您现在的位置 >> 首页 >> 科普长廊

标准化 决战通信之巅

来源:人民邮电报 日期:2017年01月10日 14:42

2010年10月,在中国重庆举行的ITU会议正式确定了4G(IMT-Advanced)国际标准, TD-LTE-Advanced被接纳为IMT-Advanced 4G技术,TD-LTE成为继TD-SCDMA之后我国主导的又一个国际通信标准!


从主导标准化项目不足1/10到近半数,中国成为全球移动通信领域标准化的主导力量。

这是一个谁掌握标准谁就拥有话语权,谁掌握标准谁就占据制高点的时代!

随着经济全球化深入发展,标准已成为世界“通用语言”,成为全球各国核心竞争力的基本要素。小到企业、大到国家,不参与标准的制订,就永远无法摆脱被边缘化、末端化的命运。特别是在战略性高新产业,更是如此!

何处不江湖

2004年,就在我国百年通信史上第一个拥有自主知识产权的系统国际标准——TD-SCDMA逐渐在3G时代崭露头角的同时,国际同行看准宽带移动化、移动宽带化的大趋势,已经将目光投向速度更高、应用场景更丰富的准4G技术与下一代移动通信标准。

通信标准的争夺,从来就是一个江湖,一个充满刀光剑影、恩怨情仇的复杂江湖。

此时,“准4G技术”领域,三大门派称雄,激战正酣。

其一,是IT界杀出的“黑马” WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access),一个由美国电气和电子工程师协会IEEE提出的宽带无线接入技术,是IEEE 802.16标准系列的总称,包含固定和移动两大类标准。WiMAX率先采用了两项先进的底层技术——正交频分复用技术(OFDM)和多输入多输出(MIMO)技术,数据传输速率数倍于同期其他标准。WiMAX的主要推动者是以英特尔、思科领衔的IT厂商,美国政府也竭力给予支持。

其二,是3GPP主导、爱立信等欧洲厂商鼎力支持的LTE(Long Term Evolution)。WiMAX来势汹汹,让欧洲主导的通信标准化组织3GPP受到前所未有的挑战。2004年12月,3GPP正式设立LTE项目,延续GSM、WCDMA的演进路线,与WiMAX抗衡。

其三,是高通领衔的3GPP2推出了UMB(Ultra Mobile Broadband)标准。与LTE演进路线类似,同样流淌着通信血液的UMB则沿着CDMA2000系列标准演进而来。

由于技术标准的演进关系到每个产业环节的切身利益。在各方技术力量、市场利益的博弈下,一场由WiMAX、LTE、UMB角力的“准4G”三国争霸战很快不宣而战。

超前的战略抉择

2005年年底至2007年年初,“三国争霸”初见端倪,隶属UMB演进路线的CDMA阵营出现了数家运营商的“逃离”,他们分别投向WiMAX和LTE。由此,UMB最先出局,4G竞争舞台形成了LTE和WiMAX两强对决的竞争态势。

群雄并举,暗战不断。面对4G技术的激烈角逐,刚刚涉足3G产业化进程的中国通信业怎么办?

“标准之路,从来不易,特别是在以通信技术为代表的高科技领域。当时,我们是喜忧参半。”一位标准专家如是感叹。喜的是,LTE和WiMAX的两强相争中,中国自主知识产权的相关TDD技术成为两大阵营角逐的一个交汇点;忧的是,两强的扩张迅速挤压了中国TDD技术的演进上升空间。

3G时代,全球宽带移动通信包含频分双工(FDD)和时分双工(TDD)两种各有优势的制式。其中,TDD技术可在非对称、零散的频谱上使用,在频谱稀缺时代前景看好。中国TD-SCDMA标准,就属于TDD范畴。

美国主导的WiMAX也是TDD制式,其标准一形成就在全球大举收购TDD非对称频谱,并在2007年统一了全球TDD频谱;欧洲3GPP也看到了TDD的全球前景,在其主导的LTE战略中规划了相互融通的LTE FDD和LTE TDD两种制式。

而此时,中国TD-SCDMA产业化专项测试才刚刚得出TD-SCDMA可以大规模独立组网的结论。明显差距下,一种低落的情绪在中国通信产业弥漫,数种声音争论不休。一些已经投资TD 3G研发的企业担心启动4G会让他们的3G投入难以回收,主张先集中精力搞好TD 3G研发推广;而在TD 3G标准竞争中一路打拼过来的大唐电信集团则认为,如果不提前布局TD的4G,TD的3G就没有未来,因此早在2005年年初就由王映民博士带领团队开展了TD长期演进方案的研究。

在当时的行业主管部门——信息产业部看来,谁的利益都不重要,最重要的是国家的长远利益最大化!时任信息产业部副部长的奚国华意识到,严峻的现实要求中国通信业必须兵分两路,在继续推进TD 3G的同时,立即启动TD 4G的规划部署。随后,原信息产业部科技司、电信研究院、大唐以及中国移动等产业各方展开深入研究。

2007年3月,在组织TD-SCDMA扩大规模试验的同时,信息产业部拍板成立4G推进组,由时任电信研究院副院长的曹淑敏担任组长,时任中国移动研究院副院长的王晓云担任副组长。

由此,中国4G战略正式开启!

