□ 连宇通信公司首席科学家、北京邮电大学教授 李道本
过去１０年，世界信息技术发展突飞猛进，经济全球化趋势日益增强，移动通信也进入了一个升级换代的变革时期。从１９９６年国际电联（ＩＴＵ）提出３Ｇ标准要求至今已近５年，由于各国对政治、经济利益的考虑，以标准为核心舞台的竞争十分激烈，使３Ｇ仍是体制多立，难以统一。互联网技术的兴起和迅速推广应用，改变了３Ｇ的竞争格局，明示了新一代移动通信的发展方向，促使ＩＴＵ不断调整３Ｇ的标准框架，推延了３Ｇ的实现时限。与此同时，关于４Ｇ的讨论和探索又起新潮。
但是，正是这一竞争格局的变化，给了我国移动通信技术与产业界一个参与竞争和发展的机遇。１９９９年１２月，ＬｉｎｋＡｉｒ
Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ 连宇通信公司正式成立，志在以我们对新一代移动通信的思辨和拥有的自主知识产权技术，来探索和开拓中国移动通信的创新跨越之路。
一、新一代移动通信面对的挑战
互联网时代的新一代移动通信被要求达到这样一种境界，使人们借助互联网所得到的获取信息（数据、图像多媒体）的自由和移动通信的行动自由相结合，亦即将互联网的开放性和移动通信的机动性相结合，并能满足快速增长的用户群和通信量（尤其是数据传输业务量）的需求，这就是移动无线互联网的架构。为此，就要求新一代移动通信必须应对５大挑战：大、高、低、多、省。
大容量，比现有系统频谱效率至少大２倍；高速率，车载１～２Ｍｂｉｔ／ｓ，步行３．６Ｍｂｉｔ／ｓ；低干扰，趋于零；支持网络多媒体业务，话音、数据同传；投资省，通过多制式系统的兼容性和装备结构的简化设计，降低投资和运营成本。
１．为什么现存３Ｇ无法满足要求
（１）３Ｇ在１９９６年由ＩＴＵ提出后，已经快５年时间了。在这５年时间内，３Ｇ已变成以标准为核心舞台的政治与经济的斗争，从而限制了技术创新，以至于现有３Ｇ系统的实验都无法充分满足ＩＴＵ的要求。到现在为止还没有一个充分测试的３Ｇ系统，使运营商面临对新一代移动通讯系统的艰难选择。（２）ＩＭＴ－２０００的主要特征之一，是要求其业务与传统的固定网相兼容。这限制了与互联网及其相关业务的合作，不适于以ＩＰ为基础的互联网的需求。（３）频谱资源紧缺。ＩＭＴ－２０００所规定的２３０ＭＨｚ频率中，７８％的频率（共计１８０ＭＨｚ）用于频率双工（ＦＤＤ）。而适于互联网业务的时分双工ＴＤＤ模式的频谱只占２２％，满足不了未来移动互联网的要求，而且国际频谱使用权费用极为昂贵。（４）频谱利用率低。（５）传统ＴＤＤ模式存在着难以克服收发间强干扰与其它致命弱点。（６）欧制的ＧＳＭ、ＷＣＤＭＡ和美制的ＩＳ－９５ｃｄｍａ
２０００技术落后，仍属２Ｇ或２．５Ｇ技术，无法真正满足３Ｇ要求。（７）成本高：频谱成本、网络成本和手机成本，提高了投资和运营成本。
２．现有国外３Ｇ系统过渡的困难
从ＧＳＭ２Ｇ→ＧＰＲＳ→Ｅｄｇｅ→ＷＣＤＭＡ３Ｇ；然后是从ＩＳ９５２Ｇ→ｃｄｍａ２０００
１ｘ→ｃｄｍａ２０００ ３ｘ３Ｇ；根本没有"平滑"过渡，"平滑"过渡是欧美大财团为抢占３Ｇ市场的诡计；Ｗ－ＣＤＭＡ和ｃｄｍａ２０００之间无法兼容，以至于融合困难重重，无法达到ＩＴＵ提出的同一模式的最高境界。
