奖和优秀奖。到2015年底,已推广到美国、欧洲、日本等43个国家和地区的76家TD-LTE网络商,拥有4.7亿TD-LTE用户,占全球4G半壁江山,实现了我国主导的技术首次在全球广泛应用,也是TDD技术首次在全球大规模应用。TD-LTE更是带动我国移动通信全产业链进入国际先进行列,我国企业承建全球50%以上4G基站;在全球智能终端前五位中占有三席;在全球LTE高端芯片中,海思和展讯进入前五位,出货量占16%。2013至2015年,直接产值累计达1.29万亿元,尤其在2015年经济下行压力加大的情况下,TD-LTE爆发式增长,带动产业上下游及“互联网+”新兴应用快速发展,经济总贡献8210亿元,占GDP增长的9.6%。

    中国工程院在专项三中期评估中,对TD-LTE给予高度评价:认为在TD-LTE等自主创新战略方向上,引领产业实现了核心共性技术的突破。TD-LTE等一系列重大标志性成果,成为4G国际标准,抢占了标准化“制高点”。

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