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2019-07-10

J8彩票焊助焊剂合明科技告诉你中国5G综合实力最强是怎么来的?

发布者:合明科技 ; 浏览次数:269

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文章来源:科工力量 ;作者:李进良教授

文章关键词导读:5G、通信基站、芯片波峰焊助焊剂


一、中国5G综合实力最强从何而来?

当今世界5G综合实力最强的是中国,这个最强的实力是怎么来的?最近为庆祝改革开放40年,国家及相关部门都发表了很多文章,我也想趁此对这一话题,就亲身经历进行探讨:移动通信自20世纪80年代诞生以来,经过四十多年的高速增长,已成为应用最为普及的信息通信技术,并已成为连接人类社会的基础信息网络,深刻地改变了人们的生活。


中国的公众移动通信1987年从“1G买入”起步,经历了“2G跟随”到“3G突破”迅速追赶上来。3G中的TD-SCDMA是我国移动通信业征程的转折点,从2009年1月7日3G给中国移动发放TD-SCDMA牌照以来,我国移动通信业沿着自主创新的TD-SCDMA十年奋斗所开辟的移动通信技术新航线,乘风破浪高歌猛进。


2013年底4G的TD-LTE同时给中国移动、中国电信、中国联通三大运营商发放牌照,我国移动通信产业才得以实现了“4G同步”的跨越。4G网络以前所未有的速度迅猛发展,建成全球最大的4G网络,350万座基站,超过了过去2G、3G时代的建站数,4G用户突破11.6亿户。在国内实现了城区、县城深度覆盖,乡镇和重点行政村、以及高铁、地铁、高速、景区等基本覆盖,这样基于4G的“新四大发明”才可以遍地开花。2017年5月“一带一路”沿线的20国留学生评选出了中国的“新四大发明”:扫码支付、共享单车、网购和高铁。的确“出门不用带钱包”、“市里单车随处跑”、“外卖很快送到家”、“高铁四通又八达”。这些新应用不仅改变了中国人的生活,也刷新了留学青年对中国的认识,这是他们最想带回其祖国的生活方式。TD-LTE在全球建设了100余张商用网络,这样就与FDD-LTE平分秋色了,在TD-LTE占据全球移动通信市场半壁江山的进程中,中国通信设备商完成了从跟随到引领的蜕变。


随着4G进入规模商用阶段,人们对更高性能移动通信的追求从未停止,为了应对未来爆炸性的移动数据流量增长、海量的设备连接、不断涌现的各类新业务和应用场景,2014年6月,中兴首提pre5G,这是中国首次提出引领概念,我国在TD-LTE积累的话语权在5G领域得到进一步加强。近年来中国在5G方面投入巨大,并提出了“5G领跑全球”的目标。而作为中国通信设备商二巨头,华为、中兴在全球5G领域扮演着越加重要角色。仅在2017年,华为、中兴就在5G领域取得了多项重要突破。


为什么中国移动通信在短短30年间会有如此令世人震惊的飞跃?这就需要回顾TD-SCDMA这一我国移动通信业征程的转折点了。


二、香山会议播下自主创新TD标准的种子

1997年国际电信联盟(ITU)征集3G无线传输方案时,我国于1998年1月召开了香山会议。这是中国确定3G候选技术策略的一次至关重要的会议。在此次会议上来自全国高校和研究院所的专家教授分别介绍了各自在3G技术研究方面的一些基础和观点,其中包括提出TD标准提案的信息产业部电信科学技术研究院——后来的大唐电信。该提案是电信研究院在其具有自主知识产权的SCDMA无线接入系统基础上,经过重大技术创新而提出的。


国际上1G、2G和3G中的两种标准都是频分双工(FDD)的,就像高速公路一样,有上行的路也有下行路,必须相距规定间隔的两个频段。当时人们认识到时分双工(TDD)体制有小区不能大于10公里、运动速度限于120公里/小时的局限性,仅用于数字无绳移动通信系统,而蜂窝公众移动通信系统所有两代都是频分双工(FDD)体制。


只有以李世鹤为首的一批海归学子深刻认识到TDD在频谱效率方面的优越性,大胆采用了智能天线、上行同步和软件无线电等大量具有自主知识产权的先进技术,综合开发成CDMA无线接入系统。由于上述3项技术的英文名称都有S开头,故定名为SCDMA。在SCDMA无线通信技术基础上进一步使TDD和码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)技术完美结合,独创性地提出了TD-SCDMA标准提案提交信息产业部香山会议讨论,当时参加会议的有二三十人,争论非常激烈,90%都持怀疑态度。国际标准从来都是外国人的天下,搞移动通信标准,成本非常高,难度非常大,我们国家没有这个先例,怀疑能否玩得起这个游戏?在争议声中,时任部科技委主任宋直元果断拍板:“中国发展移动通信事业不能永远靠国外的技术,总得有个第一次。第一次可能不会成功,但会留下宝贵的经验。我支持他们把TD提到国际上去。如果真失败了,我们也看作是一次胜利,一次中国人敢于创新的尝试,也为国家作出了贡献。”至此,香山会议为TD一锤定音。在信息产业部的大力支持下,于1998年6月30日截止那天向国际电信联盟(ITU)提交了TD提案,这是中国自有电信史的100多年以来破天荒第一次参与国际行动。今天国人回首重新审视,不能不由衷敬佩宋直元等老一辈的高瞻远瞩,胆识魄力,没有香山会议的正确决策,那么像周寰、李世鹤少数人的提案就会淹没在90%怀疑者的争议声中!


