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全球移动通信协会的5G白皮书(7)——全球5G研发活动总结

笔者注:第五代移动通信系统(5G)是面向2020 年及未来的新一代移动通信系统,目前,其技术发展尚处于探索阶段,已经成为全球移动通信领域的研究热点,各国、各组织的相关研究呈现出了竞合的发展态势。在这一部分中,全球移动通信协会对面向未来5G无线移动宽带通信系统的全球研发活动进行了总结,详见下文:
 
自从2012年以来,全球一些主流的移动通信基础网络运营商就开始建立了旨在定义并发展未来5G无线移动宽带通信系统的多个研发组织。同时,很多的相关组织(诸如政府、无线移动宽带通信系统架构方案提供商等)也先后发表相关声明,表明自己的支持态度。由于在4G无线移动宽带通信系统的商用部署以及大规模普及方面,欧洲已经远远地落后于东亚与北美,因此,欧盟意欲在未来5G无线移动宽带通信系统的研发方面领先于全球其他地区——欧盟负责“数字议程”发展的副主席Neelie Kroes(笔者注:Neelie Kroes女士有“欧盟铁娘子”之称)曾在多个场合发表相关言论。除欧盟外,日本、韩国、中国的国家级政府部门也相当积极地大力推进本国的5G无线移动宽带通信系统研发工作。
 
与此同时,Ericsson(爱立信)、华为、NSN(诺基亚-西门子网络)等移动通信设备供应商均已从2013年开始研发5G无线移动宽带通信系统的关键技术与设备。此外,2013年,全球一些主流的移动通信基础网络运营商开始陆续在各自的实验室或现网中进行5G无线移动宽带通信系统的相关试验。全球与5G研发相关的主要组织、里程碑以及目标等如图1所示。
全球主要的5G研发历程
编译自全球移动通信协会2014128日发布的5G白皮书Understanding 5G: Perspectives on future technological advancements in mobile
 
1)国际电信联盟无线电通信局ITU-R5G研发活动
 
ITU-R主要从事全球无线电频谱管理以及通讯/广播电视卫星轨道管理方面的工作,并为此前各代的移动通信/无线移动宽带通信系统的国际标准的制定定义相关的原则及准则——比如,与3G国际标准相关的IMT-2000技术族,与4G国际标准相关的IMT-Advanced技术族。然而,当发展到4G时,ITU-R对于IMT(国际移动通信)的定义与特定的“代”之间的关系不再像此前的3G那般紧密——IMT-Advanced仅仅确定了LTE-Advanced以及WiMAX 2这两种技术来满足ITU-R中对于4G标准的定义,这样,就使得全球的移动通信基础网络运营商们与移动通信设备供应商们在发展LTE、WiMAX甚至HSPA+市场时,对于ITU-R相关定义的理解与使用非常模糊,认为上述3种技术均为4G。实际上,LTE与WiMAX均属于IMT-2000所定义的技术范畴,因此,如果继续维持相关定义,那么,LTE与WiMAX均应属于第三代无线移动宽带通信网络技术,而非第四代的4G。
 
在2012年年初,全球的移动通信业界开始研发5G,ITU-R随即启动了IMT-2020(International Mobile Telecommunications 2020,面向2020年(及未来)的国际移动通信)项目,旨在研究5G研发的路线图。在IMT-2020项目的框架之内,ITU-R计划于2015年最终完成对未来5G无线移动宽带通信系统所联通的社会的愿景展望。未来无线移动宽带通信网络技术未来的愿景对于WRC-15(2015年世界无线电大会)相关议程的设置将起着至关重要的作用——WRC-15大会将审议为作为主要业务的移动通信业务做出附加频谱划分,并确定国际移动通信(IMT)的附加频段及相关规则条款,以促进地面无线移动宽带应用后续的进一步发展。
 
2NGMNNext Generation Mobile Networks,下一代移动网络)联盟的5G研发活动
 
NGMN联盟由24家移动通信基础网络运营商以及无线移动宽带通信生态系统中其它各环节相关主体(比如移动通信设备供应商、移动终端设备供应商、科研机构等)所组成。NGMN联盟从2013年第四季度开始研发5G标准的相关需求,并计划于明年3月份的相关行业大会上发布未来端到端5G无线移动宽带通信系统相关需求的白皮书,相关白皮书定位于指导后续的5G标准化以及从2020年开始的5G商用部署。
 
虽然截至目前尚未就其所定义的5G需求发布任何文档,但NGMN联盟将自己定位成全球范围内5G研发的领先组织。
 
3)欧盟的5G研发活动
 
欧盟的5G研发始于2012年11月。在最新的FP7(Framework Programme for Research,科技框架计划)中,欧盟设置了多个面向5G的研究课题——而且相关研究主要面向未来5G移动通信的物理层技术,重点研究包括新型的多载波调制技术,诸如FBMC/GFMC/BFMC/UFMC的非正交、非同步传输、多址方式等,相关项目预计2015年2月结束。
 
欧盟FP7中很有影响力的一个5G移动通信研究课题是METIS 2020(Mobile and wireless communications Enablers for the Twenty-twenty Information Society,面向2020年信息社会的移动及无线通信系统),在FP7内计划投资2700万欧元,由以爱立信为首的30多个成员共同承担,旨在通过构建下一代5G无线移动宽带通信系统的基石,以应对2020年及未来所面临的移动网络社会挑战。METIS目前一共拥有29家成员单位,分别来自主流的移动通信基础网络运营商、主流的移动通信设备供应商、全球著名的汽车生产商、科研机构等。
 