我是备胎

纵观全球科技发展史,一个国家技术走向的选择,从来不完全取决于技术本身的先进性,其背后是知识产权的争夺、产业发展的较量、市场格局的整合,甚至国家战略权益的考量。

能否正确认识并把握全球重大技术机遇,将直接影响我国通信业未来十年甚至更长远的发展格局。当年,是上GSM还是上CDMA的抉择如此;如今,把握TD-SCDMA的未来演进路径同样如此。

面对两强阵营的对垒之势,在3G时代已处于明显弱势的中国TD技术,独树一帜已无可能。中国TD的演进之路只剩下两种选择:一是加盟LTE阵营,并主导其TDD标准;二是联合同属于TDD技术范畴的WiMAX阵营,实现基于TD-SCDMA的继续演进发展。

其实,早在两大阵营形成之初的2005年,TD-SCDMA标准的主导企业大唐就在3GPP的技术大会上提出了继承TD-SCDMA帧结构和智能天线等特色技术的LTE TDD方案。但是,这一倡议没有得到3GPP阵营的响应和重视,他们一开始就支持另一种“与3GPP的FDD方案差异最小化”的LTE TDD方案。该方案的特点是FDD负责广域覆盖,TDD做热点地区补充,实际上扼杀了TDD独立规模组网的可能,对WCDMA阵营平滑占领更大的LTE市场更为有利。

尽管中国企业和机构作出了巨大努力,但在2005年第四季度召开的3GPP会议中,大唐提出的“TD-SCDMA演进”LTE标准方案仅仅争取到与“差异最小化”两方案并存的结果。而且,在形成文件时,3GPP仍坚持把欧洲厂商提出的“差异最小化”方案命名为主导的A方案,将中国大唐等提出的LTE TDD方案命名为备补的B方案。

在中国代表的强烈反对下,两种LTE TDD方案被分别改称为Type1(模式1)和Type2(模式2)。虽然中国方案由“B方案”改名为“模式2”,但从属、备选的地位没有变化。

今日你看我不起

就在中国艰难抉择之时,WiMAX阵营向中国这个全球最大的移动通信市场发出了积极信号。中国政府主导的“4G推进组”成立后不久,英特尔高层随即到访信息产业部,希望在中国分配给TD-SCDMA的频段开展WiMAX试验。

当时,UMB散伙后,美国WiMAX和欧洲LTE正是两强相争。在力量对比上,美国有技术优势,欧洲有市场优势。而中国,拥有全球最大的移动通信市场,如果中国倒向美国,在市场上美国将取得对欧洲的优势;如果中国倒向欧洲,美国的优势将被削弱。中国市场筹码的分量举足轻重。

对于正在艰苦推进TD-SCDMA的中国来说,如果在WiMAX网络的802.16m标准中加入TD-SCDMA核心技术,实现802.16m与TD-SCDMA的兼容,无疑也是TD-SCDMA的一个选择。英特尔高管到访对中国而言,是一次重要选择机会。

谈判总是从利益的焦点切入。WiMAX标准组织在802.16m标准中的一项建议成为双方合作的一大屏障——“实现802.16m对802.16e的双向兼容”。这项提议直接切断了TD-SCDMA向WiMAX技术演进的可能。时任信息产业部科技司副司长闻库代表信息产业部提出,如果美方同意在802.16中删除该建议,将TD-SCDMA纳入,作为交换条件,中国将欢迎英特尔在中国用TD-SCDMA频率建设WiMAX试验网。会谈气氛十分友好,双方达成初步共识,原信息产业部科技司迅速组织相关专家开展技术准备工作。

在当年的全国信息产业工作会议上,时任信息产业部部长的王旭东明确要求,“中国3G与WiMAX的关系作为关系产业发展全局的重大问题之一,要抓紧研究”。

就在中国热情而真诚地探索与WiMAX的合作之时,不久之后在美国旧金山召开的IEEE会议却给参会的中国专家当头浇了一盆冷水。中国的提议,除一位英特尔的工程师支持外,无人响应!此后,在国际电联的一次会议上,WiMAX联盟的代表突然单方面发布了他们的演进方案。这意味着,WiMAX联盟正面否定了中国的建议。

