作者：美国国家仪器射频通信部门市场总监James Kimery，在国际电信联盟（ITU）宣布5G主要目标时，3GPP还面临一个主要问题，即如何在有限的频谱中扩展当前无线网络的功能。资源。频谱等同于带宽，并且行业急需更多频谱以提高数据速率并满足4G以外的特定用例的需求。不幸的是，低于6 GHz的可用频谱资源很少。因此，3GPP最早在标准制定中就引入了使用毫米波频率作为移动接入频谱的概念。 5G从一开始就与毫米波有着千丝万缕的联系。毫米波频谱的速率可以达到现有网络速率的10倍甚至更多，这为实现5G所需的数据速率提供了可能性。对于许多人来说，这可能并不罕见，但是将毫米波频谱连接到移动应用程序将带来一系列挑战。许多人可能会问，是否有一种经济有效的解决方案来应对这些挑战？早期的5G毫米波部署主要针对两个特定的用例：固定无线访问（FWA），而不是LTE环境中的移动访问。尽管毫米波的前途一片光明，但要成功应用毫米波，还需要进一步的努力。 3GPP还在不断研究其他频率方案，以探索更多适用于5G应用的频谱。除毫米波外，3GPP还启动了NR-U研究项目，以研究非授权频谱。就LTE或4G而言，3GPP使用非授权频段来实现WiFi和LTE的共存，因此LTE用户可以使用非授权2.4 GHz或5 GHz频段来帮助提高数据吞吐量。 LTE和WiFi可以在许可辅助访问（LAA）框架下共存，但尚不清楚有多少用户采用该技术。 3GPP的5G NR-U提案远远超出了原始4G工作内容。此外，还提出了进一步促进NR-U项目的其他计划。巧合的是，联邦通信委员会（FCC）发布了一份调查通知书，提议制定规则以研究从5.925至7.125 GHz的6 GHz频段是否为非授权频段，以及该频段是否可以应用于5G。有线电视运营商目前正在使用此频谱来分发服务，雷达和专用微波通信链路。一旦频谱被指定为非授权频谱，5G运营商和其他运营商就可以使用该频谱创建新网络或增强已部署的网络。将2.4 GHz，5 GHz和当前的6 GHz结合起来可以产生超过1 GHz的频谱，以满足5G应用。但是，用于5G网络的无执照频段并不是任意的。任何使用非授权频谱的5G设备都必须满足以下所有技术要求：满足低功率辐射要求，以抑制信号传播和带内干扰，从而限制覆盖范围。与现有用户共享频谱，以便所有设备可以共存，但这将增加5G终端的技术复杂性。与当今的WiFi设备类似，DFS（动态频率选择）和TPC（传输功率控制）技术用于促进共存。可以使用LTE或4G共存技术（例如LBT（说话前听））来实现与WiFi设备的共存。对于不经常使用该频谱的用例，可以战略性地部署5G NR-U，以创建一个专用的5G NR网络，该网络可以超越当前技术，并实现3GPP的关键性能目标，即更快的数据速率，更高的可靠性和更低的延迟，从而进一步扩展5G生态系统，尽管这可能仅发生在局部地区或特定用例中。乍一看，NR-U增加了复杂性，迫使3GPP成员权衡其优势，成本和潜在缺点。实际上，它具有很多频谱，而频谱是实现5G潜力的关键。如果3GPP能够成功推广NR-U，那么一旦毫米波技术成熟，大量未经许可的毫米波频谱也将能够得到有效利用。 NR-U只是3GPP R16和更高版本的研究项目之一，但它可能成为5G计划的关键，并且它的用途可能比最初预期的更重要。显然，5G新无线电（NR）使用新的频段和波束成形技术，并具有更高的带宽。这些功能给设计和测试带来了严峻的挑战，因此迫切需要强大的工具来加速创新。