“第四代移動通信系統(tǒng)(TD-LTE)關鍵技術與應用”項目歷時十年,由數萬名科技人員參與完成,于1月9日召開的2016年度國家科學技術獎勵大會上,獲得國家科技進步獎特等獎。值得一提的是,該項目實現(xiàn)了我國移動通信“從邊緣到主流、從低端到高端、從跟隨到領先”的歷史性轉折。
手機打開地圖,車輛行進軌跡實時顯現(xiàn);點開微信應用軟件,“面對面”視頻通話流暢清晰……,背后支撐我們享受便捷移動生活的就是廣為人知的4G網絡。
乘瑕攻堅 TDD終成4G主攻方向
作為關鍵基礎設施和經濟增長新引擎,移動通信是新一輪科技革命和產業(yè)變革的重要驅動力,更是發(fā)達國家構筑競爭優(yōu)勢的戰(zhàn)略必爭地。
30年來,我國移動通信經歷了1G空白、2G跟隨、3G突破的發(fā)展過程。中國提出的TD-SCDMA雖成為3G國際標準,但與國際主流相比,產業(yè)薄弱、差距明顯,僅在國內應用,整體處于邊緣地位。
“2005年,我國尚處于3G研發(fā)產業(yè)化階段,國際就啟動了4G研究,我國4G能否爭得一席之地,面臨生死攸關的歷史關口?!辈苁缑艋貞浾f。
2005年,全球進入4G標準競爭熱潮。在兩大技術路徑中,F(xiàn)DD是主流,歐洲長期主導;TDD處于補充地位,美國推出WiMAX,試圖搶占TDD路徑。
古訓有“攻堅則瑕者堅,乘瑕則堅者瑕”。歐洲等移動強國認為TDD技術難度大,難以成為移動通信主流。而我國在TD-SCDMA上有近十年積累,TDD具有靈活使用頻譜,提高頻譜效率等潛在優(yōu)勢。
最終,我國決定“乘瑕攻堅”,選擇TDD作為4G戰(zhàn)略主攻方向。
攻堅克難 實現(xiàn)全產業(yè)鏈的群體突破
方向已然選定,但要實現(xiàn)TD-LTE技術產業(yè)突破,卻面臨諸多挑戰(zhàn)。
如何應對百兆高速率、十倍高容量挑戰(zhàn),同時解決TDD干擾嚴重、大覆蓋、高移動性等難題;如何攻克多模多頻、新工藝、低功耗、高集成度等新挑戰(zhàn);如何解決TDD大規(guī)模同頻組網、場景復雜等難題;如何應對新技術測試難度大、系統(tǒng)測試極其復雜的挑戰(zhàn)……
特別是,在國際開放競爭環(huán)境下進行系統(tǒng)性創(chuàng)新,階段多、環(huán)節(jié)多、單位多,如此復雜的系統(tǒng)工程,沒有明確的總體戰(zhàn)略、系統(tǒng)布局、技術決策、產業(yè)協(xié)同、國際推廣等機制,難以成功。
解決上述難題,最重要的保障來自機制上的創(chuàng)新。曹淑敏說,為充分發(fā)揮高校、科研院所和企業(yè)的各自優(yōu)勢,形成合力,在863和重大專項支持下,設立了標準化推進平臺、產業(yè)協(xié)作平臺、國際化推廣平臺。
該項目先后百余家單位參與,得益于大兵團作戰(zhàn)的新型創(chuàng)新體系,以及全過程、全環(huán)節(jié)頂層設計、系統(tǒng)布局、協(xié)同推進,創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)。
——技術創(chuàng)新方面,攻克TDD難題,提出高速率、全覆蓋TD-LTE技術解決方案。
——產業(yè)創(chuàng)新方面,突破了芯片、終端、儀表等薄弱環(huán)節(jié),研制出了TD-LTE全產業(yè)鏈系列高端產品。
——組網創(chuàng)新方面,攻克大規(guī)模組網難題,提出全場景系列化解決方案。
——測試創(chuàng)新方面,國際首創(chuàng)提出8天線信道模型及測試方法,研制出端到端測試方案及平臺。
走向國際 搶占標準“制高點”
全球漫游、國際標準、全球產業(yè),這是移動通信的特點,特別是國際標準是競爭焦點。
項目第二完成人、中國移動通信集團公司技術部總經理王曉云介紹說,我國現(xiàn)已建成全球最大4G網絡,開通超過150萬TD-LTE基站,用戶規(guī)模突破5億戶。TD-LTE不僅僅是中國的,截至2016年11月,TD-LTE已在46個國家部署85張商用網絡, 實現(xiàn)了全球廣泛應用。