首次回顾：中国TD芯片15年历程
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首次回顾：中国TD芯片15年历程
编者按：　　4G已经登台，可谁知当年3G的艰辛和教训！4G TD-LTE能否打破TD-SCDMA仅在国内“开花”的困局，达到燎原之势？更严格的技术要求，国内的手机厂商又能否紧紧跟上发展的步伐......
　　从TD-SCDMA到，由我国自主标准推动的TD产业已走过了15年的曲折历程。如果说这是一部折射中国谋求在国际电信业话语权的决心和信心、表明以自主创新的TD-SCDMA技术作为3G发展重大战略的雄心和决心的&交响乐&，那芯片必然是其中的&弦乐器&。它与TD &交响乐&一起跌宕起伏，上演了一出激昂交错的乐章。本文引用地址：
　　发端：TD-SCDMA成芯片练兵场
　　经过TD-SCDMA产业发展的培育洗礼以及3G市场竞争的历练，我国芯片产业逐步发展壮大，芯片这一制约TD-SCDMA发展的瓶颈问题也基本得到了根本解决。
　　从最初TD-SCDMA标准推出，到获得国际电信联盟确定为3G通信标准，再到3G牌照的发放，TD-SCDMA为中国在3G通信时代奏出了&自主&最强音，一改过去我国没有自己的2G标准、受制于欧洲标准GSM和美国标准CDMA的被动局面。而这一自主标准的创立为国内芯片企业提供了千载难逢的从产品、人才、技术全面累积的机遇，为其后续的演进打下了伏笔。联发科技中国区总经理章维力表示，TD-SCDMA是中国自有知识产权的3G通信标准，这给中国芯片企业带来了特殊的发展机遇。
　　但在TD-SCDMA产业发展初期，芯片可谓整个产业链中最薄弱的环节。因为终端芯片的开发技术复杂、研发成本高昂，受技术标准、技术指标、频谱规划等方面的影响非常大。国内芯片企业虽然找到了新的发力点，但其发展还需要产业环境这一&土壤&的培育。
　　章维力指出：&在芯片设计初期，产业环境的搭建和网络设备实验室的环境尽快成熟是芯片成熟的前提。另外，芯片的发展离不开产业环境的成熟，很多技术标准和方向应及早确定，有利于芯片规格的早日确定和加快芯片的成熟。同时，运营商的引导对于产业化的规模扩大非常重要，运营商规模化采购会带动终端进而带动芯片产业的规模化发展。&
　　从当时芯片技术层面来说，一方面，TD-SCDMA芯片性能相对较弱，参与企业的经验积累相对不足，因而对另两个3G标准WCDMA、CDMA2000而言，TD-SCDMA芯片的成熟度和硬件指标都相对欠缺。另一方面，当时中国移动要求所有的TD-SCDMA都必须向下兼容GSM/EDGE网络，这对芯片集成度要求更高。此外，由于TD-SCDMA技术、设备、终端等因素以及商业模式和市场需求的影响，3G牌照发放晚于预期，这让望眼欲穿的芯片企业尝到了苦涩的滋味，核心企业之一凯明就此倒闭，其他企业也在勉力支撑。
　　但&守得晴开见月明&，自2009年3G牌照发放后，在中国移动的强力推动下，经过产业链各环节企业的共同攻坚，TD-SCDMA网络的建设和优化基本完善。经过TD-SCDMA产业发展的培育洗礼以及3G市场竞争的历练，我国芯片产业逐步发展壮大，芯片这一制约TD-SCDMA发展的瓶颈问题也基本得到了根本解决。2009年11月开始，TD-SCDMA终端市场呈现爆发式增长，使得芯片市场也日益活跃。一方面是展讯、联芯科技、T3G等核心TD-SCDMA芯片企业纷纷交出漂亮的成绩单，另一方面是诸多芯片巨头相继加入TD-SCDMA芯片市场，Marvell、高通等原本持观望态度的芯片巨头也开始看好并布局这块市场，从根本上盘活了此前一直在等待&救赎&的TD-SCDMA芯片市场。2010年上半年，三大TD-SCDMA芯片厂商总体出货量已经超过两千万片，带动了整体TD-SCDMA芯片和终端的成本下降。
　　行进：大发展引发新挑战
　　目前终端芯片正在朝着大规模商业化发展，大部分芯片厂商开发的芯片也都已接近大规模商业化的水平，目前面临的问题主要体现在多模环境下的性能、功耗和稳定性方面。
