中國(guó)企業(yè)有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),不僅僅是基于TD方面的話語(yǔ)權(quán),在TD-SCDMA中對(duì)MIMO技術(shù)的掌握,使我們也達(dá)到了世界先進(jìn)水平.

  坐飛機(jī)可以上網(wǎng),會(huì)比在地面還便宜,因?yàn)轱w機(jī)與飛機(jī)之間可以形成一種非常廉價(jià)的寬帶網(wǎng)絡(luò).這是4G.

  互聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)、廣播網(wǎng)融為一體組成一個(gè)通播網(wǎng),無(wú)論使用什么終端,您都可享受高品質(zhì)的語(yǔ)音和視頻傳輸.這也是4G.

  除此之外,如今已見雛形的WiMAX,也被歸為4G的藍(lán)圖之中.

  依據(jù)既定的性能指標(biāo),關(guān)于4G的暢想有很多,商機(jī)也無(wú)限,如何去實(shí)現(xiàn)?標(biāo)準(zhǔn)未定之時(shí),對(duì)于產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)便出現(xiàn)各種猜想和預(yù)測(cè)……

  “移動(dòng)狀態(tài)下能達(dá)到100Mbps的傳輸速率,靜止?fàn)顟B(tài)下能夠?qū)崿F(xiàn)1Gbps的速率.”ITU(國(guó)際電信聯(lián)盟)正式定義了4G的性能標(biāo)準(zhǔn),但并未限定4G的技術(shù)路線.

  通過現(xiàn)有的3G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行技術(shù)過渡和延伸,還是選取在數(shù)據(jù)傳輸上具有先天優(yōu)勢(shì)的無(wú)線寬帶作為技術(shù)鋪墊?這似乎是放置在設(shè)備商面前的一個(gè)潘多拉之盒.

  4G標(biāo)準(zhǔn)逼近,魔盒或?qū)⒋蜷_.

  在2007年中國(guó)電信業(yè)發(fā)展與政策通報(bào)會(huì)上,信息產(chǎn)業(yè)部科技司副司長(zhǎng)張新生表示,2007年通信科技工作的主要思路之一就是做好4G國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)提案的各項(xiàng)準(zhǔn)備以及啟動(dòng)前的征集、遴選和論證工作.

  另一方面,國(guó)際上將在2008年開始4G標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)選工作,國(guó)際電聯(lián)將向全世界征求4G候選技術(shù)標(biāo)準(zhǔn).

  但此前,一場(chǎng)激烈的標(biāo)準(zhǔn)搶奪戰(zhàn)正將4G引入撲朔迷離的戰(zhàn)國(guó)時(shí)代.

  技術(shù)路線紛繁蕪雜

  四種4G定義究竟是殊途同歸還是分道揚(yáng)鑣?4G與我們即將觸摸到的3G有無(wú)關(guān)聯(lián),是否會(huì)取代3G?

  到目前為止,人們還沒有對(duì)4G通信進(jìn)行精確的定義.

  有人說4G通信的概念來自其他無(wú)線服務(wù)的技術(shù),從無(wú)線應(yīng)用協(xié)定、全球袖珍型無(wú)線服務(wù)到3G;有人說4G通信是個(gè)超越2010年以外的研究主題,4G通信是系統(tǒng)中的系統(tǒng),可利用各種不同的無(wú)線技術(shù).
  伴隨著各種暢想,國(guó)際上出現(xiàn)了關(guān)于4G的四大主流意見.

  ITU認(rèn)為,4G是基于IP協(xié)議的高速蜂窩移動(dòng)網(wǎng),從現(xiàn)有3G演進(jìn).與現(xiàn)有的移動(dòng)通信技術(shù)相比,4G的傳輸速度可提高1000倍,發(fā)射功率只有現(xiàn)在的1/10或1/100,不對(duì)其他設(shè)備構(gòu)成電磁干擾,支持手機(jī)互動(dòng)功能.

  來自4GMF的定義是:4G將不局限于電信行業(yè),還將廣泛用于交通、國(guó)防、醫(yī)療、金融等領(lǐng)域.4G技術(shù)的重點(diǎn)是融合無(wú)線接入技術(shù)、移動(dòng)技術(shù)和寬帶技術(shù)于一體.

  業(yè)界還有一種觀點(diǎn),4G是從WiMAX演進(jìn)而來的,是基于IP的能覆蓋廣大地區(qū)的移動(dòng)無(wú)線城域網(wǎng),主要用于移動(dòng)傳送高速數(shù)據(jù)而不是語(yǔ)音.它既是WiFi的競(jìng)爭(zhēng)者,又是XDSL技術(shù)的無(wú)線替代技術(shù),構(gòu)成支持高速移動(dòng)和實(shí)時(shí)在線的公共無(wú)線寬帶接入網(wǎng).

