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5G技术关键所在:解读三种频率毫米波的故事
73GHz
在28GHz相关研究展开的同时,E波段(E-band)频率在近几年也引起了移动通信领域的注意。Nokia采用美国纽约大学(NYU)的73GHz通道测量结果,开始此频率的研究。在2014年的NI Week,Nokia透过NI原型制作硬件,展示其首款73GHz空中传输(OTA)成果。这套系统随着研究的进行不断演进,并且持续透过公开示范来展示新的技术成就。
在2015年的世界移动通信大会(MWC)上,这套原型制作系统已能藉由透镜天线与光束追踪技术执行超过2Gbps的数据传输。该系统的多输入多输出(MIMO)版本也在2015年的布鲁克林5G高峰会议(Brooklyn 5G Summit)上展出,可以执行高达10Gbps的数据传输,并在不到一年后的MWC 2016上,这套原型即展示了传输速率超过14Gbps的双向空中传输链路。
Nokia并不是唯一在MWC 2016上展示73GHz成果的厂商。华为与德国电信(Deutsche Telekom)也共同展示了可作业于73GHz的原型。这一展示采用多用户(MU)MIMO,展现了高频谱效率以及针对个别使用者实现超过20Gbps传输率的潜力。
有些73GHz的研究已开始进行,未来三年预计将有更多相关研究。区分73GHz与28GHz、39GHz的其中一项特性是可用的连续带宽。73GHz中有2GHz的连续带宽可用于移动通信,这是拟议频率频谱中范围最广的。相较之下,28GHz仅提供850MHz的带宽,而在美国,39GHz附近就有两个频带提供1.6GHz与1.4GHz带宽。此外,如Shannon定律所述,更高的带宽便代表更高的数据传输量,因此,73GHz与其他上述频率相较便具备了强大优势。
39GHz
虽然目前进行中的38GHz公开研究最少,但仍有机会成为5G标准的一部份。ITU已将其列为全球可用频率之一,而且根据纽约大学的研究,现有信道数据能证明其为可用频率。然而,该频段较28GHz或73GHz有更多现有应用,因此是39GHz纳入5G标准的一项挑战。FCC已针对可能的移动应用拟议频谱,以加速美国未来针对此频带的研究。
当Verizon着手2016年的28GHz初次现场测试时,即已拟定计划要测试39GHz。而XO Communications除了拥有28GHz的授权外,也可提供大量的39GHz授权。39GHz由于拥有电信业者的大量投资,同时列于IMT选项中,无疑也将成为2020年5G标准的候选频谱之一。