３．国外３Ｇ已经被推迟
由于受到互联网技术迅速普及的冲击，３Ｇ不得不不断调整，例如３ＧＰＰ－２中的ＥＶＤＯＥＶＤＶ等。
ＬＡＳ－ＣＤＭＡ 就是在这种形式下才能跻身于国际标准舞台的。在２０００年３月被定为数据增强标准的３个备选方案之一。
二、ＬＡＳ－ＣＤＭＡ：一种跨越３Ｇ的战略选择
面对ＩＭＴ－２０００遇到的困难和欧、美主导的３Ｇ标准的竞争，有没有可能开拓出体现跨越性、兼容性和自主性的第三条技术路线呢？连宇通信公司以自己拥有自主知识产权的ＬＡＳ码技术为核心开发的ＬＡＳ－ＣＤＭＡ就提供了这样一种跨越３Ｇ的战略选择。
１．ＬＡＳ－ＣＤＭＡ是什么？
ＬＡＳ－ＣＤＭＡＬａｒｇｅ Ａｒｅａ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ ＣＤＭＡ即大区域同步码分多址接入技术，ＬＡＳ－ＣＤＭＡ用于ＦＤＤ是一种增强技术，ＬＡＳ－ＣＤＭＡ用于ＴＤＤ是一种突破技术，即ＴＤＤ＋ＬＡＳ码，简称为ＴＤＤ－ＬＡＳ。２０００年３月被３ＧＰＰ２接纳为３个增强备选标准之一。
ＬＡＳ－ＣＤＭＡ是中国自主知识产权的４Ｇ技术；未来的无线系统＝４Ｇ技术＋全ＩＰ网络。１Ｇ－模拟技术ＡＭＰＳＴＡＣＳ；２Ｇ－窄带数字技术，ＦＤＭＡＴＤＭＡ
ＧＳＭ；３Ｇ－干扰受限的ＣＤＭＡ技术低频谱效率 ＩＳ９５／ｃｄｍａ２０００ Ｗ－ＣＤＭＡ；４Ｇ－噪声受限的ＣＤＭＡ技术高频谱效率ＬＡＳ－ＣＤＭＡ
ＴＤ－ＬＡＳ）。
２．为什么ＴＤＤ－ＬＡＳ是４Ｇ技术
由于３Ｇ技术上的问题，国外已经提出许多４Ｇ的概念。如美国和ＤｏＣｏＭｏ等提出了以ＯＦＤＭ技术为主的４Ｇ技术；欧洲的爱立信、
诺基亚等也提出４Ｇ连盟等。但他们对４Ｇ的概念很模糊，一般认为能支持高速数据的就是４Ｇ。
ＬＡＳ－ＣＤＭＡ是噪声受限的ＣＤＭＡ技术，特别是连宇公司研制的ＴＤＤ－ＬＡＳ满足了如下条件：①比现有３Ｇ系统高３倍的频谱效率；②全ＩＰ的移动通信系统；③分组语音及数据传输；④语音和数据在同一频谱上传输；⑤使用ＴＤＤ技术并有和ＦＤＤ一样大的区域覆盖，ＴＤ－ＬＡＳ在上下共１．６ＭＨｚ的带宽内可提供与Ｗ－ＣＤＭＡ
１０ＭＨｚ带宽相同的总数据率。
３．噪声受限的ＣＤＭＡ技术：ＬＡＳ－ＣＤＭＡ
ＬＡＳ－ＣＤＭＡ ＰＪＰＮ是噪声受限技术，因此具有最高的频谱效率；ＬＡＳ－ＣＤＭＡ利用智能编码技术使码间干扰及多址干扰降为零，同时使小区间干扰降至最小，具有最高的频谱效率，因此是４Ｇ技术；ＬＡＳ－ＣＤＭＡ用４Ｇ技术解决３Ｇ问题，而ＩＳ－２０００和Ｗ－ＣＤＭＡ是用２Ｇ２．５Ｇ技术来解决３Ｇ问题。
４．干扰受限ＣＤＭＡＦＤＤＴＤＤ系统的致命弱点
现有的ＣＤＭＡ（ＦＤＤ，ＴＤＤ）是一个干扰受限系统，因而：是一个自干扰系统，容量受限；致命的远近效应－必须保持各用户信号电平一致，很难同时支持不同速率的用户和反向功率控制、前向功率控制功能。
干扰受限ＣＤＭＡ ＴＤＤ模式的致命弱点：小区半径→受限于帧结构→受限于功率控制的速度→受限于移动速度；小区制，低速度；极强的收发干扰ＦＤＤ不存在此干扰；收发保护时隙；不对称传输。
５．对下一代移动通信技术的基本要求