  最后,4G有望集成不同模式的無(wú)線通信——從無(wú)線局域網(wǎng)和藍(lán)牙等室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)、蜂窩信號(hào)、廣播電視到衛(wèi)星通信,移動(dòng)用戶可以自由地從一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)漫游到另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn).

  以上四種4G定義究竟是殊途同歸還是分道揚(yáng)鑣?多年跟蹤研究未來移動(dòng)通信技術(shù)的北京郵電大學(xué)教授袁超偉認(rèn)為,4G將沿著兩個(gè)方向發(fā)展:一個(gè)方向是無(wú)線的寬帶化,另一個(gè)就是寬帶的無(wú)線化.隨著移動(dòng)通信技術(shù)向4G演進(jìn),趨勢(shì)將是不同的無(wú)線技術(shù)在NGN架構(gòu)下融合、共存,發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì),形成多層次的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境.

  而此時(shí),大家更為關(guān)心的一個(gè)問題是,4G與我們即將觸摸到的3G有無(wú)關(guān)聯(lián),是否會(huì)取代3G?

  “4G取代3G是通信發(fā)展的必然趨勢(shì).不過從網(wǎng)絡(luò)的平滑演進(jìn)方面來說,3G是必不可少的一個(gè)階段.”袁超偉認(rèn)為,目前2G的系統(tǒng)從接入網(wǎng)到核心網(wǎng)大都是電路型的,而未來的4G系統(tǒng)則是從接入到核心網(wǎng)一體化的全I(xiàn)P結(jié)構(gòu).從一個(gè)完全電路型的系統(tǒng)演變?yōu)橐粋€(gè)基于分組的全I(xiàn)P結(jié)構(gòu)的系統(tǒng),是一個(gè)臺(tái)階式的躍變,3G系統(tǒng)在這中間可以起到承上啟下的樞紐作用.

  “其實(shí),在制定標(biāo)準(zhǔn)時(shí),人們就已認(rèn)識(shí)到3G有其不足,要真正實(shí)現(xiàn)移動(dòng)寬帶因特網(wǎng)的夢(mèng)想還要繼續(xù)發(fā)展.所以,3GPP后來開始發(fā)展LTE(自WCDMA演進(jìn)的4G技術(shù)),要求在2010年達(dá)到這個(gè)目標(biāo).此后將出現(xiàn)新一輪的競(jìng)爭(zhēng),一方面是3G技術(shù)與帶有4G特征的移動(dòng)寬帶技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng),另一方面則是3G不同標(biāo)準(zhǔn)之間的競(jìng)爭(zhēng).”未來移動(dòng)通信論壇相關(guān)人士告訴記者.

  國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的四種可能

  在標(biāo)準(zhǔn)的形成過程中,獨(dú)木難成林.這意味著有相似技術(shù)背景的企業(yè)往往需要捆在一起形成合力.

  與3G標(biāo)準(zhǔn)一樣,4G標(biāo)準(zhǔn)牽涉到運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備商和終端廠商等一系列產(chǎn)業(yè)鏈,因此是電信業(yè)最重要的較量.

  在3G走向商用的同時(shí),國(guó)外有關(guān)4G的研究已經(jīng)小有成果.歐盟、日本、韓國(guó)都啟動(dòng)了相關(guān)計(jì)劃,三星、西門子、摩托羅拉等企業(yè)以及運(yùn)營(yíng)商N(yùn)TT DoCoMo都在研究方面相對(duì)領(lǐng)先.據(jù)美國(guó)專利和商標(biāo)局統(tǒng)計(jì),自2002年以來,有關(guān)4G技術(shù)方面的專利申請(qǐng)數(shù)量以每年500%的速度增加.預(yù)計(jì)到2010年,全球?qū)⒂薪?萬(wàn)項(xiàng)4G技術(shù)專利.

  水清木華電信研究總監(jiān)沈子信分析說:“對(duì)于4G標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)的研究,現(xiàn)階段主要有兩個(gè)思路.一是從3G/E3G直接演進(jìn),二是從WiMAX方向進(jìn)行演進(jìn).而基于3G的CDMA、WCDMA、TD-SCDMA幾個(gè)分支,又將分別演繹出三類4G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn).因此,4G的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)將會(huì)出現(xiàn)四種可能.”

  他的分析有著現(xiàn)實(shí)的反映.以北電、高通、愛立信為主的通信巨頭,正以自身技術(shù)優(yōu)勢(shì)為起點(diǎn),搶占4G標(biāo)準(zhǔn)的先發(fā)優(yōu)勢(shì).

