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国际移动通信标准和频谱
发布日期:2017-07-13浏览次数: 字号:[ ]

移动通信可用性和可接入性近年来的大幅度提升在很大程度上要归功于国际标准和定义的发展以及国际移动通信(IMT)运营频段的全球协同,从而实现互操作性、漫游和全球规模经济。

标准

第二代移动电话系统开发于上世纪80年代末,最早部署于90年代初。从第一代到第二代移动电话的过渡无疑是以从模拟到数字通信的转变为特征,但其特征也包括这些系统基于区域层面(即便不是全球层面)的无缝运行的日益增长的要求。

这些系统的区域/全球运营受到世界不同地方使用的多种不兼容的标准以及不同频段和信道配置的束缚。这些束缚反过来对成本造成了巨大影响,从而影响到这些系统的可承受性。认识到这一问题,国际电联成员成立了一个专家组来研究未来公共陆地移动通信系统(FPLMTS)的要求。

对FPLMTS的研究是由国际无线电咨询委员会(CCIR,国际电联无线电通信部门的前身) 8/13临时工作组进行的,首个实质性的成果是1992年世界无线电管理会议做出的为FPLMTS的运营指定频段的决定。之后研究的重点放在为FPLMTS制定详细的无线电接口规范上。

ITU-R 8/1任务组的成立目的是制定这些3G无线电标准。这些标准在2000年5月的ITU-R第M.1457号建议书《国际移动通信-2000(IMT-2000)无线电接口的详尽规范》中最终批准。从FPLMTS到IMT的名字的改变以及IMT的进一步发展的原则和流程是在2000年国际电联无线电通信全会的ITU-R第56和57号决议中规定的。

ITU-R 5D工作组随后成立,继续进行关于IMT的工作。通过与相关国家和区域标准化制定组织的密切协作,IMT-2000的年度更新流程得以使用,以满足标准演化和改进的需要。

后制定的ITU-R建议书旨在解决IMT-2000实施方面的问题,例如终端设备的全球流通、无线电频道的部署IMT与其他无线电业务之间共享研究等。

与此同时,ITU-R 5D工作组启动了应对关于建立下一代移动业务 — 快速数据存取、统一的信息传送和宽带多媒体:IMT-Advanced—所需的全球平台的工作。IMT-Advanced无线电接口规范于2012年最终确定,并在 ITU-R M.2012号建议书做出了详细规定。这些4G系统目前在全世界范围内得到部署,预计在未来的几年它们将继续演化和改进。

着眼于更长期的需要,5D工作组在2012年开始研究发展的下一个阶段:IMT-2020,计划在2020年最终确定 IMT-2020(5G) 规范。

频谱

在无线电系统将在全球范围内使用的情况下,现有和新分配的频谱之间的协同是非常有利的。频谱协同的优势包括:助力规模经济、实现全球漫游、降低设备设计复杂度、延长电池续航时间、提高频谱效率和潜在地降低跨境干预。

移动设备通常含有多条天线和相关的射频前端,以实现多频段运行,从而助力漫游。虽然移动设备可受益于通用芯片组,但由于频率安排存在差异,因此需要不同部件来处理这些差异,这会增加设备设计的复杂度和成本。

因此,IMT频谱协同将让设备简化和具有通用性,这是实现规模经济和优惠的设备价格所不可或缺的。

正如前文所述,正是通过1992年世界无线电行政大会的决定,国际电联的《无线电规则》—管理无线电频谱和卫星轨道的国际条约—确定了首个用于FPLMTS(即现在的IMT)运行的具体频段。《无线电规则》对于频段的确认并未赋予这类使用相较指配给该频谱的其他无线电业务的任何优先权,但这确实为国家监管机构对于其频谱规划提供了明确的信号,也为设备制造商和网络运营商在这些频段上做出开发IMT所需的长期投资提供了一定程度的信心。

没有一个单个的频率范围可以满足部署IMT系统所需的所有准则,特别是在地形和人口密度差异很大的国家中。因此,要满足IMT系统的容量和覆盖要求,需要多个频率范围。

自WARC-92起,连续几届世界无线电通信大会(1997年、2000年、2007年和2015年)都定期在450MHz到6GHz的范围内为IMT指定附加频段,以满足无线电通信,尤其是移动宽带数据的快速增长的需要。

虽然2015年世界无线电通信大会在6GHz以下范围内为IMT的运行确定附加频段和全球协同部署方面取得了良好的进展,但大会也认识到这些频谱在更高频谱范围内对于大型连续频谱块的潜在未来需求。因此,大会要求ITU-R对可能在2019年世界无线电通信大会(WRC-19)上被指派给IMT使用的24GHz-86GHz范围内的11 个频段进行研究。这些研究的重点是确定这些可被建议在全球范围内确定为供IMT使用的频段的有限子集。

5G的范围比之前几代移动宽带通信系统的范围都要宽泛得多。我们在这里讨论的不仅仅是传统移动宽带场景的提升,而是将它们拓展到涉及超可靠和低时延通信的使用案例以及海量机器类型通信中。国际电联与全体5G利益攸关方密切协作制定IMT-2020标准以及相关的频谱管理和识别方面的工作目前正在顺利进行中。

 




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