“信息隨心至，萬物觸手及。”工業(yè)和信息化部副部長懷進鵬近日表示，在5G技術(shù)研發(fā)和有關(guān)需求等方面，我國已開始布局和準備。5G的發(fā)展首先離不開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5G研究進展和愿景如何？日前，筆者帶著這些問題采訪了IMT-2020（5G）推進組成員單位——國家無線電監(jiān)測中心、國家無線電頻譜管理中心的有關(guān)專家。
頻譜先行搶占5G戰(zhàn)略制高點
據(jù)了解，2013年開始，在IMT-2020（5G）推進組的部署下，中心作為頻譜工作組組長單位，深入開展了一系列5G研發(fā)工作，主要承擔了頻譜需求、候選頻段、電磁兼容分析、頻譜使用效率評估等研究任務(wù)，包括牽頭承擔“IMT-2020候選頻段分析與評估”，重點參與“后IMT-Advanced移動通信技術(shù)及發(fā)展策略研究”等國家科技重大專項以及兩期國家863項目“第五代移動通信（5G）系統(tǒng)前期研究開發(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）推進組頻譜工作組提出的需求預(yù)測方法，經(jīng)過科學(xué)推測，我國2020年的頻譜需求大致為1350MHz~1810MHz。據(jù)了解，我國移動通信頻譜需求預(yù)測及候選頻段研究已成為頻譜工作組的工作重點，中心目前也正在開展面向2030年的IMT系統(tǒng)頻譜需求研究。
“當前，我國已為IMT規(guī)劃頻率資源687MHz，為現(xiàn)有電信運營商分配（含批復(fù)試驗）共計約487MHz，因此還需要新增近1000MHz的頻譜。同時還需注意的是，2020年只是5G起始時間，隨著2020年之后業(yè)務(wù)量的不斷提升，移動通信對于頻譜的需求量可能會越來越多，頻譜資源缺口不容忽視。”中心頻譜管理研究處處長趙栓來說。
在候選頻段方面，趙栓來表示，2014年9月，中心與GSMA聯(lián)合召開未來移動通信頻譜國際研討會，就我國450MHz～5GHz無線電頻譜監(jiān)測分析、下一代移動通信與頻譜等內(nèi)容發(fā)布了合作研究報告。報告對下一代移動網(wǎng)絡(luò)（NGMN）將要使用的450MHz～5GHz頻譜資源提出了優(yōu)化方案，并對我國NGMN可能使用的6GHz以上頻譜資源進行了研究，提出了我國NGMN頻譜布局的建議。
“5G技術(shù)對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，提前部署戰(zhàn)略資源。”中心副總工程師黃標說。
科學(xué)評估5G演進擲地有聲
未來5G移動寬帶的目標是使用戶隨心所欲盡享5G帶來的夠用、易用、便宜、安全可靠和個性化的移動新生活。高達千兆的傳輸速率，可真正實現(xiàn)一眨眼就能完成1部電影下載，或數(shù)百張照片瞬間傳輸,全面提升用戶體驗；百倍連接數(shù)的增加，讓身邊無處不在的電子設(shè)備、智能家居等同步接入。面對5G這些新目標和需求增長點，新型傳輸和網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)層出不窮，如何科學(xué)評判潛在候選頻段的使用效率及關(guān)鍵技術(shù)的效能，實現(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，同樣是當前5G發(fā)展所面臨的重要問題。
5G所用頻譜資源，部分來源于現(xiàn)有移動通信使用頻譜的重耕。中心頻譜管理研究處副處長譚海峰表示，3月初中心牽頭啟動的“IMT-2020候選頻段分析與評估”這一國家科技重大專項，就是為了評估這些存量頻譜資源在5G演進中的作用，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所用頻譜的重要來源。中心也通過部分相關(guān)頻段的電磁環(huán)境測試以及信道傳播特性測量與建模，對新的增量頻段進行系統(tǒng)間的共存評估。
“我們開展的5G信道傳播特性測量與建模工作將有助于支撐正在開展的5G傳輸、組網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的研究，支撐我國廠商提前開展技術(shù)儲備，提升我國在國際5G標準化過程中的主導(dǎo)地位，推動國際IMT產(chǎn)業(yè)健康、持續(xù)發(fā)展。”譚海峰說。
目前，中心正在大力建設(shè)基于面向服務(wù)的架構(gòu)（SOA）的開放式電磁兼容分析測試平臺，實現(xiàn)大規(guī)模軟件、硬件及高性能測試儀器儀表的集成與應(yīng)用。利用該平臺，中心將能對5G系統(tǒng)測試與驗證環(huán)境進行搭建，實現(xiàn)對5G相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)客觀高效的評估。
全面布局 中國引領(lǐng)5G不是夢
中心李偉博士介紹說，一般情況下，一代移動通信走向商用需經(jīng)歷需求分析、頻譜戰(zhàn)略研究、關(guān)鍵技術(shù)研究、技術(shù)評估、標準化制定、試驗網(wǎng)建設(shè)、商業(yè)部署等一系列流程，而不是簡單的現(xiàn)網(wǎng)升級改造。
根據(jù)ITU工作時間表，2015年世界無線電大會之前，5G愿景、5G技術(shù)趨勢和相關(guān)決議將確定下來，從2016年到2017年年底是技術(shù)準備階段，業(yè)界將積極開展技術(shù)研究，做好向ITU提交候選技術(shù)的準備。從2017年年底開始，ITU將組織對各個國家和國際組織提交的候選技術(shù)進行評估，開展技術(shù)討論，并力爭在世界范圍內(nèi)達成一致。2020年年底，ITU將正式發(fā)布5G標準。
“十年磨一劍。在中國的4G剛走向商用之際，談2020年實現(xiàn)5G商用符合移動通信‘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)競賽中，多個國家都已積極部署5G全球標準化發(fā)展戰(zhàn)略。”中心王坦博士說。
王坦博士認為，在移動通信的演進歷程中，我國不斷轉(zhuǎn)變角色，依次經(jīng)歷了“2G跟蹤，3G突破，4G同步”的各個階段。在5G時代，從國家率先在亞太地區(qū)成立IMT-2020（5G）推進組，整合產(chǎn)學(xué)研用精銳力量，積極向ITU等國際組織輸出觀點，以及我國運營商、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，我國立志于占據(jù)5G技術(shù)制高點，引領(lǐng)世界產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
“目前，我國正在穩(wěn)步推進5G研發(fā)工作，并已適當?shù)仡I(lǐng)先于ITU工作時間表。相信中國在5G標準化過程中發(fā)揮的作用將比4G時期進一步提高，將為全球5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展作出不可替代的貢獻。”黃標說。