  最早放棄3G直接轉(zhuǎn)投WiMAX的北電,如今已是鋒芒畢露.2007年3月初,北電攜手Kyocera Wireless和Runcom,成功完成了業(yè)界首個(gè)采用創(chuàng)新的WiMAX天線技術(shù)在多廠商環(huán)境下進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)MIMO呼叫.OFDM-MIMO不僅是WiMAX的核心技術(shù),而且是所有4G解決方案的基礎(chǔ).這鞏固了北電在OFDM-MIMO領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位.

  在以WiMAX為基礎(chǔ)發(fā)展4G的陣營(yíng)中,并不只有北電.在2007年3月舉辦的3GSM大會(huì)上,Sprint的4G無(wú)線寬帶伙伴——三星、英特爾、摩托羅拉和諾基亞聯(lián)合打出共同支持WiMAX的口號(hào),并競(jìng)相演示了“類4G”應(yīng)用場(chǎng)景.

  WiMAX陣容強(qiáng)大,最主要的是,商用已初見端倪.而一種標(biāo)準(zhǔn)的領(lǐng)先形成,無(wú)疑將給競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手造成巨大壓力.

  在通往4G的行程中,愛立信急轉(zhuǎn)掉頭,根據(jù)自身優(yōu)勢(shì)進(jìn)行量體裁衣.近日,愛立信戰(zhàn)略和業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理邁克爾·佩爾森表示:愛立信已停止WiMAX開發(fā),將集中全力開發(fā)面向4G的LTE.

  高通與愛立信有同樣打算.近日訪華時(shí),高通CDMA技術(shù)集團(tuán)副總裁克里斯蒂安諾·阿蒙高調(diào)宣稱:“CDMA在目前新版本中的試驗(yàn)速率已遠(yuǎn)超WiMAX這種號(hào)稱4G的技術(shù).”而早在2005年8月11日,高通公司就曾以6億美元收購(gòu)了獲近300項(xiàng)OFDM技術(shù)專利的Flarion技術(shù)公司.

  在標(biāo)準(zhǔn)的形成過程中,獨(dú)木難成林.這意味著有相似技術(shù)背景的企業(yè)往往需要捆在一起形成合力.

  “同樣在WCDMA領(lǐng)域有著主導(dǎo)權(quán)的諾基亞和阿爾卡特最有可能與愛立信抱團(tuán)提出LTE方面的標(biāo)準(zhǔn);三星和北電可能合作推進(jìn)WiMAX標(biāo)準(zhǔn)制定;而高通、摩托羅拉則有可能提出基于CDMA的4G標(biāo)準(zhǔn).”沈子信認(rèn)為.盡管如此,也不排除一個(gè)企業(yè)參與多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)制定的可能,如同摩托羅拉和諾基亞在WiMAX陣營(yíng)中的積極表現(xiàn).

  而對(duì)于基于TD-SCDMA的4G標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn),沈子信認(rèn)為:“中國(guó)企業(yè)有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),不僅僅是基于TD方面的話語(yǔ)權(quán),在TD-SCDMA中對(duì)于MIMO技術(shù)的掌握,使我們也達(dá)到了世界先進(jìn)水平.”

  中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)萌芽

  4G將由以科研機(jī)構(gòu)為主導(dǎo)轉(zhuǎn)向以企業(yè)為主導(dǎo)的研發(fā)趨勢(shì).而后者的積極進(jìn)入將為標(biāo)準(zhǔn)的提出和商用奠定良好的基礎(chǔ).

  中國(guó)要做怎樣的4G?隨著國(guó)家相關(guān)重大項(xiàng)目的成功驗(yàn)收,答案日益具像化.

  早在2001年,863計(jì)劃就啟動(dòng)了面向后三代/四代(B3G/4G)移動(dòng)通信發(fā)展的重大研究計(jì)劃——未來通用無(wú)線環(huán)境研究計(jì)劃(FuTURE計(jì)劃).1月28日,在上海工程技術(shù)大學(xué)正式對(duì)外開放的4G外場(chǎng)試驗(yàn)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng),人們感受了4G時(shí)代的便捷生活,FuTURE計(jì)劃的關(guān)鍵一步——上海4G實(shí)驗(yàn)網(wǎng)成功通過國(guó)家驗(yàn)收.

  FuTURE項(xiàng)目總體組組長(zhǎng)、東南大學(xué)移動(dòng)通信國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、未來移動(dòng)通信論壇秘書長(zhǎng)尤肖虎說:“FuTURE計(jì)劃為3G未來演進(jìn),特別是為TD-SCDMA-LTE技術(shù)做了很多的技術(shù)支持.目前取得的技術(shù)成果中有40%可與TD-SCDMA的技術(shù)演進(jìn)相結(jié)合,所以也將帶動(dòng)TD-SCDMA向B3G/4G演進(jìn).”他透露:“目前,中興、華為、大唐都在做這些開發(fā),預(yù)計(jì)在2010年,可把LTE的產(chǎn)品推向市場(chǎng)并投入使用.”
  據(jù)了解,在標(biāo)準(zhǔn)化方面,中國(guó)4G項(xiàng)目組向國(guó)際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化組織提交了百余項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)提案.項(xiàng)目組還需要通過與企業(yè)和運(yùn)營(yíng)商的合作,參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)爭(zhēng).“不排除與國(guó)際上的一些方案形成融合型標(biāo)準(zhǔn)化提案.”尤肖虎告訴記者:“2008年,4G的標(biāo)準(zhǔn)化將會(huì)得到實(shí)質(zhì)性的推進(jìn).”