组网后的系统容量频谱效率大；系统可靠性和传输可靠性（更好地克服空间、时间、频率选择性衰落）要求高，在增加系统容量与传输可靠性上需要某些折中；能同时支持不同速率、不同ＱｏＳ的用户；ＣＤＭＡ系统容量是干扰受限的，而窄带无线电ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ系统的容量是维数受限的；在随机时变信道中干扰包括：本地噪声、ＩＳＩ、ＭＡ Ｉ、ＡＣＩ。
６．如何克服远近效应？
传统ＣＤＭＡ系统中的远近效应：只有信号的主峰才有用。一个近距离强信号的副峰有可能压过一个远距离弱信号的主峰，因此"远近效应"是传统ＣＤＭＡ系统的致命伤！
克服远近效应的方法是运用功率控制，使在衰落环境下到达基站的多用户信号的强度大体一致，让从基站发射的所有用户信号具有相同电平。应用理想的多址码，即使用完全没有自相关和互相关副峰的多址码。
７．多址码
理想多址码是无自相关副峰、无互相关副峰的。理想多址码是不存在的因为Ｗｅｌｃｈ 界，自相关和互相关是一对矛盾。人们普遍相信具有噪声性质的多址码是最佳码。
对于双向同步的ＣＤＭＡ系统，只要在－△，△ 以内没有自相关和互相关副峰，就可以有理想的系统性能。这里△表示信号最大的时间扩散量加最大的定时误差。若有上述多址码，远近效应将完全消失；若有上述多址码，系统将有远比现有系统大得多的容量。Ｗｅｌｃｈ界成立是有条件的二元域，有限域，复数域；"遍搜索"结果证明，Ｗｅｌｃｈ界成立，而且"零相关窗码"也不存在，但上述结果仅限于"群码"。具有噪声性质的码并不是实际最佳码。
８．ＬＡ码介绍
这种多址码被称为ＬＡ－ＣＤＭＡ码。ＬＡ－ＣＤＭＡ码的特点：同时执行扩时和扩频；占空比 Ｌ／Ｎ很低；码长为Ｎ的正交码中只有Ｌ＜＜Ｎ个正交码；直接应用ＬＡ－ＣＤＭＡ码是不现实的。而ＬＳ码是一种具有零相关窗口的互补正交码。
９．ＬＡ／ＬＳ复合码系统的频谱效率
共有ＬＭ个正交波形；每个波形荷载２Ｓ比特，这里Ｓ表示信号电平数；所需带宽为１／Ｔｃ赫；
∴ ； （正交ＬＳ码的个数； ∴ 多载波ＬＡ－ＣＤＭＡ与ＬＡ／ＬＳ复合码的频谱效率相同。
１０．小区组网（如何降低ＡＣＩ）
（１）多载波系统。在不同小区内，Ｋ个正交载波采用不同排列。例如Ｋ＝４时，ＡＣＩ降低１２．０４分贝，见表１。
（２）对ＬＡ码的变换。不同小区的ＬＡ码可以有不同的非零元素间隔排列，ＬＡ码非零元素间隔排列丝毫不影响ＬＡ码的相关特性，但它们之间的相互关可以很小；不同小区的ＬＡ码可以有不同的正交旋转变换，正交旋转可以使一个码变成一个正交码组，正交旋转可以使一个码组变换成多个码组，且码组之间对应码之间相互正交不同旋转ＬＡ码之间互相关函数可以被降低。
（３）对ＬＳ码的变换。不同小区的ＬＳ码可以不同的正交旋转变换，对ＬＳ码的某种正交旋转变换不会影响其相关特性，但变换前后ＬＳ码的互相关可以降低。
（４）使用完美的前向功率调整。对传统的ＣＤＭＡ系统前向功率调整重新产生远近效应，前向功率调整对降低ＡＣＩ非常显著。
（５）完美的前向功率调整的优点。可以大大降低基站的发射功率；可以大大降低对其它小区的ＡＣＩ。
１１．ＬＡＳ－ＣＤＭＡ的优点与意义
