一、概述
在2012年1月ITU-R的建議書M.2012《IMT-Advanced地面無線接口的詳細(xì)規(guī)范》的首次發(fā)布,且IMT-Advanced系統(tǒng)已有不少網(wǎng)絡(luò)的投入商用,宣示著ITU對IMT-Advanced系統(tǒng)的研究進(jìn)入了一個重要里程碑,同時也預(yù)示著對IMT-Advanced后續(xù)系統(tǒng)的研究的正式開始。期初ITU一直稱之為IMT-Advanced后續(xù)系統(tǒng),直到在2015年10月召開的無線電通信全會(RA)上,形成的第56-2號決議《國際移動通信的命名》中決議:將臨時名稱“IMT- Advanced后續(xù)系統(tǒng)”命名為“IMT-2020”;且明確了三者的關(guān)系;同時還決議,“IMT”這一術(shù)語為包括IMT-2000、IMT-Advanced和IMT-2020三者的根名稱。
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在2015年9月ITU首次發(fā)布了ITU-R M.2083《IMT愿景-2020年及之后IMT未來發(fā)展的框架和總體目標(biāo)》建議書,旨在通過論述潛在用戶和應(yīng)用趨勢、流量增長、技術(shù)趨勢和頻譜作用,并通過為2020年及之后的IMT框架及能力設(shè)計指南,從而確立2020年及之后的IMT發(fā)展愿景。
該建議書探討了未來IMT為更好滿足發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家建設(shè)網(wǎng)絡(luò)社會的需要而發(fā)揮的重要作用,并以此為據(jù),界定了2020年及之后國際移動通信(IMT)的未來發(fā)展框架和總體目標(biāo)。該建議書詳盡描述了2020年及之后IMT未來發(fā)展的框架,其中包括與設(shè)想用途情形相關(guān)的內(nèi)容廣泛的各種能力。此外,該建議書還探討了2020年及之后IMT未來發(fā)展的目標(biāo),包括在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)一步增強(qiáng)IMT,以及IMT-2020的發(fā)展。應(yīng)當(dāng)注意的是,該建議書的編制以建議書ITU-R M.1645為依據(jù),關(guān)注了迄今為止IMT的發(fā)展?fàn)顩r。
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為此,ITU-R建議M. 2083的內(nèi)容,主要包括:趨勢觀察、IMT的演進(jìn)、IMT-2020的特征、建議框架與目標(biāo)等方面。下面做一簡要的介紹,若要詳細(xì)了解該建議書的具體內(nèi)容的請查閱下附件1。
附件 1:M.2083(09/2015)《IMT愿景-2020年及之后IMT未來發(fā)展的框架和總體目標(biāo)》
二、趨勢觀察
1、用戶和應(yīng)用的觀察
移動設(shè)備在人們?nèi)粘I钪邪l(fā)揮的作用多種多樣,并且仍在不斷改進(jìn)。未來的IMT系統(tǒng)應(yīng)支持不斷涌現(xiàn)的新使用案例,包括各類需要極高數(shù)據(jù)通信率的應(yīng)用、大量連接的設(shè)備及超低延遲的高可靠性應(yīng)用。關(guān)于用戶和應(yīng)用趨勢的8個方面的內(nèi)容詳見下表2-1。
表2-1:用戶和應(yīng)用趨勢的內(nèi)容方面
2、IMT流量的增長
推動IMT流量需求增長的驅(qū)動力有很多,其中重要一項是對性能強(qiáng)、需要高比特率和需使用寬帶的各類設(shè)備的采用。預(yù)期流量增加的主要驅(qū)動力包括,不斷增多的視頻使用、設(shè)備擴(kuò)散和應(yīng)用使用。在ITU-R M.2370報告《2020年至2030年間的IMT通信量估計》中,其評估預(yù)測,2020年到2030年間,全球IMT流量的增幅區(qū)間為10~100倍。報告還提到了這一時期的流量不對稱問題。據(jù)人們觀察,當(dāng)前移動寬帶的平均流量不對稱比率支持下行鏈路,并會隨著視聽內(nèi)容需求量的不斷增長而出現(xiàn)上升。
