按信息通信发展方向全面深入推进TD-SCDMA.ppt

2009TD SCDMA TD LTE国际峰会 按信息通信发展方向全面深入推进TD SCDMA 中国电子科技集团第七研究所李进良教授lijinliang 2009年5月27日于北京万达索菲特大饭店 一 信息通信发展方向二 互联网三 移动网四 TD发展战略与目标五 TD技术与商用的进展六 TD业务发展前景七 TD移动互联网与上网本八 TD要走向世界九 TD后续增强技术与体系十 中国TD向4G发展的探讨 一 信息通信发展方向 每隔18个月芯片集成密度加倍 每隔18个月处理机速度加倍 每隔18个月芯片成本减半 当代信息通信的发展规律 穆尔定律与贝尔定律 吉尔德定律 每隔6个月数据通信量加倍 每隔6个月主干网带宽加倍麦特卡尔夫定律 网络的价值同网络用户数的平方成正比 由于摩尔定律的作用 从1965年算起 至今已经29个摩尔周期 微电子器件的密度和速度已经提高了5 2亿倍 成本已经降到5 2亿分之一为降低个人移动通信的系统 终端及业务费用创造了条件 21世纪前期的四个发展方向 数据超过话音 信息需求软件超过硬件 技术需求分组超过电路 经济需求移动超过固定 个性需求 当代信息通信的特点 数据超过话音 信息需求 IP业务爆炸性增长 RHK sInternetTrafficForecast 0 3 000 000 6 000 000 9 000 000 12 000 000 15 000 000 18 000 000 1999 2000 2001 2002 2003 RHKestimatesthatasofy e1999 Internettrafficwasroughly350 000TBpm terabytes month Implication Datatrafficvolumehasnowsurpassedthatofvoicetrafficglobally copyright1999RHK 数据收入也将超过电话收入 业务量激增新的计费方法推出电话资费下降很快 软件超过硬件 技术需求 利用不同软件即可构成多模手机和多功能基站 具有高度的开放性和灵活性 使信息通信设备 由硬件为主到硬件 软件以至软件为主 软件无线电 A D DSP D A 公共硬件平台灵活应用基本硬软件模块 快速改变成为不同工作模式的电台 下一代骨干网面临整体的转换 电路交换通过与分组交换融合 终究要被分组交换所取代 数据分组网络将降低运营商的运营成本 其原因在于不必为一次呼叫提供一个专用电路 估计1998年1兆位数据的传输成本为37美分2002年利用分组交换技术后将使降低到10美分2004年通过第三代网络技术可降低到4美分 分组超过电路 经济需求 目前移动通信的业务收入已占电信业务收入的40 而且还在继续上升 2000年芬兰已是第一个移动电话普及率超过固定电话的国家 中国移动电话用户2004年首次超过固定电话 2003年具有上网功能的手机和移动终端将超过上网PC的数量 2004年固定电话用户和通过固定方式或移动方式上网的互联网用户将同时达到10亿 2009年移动电话用户将超过23亿 固定用户达到10亿花了130年 而移动通信只花21年 移动超过固定 个性需求 二 互联网 当前国内信息通信产业的现状 全国互联网发展概况 全国网民数 2 98亿 较2007年增长41 9 互联网普及率达到22 6 略高于全球平均水平 21 9 其中宽带网民2 7亿 手机上网网民达到1 176亿 博客用户数达1 62亿 网络新闻用户增至2 34亿 论坛 BBS用户9100万人 上网设备 台式电脑89 4 是网民上网的主要设备 笔记本电脑27 9 手机39 5 PDA1 4 作为上网终端迅速崛起 随着中国3G应用的发展 可以预计 2009年及未来更长一段时间内手机上网将会更加普及 全国互联网发展概况 CN下注册的域名数 1357万个 全国国际线路的总容量 640 286 67M 全国WWW站点数 287 8万 搜索引擎使用率68 