我们拥有完全自主的知识产权；它可以与现有的第三代移动通信系统后向兼容，包括ＷＣＤＭＡ、ｃｄｍａ２０００、ＴＤ－ＳＣＤＭＡ等；它可以与未来高速ＩＰ和分组数据业务前向兼容；它具有远高于现有系统及欧美３Ｇ及４Ｇ计划系统的频谱效率；它可以同时支持不同速率的数据业务和话音业务；它可以根据无线传播环境，自适应地分配信道资源，以达到最高的频谱利用率；它可以实现高精度的定位；它能够支持分组数据传输，以适应未来的无线ＩＰ业务；它具有很好的组网特性（ＡＣＩ很小）；它有良好的码特性；它可以使用完美的前向功率调整；它具有较小的复杂度；它有简单的功率分配、简单的时延控制、较低的ＦＥＣ要求、简单的信号检测技术；在ＴＤＤ模式下，可以支持大区覆盖、可以支持高速移动、具有较高的扩频增益，能够避免收发之间的强干扰；ＬＡＳ－ＣＤＭＡ是３ＧＰＰ２三个高速数据备选标准之一，
ＬＡＳ－ＣＤＭＡ用４Ｇ超前技术解决３Ｇ框架内的问题。ＴＤ－ＳＣＤＭＡ是中国的３Ｇ标准，ＴＤ－ＬＡＳ计划成为中国的４Ｇ标准。ＬＡＳ－ＣＤＭＡ的全ＩＰ解决方案之一见图１。并且ＬＡＳ－ＣＤＭＡ技术首次打破国外在ＣＤＭＡ知识产权上的垄断，提高了中国在国际标准舞台上的地位，发展以中国为主导的自主知识产权的产业联盟。
三、ＬＡＳ－ＣＤＭＡ的进展
连宇通信成立一年多来，在国家和地方政府有关部门的大力支持下勤奋创业，在研究开发、专利标准、产业联盟、队伍建设等方面都取得了可喜的进展，为实现公司的创业目标打下了良好的基础。多数员工具有在国内外知名通信公司和科技机构参与创业和发展的经历和经验，特别是国际通信领域知名资深专家、原Ｖｏｄａｆｏｎｅ／ＡｉｒＴｏｕｃｈ副总裁兼首席科学家李建业博士加盟连宇通信，产生了广泛影响。公司还从中国科学院、中国工程院和通信业界聘请了几位著名专家作为高级顾问，为公司决策提供咨询建议。
我们建立了以北京为基地、美国硅谷为支撑的研发架构和良好的创新环境。取得了一批新技术成果，发展了企业自主知识产权。公司创业时只有一项发明专利，目前已有３３项成果提出专利申请，并陆续进入所申请国家的专利审查阶段。部分软件成果办理了著作权注册，进一步增强了企业的核心竞争力。
我们的试验系统的开发进展顺利。去年８月完成了ＬＡＳ－ＣＤＭＡ原理试验样机的开发。９月，经信息产业部组织的高级专家委员会严格的室内外测试，验证了无干扰窗口的存在，证明了ＬＡＳ－ＣＤＭＡ扩频编码理论的正确性，对此项创新给予了充分肯定。目前公司正以ＴＤ－ＬＡＳ制式组织商用试验系统的开发，下半年将在上海进行系统试验。
我们的标准化工作也取得突破。在信息产业部和中国无线标准组织（ＣＷＴＳ）的支持下，去年３月，ＬＡＳ－ＣＤＭＡ被３ＧＰＰ２接受为备选标准方案之一，影响了３Ｇ国际标准的竞争格局。今年２月，在公司董事长李建业博士亲自主持下，连宇通信又完成了ＬＡＳ移动通信系统标准文本ＴＤ－ＬＡＳ共３１分册，将正式提交ＣＷＴＳ和信息产业部，报请作为国家标准。
我们建立了强强联合的国内产、学、研合作体系。目前公司正以ＴＤ－ＬＡＳ商用试验机的开发为中心，与国内３所大学、２个研究所和２个制造商开展合作。公司还推进了国际合作，公司于今年４月初与美国１１家宽带无线服务供应商和设备制造商在加州联合发起组织ＴＤＤ联盟，以期促进ＴＤＤ在建设高效宽带网络与服务方面的作用，并被邀请加入对４Ｇ战略的研讨与合作。扩大了中国ＬＡＳ－ＣＤＭＡ的知名度和影响力。一年来，公司先后参加了在韩、美、日、香港和北京等地举行的１０多次重要的技术与标准研讨会。国际著名移动通信公司和连宇通信进行了双边和多边的高级别互访和交流，有些公司还把连宇通信作为其重要的潜在对手或合作对象，下了不少功夫对ＬＡＳ－ＣＤＭＡ技术进行仿真跟踪。
