在埃及沙姆沙伊赫召開的2019年世界無線電通信大會(huì)（WRC-19）上，來自165個(gè)成員國(guó)約3400名代表達(dá)成多項(xiàng)協(xié)議。其中，決定未來全球通信發(fā)展走向的5G毫米波議題是世界各國(guó)以及國(guó)際組織關(guān)注的重中之重。

　　經(jīng)過一個(gè)月的爭(zhēng)論和協(xié)調(diào)，國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）最終確定為5G毫米波頻段“擴(kuò)容”，各國(guó)代表就5G毫米波頻譜使用達(dá)成共識(shí)：全球范圍內(nèi)將24.25 GHz-27.5 GHz（26GHz）、37 GHz-43.5 GHz（40GHz）、66 GHz-71 GHz 共14.75GHz帶寬的頻譜資源，標(biāo)識(shí)用于5G及國(guó)際移動(dòng)通信系統(tǒng)（IMT）未來發(fā)展；在45.5GHz-47GHz頻段，部分國(guó)家在腳注中標(biāo)識(shí)用于IMT；在47.2GHz-48.2GHz頻段，2區(qū)（美洲區(qū)）國(guó)家和部分地區(qū)部分國(guó)家在腳注中標(biāo)識(shí)用于IMT。其中，中國(guó)主推的24.75-27.5GHz,以及部分40GHz毫米波頻段喜獲全球采納。

　　在5G毫米波議題（1.13議題）上積極爭(zhēng)取我國(guó)立場(chǎng)，充分發(fā)揮了引領(lǐng)作用的中國(guó)代表團(tuán)議題主要負(fù)責(zé)人是來自國(guó)家無線電監(jiān)測(cè)中心/國(guó)家無線電頻譜管理中心的高級(jí)工程師——王坦博士。

　　5G毫米波的前世今生

　　毫米波，即波長(zhǎng)在1到10毫米之間的電磁波，通常對(duì)應(yīng)的是30GHz至300GHz之間的無線電頻譜。一直以來，毫米波因其傳播距離短，穿透性差等缺點(diǎn)一直被視為移動(dòng)通信的“蠻荒地帶”，但隨著技術(shù)的進(jìn)步與5G的到來，毫米波頻譜擁有連續(xù)可用的超大帶寬等優(yōu)勢(shì)，可以滿足5G系統(tǒng)對(duì)超大容量和極高速率的傳輸需求，是5G網(wǎng)絡(luò)未來建設(shè)的重要組成部分。在中低頻段（6GHz以下）好用的頻譜資源部分地區(qū)釋放較為困難的情況下，毫米波頻段成為支撐和保障5G熱點(diǎn)應(yīng)用長(zhǎng)期發(fā)展的一片“新大陸”。

　　相比以往移動(dòng)通信系統(tǒng)主要面向人與人之間的自由溝通，5G開啟的是一個(gè)“萬物互聯(lián)”的新時(shí)代。在智慧家庭、智慧城市、智慧云端、3D視頻、遠(yuǎn)程醫(yī)療、虛擬和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)以及用于工業(yè)自動(dòng)化的大規(guī)模機(jī)器對(duì)機(jī)器通信等領(lǐng)域，5G技術(shù)將與其他信息技術(shù)深度融合并廣泛應(yīng)用。據(jù)國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）預(yù)計(jì)，在2020 年至2030年期間，移動(dòng)寬帶數(shù)據(jù)流量將增加10至100倍，互聯(lián)網(wǎng)上連接的設(shè)備數(shù)量在2025年將達(dá)到500億臺(tái)。

　　為5G 在毫米波頻段尋找新增頻譜資源是WRC-19大會(huì)重要議題之一。大會(huì)專設(shè)的1.13議題，就是為了充分發(fā)掘這片新大陸，在24.25GHz-86GHz頻段范圍的若干個(gè)候選頻段中為5G尋找新增頻段。然而，在24.25GHz-86GHz頻段范圍內(nèi)，還存在著衛(wèi)星通信、地球資源和氣候變化監(jiān)測(cè)以及射電天文學(xué)等多種無線電業(yè)務(wù)。為此，該議題的任務(wù)還包括在開展兼容性研究的基礎(chǔ)上，修改相關(guān)國(guó)際規(guī)則或制定保護(hù)措施，避免5G業(yè)務(wù)與上述無線電業(yè)務(wù)之間發(fā)生干擾，創(chuàng)建和諧共存、共同發(fā)展的無線業(yè)務(wù)生態(tài)系統(tǒng)。