　　在3G时代，虽然国内努力想把TD-SCDMA标准推广到海外，但困难重重。此外，其在国内的部署、推广与预期目标还有一定的差距。着眼于现状及国际上风起云涌的通信技术演进潮，为保证TD-SCDMA长期可持续发展，我国研究提出了TD-SCDMA后续演进技术TD-LTE，并努力主导推动其成为4G国际标准。2012年1月TD-LTE正式成为4G国际标准，不仅有利于TD-LTE技术在全球的进一步推广，也为中国引领移动通信产业的发展带来全新的重要机遇。
　　但在发展TD-LTE对也要吸取在3G时代的经验教训。在推进TD产业化进程中发挥重要作用的TD产业联盟秘书长杨骅就指出，移动通信发展规律是应用一代，同时再研发一代，所以是不断持续研发的过程。TD-LTE发展依托TD-SCDMA产业的发展，两者互为协调发展。在TD-SCDMA上由于已经形成了产业化的阵营，为TD-LTE的发展奠定了基石。我们应抓紧启动TD-LTE标准，使之与国际整个4G启动的时间点相吻合。同时，通过广泛开展国际合作的方式进行产业化推广，通过融合的方式来共同推动TD-LTE发展。
　　近年来，随着中国移动大规模推进TD-LTE网络建设，以我国为主导的TD-LTE产业链进入了快车道，不仅在国内发展如火如荼，在国外也在星火燎原，一扫TD-SCDMA仅在国内&开花&的困境。&TD-LTE真正实现了在全世界各地都有采纳，无论是在欧洲、美国，还是亚洲其他国家，这表明TD-LTE这种技术形态受到了很大肯定。TD-LTE完全走出了国门，这是一个很大的进步。&Marvell移动产品总监张路表示。
　　LTE虽然&看上去很美&，但由于中国移动由于要考虑向下兼容及加强海内外部署的需要，对TD-LTE芯片也提出了多模多频等诸多挑战。
　　章维力指出，一方面中国市场对于TD-LTE手机提出了更复杂的技术要求，因为在中国要考虑5模，欧美大部分地区只要3模就可以，多模带来了更高的技术要求和挑战。另一方面，相较于LTE FDD，TD-LTE与其他制式的互操作更有技术难点，因此TD-LTE多模芯片的成熟要晚于LTE FDD。
　　同时，芯片也要考虑如何跨过集成度、成本&关&。&由于4G网络需要与2G、3G网络共存，芯片要支持不同模式和频段，对于终端设计也提出了很大的挑战和更多议题，例如怎样去简化高度集成复杂的射频、以更少的器件支持更多的频段、怎样把频谱规划得更好以及如何降低终端的成本等。除芯片外，诸如射频、滤波器、放大器等其他配件也需要实现更高的集成度，以减少元器件数，这也提出了比以往2G、3G终端更高的要求。&张路表示。
　　但从整体来说，TD-LTE的成熟度已远远超过了TD-SCDMA网络当年刚刚开始部署时的成熟度。张路表示：&在芯片的成熟度和手机形态的繁荣程度上，TD-LTE都要强很多。&章维力也指出，目前TD-LTE终端芯片正在朝着大规模商业化发展，大部分芯片厂商开发的芯片也都已接近大规模商业化的水平。目前面临的问题主要体现在多模环境下的性能、功耗和稳定性方面，这要靠不断的技术进步和优化来提升。
　　未来：后续整合塑造新格局
　　因为具备成本和快速市场响应的优势，未来的竞争格局将发生较大变化，中国芯片厂商将快速崛起，尤其在4G中低端市场更将领先于欧美芯片厂商。
　　TD-LTE效应持续发酵，在打开一片&自留地&的同时，也带来了新的裂变。一方面，在TD-LTE芯片市场上，高通、英特尔、Marvell、博通等巨头争相布局，同时一些新面孔也浮出水面，将对未来市场格局产生深刻影响。另一方面，经过这几轮的潮起潮落，企业阵营也&沧桑了容颜&，有的被拆分，有的已转型，有的成烟花。同时，新一轮的整合也在持续，最近LTE阵营中国内实力派展讯和锐迪科先后被紫光集团收购，或将对LTE产业引发一系列连锁反应。张路对此表示，今后会有更多厂商进入LTE芯片市场，但未来市场也会有更多的整合，每家公司的产品定位都会发生变化。
　　目前，全球有超过17家芯片企业投入LTE终端芯片的开发，大大高于2G和3G时代的数量，这表明全球终端芯片产业高度看好未来4G的市场发展前景。面临市场上的新老交锋，对尚在这一市场上拼杀的芯片厂商提出了全方位的要求。&伴随市场更新换代的速度越来越快，综合实力的掌握将成为在这一市场长久立足的根本，这包括对无线技术、高性能应用处理器的掌握、软硬件整合能力、高性能SoC、全球化客户服务体系的建立等。&章维力分析说。