0 电子邮件使用率为56 8 即时通信使用率75 3 网络音乐使用率83 7 网络视频使用率67 7 网络游戏使用率62 8 网络购物使用率24 8 网络售物用户数1100万人旅行预订用户数1700万人 网上支付用户数5200万人网络炒股用户数3400万人 网上教育用户数4900万人 当代信息通信的特点 网络层 计算机网 电信网 电视网加快融合为一体 宽带IP技术成为三网融合的支撑和结合点 VoIP逐渐成熟将推动移动话音和数据业务的融合 可以更加广泛的支持移动多媒体业务 面向移动数据业务的3 5G技术HSPA日益活跃 并走向成熟 移动互联网接入业务前景看好 移动终端上网WAP技术 进入广泛应用阶段 电信网广播电视网计算机网开始了三网融合 互联网为三网融合提供了结合点三网都接受IP协议 EverythingoverIPIP网成为基础网 面向连接 电路交换 时分复用 为基本特征的传统电信体制将转变到以 无连接 分组交换 统计复用 为基本特征的新体制 宽带IP网成百上千倍地增加带宽几十或上百倍地降低成本 三网融合后会出什么 新一代统一的信息网未来的核心网主要是一个运行IP的光纤网未来的接入网主要是一个运行IP的无线网 通信体制的革命宽带IP技术的发展为网络经济的发展提供了基础 三 移动网 当前国内信息通信产业的现状 全国移动网发展概况 全国移动电话用户数 主要为GSM网 2008年6 4123亿 其中 中国移动GSM用户约4 5725亿 中国联通GSM用户达约到1 3337亿中国电信CDMA用户约0 2791亿 移动电话普及率已超过48 5 移动电话交换机容量11 4351亿户 全国移动基站总数已超过56万个 其中移动GSM30 7万个 联通GSM15万个 电信CDMA10万个 移动通信发展趋势 移动通信发展速度超过固定通信数据的比重日益增加移动终端小型化 个人化 综合化 高速化移动网络分组化 宽带化 智能化 全球化 移动通信系统开发特点 系统复杂度越来越大 系统单片集成设备开发速度越来越快 半年甚至三个月 第一阶段3G 在乡村 高速移动为144kbit s 在郊区和城市 车速为384kbit s 室内 低速则高达2048kbit s第二阶段3 5G预期可能支持高达2 8 20Mbit s的新业务 信息传输速率 第三代移动通信系统IMT 2000 无线个人通信的系统类别 蜂房类型的典型参数蜂房类型巨区宏区微区微微区蜂房半径 km 100 500 35 1 0 05终端速度 km h 1500 500 100 10安装地点LEO HEO建筑物 灯杆 建筑物内 GEO塔的顶部建筑物墙上运行环境所有乡村郊区市区市区室内业务量密度低低到中中到高中到高适用系统卫星蜂窝蜂窝 无绳无绳 移动网的发展趋势 移动互联网 移动通信业务和技术从传统的话音领域向数据领域和宽带多媒体领域转变 当前信息通信领域的两大热点移动网与互联网必然要走向融合 将开创信息通信业发展的新纪元 下一代移动通信网将是高速 宽带 可支持多媒体业务 适用于所有移动运行环境的移动互联网 移动互联网前景 人与人之间的通信普及率将超过全球人口70 人与机器之间的通信普及率将超过全球人口100 机器与机器之间的通信普及率甚至会超过全球人口300 四 TD发展战略与目标 中国移动通信丢失了第一代错过了第二代之际如何发展第三代 问题 中国建设3G网络干什么 促进构建社会主义和谐社会 促进中华民族的团结统一和伟大复兴 构建和谐社会 要求四位一体建设经济 政治 文化 社会 形成民主法治 公平正义 诚信友爱 充满活力 安定有序 人与自然和谐相处的富裕社会 一切活动的根本目的 都是为了全体人民的生存 享受和发展 从总体小康到全面小康 再到富裕社会 从收入差距较大 到逐步缩小 从存在大量失业人员到充分就业 从部分地区 部分群众生活贫困到消灭贫困 从横亘在东西部之间 城乡之间的 数字鸿沟 到逐步填平 这是社会发展的必然趋势 联合国 信息社会世纪峰会 上一致认可的 行动计划 发展目标 