  對(duì)于中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的提出,北京郵電大學(xué)教授袁超偉認(rèn)為:“為了保證未來我國(guó)4G標(biāo)準(zhǔn)在國(guó)際上的影響力,最好還是盡量遵循ITU的發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)和演進(jìn)路線.”

  在我國(guó),前沿技術(shù)的跟蹤目前主要還是以科研機(jī)構(gòu)為主導(dǎo),企業(yè)以參與和配合的形式出現(xiàn).在我國(guó)4G領(lǐng)域有著發(fā)言權(quán)的“學(xué)院派”代表——北京郵電大學(xué)最近有搶眼表現(xiàn).日前,多內(nèi)核數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)芯片和無(wú)線通信方案供應(yīng)商PicoChip設(shè)計(jì)有限公司宣布,與北京郵電大學(xué)達(dá)成研發(fā)合作協(xié)議,共同在下一代無(wú)線空中接口領(lǐng)域展開研究合作.據(jù)透露,他們的合作計(jì)劃將針對(duì)WiMAX、UMTS-LTE、802.16m和UMB等幾項(xiàng)技術(shù)展開,通過PicoChip的多內(nèi)核數(shù)字信號(hào)處理器平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)軟件無(wú)線電,為這些標(biāo)準(zhǔn)提供快捷、高性價(jià)比的實(shí)現(xiàn)方案.“這意味著北郵將在4G研究方面向WiMAX領(lǐng)域拓展.”沈子信表示.

  但同時(shí),有跡象表明,以企業(yè)為主導(dǎo)制定標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)代即將來臨.

  日前,有消息表明,華為、中興可能積極參與下一代標(biāo)準(zhǔn)的制定,并組建4G標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟.而與國(guó)際企業(yè)在4G方面的高調(diào)進(jìn)軍形成鮮明對(duì)比的是,包括中興、華為在內(nèi)的國(guó)內(nèi)企業(yè)卻顯得比較低調(diào).它們表示一直在跟進(jìn)4G的研發(fā),對(duì)國(guó)際上的幾個(gè)主流標(biāo)準(zhǔn)早在2001年就有跟蹤,但拒絕透露內(nèi)情.“4G將由以科研機(jī)構(gòu)為主導(dǎo)轉(zhuǎn)向以企業(yè)為主導(dǎo)的研發(fā)模式,而后者的積極進(jìn)入將為標(biāo)準(zhǔn)的提出和商用奠定良好的基礎(chǔ).”袁超偉說.

  鏈接一 第四代移動(dòng)通信

  以技術(shù)層面來看,第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)主要是以CDMA為核心技術(shù),第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)技術(shù)則以O(shè)FDM最受矚目,特別是有不少專家學(xué)者針對(duì)OFDM技術(shù)在移動(dòng)通信技術(shù)上的應(yīng)用,提出了相關(guān)的理論基礎(chǔ).例如無(wú)線區(qū)域環(huán)路(WLL)、數(shù)字音訊廣播(DAB)等,在未來都將采用OFDM技術(shù).

  下一代移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(如圖所示)中,核心網(wǎng)絡(luò)不專門用作移動(dòng)通信,而是作為一種統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò),支持有線及無(wú)線的接入.

  預(yù)計(jì)3G以后移動(dòng)通信的主流技術(shù)將是OFDM技術(shù).

  鏈接二 關(guān)于OFDM

  OFDM(正交頻分復(fù)用技術(shù),Orthogonal Frequency Division Multiplexer)采用一種不連續(xù)的多音調(diào)技術(shù),將被稱為載波的不同頻率中的大量信號(hào)合并成單一的信號(hào),從而完成信號(hào)傳送.由于這種技術(shù)具有在雜波干擾下傳送信號(hào)的能力,因此常常會(huì)被利用在容易受外界干擾或者抵抗外界干擾能力較差的傳輸介質(zhì)中.

  目前,OFDM技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于廣播式的音頻和視頻領(lǐng)域和民用通信系統(tǒng)中,其主要的應(yīng)用包括:非對(duì)稱的數(shù)字用戶環(huán)路(ADSL)、ETSI標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字音頻廣播(DAB)、數(shù)字視頻廣播(DVB)、高清晰度電視(HDTV)、無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)等.