但是,事关中国4G标准的前途,中国主管部门此时并没有轻言放弃。2007年6月,原信息产业部派闻库去美国哈佛大学进修。闻库特意提前一天来到旧金山登门拜访,和英特尔负责WiMAX的核心人物再次谈判。中国的底线不容突破,英特尔对已有方案也非常坚持。

一个月后,时任信息产业部副部长的奚国华率团出访美国,参加中美电信合作高层论坛。其间,他特意从东海岸飞到西海岸,再次和英特尔、摩托罗拉高层进行深入商谈。从晚上10点到次日凌晨4点,谈判胶着地进行着,双方谁都没有让步。最终,TD-SCDMA与WiMAX的融合发展之路提前结束。

WiMAX阵营的固执,葬送了一次可能的合作机会。失去了拥有巨大市场的中国的支持,WiMAX最终被市场逼入绝境。几年后,全球400多家WiMAX运营商全部倒向TD-LTE阵营,WiMAX阵营几乎曲尽人散。

以融求进

鸡蛋不能放在同一个篮子里。在与WiMAX阵营探索合作可能的同时,中国并未放弃与LTE阵营的合作。

其时,全球LTE阵营与WiMAX阵营的力量对比明显失衡。不仅北电、摩托罗拉已加盟WiMAX,诺基亚、西门子、阿尔卡特-朗讯、三星等公司也开始参与WiMAX研发,LTE阵营面临集体危机,中国市场重要性再次凸显。

2007年3月,主导LTE标准的爱立信公司派高管到访大唐;9月,大唐回访。几番深入沟通,双方承诺:均不加入WiMAX阵营,并在推进3GPP的LTE标准、ITU的IMT advanced 4G标准上开展合作,成立“大唐-爱立信LTE联合研究中心”。随后,爱立信正式向中国伸出有条件的橄榄枝,表示只要中国LTE TDD方案在帧结构上与其LTE FDD实现融合,爱立信将支持中国的TD 4G方案成为LTE TDD的唯一方案。

经过缜密思考,原信息产业部决策层达成共识:从技术方向上来看,通信标准全球化是方向,统一两种制式的帧结构有利于长远融合创新;从策略上来说,在非原则问题上做出让步,加入LTE阵营主导其中TDD制式标准有利于TD-SCDMA的持续演进发展。基于这一判断,中国“4G推进组”经过研究,最终形成“以融求进”的策略。

以融为进,目标是进,方式是融,期间难免一定的付出与妥协。

2007年10月底的一个傍晚,原信息产业部一间会议室里传来激烈的争论声。来自原信息产业部电信研究院、大唐、中兴、华为、普天及中国移动等产业各界的技术专家就帧结构融合的3种方案正在激辩。

与LTE阵营的合作谈判中,中国标准的帧结构面临三种不同的选择方案。方案一,坚持已沦为Type2“备胎”的帧结构,不做改变;方案二,对原有Type2帧结构中的3个特殊时隙进行改进;方案三,在保留TD-SCDMA平滑升级和智能天线等技术优势和特点的基础上,将原有Type2帧结构的时隙分配向LTE FDD靠拢。当时,由于世界无线电大会和3GPP相关会议召开在即,中国必须尽快确定4G的抉择方案。

大唐的代表谢永斌依然坚持方案一,而其他与会成员则逐渐倾向于方案三。可以理解,作为TD-SCDMA标准的首创者,每一项TD-SCDMA和智能天线等专利都凝聚了大唐研发人员的诸多心血,每一项都难以割舍。

但是,已出任科技司司长的闻库,对此却有更高层次的思考。方案三看似退让,但实际上只是一种格式约定的调整,是面向国际主流的“融合”。这样做,可以借助FDD产业链的优势,壮大整个LTE产业链,实现LTE TDD与LTE FDD的业务融合、同步发展,更有利于中国标准走向国际化,也有利于移动通信网长远融合发展。 如果坚持方案一,全球支持者寥寥无几,很可能在3GPP讨论中被Type1“吃掉”,全盘皆输。

胶着中,闻库打破了僵局。“永斌,采用方案三,你真正的金子丢了没?别纠结那些表面的东西。”谢永斌沉默了一下,说:“金子没丢,但银子变少了”,他主要指一些专利会变化。“金子还在就好!至于专利,我们可作为交换的条件,在谈判中争取多保留。”