把所有村庄连接起来 在每一个社区都设立信息连接站 把大学 中学 小学都连接起来 实现中小学课程联网 把科研中心连接起来 把文化中心 图书馆 博物馆 档案馆和邮局连接起来 把健身中心和医院都连接起来 把中央和地方政府机关连接起来 保证让所有人都能享受电视和广播 鼓励使用各种语言提供网上信息 努力做到让半数以上的居民能够使用信息技术 3G的目标就是移动的互联网 是全面深入实现中国信息化的重要手段 由于TD具有技术 频率 组网 业务和成本等五大突出优势 因此 中国应该大力建设自主创新标准的TD全国网 才能促进构建社会主义和谐社会 提高国际竞争力 TD是信息通信领域的神六TD与杂交水稻 神六并列为中国自主创新的三大成果2006年三个城市的规模网络试验证实TD没有颠覆性问题 可以组建大网 2008年十个城市的试商用 圆满实现了服务奥运的承诺 中国3G4G发展战略探讨1 加速建设TD HSPA全国网并走向国际2 加速TD后续增强技术与体系研究并加速制订TD HSPA 标准与产业化3 积极推进新一代宽带无线移动网重大专项研究 并提出4G标准提案 力争成为国际标准 集中全国力量加快建设TD HSPA全国精品网目标 半壁江山 加速建设TD全国网目标 半壁江山TD是民族崛起的机遇 通过5年建设一个TD全国精品网 使全国移动电话用户达到8亿 普及率达到60 中国的制造业从丢失了第一代 错过了第二代 市场占有率低于20 的被动地位 通过第三代翻过身来 使市场占有率高于80 由电信大国向电信强国转变 五 TD技术与商用的进展 TD HSDPA技术TD HSDPA所采用的增强技术主要有 1 共享信道2 高阶调制3 自适应调制编码 AMC AdaptiveModulationandCoding 4 混合自动重传 HARQ HybridAutomaticRetransmissionRequest 5 基站快速调度综合所有新技术使单载波数据传输速率提高到2 8Mbit s 多载波TD HSDPA技术为了取得更高的峰值速率以提高对分组业务的支持能力 TD系统提出了多载波HSDPA技术 将多载波捆绑以提高TD系统中单用户峰值速率 如果采用N个载波同时为一个用户发送数据 理论上用户可以获得原来N倍的数据速率 如3载波的HSDPA 5MHz带宽 理论峰值速率可以达到8 4Mbit s 6载波的HSDPA 10MHz带宽 则理论峰值速率可以达到16 8Mbit s TD HSDPAMX技术TD是码资源受限 HSDPAMX技术在室外利用了智能天线赋形所形成的用户隔离度好的原理 实现了系统硬件不变 手机不变 码资源的重复利用 达到提高系统吞吐量1 3 1 5倍 在室内采用了楼层波导效应的原理 甚至可以提高到2倍 因此 比EDGE的性能价格比大大提高 在室外 采用了HSDPAMX技术 TD S111站型 数据吞吐量可以提高到10 92 12 6Mbit s EDGE就需要GSM S10 10 10 S11 11 11的站型 价格约为TD的4倍 在室内 TD S111站型 数据吞吐量可以提高到16 8Mbit s EDGE就需要GSM S14 14 14的站型 价格约为TD的5 5倍 TD HSDPA的产品改进为适应低成本 低能耗 快速建网需求 在下列三方面做了改进 1 新型系列基站产品助力低成本快速建网2 高效功放技术实现低能耗3 高度集成的系列基站模块设计便利扩容 中国移动对如何推进TD得到了如下飞跃的认识 1 网络 2G 3G一体化2 终端 3 13 业务 移动互联网与无线城市4 产业链 以运营商为龙头带动整个产业链全面协调发展 网络 2G 3G一体化2G 3G网络应一体化 完美解决2G 3G网络的互操作 以实现只换3G手机而不换号 不换卡 不登记的三不发展用户策略 即可最大限度保留其2G用户自然转为3G用户 并不断扩大 终端 3 1TD终端打破了传统单一品种而推出3 1即数据卡 上网本 无线固话和手机等多个品种 多管齐下 可以避开TD因手机终端暂时匮乏而开局不利的局面 