　　从目前市场格局来看，高通已推出支持全球所有移动通信制式以及超过40个频段的LTE终端芯片及解决方案，居世界领先地位。我国海思也已经推出支持5模的LTE终端芯片，展讯、联芯、中星微电子的多模芯片也已经达到商用化水平，应当说我国LTE芯片产业已经在TD-SCDMA的基础上向前迈出了一大步，是支持我国LTE产业发展的重要力量。与此同时，我们也应当看到，我国LTE芯片产业与国际领先水平还存在着很大的差距，我国芯片企业在技术水平和成熟程度方面还有待进一步提高，在我国4G网络大规模商用之前应着力将技术水平和成熟程度提高到一个新的水平。
　　联芯科技副总裁刘积堂对国内芯片企业未来的表现很有信心，他认为：&因为具备成本和快速市场响应的优势，未来的竞争格局将发生较大变化，中国芯片厂商将快速崛起，尤其在4G中低端市场更将领先于欧美芯片厂商。同时，中国的LTE芯片也一定会利用通信全球化的趋势，实现&中国芯&全球化。&联芯科技副总裁刘积堂对国内芯片企业未来的表现很有信心。
　　当然在这一过程中，国内芯片企业仍会面临很多问题。刘积堂提到，比如如何进一步降低产品成本、如何平衡投入和产出等问题。要解决好这些问题，中国LTE芯片厂商需要一方面加强技术积累和专利积累，另一方面加强对市场的理解和控制能力，这样才有机会成长为全球化的国际大公司。&坚持循序渐进增强核心竞争能力，以战养战，假以时日，坚持5~10年，一定能够打破国际巨头的资金和技术积累优势，并确立中国芯片产业在国际市场领先地位。&刘积堂进一步指出，&在这一过程中，国家继续坚持对自主知识产权的TD-SCDMA技术以及TD-LTE的产业支持是必不可少的。&
　　对于LTE的后续演进，芯片厂商也在集结发力。章维力指出，联发科技会密切观察和参与LTE-A技术标准的制定，跟随运营商在LTE-A技术演进的步伐。在研发方面，芯片厂商应该做好无线技术方面的准备，同时也要对超宽带无线技术对手机整体系统芯片带来的挑战有所准备。
　　&LTE-A的优势在于可以更好地利用频谱，提高下行上行速率，提供给消费者更好的体验;对于运营商来说，在相同带宽的情况下，LTE-A可以更好地把零散的频谱整合起来，提高频谱的使用效率。但由于中国TD-LTE网络的频谱较宽，LTE-A的整合优势在中国体现不出来。&张路提到，&LTE-A明年就会在北美和欧洲开始商用，Marvell已经着手在做LTE-A的研发。&
　　企业观点
　　联发科技中国区总经理章维力
　　4G SoC将于明年下半年量产
　　从TD-SCDMA到TD-LTE，TD标准更加国际化，除中国有TD-LTE产业应用外，其他国家和地区也有TD-LTE的网络部署计划，TD产业将在全球范围内迎来更大的市场。全球芯片公司都在参与的研发，会给整个行业带来更高的质量和水平。
　　联发科技今年年底即将推出的LTE modem会同时支持LTE FDD与TD-LTE，明年上半年，基于四核或八核AP+4G Modem解决方案将进入量产，最终4G SoC将于明年下半年量产。
　　联发科技最大的市场是新兴市场，尤其在大陆市场我们着力最深，但我们在技术上已可服务于包括美国在内的国际市场，我们会根据运营商与客户的产品规划与进度，在4G时代加大对国际市场的规划力度。联发科技的产品向来追求高性价比，我们希望4G产品可以往中高端走，甚至在高端产品也有布局。同时，我们也不断做成本优化，推动4G产品在大众市场的普及。
　　联芯科技副总裁刘积堂
　　国内芯片厂商综合性价比占优
　　通信芯片当前的一个重要技术发展趋势是随着智能终端市场的快速扩张，基带芯片更加注重集成强大的计算处理能力和多媒体处理能力，要想在此趋势下取得优势地位，国内公司需要突破多模通信技术积累、巨额研发资金投入、领先芯片设计工艺掌握、品牌的培育、操作系统技术把握、多媒体应用技术创新等多重关口。
　　中国芯片厂商已经开始4G产品布局，对比传统的国际芯片大厂，我们在性能、功耗、成本的综合性价比方面拥有优势。进入4G LTE时代，专利分布更加均匀，尤其TD-LTE是中国主导的4G网络制式，中国高科技企业在4G时代拥有更多的产业主导权，这必将进一步推动中国通信产业的发展。
