第四代移动通信系统（TD-LTE）关键技术与应用

2016-01-27 10:02:48

一、基本情况

奖励种类：国家科技进步奖（特等奖）

项目名称：第四代移动通信系统（TD-LTE）关键技术与应用

完成单位：

主要完成人：

二、推荐单位意见及客观评价

第四代移动通信作为新一代移动通信技术（简称4G），面向移动互联网需求提供更高速、更低时延的宽带接入能力，是全球技术和产业竞争的制高点，也是促进互联网+发展的重要基础设施。该项目实现了我国主导的TD-LTE技术战胜了美国主导的WiMAX等竞争技术，成为全球主流的4G标准；突破了我国通信产业在芯片、终端、仪表等薄弱落后环节，使我国移动通信行业跻身国际先进行列；搭建公共试验验证平台，推进产业链整体研发和产业化进程；克服规模组网应用中的挑战，构建了全球领先的TD-LTE精品网络，推动TD-LTE在全球快速发展及规模应用，首次实现我国主导的移动技术标准走向世界；该项目以市场为导向，有效组织产学研用协同创新，为我国市场经济体制下创新体系建设进行了有益实践，成为可以借鉴的重要典范。

在“新一代宽带无线移动通信网”重大专项的支持下，本项目攻克了TD-LTE帧结构设计、智能天线技术等关键基础性技术，形成了TD-LTE标准核心；系统性解决了时分双工（TDD）技术规模应用的干扰消除、网络覆盖、语音方案等关键技术问题，形成了面向TD-LTE大规模运营的技术体系；创新研发了多制式高集成度网络设备，重点克服多频多模终端芯片设计与集成电路开发技术瓶颈，实现多频多模网络、芯片、终端、仪表等全产业链的群体突破。

该项目围绕TD-LTE技术创新与规模应用，取得物理层核心技术创新、产业能力创新及商用运营关键技术创新，实现了“1G空白，2G跟随，3G突破，4G引领”的网络强国战略。由于该项目在TD-LTE技术创新领域的突出贡献，推荐该项目评为国家科技进步奖（特等奖）。

三、项目简介（创新点）

本项目经过了8年的时间，在第四代移动通信TD-LTE标准化、研发产业化、规模商用化取得了一系列国际领先的创新：

1.基础核心技术：通过TD-LTE创新帧结构设计、智能天线技术突破等关键核心技术突破，形成了TD-LTE标准核心。（1）设计了TD-LTE专属帧结构，实现LTE FDD融合且兼顾TD-SCDMA的创新帧结构，并最大程度上实现了TDD/FDD融合，设计了保护时隙GP灵活配置、下行导频时隙DwPTS数据发送和循环前缀CP及保护时隙GP系列参数等核心技术。（2）智能多天线技术实现突破，发明了窄带反馈信号机制，提高波束赋形精度和可用性，创新性设计了多天线MIMO与智能天线融合应用方案。

2.运营创新技术：系统性解决了商用运营中80余项关键技术问题，形成了面向TD-LTE大规模运营的技术体系。（1）发明了UpPTS上行干扰检测技术以及动态AGC和本振频点调整等TDD特有干扰消除技术；（2）创新提出了回落中缓读广播消息、终端自主返回等高性能语音技术；（3）发明了Ir接口压缩技术、集束接口与多频段独立电调等高效快速部署技术；（4）发明了透明中继Relay、基于TDD同步的多模微功率信号放大器等网络覆盖技术产品；（5）创新提出了基于信令/网管/测试/MR等多种全量数据的智能网络优化方法、端到端质量保障监控体系及分析优化体系；（6）创新提出了端到端、多场景、多网协同的运营技术；（7）创新提出了以用户体验为目标设计多场景、多频段的4G综合网络规划指标；（8）创新提出了4G用户“两不一快”的极简业务方案。

3产业研发技术：攻克多模多频段终端芯片设计与集成电路开发技术瓶颈，突破终端、仪表等产业薄弱环节，建立完整测试体系。（1）实现基于独立接收通道的射频芯片优化架构、高集成度射频前端模块化等终端芯片设计架构方案；（2）针对内部互干扰严重问题，发明了多接收通道数和内置多个VCO电路等干扰消除和规避技术；（3）针对成本高、功耗大等问题，最先进RF CMOS工艺和多核技术，设计了创新芯片布局方案;（4）建立完整TD-LTE测试体系，研发测试专用技术，开发系列仪器仪表，设计质量评估方法，构建攻关公共测试验证平台。

四、推广应用情况

TD-LTE从2012年在我国进入规模技术试验，目前已建成全球最大的LTE网络，TD-LTE基站超过120万，用户达到2.7亿。TD-LTE在全球得到广泛使用，已有63个TD-LTE商用网络、91个试验网络，商业用户超过3.9亿。TD-LTE成为全球LTE发展的重要组成部分，占到全球LTE网络规模的43%，用户规模的45%。

华为、中兴等企业实现TD-LTE基站出货量达到140万台，占全球TD-LTE基站出货量的70%。海思、展讯、联芯企业实现超过7000万片TD-LTE的终端芯片，2015年占全球TD-LTE终端芯片市场16.8%。华为、小米、联想、宇龙等企业智能终端出货量进入2015年全球前十位。我国TD-LTE终端一致性测试仪、终端综合测试仪等占有重要市场地位。

2012到2015年，中国移动TD-LTE网络投资超过2400亿元，移动终端超过4亿部，实现7000亿元的信息消费，用户流量消费超过1500亿元，直接拉动国内信息消费超万亿元。

五、主要知识产权证明目录