从而开辟另一块天地 可以预期未来的终端品种款式必将琳琅满目 业务 移动互联网与无线城市提供近10年来互联网所开发出来的视频 电子商务 电子政务 远程教育 远程医疗等等业务 如影之随身成为人们不可须臾离开的学习工具 工作工具 生活工具 文娱工具 TD WAPI的无线城市厦门建网模式 应大力推进 TD是我国具有自主知识产权的3G标准 频谱利用上优于WCDMA和CDMA2000 而WAPI 在安全性上 又好于西方已经商用多年的WiFi 产业链 以运营商为龙头带动整个产业链全面协调发展三种3G制式的竞争实际是三条产业链的整体实力的竞争 缺少那一个环节都不行 某一个环节是短板 就会拉下整体的水平 中国移动近期启动 TD终端专项激励资金联合研发项目 招标工作 大力推进上网本的启动工作 这就起到了一个龙头作用 龙头朝着前进的方向 龙头就象火车头那样具有疾驶的动力 我们可以预期在中国移动的带动下会使TD整个产业链生气盎然 六 TD业务发展前景 人类电信业务的发展历程1G模拟蜂窝移动网 主要业务是电话2G数字蜂窝移动网 主要业务是电话 低速数据3G数字蜂窝移动网 主要业务是电话 高速数据 3G业务的分类一是延续性业务 2G有 3G也有 如话音和短信等 3G可使成本更低 二是增强性业务 2G有了 3G可使服务质量得到很大提升 如上网浏览 三是3G特色业务 2G没有 3G却可以提供 如可视电话 視频会议等 未来TD业务开发的方向和思路3G时代 语音业务增长已达到一定临界点 增速必将不断下降 而数据业务的增速必将不断上升 最终移动数据业务必将超过移动语音业务 培养数据应用 开发更吸引人的业务正成为移动运营商新一轮竞争的焦点 2009年一季度全球移动数据服务营收超过490亿美元 同期增长42 7 显示了强劲的发展态势 我国目前 数据业务在电信业务收入中所占的比重偏低 世界主要运营商的投资重点都已转向3G 中国应加速建设2 8Mbit s速率的TD HSPA的3 5G网 以大大增强其数据传输能力 为移动数据业务超过移动语音业务打下良好的基础 现在的3G网络实际是一个移动互联网 现在的3G手机实际是一个小型电脑 从日本和韩国3G业务提供的情况来看既是学习的工具 工作的工具 生活的工具 娱乐的工具 学习的工具电子书籍手机搜索手机博客移动IM 工作的工具移动电子商务移动电子政务移动办公移动广告手机投票 生活的工具手机钥匙手机钱包手机定位导航移动社区社交 娱乐的工具手机音乐手机调频手机电视手机游戏 TD在国家38个城市建设40000基站 估计能有1亿用户的市场容量 虽然不是全国性的 但是一旦建起来 这就给上网本 上网卡 无线固话和手机即所谓3 1提供了一个很大的市场空间 中国今天移动用户已达6 4亿 普及率为48 市场空间还非常大 即使普及率为80 也还有4亿用户的发展空间 也就是要把现有的全国移动通信网络扩建一倍 全球还有60 的人口没有手机 市场空间更大 七 TD移动互联网与上网本 模拟数字感觉媒体表示媒体声音 文字 图形和图像语音编码 图像编码2G3G低数据速率高数据速率话音 短信 图片视频 多媒体 网络固定通信网移动通信网固定互联网移动互联网终端电话机手机台式计算机上网本 业务电信业务互联网业务固定电信业务移动电信业务固定互联网业务移动互联网业务 移动互联网业务搜索引擎移动搜索引擎电子邮件移动电子邮件即时通信移动即时通信网络音乐移动网络音乐网络视频移动网络视频网络游戏移动网络游戏 移动互联网业务网络购物移动网络购物网络售物移动网络售物旅行预订移动旅行预订网上支付移动网上支付网络炒股移动网络炒股网上教育移动网上教育 上网本是实现移动互联网的适用终端上网本是 内嵌式 网卡可直接通过3G网络上网的笔记本电脑 上网本的特点就是追求低成本 低功耗和轻便 而不是高性能 速度比传统网络更快 覆盖范围比WiFi更大 价格比现在所有笔记本更便宜 上网本兴起的条件3 5GHSDPA网络的发展 可提供 2Mbit s高数据传输速率和下行大于上行的非对称上网业务 