3、技術(shù)趨勢
對于IMT-2020的技術(shù)趨勢,在ITU-R建議M. 2083中,是依據(jù)ITU-R M.2320報告《地面IMT系統(tǒng)的未來技術(shù)趨勢》僅給出了其技術(shù)領(lǐng)域及相應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)列表,具體如下表2-3所示所示。ITU-R M.2320報告發(fā)布于2014年11月,透過廣闊的視角,對2015~2020年及之后的未來地面IMT系統(tǒng)之技術(shù)前景進(jìn)行展望。報告的內(nèi)容涉及IMT系統(tǒng)的技術(shù)和操作特性信息,其中包括通過技術(shù)進(jìn)步和高效頻譜技術(shù)實(shí)現(xiàn)的IMT演進(jìn)及其部署實(shí)施。若要詳細(xì)了解該報告具體內(nèi)容的請查閱下附件2。
表2-3:技術(shù)趨勢的內(nèi)容方面
附件 2:ITU-R Rep M.2320(11/2014)《Future technology trends of terrestrial IMT systems》
欲更多了解其它IMT家族技術(shù)趨勢研究內(nèi)容的請進(jìn)入:IMT-Advanced(M.2038報告);IMT-2030(M.2516報告)
4、6~100GHz之間的IMT技術(shù)可行性研究
2020年及之后的IMT發(fā)展將帶來新的使用案例和應(yīng)用,并能應(yīng)對流量的快速增長,屆時,理想的信道帶寬是相連的,且寬于當(dāng)前IMT系統(tǒng)中可用的信道帶寬。這就需要考慮更高頻率范圍內(nèi)的頻譜資源。ITU-R M.2376報告《在6 GHz以上頻段內(nèi)IMT的技術(shù)可行性》提供了關(guān)于頻率6~100GHz之間IMT技術(shù)可行性的信息。該報告涵蓋潛在的新型IMT無線電技術(shù)和系統(tǒng)方式,該類方式可在上述頻率范圍內(nèi)實(shí)施。該報告中記述的理論評價、模擬仿真、各類測量、技術(shù)開發(fā)和設(shè)計原型,均表明使用6~100GHz間的頻帶對經(jīng)研究的IMT部署情境而言是可行的,并且可用來考慮2020年及之后的IMT發(fā)展前景。
5、頻譜影響
ITU-R M.2290報告《地面IMT未來的頻譜需求估計》對2020年地面IMT的全球頻譜預(yù)估要求進(jìn)行研究,并提供了相關(guān)研究結(jié)果。經(jīng)估測的總體要求包括IMT業(yè)已確定的頻譜要求以及其他頻譜要求。對于未來2020年及之后的IMT系統(tǒng)而言,要確保持續(xù)增長,理想的信道帶寬是相連的,且寬于當(dāng)前IMT系統(tǒng)可用的信道帶寬。關(guān)于頻譜影響應(yīng)關(guān)注的是:頻譜協(xié)調(diào);相連和更寬頻譜帶寬的重要性等。
欲具體了解ITU對IMT頻譜安排介紹的請進(jìn)入。
三、IMT的演進(jìn)
1、IMT的發(fā)展方式
國際無線電咨詢委員會(CCIR)自1985 年開始針對“未來公共陸地移動通信系統(tǒng)(FPLMTS)”開展課題研究(SQ)以來,經(jīng)歷IMT-2000、IMT-Advanced到IMT-2020以及后續(xù)系統(tǒng)的不斷演進(jìn),其演進(jìn)過程如下圖3-1所示。
圖3-1:IMT發(fā)展與部署的演進(jìn)過程
2、2020年及之后IMT的作用
IMT系統(tǒng)可充當(dāng)人類的通信工具,同時也可促進(jìn)并協(xié)助醫(yī)學(xué)、運(yùn)輸以及教育等其他行業(yè)的發(fā)展。就前述第二節(jié)所述的關(guān)鍵趨勢而言,IMT將持續(xù)推動如下表3-2所示的諸多方面(主要是8個方面)的發(fā)展。