国内外重要媒体多次报道了连宇通信和ＬＡＳ－ＣＤＭＡ技术及其进展。去年１２月２１日和今年１月１日，美国无线通信权威媒体《无线周刊》（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ
Ｗｅｅｋ）两次在网上突出报道了连宇通信和ＬＡＳ－ＣＤＭＡ，评价连宇通信是在国际３Ｇ及４Ｇ技术领域中极具影响潜力的、应予特别关注的公司之一。４月４日香港出版的英文杂志《Ｆａｒ
Ｅａｓｔｅｒｎ Ｅｃｏｎｏｍｉｃ Ｒｅｖｉｅｗ》（远东经济评论）发表了专栏文章，对连宇通信和ＬＡＳ－ＣＤＭＡ作了重点报道。表明了国际舆论对中国积极参与３Ｇ及４Ｇ国际竞争的重视。连宇通信成立伊始就得到了国家工程院、信息产业部、科技部、国家计委及其有关部门领导的关注。
四、对国家发展战略的建议
国际和国内信息化的浪潮已表明，新一代移动通信的建设与发展势在必行。困难的是怎样做出正确的战略选择。中国在１Ｇ和２Ｇ发展中都没有主导权，目前ＩＳ－９５的建设也是不得不继续实行"以市场换技术"的方针。鉴于当前３Ｇ的发展浮现出滞缓和彷徨的态势，４Ｇ的呼声日渐响起，我们应当有清醒的判断和估价。
在３Ｇ发展的竞争中，ＬＡＳ－ＣＤＭＡ在新一代移动通信技术领域已经闪现了可喜的亮点，并具有相对优势、特点和自主知识产权，弥足珍贵。完全有可能成为国家?quot;十五"计划期间发展新一代移动通信的资源和国际合作的筹码。为此，我们提出以下几点建议：
１．政府决策部门应当发挥中国工程院和有关行业协会的辅助决策咨询作用，密切、深入关注新一代移动通信的国际动向，慎重决策，控制好ＣＤＭＡ网络建设的节奏和规模。
２．大力支持中国自主知识产权技术，尤其是具有跨越性创新技术的开发、试验和标准化。要有自信心和主动精神，引导国际无线通信企业在华投资和发展的方向。支持ＴＤ－ＬＡＳ作为中国建立在４Ｇ技术基础上的国家及国际标准，走″以市场换标准，以标准促产业″的道路，增加战略选择性。
３．鼓励并资助国内制造商、运营商和技术公司的合作开发、试验与商用化，推进产业联盟的发展。
中国将是世界上最大的移动市场。美国和欧洲凭借其市场及技术实力，提出了ｃｄｍａ２０００和ＷＣＤＭＡ两项３Ｇ的主要标准。中国完全可以凭其巨大的市场与先进的技术，提出４Ｇ技术为基础的３Ｇ＋及４Ｇ标准。标准的制定过程都是先国内地区后国际，而决不是先国际后国内建议由我国发起４ＧＰＰ。
连宇的ＬＡＳ－ＣＤＭＡ应适于成为中国的标准。因为它具备如下条件：完全自主的知识产权；核心技术自主开发；同时和国际标准兼容。中国已经有ＴＤ－ＳＣＤＭＡ三代标准，ＬＡＳ－ＣＤＭＡ
应该成为四代标准。使中国在新一代无线标准和技术的斗争中有抗争和超前能力，我们要摆脱国外技术和专利的垄断，使民族产业有一个飞跃的机会。中国必须以自主知识产权为主导的标准来形成产业联盟。
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