实现了移动互联网 计算机技术和微电子技术的发展 创造了制造低成本 低功耗和轻便上网本的条件 摩尔定律 上网本发展的机遇3G运营商因话音业务日趋饱和 为发展数据业务在终端采取了数据卡 上网本 无线固话与手机3 1的并举策略 上网本是其中最好的3G业务体验终端 运营商更需要上网本来体现其3G网络实用性 以促进其数据业务高速发展 因而对上网本给予用户补贴 对厂家深度定制 这是上网本的发展良机 微型计算机现状2008年 我国共生产微型计算机13666 6万部 其中笔记本电脑10858 7万台 台式计算机2807 9万台 笔记本产量占微机比重达79 5 由于笔记本价格一路下跌 与台式机价格差距逐步减小 导致其市场增长加快 比上年同期 71 8 提高7 7个百分点 预计今后台式机产量会逐渐减少 而笔记本产量会逐渐增加 笔记本对台式机替代明显 上网本全球市场预测上网本以仅为主流笔记本电脑售价的1 3或1 2的价格优势 快速在市场上崛起 众多品牌企业纷纷推出新品 力图在计算机市场中抢占先机 据IDC预测 2008年上网本出货量达到350万台 2009年将增长到500万台 2012年出货量达到920万台 据Gartner预测 今年内上网本的全球销量有望翻一番达到2100万台 上网本中国市场预测特别是中国3G牌照的发放 刺激了上网本的市场需求激增 易观国际预测 2009年运营商上网本定制规模将达140万台 并且将在2013年达到1000万台 上网本前景从目前国内三大运营商的3G终端发展策略看 3G上网本定制正成为运营商竞争的焦点之一 中国联通以及中国电信也加入了市场竞争 从长远趋势来看 笔记本明显替代台式机 上网本产量占笔记本比重会日益增长 最终全是上网本 设占10 即将超过1000万台 上网本类别TD SCDMA上网本WCDMA上网本CDMA2000上网本TD SCDMA WAPI上网本WCDMA WAPI上网本CDMA2000 WAPI上网本TD WCDMA CDMA2000多模上网本TD SCDMA CMMB上网本品种款式将五光十色 操作系统1 微软的Windows操作系统 目前控制着逾90 的PC市场 但在上网本崛起的时代 Windows操作系统将不再那么强势 其市场份额的下滑 微软已意识事态的严重性 即将发布最新操作系统Windows7的六个版本都将支持上网本 但微软要在今年年底或明年年初发布Windows7 谷歌显然会更快一步 2 诺基亚的Symbian手机操作系统3 开源的Linux操作系统 目前的上网本使用 而不是预装微软的系统 4 谷歌的Android操作系统 华硕 惠普和戴尔将很快拓展到上网本领域 每台上网本的Windows授权费达到15美元 而使用Android或者Linux则是免费 5 中移动的OMS系统 中移动和播思通讯自去年开始在谷歌Android操作系统基础上 主导开发了OMS系统 该系统直接内置了中移动的服务菜单 音乐随身听 手机导航 号簿管家 139邮箱 飞信 快讯和移动梦网等特色业务 芯片1 英特尔凌动芯片 目前是上网本市场上的霸主 2 ARM公司新上网本处理器 待机时间有很大突破 从目前按小时计算发展到像手机那样按天计算 上网本也可以做得更轻 不到1公斤 芯片厂商飞思卡尔也表示与台湾上网本厂商联手推出继续ARM的Android上网本 预计第二季度就可批量生产上网本芯片 将支持低至100美元的Android上网本 3 高通Snapdragon单芯片处理器 以及基于NVIDIATegra平台的产品都在酝酿中 4 安凯移动多媒体应用处理器AK7801 做上网本并采用微软WinCE平台 配置WiFi功能 成本低至1000元 能耗低 可维持1天 装载上网浏览器及多种语言学习应用软件 可在 无线城市 学习使用 但速度慢 八 TD要走向世界 中国TD走向世界的有利条件 TD独享TDD频段 拥有全球一致的频率划分 有104张许可证 为TD在全球推广和漫游创造了得天独厚的有利资源条件 中国历史上形成的强大辐射力及亲和力 