此外,在2013年12月,欧盟委员会进一步设立5G PPP(Public-Private Partnership,公私合作研究组织),并为其分配/集资42亿欧元——其中,欧盟委员会投资7亿欧元。5G PPP将进一步研究5G基础设施的解决方案、网络架构、关键技术等,并最终形成各个相关标准,并以“确保全球至少20%的关于5G的SEP(Standards Essential Patents,标准必要专利)均由欧洲相关组织拥有”以及“确保在未来的5G无线移动宽带通信时代,欧洲的移动通信设备供应商至少能占有全球35%的市场份额”为最终发展目标。
 
4)各国政府对于5G研发的大力支持情况
 
除了欧洲,全球在5G研发方面最为活跃的区域就是东亚。中国、日本以及韩国均在各自独立地定义未来5G无线移动宽带通信系统的相关需求。
 
中国大陆的5G研发项目为IMT 2020(5G)推进组,IMT-2020(5G)推进组于2013年2月由中国工业和信息化部、中国国家发展和改革委员会、中国科学技术部联合推动成立,组织架构基于原IMT-Advanced推进组,成员包括中国主要的运营商、设备制造商、高校和研究机构,聚合了中国产学研用力量,旨在推动中国第五代移动通信技术研究和开展国际交流与合作。IMT 2020(5G)推进组认为,5G将以可持续发展的方式,满足未来超千倍的移动数据增长需求,将为用户提供光纤般的接入速率,“零”时延的使用体验,千亿设备的连接能力,超高流量密度、超高连接数密度和超高移动性等多场景的一致服务,业务及用户感知的智能优化,同时将为网络带来超百倍的能效提升和超百倍的比特成本降低,并最终实现“信息随心至,万物触手及”的5G愿景。此外,IMT 2020(5G)推进组多次表示其愿与全球5G相关组织、企业、高校和科研机构一道,共同推动5G走向成功。
 
日本的ARIB(Association of Radio Industries and Businesses,电波产业协会)于2013年9月成立20B AH(2020 and Beyond Ad Hoc group,面向2020年及未来的5G工作组),以研究面向下一个十年(2020年到2030年)的下一代无线移动宽带通信系统的基本概念、功能、整体架构、所能提供的各类业务以及应用。20B AH的最终目标可谓“雄心勃勃”——使日本在2020年东京奥运会期间开始提供5G无线移动宽带通信商用服务。
 
此外,韩国的5G研发组织5G Forum(5G论坛)的最终目标也可谓“雄心勃勃”——使韩国在2020年之前提供无线接入速率是现有4G LTE网络1000倍的5G无线移动宽带通信商用服务。韩国教育及科技部为5G Forum资助了16亿美元的研发经费。
 
5)移动通信基础网络运营商及移动通信设备供应商单独进行的5G研发活动
 
截至目前,全球范围对于5G研发有着最急切需求的是韩国的移动通信基础网络运营商SK Telecom,其于去年7月宣布将与Ericsson(爱立信)合作研发5G相关技术、网络于系统,并将在2018年的平昌冬季奥运会期间开始展示其所部属的5G无线移动宽带通信网络。目前,SK Telecom已在实验室里实现基于15 GHz频段的下行接入速率高达5 Gbps的无线移动宽带通信系统。
 
此外,在东亚地区,也有很多正在进行的基于主流移动通信基础网络运营商及移动通信设备供应商级别的5G研发活动。华为及三星均已在实验室里实现低于5毫秒接入延迟的下一代无线移动宽带通信系统。日本最大的移动通信基础网络运营商(于4G用户数方面)也正在与多个主流的移动通信设备供应商开展可跨越多个物理频段无线频谱的5G关键技术扩展性试验,其中包括:Alcatel-Lucent的3~6 GHz频段无线移动宽带通信系统设备、Fujitsu的3~6 GHz频段无线移动宽带通信系统设备、NEC的5 GHz频段无线移动宽带通信系统设备, Ericsson的15 GHz频段无线移动宽带通信系统设备、Samsung的28 GHz频段无线移动宽带通信系统设备、Nokia的70 GHz频段无线移动宽带通信系统设备。
 
 
参考文献:
 
[1] GSMA.Understanding 5G: Perspectives on future technological advancements in mobile[EB/OL]. https://gsmaintelligence.com/files/analysis/?file=141208-5g.pdf.

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团聚对中温固体氧化物燃料电池电解质Sm0.15Gd0.05Ce0.8O1.9致密化的影响
作者:罗丹|骆仲泱|余春江|
刊名:无机材料学报
年:2007
卷:22
期:6
摘要:采用乙二胺四乙酸(EDTA)-硝酸盐、溶胶-凝胶低温自蔓延燃烧法合成了Sm0.15Gd0.05Ce0.8O1.9(SGDC)纳米粉体,研究了以不同分散方式和分散时间制备的SGDC在各种烧结温度下的致密化行为.为更好地考察团聚对SGDC致密化的影响,本实验引入团聚体系数(Coagulation factor)来具体表征和量化纳米SGDC的团聚程度.结果表明:团聚在烧结过程中,严重阻碍和抑制了SGDC的致密化;在同一烧结温度下,团聚体系数较低的固溶体具有更高的烧结致密度.通过高剪切乳化分散后,SGDC的团聚体系数为1.04时,烧结致密化温度可降低至1300℃.这个温度比以前文献中所报道的1400~1600 ℃的烧结温度要低得多.通过对团聚的控制,显著改善了SGDC电解质的烧结性能.

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