“信息隨心至，萬(wàn)物觸手及。”工業(yè)和信息化部副部長(zhǎng)懷進(jìn)鵬近日表示，在5G技術(shù)研發(fā)和有關(guān)需求等方面，我國(guó)已開(kāi)始布局和準(zhǔn)備。5G的發(fā)展首先離不開(kāi)的就是頻譜資源的支撐，如何規(guī)劃5G發(fā)展的頻率，5G候選頻段如何劃分，我國(guó)5G研究進(jìn)展和愿景如何？日前，筆者帶著這些問(wèn)題采訪了IMT-2020（5G）推進(jìn)組成員單位——國(guó)家無(wú)線電監(jiān)測(cè)中心、國(guó)家無(wú)線電頻譜管理中心的有關(guān)專(zhuān)家。
頻譜先行搶占5G戰(zhàn)略制高點(diǎn)
據(jù)了解，2013年開(kāi)始，在IMT-2020（5G）推進(jìn)組的部署下，中心作為頻譜工作組組長(zhǎng)單位，深入開(kāi)展了一系列5G研發(fā)工作，主要承擔(dān)了頻譜需求、候選頻段、電磁兼容分析、頻譜使用效率評(píng)估等研究任務(wù)，包括牽頭承擔(dān)“IMT-2020候選頻段分析與評(píng)估”，重點(diǎn)參與“后IMT-Advanced移動(dòng)通信技術(shù)及發(fā)展策略研究”等國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)以及兩期國(guó)家863項(xiàng)目“第五代移動(dòng)通信（5G）系統(tǒng)前期研究開(kāi)發(fā)”。
為了了解5G頻譜需求，中心組織完成了IMT系統(tǒng)2020年的頻率需求研究，并根據(jù)IMT-2020（5G）推進(jìn)組頻譜工作組提出的需求預(yù)測(cè)方法，經(jīng)過(guò)科學(xué)推測(cè)，我國(guó)2020年的頻譜需求大致為1350MHz~1810MHz。據(jù)了解，我國(guó)移動(dòng)通信頻譜需求預(yù)測(cè)及候選頻段研究已成為頻譜工作組的工作重點(diǎn)，中心目前也正在開(kāi)展面向2030年的IMT系統(tǒng)頻譜需求研究。
“當(dāng)前，我國(guó)已為IMT規(guī)劃頻率資源687MHz，為現(xiàn)有電信運(yùn)營(yíng)商分配（含批復(fù)試驗(yàn)）共計(jì)約487MHz，因此還需要新增近1000MHz的頻譜。同時(shí)還需注意的是，2020年只是5G起始時(shí)間，隨著2020年之后業(yè)務(wù)量的不斷提升，移動(dòng)通信對(duì)于頻譜的需求量可能會(huì)越來(lái)越多，頻譜資源缺口不容忽視。”中心頻譜管理研究處處長(zhǎng)趙栓來(lái)說(shuō)。
在候選頻段方面，趙栓來(lái)表示，2014年9月，中心與GSMA聯(lián)合召開(kāi)未來(lái)移動(dòng)通信頻譜國(guó)際研討會(huì)，就我國(guó)450MHz～5GHz無(wú)線電頻譜監(jiān)測(cè)分析、下一代移動(dòng)通信與頻譜等內(nèi)容發(fā)布了合作研究報(bào)告。報(bào)告對(duì)下一代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)（NGMN）將要使用的450MHz～5GHz頻譜資源提出了優(yōu)化方案，并對(duì)我國(guó)NGMN可能使用的6GHz以上頻譜資源進(jìn)行了研究，提出了我國(guó)NGMN頻譜布局的建議。
“5G技術(shù)對(duì)于頻譜資源的需求尤為迫切，我們研究5G頻譜需求、及早提出5G潛在候選頻段，就是為了搶占5G頻率戰(zhàn)略制高點(diǎn)，提前部署戰(zhàn)略資源。”中心副總工程師黃標(biāo)說(shuō)。
科學(xué)評(píng)估5G演進(jìn)擲地有聲
未來(lái)5G移動(dòng)寬帶的目標(biāo)是使用戶(hù)隨心所欲盡享5G帶來(lái)的夠用、易用、便宜、安全可靠和個(gè)性化的移動(dòng)新生活。高達(dá)千兆的傳輸速率，可真正實(shí)現(xiàn)一眨眼就能完成1部電影下載，或數(shù)百?gòu)堈掌查g傳輸,全面提升用戶(hù)體驗(yàn)；百倍連接數(shù)的增加，讓身邊無(wú)處不在的電子設(shè)備、智能家居等同步接入。面對(duì)5G這些新目標(biāo)和需求增長(zhǎng)點(diǎn)，新型傳輸和網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)層出不窮，如何科學(xué)評(píng)判潛在候選頻段的使用效率及關(guān)鍵技術(shù)的效能，實(shí)現(xiàn)更高頻段、更大帶寬、更靈活的頻譜使用方式，服務(wù)技術(shù)與資源管理的發(fā)展需要，同樣是當(dāng)前5G發(fā)展所面臨的重要問(wèn)題。