周边国家与关系密切国家比较认同东方文明 从而容易接受中国技术先进的TD标准 中国有超过2万亿美元的外汇储备 充分利用政府对其它发展中国家的援助资金和优惠贷款 帮助被援国采用TD组网运营 即可走向世界 TD走向世界的思路 TD是中国提出的国际共同努力形成的3G国际标准 必须首先在中国市场迅速成功 必须寻求国际大合作 要树立为全球人民服务的思想 时间的紧迫性 更下一代的替代性技术已经快速在成熟 先行的WCDMA和cdma2000用户已经处于快速增长期 如果TD成功必然驱使西方国家加快向下一代技术过渡的进程 因此 TD全球普及的时间不会太长 5年之内实现TD全球的普及和统一 成功的可能性中国市场规模定律 中国通讯市场潜力 美国 全欧洲 日本 韩国 澳大利亚 新加坡 中东 俄罗斯 巴西中国通讯市场潜力 全世界所有第一世界和第二世界国家全部加起来的总和中国通讯市场潜力 3个欧洲 东扩后25个国家总和 中国通讯市场潜力 5个美国中国通讯市场潜力 10个日本中国通讯市场潜力 20个韩国中国一年新增电话用户 1个日本中国一个月新增电话用户 世界上90 国家的人口 成功的可能性 中国决定因素 中国的事实标准就是全球的事实标准 中国普及的标准就是全球成本最低的标准 全世界除了印度没有第二个国家有资格和中国谈规模问题 而印度不会成为中国TD普及上的任何竞争者 甚至很可能成为同盟者 加速走向国际步伐目标 三分天下 九 TD后续增强技术与体系 一个建成并运营的全球最庞大的系统工程所需要的是演进 evolution 而不是革命 revolution 在系统工程之中可能某项技术及与该技术所涉及的局部是革命性的 但系统工程的整体则只能是逐步演进的 4G产业出自3G产业 3G技术必须继承和发扬2G技术 由于3G演进迅速 3G的LTE与WiMAX二者采用的技术都是OFDM MIMO 彼此没有显著差异 3G业务是从2G中长出的 许多业务要延续 例如话音与短信 不少业务要加强 例如上网的速度要加快 还要开发一些新的增值业务 例如可视电话 手机电视 3G的网络基础设施也必须充分利用2G的网络基础设施 加以改进提高 既无必要也无可能全部舍弃 一切从头新建 3G产业链从芯片 关键元器件 终端 系统设备到仪器仪表等更要在2G产业链的基础上发展壮大 如果完全没有一点移动通信的工业基础是不可能形成3G产业的 同样4G技术 业务 网络 产业链也必须在3G基础上萌芽成长 今天我们就是要大上3G 加强3G 为未来的4G打下基础 中国若错过3G 中国在移动通信领域还将继续 丢失了第一代 错过了第二代 的噩梦 再等10年也不可能一蹴而就 形成4G产业 当务之急应狠抓TD增强技术与体系1 HSPA 增加数据传输速率2 SDMA增加数据吞吐量3 450 470MHz扩大覆盖用于农村4 TD军用系统集群系统扩大应用领域5 全面带动从原材料 元器件起的完整TD产业链 形成完整专利体系 十 中国TD向4G发展的探讨 移动通信产业界无论是高速蜂窝移动网派还是宽带无线接入派都认识到未来的尚无定论的4G产业都必须从现在的3G产业的基础上萌芽 才能成长 因此 力争WiMAX今天成为3G家族的合法成员 那怕是做晚生10年的小弟弟 在未来4G的大家庭中才有发展的可能性 在3G之外 突然从天上掉下一个4G产业来的可能性是微乎其微 不支持TD壮大TD LTE也会丢失中国今天移动用户已达6 4亿 普及率为48 5 市场空间还非常大 即使普及率为80 也还有近4亿用户的发展空间 也就是要把现有的全国移动通信网络扩建近一倍 TD是一项特别庞大的系统工程 涉及到一个长长的产业链 3G产业链由移动通信运营业 网络和终端设备制造业 移动增值业 芯片以及电子元器件 软件 系统集成 仪器仪表等行业紧密关联组成 完善的3G产业需要在产业链的各个环节都高度配合和竞争 忽略其中任何一个环节都将影响到整个产业链的发展 2008年5月24日工信部发改委财政部发布 关于深化电信体制改革的通告 这是一份纲领性文件