　　無論是5G毫米波頻段的確定，還是國(guó)際規(guī)則的修改，乃至保護(hù)措施的制定，其結(jié)果將對(duì)數(shù)萬億美元的信息通信技術(shù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響?！耙虼?，在WRC-19大會(huì)上，5G毫米波議題是世界各國(guó)以及國(guó)際組織關(guān)注的重中之重，也成為他們爭(zhēng)論的主要戰(zhàn)場(chǎng)?！蓖跆贡硎尽?/p>

　　三大焦點(diǎn)之爭(zhēng)決定未來走向何方

　　經(jīng)過大會(huì)第一周數(shù)場(chǎng)專題會(huì)議的交流、討論及磋商，與會(huì)各方對(duì)26GHz頻段、40GHz頻段以及66GHz-71GHz頻段全部或者部分標(biāo)識(shí)IMT基本形成共識(shí)，但爭(zhēng)論的焦點(diǎn)主要集中在這三個(gè)頻段的使用條件上。

　　焦點(diǎn)一：26GHz頻段：帶外射頻限值是寬還是嚴(yán)？“在十多個(gè)候選頻段中，26GHz頻段（24.25GHz-27.5GHz）具有頻點(diǎn)低、帶寬大、設(shè)備實(shí)現(xiàn)難度相對(duì)較小等優(yōu)點(diǎn)，是全球5G產(chǎn)業(yè)極力爭(zhēng)取的‘香餑餑’。雖然全球已經(jīng)就這一頻段達(dá)成共識(shí)，但由于該頻段與衛(wèi)星地球探測(cè)業(yè)務(wù)（無源業(yè)務(wù)）相鄰，有可能對(duì)他造成干擾，所以業(yè)界希望通過技術(shù)手段降低干擾的可能性?！蓖跆菇榻B說?！斑@是一個(gè)集總干擾場(chǎng)景，衛(wèi)星系統(tǒng)部署在天上，也就是說只有全球大規(guī)模部署5G基站后，才能驗(yàn)證其對(duì)衛(wèi)星系統(tǒng)產(chǎn)生的實(shí)質(zhì)影響。”王坦進(jìn)一步介紹，目前難以像地面臺(tái)站一樣進(jìn)行少量臺(tái)站之間的干擾試驗(yàn)，只能通過理論仿真計(jì)算出5G基站帶外無用射頻限值。由于計(jì)算方法不同，研究結(jié)果也不相同，再加上各國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略存在差異，因此各國(guó)在5G基站帶外無用射頻限值上存在較大分歧。

　　“限值越大，意味著越寬松。限值越小，表示技術(shù)指標(biāo)越嚴(yán)格?！蓖跆菇忉屨f。我國(guó)通過大量細(xì)致的研究結(jié)論表明，基于ITU-R建議的基礎(chǔ)假設(shè)、仿真條件，需要對(duì)現(xiàn)有IMT基站以及終端的帶外指標(biāo)進(jìn)行適當(dāng)加嚴(yán)；但考慮到IMT天線在緊鄰頻仍存在一定程度上的波束賦形效果，最終的鄰頻帶外指標(biāo)的加嚴(yán)值可以適量減少。此外，26GHz頻段還存在另一個(gè)重要分歧，就是為了保護(hù)帶內(nèi)衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)和衛(wèi)星間業(yè)務(wù)，可能需要對(duì)5G基站部署和帶內(nèi)射頻指標(biāo)做出限定。

　　焦點(diǎn)二：40GHz頻段：全頻段標(biāo)識(shí)還是部分頻段明確？ 40GHz頻段（37 GHz-43.5GHz）同樣是世界各國(guó)重點(diǎn)關(guān)注的IMT潛在頻段。這部分頻譜被細(xì)分為三個(gè)連續(xù)的頻段，分別是37 GHz-40.5 GHz、40.5 GHz-42.5 GHz，42.5 GHz-43.5 GHz。與26GHz頻段的技術(shù)性分歧不同，大會(huì)各方圍繞40GHz頻段爭(zhēng)論的焦點(diǎn)在于，是把三個(gè)頻段都標(biāo)識(shí)用于IMT，還是只明確其中的一段？我們國(guó)家的觀點(diǎn)是標(biāo)識(shí)其中的一部分用于IMT。”王坦表示，“中國(guó)希望空間和地面產(chǎn)業(yè)均衡發(fā)展，在促進(jìn)5G發(fā)展的同時(shí)，給衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間以及保護(hù)其他無線電業(yè)務(wù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)同樣重要?！?/p>