　　联芯一方面正在积极跟进中国移动的VoLTE战略，在2013年第四季度参加中国移动的VoLTE测试，明年VoLTE终端将可以面向商用。另一方面，在实验室LTE FDD测试已经取得了较大的进展，并且已经完成一轮在香港进行的现网测试，进展比较顺利，5模LTE产品早已列入联芯科技LTE演进规划中。明年联芯科技将推出全模SoC智能手机芯片，完整覆盖TD-LTE/LTE FDD/TD-SCDMA/WCDMA/GGE 5模，采用28nm工艺，将助力终端客户实现从3G到支持全球LTE的4G制式的无缝迁移，进一步迈向全球市场。
　　Marvell移动产品总监张路
　　需在规模更大的现网里磨练
　　GSA机构最新数据显示，目前在全球83个国家已有222张LTE商用网络，其中大部分是LTE FDD商用网络，TD-LTE商用网络为23张。目前，TD-LTE主要还是以单模的方式部署，而LTE FDD已经有两年在现网里部署终端形态的经验。最近一年，TD-LTE网络的部署无论是在仪器仪表的测试还是现网的测试方面，进步都非常大。但在更大规模的现网里测试，还需要更多的时间。就芯片环节而言，其差距主要体现在实际应用方面。
　　除芯片外，TD-LTE在整个系统的稳定性还要经受大规模部署和使用的检验，在现网的部署和组网时，还需要不断优化。如我们所知，即使像GSM和WCDMA这样相对成熟的网络，在部署多年后还在不断优化。从这个角度说，TD-LTE才刚刚开始，还是在小规模去做测试。在实际应用过程中还会有新的情况出现，例如，TD-LTE网络怎样与TD-SCDMA、GSM或是WCDMA网络互操作，以及怎样实现全球跨制式的连接、漫游，这些情况仅仅在理论的标准上考虑是不够的，还需要在规模更大的现网里磨练。因此，TD-LTE的成熟还需要整个产业链的共同努力，无论是在网络部署、还是在终端和芯片的设计方面。
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微信公众号一TD-SCDMA向TD-LTE演进升级方案--《电信技术》2012年07期
TD-SCDMA向TD-LTE演进升级方案
【摘要】：正1概述共模演进是指利用现网TD-SCDMA的站点和设备,通过软件升级及简单的工程改造即可实现TD-LTE覆盖,从而达到不用新建站点,不用新增设备,以最小的成本实现TD-LTE覆盖的目的。
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：TN929.533【正文快照】：
1概述共模演进是指利用现网TD-SCDMA的站点和设备,通过软件升级及简单的工程改造即可实现TD-LTE覆盖,从而达到不用新建站点,不用新增设备,以最小的成本实现TD-LTE覆盖的目的。作为TD-SCDMA及TD-LTE网络发展的重要方向,中国移动一直在积极探索现网如何更好地演进到TD-LTE。华
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TD-LTE（Time Division Long Term Evolution，分时长期演进）
　　TD-LTE是基于长期演进技术（LTE）的一种通讯技术与标准，属于LTE的一个分支。该技术由、、大唐电信、、、、、等业者共同开发。
　　TD-LTE也叫LTE TDD，即指时分双工（Time-division duplex），LTE更加普遍使用的是即频分双工（Frequency-division duplex）。值得注意的是，中国媒体普遍将TD-LTE宣传为中国国产标准，事实上其技术属于LTE（长期演进技术）。正因为都是LTE的分支，TD-LTE 与LTE FDD在总体上的差异并不大。而中国政府和企业是TD-LTE的主要推动者。
　　LTE和其衍生的TD-LTE在商业上一般被宣传为4G，不过家族中唯一受国际电信联盟认可的第四代移动通信技术为LTE的升级版即LTE Advanced（另一4G标准是IEEE家族的WiMAX-Advanced）。相应的，TD-LTE的升级版叫做TD-LTE Advanced。
　　TDD-LTE的频率分配因国家而异。美国一个在建的TDD-LTE系统使用了MHz的band 41频率资源。中国也将band 41分配给了TDD-LTE。另外，中国还将band 39（MHz）分配给TDD-LTE使用。在英国，一个商用TDD-LTE网络使用了了3.5/3.6GHz（band 42,43）频段。
　　对于WiMax运营商来说，TDD-LTE是很好的网络替代和升级技术。