最终,从国家利益最大化的角度,以融合为最大特征的“方案三”取得各方一致同意。但为了保护中国已有的知识产权,作为交换条件,中国明确要求对方强势企业必须接纳我方拥有的知识产权核心技术。

当然,融合不是无原则的忍让,在顺应融合趋势的同时,中国通信人十分重视谈判的技巧和博弈的把控,这群“技术宅”还玩了一个小心思:与会各方代表严格保密会议讨论结果,虽然会议已形成“争取方案二,可以有条件讨论方案三”的意见,他们却向外界放出中国“坚持方案一,可以讨论方案二”的口风。

2007年11月,奚国华率中国代表团出席在瑞士举行的国际无线电大会并访问欧洲,并与爱立信高层秘密会谈,中国“以融求进”的LTE TDD方案,得到了爱立信全面认同。 经过各方积极努力,当年11月底召开的3GPP专题会上,“方案三”成为LTE阵营唯一TDD模式的技术方案!

然而,标准之路,从来没有一帆风顺。

2008年,在迪拜召开的ITU-R 5D第二次会议上、在3GPP RAN1第52次会议上……中国4G技术的国际标准化进程连续遭遇相关利益阵营的强烈反扑。

这是一场斗智斗勇的残酷战斗,这是一场不进则退的生死争夺。在国际舞台上,来自中国移动、原电信研究院、大唐、华为、中兴等中国公司的代表抱团出击,据理力争,几多波折,难以尽述。

终于,2008年12月, 3GPP RAN 正式宣布 LTE Release 8 冻结。至此, LTE TDD 顺利完成帧结构融合的所有工作,并与 LTE FDD同步完成标准的制定。 随后,闻库提议将LTE TDD更名为TD-LTE,明确其TD-SCDMA后续演进技术的地位,这一想法得到原信息产业部党组认同,进一步彰显了中国主导的TD-LTE技术的大势。

随后,中国公司披荆斩棘,连续在4G标准化进程中成功实施一系列关键项目,为中国TD-LTE最终入选全球标准奠定了坚实基础。期间,中国培养出大批技术骨干和标准化骨干,中国移动唐海当选3GPP RAN副主席,中国移动张大伟和华为公司陈翔先后当选 3GPP RAN4 副主席。同时,中国公司主导TD-LTE国际标准,累计提交文稿27878篇,主导标准化项目从不足1/10到近半数,成为全球移动通信领域标准化的主导力量。

华山论剑

2009年10月,正当国内3G建设如火如荼之际,另一场决定中国4G命运的较量已在国外悄然展开。

德国,德累斯顿,ITU-R WP5D工作组第6次会议正在进行中。

这是IMT-Advanced候选技术提案截止时间后的第一次会议,重点讨论IMT-Advanced候选技术和移动通信频谱规划。由于此次会议将决定未来全球4G技术走向和市场格局,意义重大,影响深远,会议吸引了来自33个国家和36个企业的218名代表参加。中国政府对此次会议非常重视,派出了由闻库带队,工信部科技司、原电信研究院、无线电监测中心、中国移动、华为、中兴、大唐等单位30名代表组成的代表团。

ITU大会的会议室中,有关4G国际标准候选技术的讨论热烈而紧张,中国代表团每个成员的神经都紧绷着。我国提交的具有自主知识产权的TD-LTE-Advanced技术方案,与来自日本、TTA(韩国电信技术协会)、3GPP、IEEE的其他5项方案展开激烈角逐。6项提案,涵盖了LTE-Advanced(包括TDD和FDD两种制式)和802.16m两大类技术方案。

中国主导的具有自主知识产权的TD-LTE-Advanced,作为LTE-A技术的TDD分支,获得欧洲标准化组织3GPP和国际通信企业的广泛认可和支持。当时,由我国提交的LTE-A TDD文稿数占LTE-A TDD文稿总数近50%,我国提交的LTE-A FDD文稿也超过了10%的LTE-A FDD文稿总数。

经过连续磋商与博弈,LTE-Advanced和802.16m成功胜出。中国代表团沸腾了!4G时代,中国再次迈出了决定性的一步。

此后,14个独立的评估组展开严格的技术评估、试验验证、评审遴选工作,并在2010年2月和6月召开了两次商讨会议。

2010年10月,在中国重庆举行的ITU会议正式确定了4G(IMT-Advanced)国际标准, TD-LTE-Advanced被接纳为IMT-Advanced 4G技术,TD-LTE终于成为继TD-SCDMA之后我国主导的又一个国际通信标准!


打印本文章】【返回首页】(本篇文章阅读次数 77821)
中国无线电管理微信公众号上线啦,欢迎扫码关注