　　焦點(diǎn)三：66GHz-71GHz:給IMT還是給無線局域網(wǎng)？此前在66GHz-71GHz頻段上，已經(jīng)有移動(dòng)業(yè)務(wù)為主要?jiǎng)澐?，是否用?G還在爭(zhēng)論中?！捌鋵?shí)，5G和無線電局域網(wǎng)是兩種不同的技術(shù)，經(jīng)驗(yàn)表明二者的使用場(chǎng)景比較接近，可能難以同頻共用?！蓖跆菇忉尩?，“為了進(jìn)一步加快5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展步伐，我國(guó)認(rèn)為應(yīng)將66GHz-71GHz頻段標(biāo)識(shí)用于5G，且現(xiàn)階段并不強(qiáng)調(diào)對(duì)5G與無線局域網(wǎng)技術(shù)共用的問題，以給全球5G產(chǎn)業(yè)釋放足夠的信號(hào)?！?/p>

　　5G毫米波頻段標(biāo)識(shí)形成全球解決方案

　　WRC-19上，經(jīng)過持續(xù)數(shù)周的白熱化交流、討論、磋商以及折中的妥協(xié)，直到閉幕式的前一天晚上，各國(guó)代表終于就5G毫米波頻譜使用達(dá)成共識(shí)，確定24.25 GHz-27.5 GHz、37 GHz-43.5 GHz或其中的一部分、66 GHz-71 GHz為5G全球統(tǒng)一工作頻段。王坦介紹，“大量連續(xù)帶寬的毫米波頻譜資源將為5G技術(shù)在相應(yīng)場(chǎng)景下的大規(guī)模應(yīng)用提供有效支撐，為5G相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展成熟奠定基礎(chǔ)，從而加速全球5G系統(tǒng)部署和商用步伐?！?/p>

　　王坦進(jìn)一步解釋，在24.25 GHz-27.5 GHz頻段，為了促進(jìn)5G技術(shù)應(yīng)用和現(xiàn)有無線電業(yè)務(wù)協(xié)調(diào)發(fā)展，大會(huì)采取了“兩步走”方案：最遲到2027年9月1日之前，考慮到5G毫米波產(chǎn)業(yè)的實(shí)現(xiàn)能力，5G系統(tǒng)帶外輻射限值可以相對(duì)寬松；但2027年9月1日之后，5G系統(tǒng)帶外限值必須采取嚴(yán)格限值，盡可能保護(hù)相鄰頻段的衛(wèi)星地球探測(cè)（無源）、射電天文等現(xiàn)有無線電業(yè)務(wù)。同時(shí)，大會(huì)還請(qǐng)國(guó)際電聯(lián)無線電通信部門（ITU-R）相關(guān)研究組適時(shí)跟進(jìn)IMT技術(shù)特征的變化，并持續(xù)評(píng)估這些變化可能對(duì)空間電臺(tái)的影響，以在必要時(shí)采取行動(dòng)。

　　在37 GHz-43.5 GHz頻段，大會(huì)在該頻段的劃分表中加入了一個(gè)腳注：各區(qū)域和國(guó)家可以將整個(gè)頻段或其中的一部分用于IMT，但要考慮到該頻段衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)（FSS）應(yīng)用可能。

　　在觀點(diǎn)爭(zhēng)論同樣膠著的66GHz-71GHz頻段，1區(qū)（阿拉伯國(guó)家、非洲、歐洲、獨(dú)聯(lián)體國(guó)家）和3區(qū)（亞洲和太平洋地區(qū)的國(guó)家）率先達(dá)成統(tǒng)一，支持該頻段標(biāo)識(shí)用于5G。2區(qū)（美洲區(qū)）經(jīng)過激烈的內(nèi)部討論，最終達(dá)成一致意見加入腳注。至此，5G在該頻段實(shí)現(xiàn)了全球統(tǒng)一標(biāo)識(shí)。