表3-2:2020年及之后IMT的作用
四、2020年及之后IMT的使用情景
2020年及之后的IMT有望擴(kuò)展并支持多種使用情景和應(yīng)用,即在當(dāng)前IMT的基礎(chǔ)上不斷向外擴(kuò)展。此外,就2020年及之后的IMT而言,隨著使用情景和應(yīng)用預(yù)計變得多樣化,更富多元化的設(shè)備性能也將接踵而至。2020年及之后的使用情景包括:增強(qiáng)型移動寬帶;超可靠和低延遲通信;大規(guī)模機(jī)器類型通信等。
欲詳細(xì)了解其使用情景內(nèi)容的請進(jìn)入。
五、IMT-2020的特性
人們在預(yù)測IMT-2020之使用情景和應(yīng)用的同時,還設(shè)想了與之緊密相連的各類有關(guān)特性。不同的使用情景以及當(dāng)前和未來趨勢將導(dǎo)致大量各類需求的出現(xiàn)。
欲詳細(xì)了解IMT-2020特性的請進(jìn)入。
六、框架和目標(biāo)
發(fā)展IMT-2020的目的是滿足預(yù)期的、移動服務(wù)用戶2020年及未來的需求。前述第五節(jié)中闡述的IMT-2020系統(tǒng)性能目標(biāo)僅僅是研究和調(diào)查的目標(biāo),可能在其他ITU建議書中得到進(jìn)一步完善,并且依照未來研究結(jié)果對其予以修改。本節(jié)展示了IMT-2020和現(xiàn)有IMT/其他接入系統(tǒng)之間的關(guān)系、時間線和需進(jìn)一步研究的重點(diǎn)領(lǐng)域,以之作為IMT-2020發(fā)展的框架和目標(biāo)。
1、關(guān)系
所謂關(guān)系是指IMT-2020和現(xiàn)有IMT、其他接入系統(tǒng)之間的關(guān)系。將是互通合作、優(yōu)勢互補(bǔ)的關(guān)系。
2、時間線
在規(guī)劃IMT-2020的發(fā)展以及未來應(yīng)如何強(qiáng)化現(xiàn)有IMT的過程中,要考慮與實(shí)現(xiàn)該類目標(biāo)有關(guān)的時間線,這取決于以下表6-2所示的6個因素,所有這些因素都是相互關(guān)聯(lián)的。ITU將在2020年之前完成IMT-2020標(biāo)準(zhǔn)的制定工作,以便支持ITU各成員預(yù)計在2020年之后開展的IMT-2020部署工作。下圖6-2展示了與這些不同因素有關(guān)的時間線。在討論IMT-2020各階段和時間線時,規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)完成時間、頻譜可用的時間以及部署開始的時間是十分重要的。
表6-2:影響時間線的因素
圖6-2:IMT-2020的階段及擬時間線圖示
3、需要進(jìn)一步研究的領(lǐng)域
各大研究論壇和其他希望助力未來IMT-2020發(fā)展的外部組織尤應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以下關(guān)鍵領(lǐng)域:無線電接口及其互通性;與接入網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的問題;與頻譜有關(guān)的問題;流量特征;等等。
事實(shí)上,ITU-R 依據(jù)上述M. 2083建議書的要求,在不斷的對IMT-2020進(jìn)行著研究,直到2021年發(fā)布了M.2150-0建議書《國際移動通信-2020(IMT-2020)地面無線電接口的詳細(xì)規(guī)范》,使得對IMT-2020的研究達(dá)到了階段性的里程碑,從此,IMT- 2020進(jìn)入了部署、建網(wǎng)、運(yùn)營的發(fā)展階段。
欲進(jìn)一步了解IMT-2020之無線接口技術(shù)(RIT)的請進(jìn)入。