2011年新兴产业技术路线图研究-基于新一代移动通信标准的芯片、设备与系统

通信与信息系统是构建现代信息社会的重要基石,而无线通信是实现在任何时间、任何地点与任何人进行任何方式通信这一终极理想的必要途径。经过多年的发展,无线通信技术得到了空前的发展,已建成了陆地公众蜂窝移动通信系统,研究了“时”、“频”、“码”、“空”四域的核心技术,并开启了移动互联网的应用。随着第三代移动通信系统商业化的不断深入,人们已深刻体验到了无线通信技术给生活带来的便捷。为满足大众对更快的传输速率、更便利的网络接入以及更健康的绿色通信的需求,第四代移动通信技术标准研究已经在世界范围内展开。
我国现有的现代无线通信系统已形成了以蜂窝移动通信、地面数字广播为核心,以短波通信、卫星通信、微波中继通信、无绳电话、集群通信为补充的完整通信体系。在网络标准方面,预计蜂窝移动通信系统将在2-3年内实现LTE系统的商用。同时,新一代宽带无线接入局域网、面向行业应用的专网以及多种网络与蜂窝网络的融合也将在未来3-5年陆续实现。在标准产品方面,TD-LTE基带与终端芯片、多模终端和TD-LTE家庭基站需要从现在开始进行重点攻关,预计2015年达到规模量产。在软件方面,自主知识产权的智能终端操作系统预计2015年取得初步成果,并最晚于2020年形成一定规模。
上海是中国通信产业、尤其是无线通信产业重要的制造基地之一,已形成了从芯片、系统设备、系统终端、终端平台到测试设备的较完整的产业链。在芯片制造和芯片设计方面,上海的基础在全国处于领先地位。在无线通信设备与系统研发和制造方面,多家优秀的移动通信设备制造商,如华为、中兴通讯、贝尔阿尔卡特等均入驻上海,成为上海在该行业领域的重要支柱性企业。在软件和网络方面,上海拥有诸如上海盛大网络发展有限公司、上海益盟软件技术有限公司、上海诺研信息技术有限公司、上海神灯网络科技有限公司等网络科技和软件公司。
基于上海的现状,上海应在现阶段开展符合国际标准的第三代移动通信长期演进系统的研制和第四代移动通信技术标准的研究,研制核心芯片、终端以及系统设备具有深远的研究意义,它将促进建设符合第三代移动通信长期演进系统、第四代移动通信技术标准的测试验证环境和跨网络移动互联网应用运行环境,加速创新移动宽带多媒体服务商业模式,提升下一代移动通信系统研发和设备制造能力,打造完整的移动通信系统产业链。
在芯片方面,应重点关注TD-LTE/FDD-LTE/TD-SCDMA/WCDMA/GSM全模式终端基带芯片及多模射频芯片的开发、全模式全频段射频收发器RFIC及模拟基带ABB的研制、可重构可编程的处理器芯片技术、新一代高性能并行多核DSP处理器、低功耗长距离低速无线通信SoC芯片研发、TD-LTE-Advanced商用终端基带芯片研发等;在设备方面,则应关注感知无线电的系统研究、宽带集群系统、TD-LTE-Advanced系统预商用设备、面向LTE-Advanced的新型基站架构研究及验证等;在系统方面,应重点支持新一代宽带移动通信网络同频组网技术研发、多网协同、异构网协同、服务驱动的网络研究、新一代通信技术验证演示系统、终端直通技术与蜂窝网的融合等方向;而在软件方面,终端软件应用平台研究、新一代移动通信网络的复杂巨系统智能分析技术则是重点方向。
对上海而言,应该综合考虑技术研发、平台建设、应用示范、国际合作等多方面来推进通信设备和芯片的发展。一是在技术研发上,支持芯片与器件的研发与产业化,一方面引导国内知名手机软件研发企业落户上海,另一方面扶持中小型手机软件研发企业,以增强上海在手机软件研发方面的力量。二是在平台建设上,多方面、多角度增强资金支持和引导、完善技术发展的基础环境和服务平台。一方面加大政府科研经费投入和配套支持,进一步带动信息通信产业的发展。另一方面引导社会资金,吸引风险投资、私募资金、个人投资,同时着力解决小微企业贷款难的问题,在企业贷款和融资方面给予政策扶植。三是应用示范上,打造通信网络技术产业促进与应用示范基地,聚焦服务国家新一代宽带无线移动通信网重大专项,聚焦提升网络通信制造业与信息服务业战略性产业能级,部市合作、市区联动,打造通信网络技术产业促进与应用示范基地。四是推进成果转化、深化国际合作交流,着力解决产学研合作的权益分属问题,构建一批由企业主导、高校和科研院所参与的新兴产业技术创新战略联盟,并充分利用全球创新资源,鼓励外资企业到上海设立研发机构,同时支持有条件的企业开展境外投资,获取国际先进技术和高端人才。