　　在頻率確定的同時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)工作在同步推進(jìn)。據(jù)悉，ITU-R負(fù)責(zé)IMT-2020或5G的有關(guān)工作組（WP5D）正在開展5G候選技術(shù)評(píng)估工作，確保現(xiàn)有候選技術(shù)能夠滿足5G網(wǎng)絡(luò)的性能要求。評(píng)估工作將于2020年2月初完成，之后全球5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化工作也將完結(jié)。屆時(shí)，5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)將支持5G所有應(yīng)用場(chǎng)景。

　　致力5G頻率研究  助推全球通信跨越發(fā)展

　　王坦2012年北京郵電大學(xué)博士畢業(yè)后來到中心，一開始就積極投身中國(guó)第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)（4G）的頻率研究工作。幾年間，從軟件仿真到硬件測(cè)試，從頻率規(guī)劃到許可、重耕的研究支撐，他始終在為我國(guó)4G商用貢獻(xiàn)著自己的力量。

　　自2013年初全球邁入5G時(shí)代之后，王坦積極投身5G研究，在部無線電管理局和信息通信發(fā)展司等相關(guān)司局的指導(dǎo)下，在產(chǎn)業(yè)界和相關(guān)機(jī)構(gòu)的大力支持和參與下，依托中國(guó)IMT-2020（5G）推進(jìn)組頻譜工作組、WRC-19大會(huì)5G毫米波議題（1.13議題）、國(guó)家科技重大專項(xiàng)“IMT-2020候選頻段分析與評(píng)估”等渠道，與相關(guān)各方建立了橋梁紐帶，全方位開展了5G毫米波的頻率研究工作。他還曾成功擔(dān)任國(guó)際電聯(lián)1.13議題特設(shè)組TG5/1工作組26GHz頻段有關(guān)報(bào)告組主席等職務(wù)。他主導(dǎo)完成的26GHz等頻段5G系統(tǒng)與其它無線電業(yè)務(wù)的兼容性分析工作，實(shí)現(xiàn)了與國(guó)際同步以致全球領(lǐng)先的成果。近年來，王坦參與協(xié)調(diào)我國(guó)累計(jì)向國(guó)際電聯(lián)和亞太電信組織輸出5G頻率有關(guān)文稿50余篇，為5G毫米波全球頻率協(xié)調(diào)一致以及對(duì)現(xiàn)有業(yè)務(wù)的妥善保護(hù)做出了不懈努力。

　　“頻率規(guī)劃研究工作就像是跑馬拉松，四年的研究周期，四周的會(huì)議，累計(jì)近40個(gè)小時(shí)的關(guān)門會(huì)，才終于得到了令各方滿意的結(jié)果，”王坦說。如今大會(huì)已順利落幕，回望這為期一個(gè)月的會(huì)議，1.13議題可以說是召開會(huì)議最多、爭(zhēng)議最大、時(shí)間跨度最長(zhǎng)的議題。大會(huì)前中期，各大區(qū)域組織和大國(guó)觀點(diǎn)頻繁碰撞，寸步不讓，遲遲未見妥協(xié)。大會(huì)中后期，他作為中國(guó)主要代表，單槍匹馬全面參與了1.13六大電信區(qū)域組織近一周的關(guān)門會(huì)并據(jù)理力爭(zhēng)。該會(huì)議每個(gè)區(qū)域組織僅有3個(gè)席位，對(duì)1.13各頻段最終的“全球組合方案”進(jìn)行關(guān)門協(xié)調(diào)，討論極為激烈。大會(huì)最后階段，他還作為中國(guó)代表參與了由大會(huì)主席親自主持的最后幾輪大區(qū)間協(xié)調(diào)會(huì)，為實(shí)現(xiàn)我國(guó)權(quán)益積極發(fā)聲協(xié)調(diào)，并取得了令各方認(rèn)可的結(jié)果。大會(huì)最后關(guān)頭，為了保駕護(hù)航這個(gè)結(jié)果獲得通過，他一直堅(jiān)守到全會(huì)最后一刻……

　　WRC-19載譽(yù)歸來的中國(guó)代表團(tuán)大國(guó)擔(dān)當(dāng)?shù)谋澈?，是一個(gè)個(gè)與他一樣深植于靈魂、潛滋于血脈、熔鑄于骨髓的幕后英雄。