毫米波（mmWave）：频段之战

及富士通合作，成功进行了 28 Ghz 及其他频率的现场测试。

2015 年 9 月，Verizon 宣布将于 2016 年与包括三星在内的主要合作伙伴在美国进行现场测试。这比到 2020 年实现 5G 标准的期限还提前了 4 年，使 Verizon 成为了 5G 市场的先行者。2015 年 11 月，高通用 128 根天线在 28 Ghz 进行了实验，以展示毫米波技术在密集城市环境中的应用以及怎样将定向波束成形用于非视距通信。在 FCC 宣布 28 GHz 频谱可用于移动通信后，预计美国将进行进一步的实验和现场测试。Verizon 还宣布向 XO communicaTIons 租用 28 Ghz 频谱，并具有在 2018 年底买下的购买选择权。

但值得注意的是，28 Ghz 频段并不在 ITU 全球可用频率列表之中，所以是否能成为 5G 毫米波应用的长期频率还未确定。但该频谱已用于美国、韩国和日本，而无论其是否成为全球标准，美国服务供应商都承诺尽早进行现场测试以推动 28 GHz 进入美国移动技术。韩国希望能在 2018 年奥运会上展示 5G 技术， 因此也在标准机构敲定 5G 标准前推动 28 GHz 进入消费产品领域。该频率不在国际移动通信（IMT）频谱列表之中的事实并没有被忽略，几位 FCC 委员都表达了关注。委员 Jessica Rosenworcel 于 2016 年 2 月在华盛顿的演讲中说道：

"从长远来看，我认为美国需要在某些方面单独前行，其中就包括 28Ghz 频段。很遗憾，去年在日内瓦举行的世界无线电大会没有讨论这一频段，也未将其列入 5G 频谱研究列表。但该频段可用于全球移动分配，所以我认为美国应该继续探索这个前沿频谱。韩国和日本已经开始了对该频段的测试，所以我们不能在这个时候退缩。我们必须靠着自己前进，并在今年底搭建好 28Ghz 频段的框架。"

委员 Michael O’Rielly 甚至撰写了一篇博文向 FCC 表达他对 2015 世界无线电大会（WRC）结果的不满：

"这让我开始思考 2015 世界无线电大会产生的实际效果以及在未来对 ITU 的作用造成的影响。这些做法很可能会损害 WRC 未来的价值，使 ITU 沦为政府和现有频谱用户的工具，阻碍频谱效率和技术进步[9]"

28 GHz 是否会成为广泛采用的 5G 频率还有待观察，但它在目前显然非常重要。

4. 73 GHz

在围绕 28 Ghz 开展工作的同时，E-band 频率在近几年也引起了移动通信领域的关注。根据纽约大学对 73 GHz 进行的信道测量，诺基亚开始研究这一频率。在 2014 年国家仪器公司的年会 NI 周上，诺基亚使用国家仪器公司的原型硬件展示了首个在 73 Ghz 运行的空中传输应用。该系统还将随着研究的进行持续发展，并不断公开展示新的技术成果。在 2015 全球移动大会上，该原型系统凭借透镜天线和波束追踪使数据传输速率超过了 2Gbps。2015 年的布鲁克林 5G 峰会展示了该系统的多输入输出（MIMO）版本，运行速率高达 10 Gbps。不到一年，全球移动大会又用该原型展示了运行速率超过 14 Gbps 的双向空中链路。

诺基亚并不是唯一在 MWC 2016 上展示 73 GHz 技术的企业，华为和德国电信也展示了 73Ghz 的原型。该原型采用多用户（MU）MIMO，展现出高频率效率，个体用户的速率有可能超过 20 Gbps。

已经有针对 73 Ghz 的研究启动了，预计未来 3 年还会更多。73 Ghz 不同于 28 Ghz 和 39 Ghz 的一项根本特征就是支持连续带宽。73 Ghz 的移动通信可采用 2 Ghz 的连续带宽，是建议频率频谱中最宽的。相比之下，28 Ghz 提供 850 MHz 带宽，39 GHz 附近有 2 个频段在美国分别提供 1.6 Ghz 和 1.4 Ghz 的带宽。如之前所述，根据香农定理，更多带宽就等于更多的数据吞吐量，这是 73 Ghz 相对上述其他频率的巨大优势。

5. 38 GHz

虽然目前 38 Ghz 的公开研究是最少的，但该频率仍然有望进入 5G 标准。ITU 将其列为了全球可用频率，纽约大学也根据现有信道数据证明这是一个可用频率。与 28 Ghz 或 73 Ghz 相比，该频率面临的一大挑战就是其目前的使用量较多。FCC 为潜在移动应用提出了建议频谱，以促进美国未来对该频段的研究。

Verizon 在专注于 2016 年首次 28 Ghz 现场测试的同时，还计划着测试 39 GHz。XO CommunicaTIons 不仅拥有 28 Ghz 的许可，还拥有大量 39 GHz 的许可。该频谱获得了服务供应商对如此巨大的投资，且位于 IMT 列表，因此必将是 2020 5G 标准的有力争夺者。

6. mmWave原型验证

为促进毫米波在 5G 领域的应用，研究人员必须开发新的技术、算法和通信协议，因为毫米波信道的基本属性与现有手机模式不同，因此未知事宜很多。制作毫米波原型的重要性怎么强调都不为过，特别是在早