　　TD-LTE项目于日，TD-LTE是LTE技术中的TDD模式，是标准的长期演进。日下午5时，在2012年无线电通信全会全体会议上，正式审议通过将LTE-Advanced和WirelessMAN-Advanced(802.16m)技术规范确立为IMT-Advanced(俗称“”)，中国主导制定的TD-LTE-Advanced同时成为IMT-Advanced。
　　LTE也被通俗地称为3．9G，具有100Mbit/s的峰值数据下载能力，被视作从3G向4G演进的主流技术。LTE是一个高数据率、低时延和基于全分组的移动通信系统，具体的目标主要包括以下内容。
　　①实现灵活的频谱带宽配置，支持1．25～20MHz的可变带宽。
　　②在数据速率和频谱利用率方面，实现下行峰值速率100Mbit/s，上行峰值速率50Mbit/s；频谱利用率为HSPA的2～4倍，用户平均吞吐量为HSPA的2～4倍。
　　③提高小区边缘传输速率，改善用户在小区边缘的业务体验，增强3GPPLTE系统的覆盖性能。
　　④用户面内部(单向)延迟小于5ms，控制平面从睡眠状态到激活状态的迁移时间低于50ms，用户设备(UE，UserEquipment)从待机状态到开始传输数据，时延不超过lOOms(不包括下行寻呼时延)。
　　⑤支持增强型的多媒体广播和组播业务(，Multimedia Broadcast Multicast Service)。
　　⑥降低建网成本，实现低成本演进。
　　⑦取消电路交换(CS，Circuit Switching)域，采用基于全分组的包交换，CS域业务在分组交换(PS，Packet Switching)域实现，语音部分由网络电话(，Voiceover Intemet Protocol)实现。
　　⑧实现合理的终端复杂度，降低终端成本并延长待机时间。
　　⑨实现与3G和其他通信系统的共存。
　　TD-LTE是TDD版本的LTE技术，长期演进(FDD．LTE，FDD-Long Term Evolution)是FDD版本的LTE技术。TDD和FDD的差别就是TDD采用的是不对称频率的时分双工方式，而FDD是采用对称频率的频分双工方式。TD-LTE是我国拥有核心的国际标准，是的后续演进技术，是一种专门为移动高宽带应用而设计的无线通信标准，沿用了TD-SCDMA的帧结构。
　　TD-SCDMA向LTE的演进路线为，首先是在TD-SCDMA的基础上采用单载波的，速率达到2．8Mbit/s，而后采用多载波的，速率达到7．2Mbit/s；接着到HSPA+阶段，速率将超过10Mbit/s，并继续逐步提高它的上行接入能力，最后从HSPA+演进到TD-LTE。TD-LTE的技术优势体现在速率、时延和频谱利用率等多个领域，使得运营商能够在有限的频谱带宽资源上具备更强大的业务提供能力。另外，在TD-LTE的标准化过程中，还要考虑和TD-SCDMA的共存性要求。
　　LTE系统定义了频分双工(FDD)和时分双工(TDD)两种双工方式。FDD是指在对称的频率信道上接收和发送数据，通过保护频段分离发送和接收信道的方式。TDD是指通过时间分离发送和接收信道，发送和接收使用同一载波频率不同时隙的方式。时间资源在两个方向上进行分配，因此基站和移动台必须协同一致进行工作。
　　TDD方式和FDD方式相比有一些独特的技术特点：能灵活配置频率，利用FDD系统不易使用的零散频段；不需要对称使用频率，频谱利用率高；具有上下行信道互易性，能够更好地采用传输预处理技术，如预RAKE技术、联合传输(JT)技术、智能天线技术等，能有效地降低的处理复杂性。
　　但是，TDD双工方式相比较于FDD，也存在明显的不足：TDD方式的时间资源在两个方向上进行分配，因此基站和移动台必须协同一致进行工作，对于同步要求高，系统较FDD复杂；TDD系统上行受限，因此TDD基站的覆盖范围明显小于FDD基站；TDD系统收发信道同频，无法进行干扰隔离，系统内和系统问存在干扰；另外，TDD对高速运动物体的支持性不够。
高峰，高泽华，丰雷等编著.TD-LTE技术标准与实践.人民邮电出版社,2011.11.
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