三、TD标准的技术优势

TD提案直面二年的多次会议考验,通过国际上对10种地面无线传输技术提案分析、比较、筛选、融合,过五关,斩六将,TD才从国际标准大战脱颖而出,被ITU正式批准为第三代移动通信空间接口标准。通过实践具有下列技术优势:


第一,采用TDD技术,它利用了语音通信的特点,当一方讲话时对方都是在听的,因此只用一个下行的路,上行的路是空闲的;还有互联网的特点,从网上下载的远远多于发给网上的,因此也是下行路忙,上行路闲;只要一个频段,按需分配上行或下行的时间。所以TD有它节约频谱的天然优势。

TD-SCDMA只需1.6MHz带宽;而FDD的cdma2000需要1.25×2MHz带宽,WCDMA需要5×2MHz;其话音频谱利用率比WCDMA高达2.5倍,数据频谱利用率甚至超过3倍;且无须成对频段,便于运营商获取。


第二,采用智能天线,可降低发射功率,减少多址干扰,提高系统容量;采用接力切换,可克服软切换大量占用资源的缺点;采用TDD,不要双工器,可简化射频电路,系统设备和手机成本较低。


第三,采用TDMA,更适合传输下行数据速率高于上行的非对称互联网业务,符合移动互联网发展方向。而WCDMA并不适合,不得不在后续R5版本中增加高速下行链路分组接入(HSDPA)。


第四,采用软件无线电,更易实现多制式基站和多模终端,系统易于升级换代,通过TD/GSM双模终端可适应二网一体化的要求。

同时,TD采取了一系列技术措施,在青岛海域组建了覆盖半径60公里的大区网,在上海磁悬浮铁路满足了400公里/小时高速列车上的通话要求;克服了TDD微区、慢速的局限性。这样TD不但能够大范围覆盖、高速移动和高速数据,适于独立组网,而且具有频谱效率高、适合非对称业务、性价比高、适于2G网络过渡和技术升级等突出优势。从而在公众移动通信领域探寻了一条新航线。


四、TD十年艰险长征路

TD-SCDMA从1998年6月30日向ITU递交提案到2009年1月7日发放牌照,历经了自主创新的十年艰险长征路。

如果不能集中全国力量,尽快开发出TD系统,就有可能像当时3G标准中的UP-DECT制式一样成了被束之高阁的纸面文章。由于获得国家领导吴邦国的高度重视与经费支持,大唐才得以开始研发,在TD产业联盟成立之前的5年实际是大唐一家在苦苦支撑起这个“民族”标准。


2002年10月,在发改委、科技部、信息产业部的大力推动下,由大唐等8家企业发起成立TD产业联盟,在联盟内部形成了专利共享、共同开发、协同组织的机制,有效解决了产业发展中所面临的知识产权、共有技术和测试平台建设等问题,降低了企业进入门槛,带动了更多企业进入TD产业领域,促进了产业链上下游企业的密切合作,从而加速了TD产业化的整体进程。


随着中国TD产品日益成熟,MTNet试验接近尾声,欧美利益集团不希望看到中国在高科技领域取得突破,在巨大的移动通信市场上成为他们的有力竞争对手。便不择手段趁TD发展的产业环境尚未成熟之机,采用各种阴谋诡计,勾结国内的腐败分子进行阻挠:


2005年遭遇了第一次危机:秘密建设WCDMA网,企图让TD“胎死腹中”。

2007年遭遇了第二次危机:北京奥运TD网建设受阻,几乎“夭折摇篮”。

2008年产生了第三次危机:发放三种3G牌照,导致:“与狼共舞”。


五、中国5G最强综合实力来之不易

21世纪头十年中国当代自主创新有神六、杂交水稻和TD三大标志。神六是航天领域的巨大系统工程,虽然技术上被国际利益集团封锁,可是一直受到国家的高度重视,集中了全国的人力、财力与物力在相对安定的环境专心致志进行研究、开发与生产。杂交水稻也是一项艰巨的生物工程,受到外界的干扰也较少;联合国粮农组织已将推广杂交水稻列为解决发展中国家粮食短缺问题的首选措施,并在全球累计推广播种50多亿亩,增产粮食5亿多吨,每年增产的粮食可多养活7千万人。


唯独TD从标准提出伊始就被国际利益集团围剿,就象红军长征那样,每前进一步,都会遇到前堵后追。为什么?因为TD开辟了移动通信技术的新航线,开恳了电子信息产业丰收的处女地,欧美利益集团不愿看到中国在高科技领域取得突破,成为他们的有力竞争对手,中国巨大的移动通信市场就像唐僧肉那样让他们垂涎若滴,因此,必欲置之死地而后快。“红军不怕远征难,万水千山只等闲”,TD后继者也能那样坚忍不拔,在这一系列飞跃认识的指导下及一系列举措的扶持下,在“与狼共舞”中逐渐成长,发展壮大,“更喜岷山千里雪,三军过后尽欢颜”,这必将为中国乃至世界的信息通信谱写辉煌的篇章,对促进全球信息化方面的作用将可与杂交水稻一样惠及百姓。


TD的确是一面镜子,十年艰险长征路,它映照出了一个国家十年中不同阶段对自主创新的决策能力、研发能力以及市场环境。作为一面镜子,绝不是TD十年存在的唯一意义,它的诞生和发展技术上具有开辟新航线,经济上具有开恳处女地的伟大意义,是中国四十年改革开放中坚持自主创新的一面旗帜,为中国5G最强综合实力打下了坚实的基础。

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