专访宽带移动通信专项技术总师邬贺铨

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①展讯SC9830手机终端芯片

②北京星河亮点SP8200系统

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图为电信科学技术研究院创新团队。 电信科学技术研究院供图

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在“新一代宽带无线移动通信网”国家科技重大专项的支持下,我国移动通信产业创新能力与产业实力得到显著提升。我国主导制定的TD-LTE-Advanced成为4G国际标准之一,形成了4G系统、终端、芯片、仪表等完整的产业链,建成了全球规模最大4G网络,实现了产业化和全球规模商用。

专项坚持将创新链和产业链一起打造,以运营商为龙头,以应用带动系统,以系统带动设备,以设备带动终端,以终端带动芯片,并同时带动软件、天线、仪表等薄弱环节的突破。

短短十年间,我国移动通信产业实现了从“2G跟随”“3G突破”到“4G同步”的跨越。

然后人们发现,还没有哪个产业能像移动通信产业这样如此深刻地改变我们的生活方式,并带来一轮轮辐射广阔的创新空间和商业机会。

中国工程院院士、新一代宽带无线移动通信网国家科技重大专项技术总师邬贺铨对科技日报记者说:“如果没有这个专项的支持,那些分散的创新无法凝聚成一个拳头,无法构建起我国相关产业集群在全球的竞争力。”

布局核心技术,助推创新与产业实力提升

新一代宽带无线移动通信网国家科技重大专项因为列在重大专项第三项,被业内人士称为“专项三”。

邬贺铨院士说:“为了能‘在核心技术上取得突破,在产业上形成完整的产业链,在服务和应用上走在国际前列’。”

威尼斯官方网站,专项提出打造“两链一网”,即打造一个完整的创新链、产业链,实现多种无线技术无缝衔接的泛在网络。

邬贺铨院士说,“通信行业标准化要求非常高,很多发达国家的专利被植入其中,移动通信更是知识产权竞争最激烈的行业。身处这个行业,很难不用到国际标准,用了就要交非常可观的专利费,我们在2G、3G时代有非常深刻的体会。”

如今,在专项的支持下,我国移动通信产业的创新能力与产业实力得到显著提升,不仅形成了4G系统、终端、芯片、仪表等完整产业链,建成全球规模最大的4G网络,实现了产业化和全球规模商用。

托起3G产业链,令国际社会刮目相看

专项立项时,我国移动通信产业薄弱,操作系统、网络优化软件、天线、仪表、芯片等产品几乎都靠国外,但当年落后的产业不止移动通信,为什么将它列入专项?

“因为移动通信有非常大的市场,产业影响力和辐射度足够大。”邬贺铨院士说,“并且,当时全球产业对刚起步的‘TD-SCDMA’抱以观望、甚至抵制的态度,而TD-SCDMA是我国提出的重大系统技术第一次成为国际标准,推动TD-SCDMA创新成果产业化成为专项的重要决策依据。”

据邬贺铨院士介绍,当年,电信科学技术研究院(即大唐电信科技产业集团)代表中国提出的TD-SCDMA标准成为3G国际标准之一时,我国移动通信技术标准实现了零的突破,TD-SCDMA遭到国际社会的冷遇,甚至被认定为“也就是个标准而已,无法实现产业化”。

邬贺铨院士说:“在这样的背景下,专项对TD-SCDMA给予了关键的支持,在整个产业界的共同努力下,我们白手起家拉起了一个3G产业链,突破了一系列关键技术,培养了一批具有国际竞争力的企业,为移动通信产业的未来升级打下了重要基础。”

从TD-SCDMA产业化开始,国际社会对我国的创新能力开始刮目相看。

邬贺铨院士说:“如果没有专项的引导和支持,我们的企业或许还如散沙一般,在国际标准上各自为战,在产业竞争中难以形成合力。”

正是在专项的支持下,展讯通信有限公司,不仅曾连续三年占据TD-SCDMA芯片市场份额50%以上,更成长为国内唯一拥有从2G
GSM/GPRS、3G TD-SCDMA/WCDMA、到4G TD-LTE/LTE
FDD全制式射频芯片核心技术的芯片公司,稳居全球前三大基带芯片供应商,对国内手机产业发展起到巨大推动作用。

支撑4G标准,与发达国家并肩竞争

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