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規范》的首次發布,且IMT-Advanced系統已有不少網絡的投入商用,宣示著ITU對IMT-Advanced系統的研究進入了一個重要里程碑,同時也預示著對IMT-Advanced后續系統的研究的正式開始。期初ITU一直稱之為IMT-Advanced后續系統,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后續系統”命名為“IMT-2020”;且明確了三者的關系;同時還決議,“IMT”這一術語為包括IMT-2000、IMT-Advanced和IMT-2020三者的根名稱。
欲詳細了解國際移動通信(IMT)命名的請進入。
在2015年9月ITU首次發布了ITU-R M.2083《IMT愿景-2020年及之后IMT未來發展的框架和總體目標》建議書,旨在通過論述潛在用戶和應用趨勢、流量增長、技術趨勢和頻譜作用,并通過為2020年及之后的IMT框架及能力設計指南,從而確立2020年及之后的IMT發展愿景。
該建議書探討了未來IMT為更好滿足發達國家和發展中國家建設網絡社會的需要而發揮的重要作用,并以此為據,界定了2020年及之后國際移動通信(IMT)的未來發展框架和總體目標。該建議書詳盡描述了2020年及之后IMT未來發展的框架,其中包括與設想用途情形相關的內容廣泛的各種能力。此外,該建議書還探討了2020年及之后IMT未來發展的目標,包括在現有基礎上進一步增強IMT,以及IMT-2020的發展。應當注意的是,該建議書的編制以建議書ITU-R M.1645為依據,關注了迄今為止IMT的發展狀況。
欲詳細了解ITU-R M.1645建議書介紹的請進入。
為此,ITU-R建議M. 2083的內容,主要包括:趨勢觀察、IMT的演進、IMT-2020的特征、建議框架與目標等方面。下面做一簡要的介紹,若要詳細了解該建議書的具體內容的請查閱下附件1。
附件 1:M.2083(09/2015)《IMT愿景-2020年及之后IMT未來發展的框架和總體目標》
二、趨勢觀察
1、用戶和應用的觀察
移動設備在人們日常生活中發揮的作用多種多樣,并且仍在不斷改進。未來的IMT系統應支持不斷涌現的新使用案例,包括各類需要極高數據通信率的應用、大量連接的設備及超低延遲的高可靠性應用。關于用戶和應用趨勢的8個方面的內容詳見下表2-1。
表2-1:用戶和應用趨勢的內容方面
2、IMT流量的增長
推動IMT流量需求增長的驅動力有很多,其中重要一項是對性能強、需要高比特率和需使用寬帶的各類設備的采用。預期流量增加的主要驅動力包括,不斷增多的視頻使用、設備擴散和應用使用。在ITU-R M.2370報告《2020年至2030年間的IMT通信量估計》中,其評估預測,2020年到2030年間,全球IMT流量的增幅區間為10~100倍。報告還提到了這一時期的流量不對稱問題。據人們觀察,當前移動寬帶的平均流量不對稱比率支持下行鏈路,并會隨著視聽內容需求量的不斷增長而出現上升。
3、技術趨勢
對于IMT-2020的技術趨勢,在ITU-R建議M. 2083中,是依據ITU-R M.2320報告《地面IMT系統的未來技術趨勢》僅給出了其技術領域及相應的關鍵技術列表,具體如下表2-3所示所示。ITU-R M.2320報告發布于2014年11月,透過廣闊的視角,對2015~2020年及之后的未來地面IMT系統之技術前景進行展望。報告的內容涉及IMT系統的技術和操作特性信息,其中包括通過技術進步和高效頻譜技術實現的IMT演進及其部署實施。若要詳細了解該報告具體內容的請查閱下附件2。
表2-3:技術趨勢的內容方面
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家族技術趨勢研究內容的請進入:IMT-Advanced(M.2038報告);IMT-2030(M.2516報告)
4、6~100GHz之間的IMT技術可行性研究
2020年及之后的IMT發展將帶來新的使用案例和應用,并能應對流量的快速增長,屆時,理想的信道帶寬是相連的,且寬于當前IMT系統中可用的信道帶寬。這就需要考慮更高頻率范圍內的頻譜資源。ITU-R M.2376報告《在6 GHz以上頻段內IMT的技術可行性》提供了關于頻率6~100GHz之間IMT技術可行性的信息。該報告涵蓋潛在的新型IMT無線電技術和系統方式,該類方式可在上述頻率范圍內實施。該報告中記述的理論評價、模擬仿真、各類測量、技術開發和設計原型,均表明使用6~100GHz間的頻帶對經研究的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的全球頻譜預估要求進行研究,并提供了相關研究結果。經估測的總體要求包括IMT業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系統而言,要確保持續增長,理想的信道帶寬是相連的,且寬于當前IMT系統可用的信道帶寬。關于頻譜影響應關注的是:頻譜協調;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入。
三、IMT的演進
1、IMT的發展方式
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(FPLMTS)”開展課題研究(SQ)以來,經歷IMT-2000、IMT-Advanced到IMT-2020以及后續系統的不斷演進,其演進過程如下圖3-1所示。
圖3-1:IMT發展與部署的演進過程
2、2020年及之后IMT的作用
IMT系統可充當人類的通信工具,同時也可促進并協助醫學、運輸以及教育等其他行業的發展。就前述第二節所述的關鍵趨勢而言,IMT將持續推動如下表3-2所示的諸多方面(主要是8個方面)的發展。
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有望擴展并支持多種使用情景和應用,即在當前IMT的基礎上不斷向外擴展。此外,就2020年及之后的IMT而言,隨著使用情景和應用預計變得多樣化,更富多元化的設備性能也將接踵而至。2020年及之后的使用情景包括:增強型移動寬帶;超可靠和低延遲通信;大規模機器類型通信等。
欲詳細了解其使用情景內容的請進入。
五、IMT-2020的特性
人們在預測IMT-2020之使用情景和應用的同時,還設想了與之緊密相連的各類有關特性。不同的使用情景以及當前和未來趨勢將導致大量各類需求的出現。
欲詳細了解IMT-2020特性的請進入。
六、框架和目標
發展IMT-2020的目的是滿足預期的、移動服務用戶2020年及未來的需求。前述第五節中闡述的IMT-2020系統性能目標僅僅是研究和調查的目標,可能在其他ITU建議書中得到進一步完善,并且依照未來研究結果對其予以修改。本節展示了IMT-2020和現有IMT/其他接入系統之間的關系、時間線和需進一步研究的重點領域,以之作為IMT-2020發展的框架和目標。
1、關系
所謂關系是指IMT-2020和現有IMT、其他接入系統之間的關系。將是互通合作、優勢互補的關系。
2、時間線
在規劃IMT-2020的發展以及未來應如何強化現有IMT的過程中,要考慮與實現該類目標有關的時間線,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聯的。ITU將在2020年之前完成IMT-2020標準的制定工作,以便支持ITU各成員預計在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的時間線。在討論IMT-2020各階段和時間線時,規定標準完成時間、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、需要進一步研究的領域
各大研究論壇和其他希望助力未來IMT-2020發展的外部組織尤應重點關注以下關鍵領域:無線電接口及其互通性;與接入網絡有關的問題;與頻譜有關的問題;流量特征;等等。
事實上,ITU-R 依據上述M. 2083建議書的要求,在不斷的對IMT-2020進行著研究,直到2021年發布了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規范》,使得對IMT-2020的研究達到了階段性的里程碑,從此,IMT- 2020進入了部署、建網、運營的發展階段。
欲進一步了解IMT-2020之無線接口技術(RIT)的請進入。