我国5G技术研发试验进展：明年年中启动第二阶段网络技术测试工作

　　在IMT-2020(5G)推进组的组织下，我国企业、高校和科研机构全方位开展5G研发，在5G需求、技术及频谱领域取得了一系列的研究成果，有力地推动了全球5G技术、标准的发展。目前已完成5G愿景与需求研究并获得全球广泛共识，在业界率先明确5G技术路线及核心关键技术，并发布5G无线和网络技术架构。当前，5G标准化工作已经启动，我国于2016年1月正式全面启动5G技术研发试验，我国5G技术研发试验对外企开放，目前参加单位包括中国信息通信研究院、中国移动、中国联通、中国电信、日本都科摩、华为、中兴、大唐、爱立信、三星、诺基亚和上海贝尔、英特尔、高通、展讯、罗德施瓦茨、是德科技、星河亮点等国内外企业，涵盖运营商、设备制造企业、芯片和仪表企业等产业链的各个环节。国内外企业共同参与，有利于推动5G关键技术标准共识达成，为5G产业链的构建奠定基础。

　　我国5G技术研发试验总体目标及工作计划

　　我国5G技术研发试验的总体目标是通过5G试验，促进5G核心关键技术成熟，推动5G技术研发;验证5G技术方案设计，开发满足ITU性能指标的5G技术概念样机，为5G产品研发奠定基础;构建全球化的5G联合试验平台，促进全球统一的5G国际标准形成。

　　基于ITU和3GPP确定的5G工作计划，结合全球主要企业的5G研发计划，我国5G试验分两步实施，第一步为5G技术研发试验(2016年～2018年)，主要目标是支撑5G国际标准研制，第二步为5G产品研发试验(2018年至2020年)，主要目标是基于3GPP标准的第一版本，开展5G预商用测试。当前主要面向5G技术研发试验开展工作，我国的5G技术研发试验总体规划为三个阶段：

　　第一阶段(2016年1月～2016年9月)5G关键技术验证阶段

　　本阶段主要目标是通过对5G单项关键技术样机的测试，评估5G候选关键技术性能，推动5G关键技术标准共识达成，此阶段测试对象为业界主流企业研发的关键技术试验样机。

　　第二阶段(2016年6月～2017年9月)5G技术方案验证阶段

　　本阶段主要面向ITU确定的5G性能指标，基于不同厂商提出的5G技术方案开发的5G概念样机开展测试，验证不同厂商的5G技术方案性能，支撑国际标准制定。本阶段将制定统一的设备规范和测试规范，利用第三方测试仪表，在统一的试验环境下开展单基站性能测试。

　　第三阶段(2017年6月～2018年10月)5G系统验证阶段

　　本阶段的主要目标是通过多基站高低频混合组网，构建5G典型应用场景，开展5G系统的组网关键技术验证，评估5G系统在组网条件下的性能，同时，开展5G典型业务演示，为后续的5G试商用奠定基础。

　　我国5G技术研发试验进展

　　我国5G技术研发试验于2016年1月启动, 截至2016年9月15日，在推进组的组织下，国内外移动通信设备制造商、运营商和科研机构通力合作，已顺利完成了5G技术研发试验第一阶段测试工作。

　　一、5G无线关键技术测试进展

　　华为、大唐、中兴、爱立信、诺基亚/上海贝尔、三星、英特尔等共7家国内外企业完成了第一阶段测试工作，涉及的无线关键技术包括大规模天线、新型多址、超密集组网、高频段通信、新型多载波、先进编码调制和全双工等。

　　大规模天线阵列是提升5G系统频谱效率最有效的手段，MIMO技术在4G系统中已经得到了广泛应用，面对5G传输速率与系统容量方面的挑战，天线数目的进一步增加将是5G技术重要的演进方向。基于华为、中兴、大唐大规模天线阵列的试验样机的性能测试结果，通过将天线端口数增加至64～128，相比于LTE-A，可实现3～4倍的频谱效率提升，结合新型多址、先进编码等关键技术，可满足ITU频谱效率指标3～5倍提升需求。面向商用的低成本大规模天线系统将是后续重要的研究方向。

　　新型多址技术作为创新性的5G技术方向，通过将多个用户信息叠加在相同的时频资源上进行传输，在接收端利用先进的接收算法分离用户信息，不仅可成倍提升系统的接入容量，还可有效提升系统频谱效率。在试验中，通过对华为稀疏编码多址接入(SCMA)、中兴多用户共享接入(MUSA)和大唐图样分割多址接入(PDMA)概念样机的性能测试，相对于现有LTE系统，新型多址技术可以将系统的上行用户接入容量提升至3倍，下行小区平均吞吐量增益可达86%以上，但新型多址技术接收机的复杂度较高，尤其与大规模天线、高阶调制相结合的情况下，因此，低复杂度接收机算法研究将是后续的研究重点。

　　高频段通信作为未来5G重要的技术方向，在满足5G峰值速率和系统容量指标方面将起到重要的支撑作用，因此，受到业界主流企业的广泛关注。通过对爱立信、华为、三星、中兴、诺基亚和上海贝尔等公司的高频段试验样机进行测试，初步验证了高频段技术方案支持大带宽高速率数据传输的能力，同时，也验证了高频段非视距传输的性能。利用高频段大带宽可满足10～20Gbps的ITU峰值速率指标要求。