5G所用頻譜資源，部分來(lái)源于現(xiàn)有移動(dòng)通信使用頻譜的重耕。中心頻譜管理研究處副處長(zhǎng)譚海峰表示，3月初中心牽頭啟動(dòng)的“IMT-2020候選頻段分析與評(píng)估”這一國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)，就是為了評(píng)估這些存量頻譜資源在5G演進(jìn)中的作用，提高其使用效率，更好地服務(wù)于5G。
除了重耕存量頻譜，尋找新的可用頻段更是5G所用頻譜的重要來(lái)源。中心也通過(guò)部分相關(guān)頻段的電磁環(huán)境測(cè)試以及信道傳播特性測(cè)量與建模，對(duì)新的增量頻段進(jìn)行系統(tǒng)間的共存評(píng)估。
“我們開(kāi)展的5G信道傳播特性測(cè)量與建模工作將有助于支撐正在開(kāi)展的5G傳輸、組網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的研究，支撐我國(guó)廠商提前開(kāi)展技術(shù)儲(chǔ)備，提升我國(guó)在國(guó)際5G標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程中的主導(dǎo)地位，推動(dòng)國(guó)際IMT產(chǎn)業(yè)健康、持續(xù)發(fā)展。”譚海峰說(shuō)。
目前，中心正在大力建設(shè)基于面向服務(wù)的架構(gòu)（SOA）的開(kāi)放式電磁兼容分析測(cè)試平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模軟件、硬件及高性能測(cè)試儀器儀表的集成與應(yīng)用。利用該平臺(tái)，中心將能對(duì)5G系統(tǒng)測(cè)試與驗(yàn)證環(huán)境進(jìn)行搭建，實(shí)現(xiàn)對(duì)5G相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)客觀高效的評(píng)估。
全面布局 中國(guó)引領(lǐng)5G不是夢(mèng)
中心李偉博士介紹說(shuō)，一般情況下，一代移動(dòng)通信走向商用需經(jīng)歷需求分析、頻譜戰(zhàn)略研究、關(guān)鍵技術(shù)研究、技術(shù)評(píng)估、標(biāo)準(zhǔn)化制定、試驗(yàn)網(wǎng)建設(shè)、商業(yè)部署等一系列流程，而不是簡(jiǎn)單的現(xiàn)網(wǎng)升級(jí)改造。
根據(jù)ITU工作時(shí)間表，2015年世界無(wú)線電大會(huì)之前，5G愿景、5G技術(shù)趨勢(shì)和相關(guān)決議將確定下來(lái)，從2016年到2017年年底是技術(shù)準(zhǔn)備階段，業(yè)界將積極開(kāi)展技術(shù)研究，做好向ITU提交候選技術(shù)的準(zhǔn)備。從2017年年底開(kāi)始，ITU將組織對(duì)各個(gè)國(guó)家和國(guó)際組織提交的候選技術(shù)進(jìn)行評(píng)估，開(kāi)展技術(shù)討論，并力爭(zhēng)在世界范圍內(nèi)達(dá)成一致。2020年年底，ITU將正式發(fā)布5G標(biāo)準(zhǔn)。
“十年磨一劍。在中國(guó)的4G剛走向商用之際，談2020年實(shí)現(xiàn)5G商用符合移動(dòng)通信‘十年商用一代，十年預(yù)研一代’的發(fā)展規(guī)律。況且，5G研發(fā)競(jìng)賽中，多個(gè)國(guó)家都已積極部署5G全球標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展戰(zhàn)略。”中心王坦博士說(shuō)。
王坦博士認(rèn)為，在移動(dòng)通信的演進(jìn)歷程中，我國(guó)不斷轉(zhuǎn)變角色，依次經(jīng)歷了“2G跟蹤，3G突破，4G同步”的各個(gè)階段。在5G時(shí)代，從國(guó)家率先在亞太地區(qū)成立IMT-2020（5G）推進(jìn)組，整合產(chǎn)學(xué)研用精銳力量，積極向ITU等國(guó)際組織輸出觀點(diǎn)，以及我國(guó)運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備制造商全面參與全球主流5G研發(fā)組織，例如5GPPP、NGMN、WWRF等，可以看出，我國(guó)立志于占據(jù)5G技術(shù)制高點(diǎn)，引領(lǐng)世界產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
“目前，我國(guó)正在穩(wěn)步推進(jìn)5G研發(fā)工作，并已適當(dāng)?shù)仡I(lǐng)先于ITU工作時(shí)間表。相信中國(guó)在5G標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程中發(fā)揮的作用將比4G時(shí)期進(jìn)一步提高，將為全球5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展作出不可替代的貢獻(xiàn)。”黃標(biāo)說(shuō)。
