全球5G研发总体情况

随着4G进入规模商用，全球业界已将研发重点投向面向2020年及未来商用的第五代移动通信系统（5G）。面对新一轮移动通信技术更迭的重大机遇，主要国家及相关企业纷纷提前加大5G研发投入，积极引导技术发展，争夺5G发展主导权，争取在新一轮的国际竞争中占据优势地位。此外，世界三大主流标准化组织ITU、3GPP、IEEE都先后启动了面向5G的概念及技术研究工作，旨在加速推动5G标准化进程。

（一）全球发达国家的5G战略布局

5G已经成为全球业界争夺的新焦点，发达国家积极布局，抢占5G发展主导权。

欧盟不断加大5G研发支持力度，依托第七框架计划（the Seventh Framework Programme，FP7）启动了5G-PPP等多个重大项目，研发经费超过14亿欧元。

英国凭借萨里大学在信息通信领域的权威创建了5G创新中心（5G Innovation Center，5GIC）。

韩国成立了5G Forum，设立“GIGA Korea”重大科研项目并于2014年6月与欧盟签署5G战略合作，共同推动高频段等5G技术。

日本依托标准化组织ARIB组建了5G特设工作组“2020 & Beyond Ad Hoc”，积极推动日本5G技术研究和标准化。

中国于2013年2月先于其它国家成立了IMT-2020（5G）推进组（IMT-2020 Promotion Group，IMT-2020 PG），大刀阔斧地向前推进5G研发工作。

围绕各国5G战略布局，主流公司大力推进5G研发，争夺技术制高点。

爱立信（Ericsson）、诺基亚西门子网络公司（NSN）等欧洲公司发布5G白皮书，表明其对5G需求及概念的理解，并开展5G关键技术演示。

韩国三星（Samsung）公司开展高频段通信的演示，期望通过高频段的更大带宽来提升业务速率。

日本NTT DoCoMo将联手爱立信、三星、NEC等6家国外设备制造企业在2015年开展5G技术验证实验。

此外，由这些公司组成的国际论坛联盟如NGMN、WWRF多次组织5G研讨会，积极引领5G发展。这些5G研发组织机构（或重大项目）与公司之间的关系如图1所示。

图1 全球5G研发的相关组织

（二）ITU 5G相关标准进展

1．ITU 5G时间表

ITU启动5G标准化前期研究，凝聚全球共识。

第一个阶段是到2015年底，也就是2015年世界无线电大会之前。重点是完成5G宏观描述，包括5G的愿景（IMT. Vision），5G的技术趋势（IMT. Future Technology Trends）、5G的候选频段（IMT.ABOVE 6 GHz）和ITU的相关决议，并在2015年世界无线电大会上获得必要的频率资源。

第二个阶段是2016年到2017年底，这是技术准备阶段。ITU主要完成技术要求，技术评估方法和提交候选技术所需要的模板等内容。最后正式向全世界发出征集5G候选技术的通函。在这段时间内，业界应该积极开展5G技术研究，做好向ITU提交候选技术的准备。

第三个阶段是收集候选技术的阶段。从2017年底开始，各个国家和国际组织就可以向ITU提交候选技术。ITU将组织对收到的候选技术进行评估，组织技术讨论，并力争在世界范围内达成一致。2020年底，ITU将发布正式的5G标准。故此，5G也应该被称为IMT-2020。

截至2014年10月底，5G的愿景已经大体成型，其中，关键能力指标经讨论达成一致，如图2所示。愿景图有待进一步商榷。

图2 ITU给出的5G八项关键性能指标

2．5G技术趋势研究进展

2012年7月，ITU启动了IMT. Future Technology Trends（未来技术趋势）研究工作，旨在研究移动通信的频谱效率提升、更大和更灵活带宽使用、多样化业务支持、用户体验改善、能效提升、网络、终端、运营部署、安全等方面技术的未来发展趋势。ITU IMT未来技术趋势报告包含的关键技术可以总结为以下七方面，如图3所示。

图3 未来技术趋势分类情况

3．5G频谱研究进展

ITU-R WP5D#17次会议完成了面向2020年的IMT频谱需求预测[IMT.2020.ESTIMATE]报告，结论为在低用户密度和高用户密度情况下，2020年的频谱需求分别为1340MHz和1960MHz。目前中国已规划687MHz频谱，2020年以后仍需要1GHz以上的频谱资源。