我國5G技術(shù)研發(fā)試驗進展：明年年中啟動第二階段網(wǎng)絡(luò)技術(shù)測試工作

　　在IMT-2020(5G)推進組的組織下，我國企業(yè)、高校和科研機構(gòu)全方位開展5G研發(fā)，在5G需求、技術(shù)及頻譜領(lǐng)域取得了一系列的研究成果，有力地推動了全球5G技術(shù)、標準的發(fā)展。目前已完成5G愿景與需求研究并獲得全球廣泛共識，在業(yè)界率先明確5G技術(shù)路線及核心關(guān)鍵技術(shù)，并發(fā)布5G無線和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)架構(gòu)。當前，5G標準化工作已經(jīng)啟動，我國于2016年1月正式全面啟動5G技術(shù)研發(fā)試驗，我國5G技術(shù)研發(fā)試驗對外企開放，目前參加單位包括中國信息通信研究院、中國移動、中國聯(lián)通、中國電信、日本都科摩、華為、中興、大唐、愛立信、三星、諾基亞和上海貝爾、英特爾、高通、展訊、羅德施瓦茨、是德科技、星河亮點等國內(nèi)外企業(yè)，涵蓋運營商、設(shè)備制造企業(yè)、芯片和儀表企業(yè)等產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)。國內(nèi)外企業(yè)共同參與，有利于推動5G關(guān)鍵技術(shù)標準共識達成，為5G產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)建奠定基礎(chǔ)。

　　我國5G技術(shù)研發(fā)試驗總體目標及工作計劃

　　我國5G技術(shù)研發(fā)試驗的總體目標是通過5G試驗，促進5G核心關(guān)鍵技術(shù)成熟，推動5G技術(shù)研發(fā);驗證5G技術(shù)方案設(shè)計，開發(fā)滿足ITU性能指標的5G技術(shù)概念樣機，為5G產(chǎn)品研發(fā)奠定基礎(chǔ);構(gòu)建全球化的5G聯(lián)合試驗平臺，促進全球統(tǒng)一的5G國際標準形成。

　　基于ITU和3GPP確定的5G工作計劃，結(jié)合全球主要企業(yè)的5G研發(fā)計劃，我國5G試驗分兩步實施，第一步為5G技術(shù)研發(fā)試驗(2016年～2018年)，主要目標是支撐5G國際標準研制，第二步為5G產(chǎn)品研發(fā)試驗(2018年至2020年)，主要目標是基于3GPP標準的第一版本，開展5G預商用測試。當前主要面向5G技術(shù)研發(fā)試驗開展工作，我國的5G技術(shù)研發(fā)試驗總體規(guī)劃為三個階段：

　　第一階段(2016年1月～2016年9月)5G關(guān)鍵技術(shù)驗證階段

　　本階段主要目標是通過對5G單項關(guān)鍵技術(shù)樣機的測試，評估5G候選關(guān)鍵技術(shù)性能，推動5G關(guān)鍵技術(shù)標準共識達成，此階段測試對象為業(yè)界主流企業(yè)研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)試驗樣機。

　　第二階段(2016年6月～2017年9月)5G技術(shù)方案驗證階段

　　本階段主要面向ITU確定的5G性能指標，基于不同廠商提出的5G技術(shù)方案開發(fā)的5G概念樣機開展測試，驗證不同廠商的5G技術(shù)方案性能，支撐國際標準制定。本階段將制定統(tǒng)一的設(shè)備規(guī)范和測試規(guī)范，利用第三方測試儀表，在統(tǒng)一的試驗環(huán)境下開展單基站性能測試。

　　第三階段(2017年6月～2018年10月)5G系統(tǒng)驗證階段

　　本階段的主要目標是通過多基站高低頻混合組網(wǎng)，構(gòu)建5G典型應用場景，開展5G系統(tǒng)的組網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)驗證，評估5G系統(tǒng)在組網(wǎng)條件下的性能，同時，開展5G典型業(yè)務(wù)演示，為后續(xù)的5G試商用奠定基礎(chǔ)。

　　我國5G技術(shù)研發(fā)試驗進展

　　我國5G技術(shù)研發(fā)試驗于2016年1月啟動, 截至2016年9月15日，在推進組的組織下，國內(nèi)外移動通信設(shè)備制造商、運營商和科研機構(gòu)通力合作，已順利完成了5G技術(shù)研發(fā)試驗第一階段測試工作。

　　一、5G無線關(guān)鍵技術(shù)測試進展

　　華為、大唐、中興、愛立信、諾基亞/上海貝爾、三星、英特爾等共7家國內(nèi)外企業(yè)完成了第一階段測試工作，涉及的無線關(guān)鍵技術(shù)包括大規(guī)模天線、新型多址、超密集組網(wǎng)、高頻段通信、新型多載波、先進編碼調(diào)制和全雙工等。

　　大規(guī)模天線陣列是提升5G系統(tǒng)頻譜效率最有效的手段，MIMO技術(shù)在4G系統(tǒng)中已經(jīng)得到了廣泛應用，面對5G傳輸速率與系統(tǒng)容量方面的挑戰(zhàn)，天線數(shù)目的進一步增加將是5G技術(shù)重要的演進方向?；谌A為、中興、大唐大規(guī)模天線陣列的試驗樣機的性能測試結(jié)果，通過將天線端口數(shù)增加至64～128，相比于LTE-A，可實現(xiàn)3～4倍的頻譜效率提升，結(jié)合新型多址、先進編碼等關(guān)鍵技術(shù)，可滿足ITU頻譜效率指標3～5倍提升需求。面向商用的低成本大規(guī)模天線系統(tǒng)將是后續(xù)重要的研究方向。

　　新型多址技術(shù)作為創(chuàng)新性的5G技術(shù)方向，通過將多個用戶信息疊加在相同的時頻資源上進行傳輸，在接收端利用先進的接收算法分離用戶信息，不僅可成倍提升系統(tǒng)的接入容量，還可有效提升系統(tǒng)頻譜效率。在試驗中，通過對華為稀疏編碼多址接入(SCMA)、中興多用戶共享接入(MUSA)和大唐圖樣分割多址接入(PDMA)概念樣機的性能測試，相對于現(xiàn)有LTE系統(tǒng)，新型多址技術(shù)可以將系統(tǒng)的上行用戶接入容量提升至3倍，下行小區(qū)平均吞吐量增益可達86%以上，但新型多址技術(shù)接收機的復雜度較高，尤其與大規(guī)模天線、高階調(diào)制相結(jié)合的情況下，因此，低復雜度接收機算法研究將是后續(xù)的研究重點。

　　高頻段通信作為未來5G重要的技術(shù)方向，在滿足5G峰值速率和系統(tǒng)容量指標方面將起到重要的支撐作用，因此，受到業(yè)界主流企業(yè)的廣泛關(guān)注。通過對愛立信、華為、三星、中興、諾基亞和上海貝爾等公司的高頻段試驗樣機進行測試，初步驗證了高頻段技術(shù)方案支持大帶寬高速率數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰?，同時，也驗證了高頻段非視距傳輸?shù)男阅?。利用高頻段大帶寬可滿足10～20Gbps的ITU峰值速率指標要求。