作者：James Kimery

美國國家儀器射頻通信部市場總監(jiān)

當國際電信聯(lián)盟（ITU）公布5G主要目標時，3GPP也面臨著一大難題，即如何在頻譜資源有限的情況下擴展當前無線網絡的功能。 頻譜相當于帶寬，業(yè)界亟需更多的頻譜來提高數據速率以及滿足超出4G的特定用例需求。 遺憾的是，6 GHz以下可用的空閑頻譜資源非常少。 正因如此，3GPP早在標準制定之初就引入了將毫米波頻率用作移動接入頻譜的概念。

5G從一開始就與毫米波有著千絲萬縷的關系。毫米波頻譜的速率可達現有網絡的10倍甚至以上，從而為實現5G所需的數據速率提供了可能性。 對于很多人來說，這或許并不稀奇，但將毫米波頻譜接入到移動應用會帶來一系列的挑戰(zhàn)。 很多人可能會問，這些挑戰(zhàn)是否有經濟高效的解決方法？ 早期的5G毫米波部署面向的是兩個特定用例：室內“熱點”和固定無線接入（FWA）， 而并非LTE環(huán)境下的移動接入。

雖然毫米波前景廣闊，但若想成功應用，還需要進一步的努力。3GPP也在不斷研究其他頻率方案，為5G應用探尋更多的頻譜。 除了毫米波之外，3GPP啟動了NR-U研究項目來研究非授權頻譜。 在LTE或4G方面，3GPP使用非授權頻段來實現WiFi與LTE的共存，因此LTE用戶可以利用非授權的2.4 GHz或5 GHz頻段來輔助提升數據吞吐量。 LTE和WiFi在授權輔助接入（license assisted access，LAA）框架下可以共存，但目前尚不清楚有多少用戶采用這項技術。 3GPP的5G NR-U提案遠遠超越了原先的4G工作內容，此外，其他旨在進一步推動NR-U項目的計劃也已提出。

無獨有偶，聯(lián)邦通信委員會（FCC）發(fā)布了一份調查通知書，提議制定規(guī)則來研究5.925～7.125 GHz的6 GHz頻段是否屬于非授權頻段，并研究該頻段能否應用到5G。 該頻譜目前已得到有線電視運營商的應用，用于分配業(yè)務、雷達和專用微波通信鏈路。 該頻譜一旦指定為非授權頻譜，5G運營商和其他人就可以利用該頻譜來創(chuàng)建新的網絡或增強已部署的網絡。 將2.4 GHz 、5 GHz和目前的6 GHz相結合，可能會產生超過1 GHz的頻譜來滿足5G應用。

但是，面向5G網絡的非授權頻段并不是任取任用的。任何采用非授權頻譜的5G設備均須滿足以下所有技術要求：

符合低功耗輻射要求，以抑制信號傳播和帶內干擾，進而限制覆蓋范圍。 與現有用戶共享頻譜，以便使所有設備可以共存，但這會增加5G終端的技術復雜性。 與當今的WiFi設備類似，利用DFS（動態(tài)頻率選擇）和TPC（傳輸功率控制）技術促進共存。 可能采用LTE或4G共存技術，例如LBT（先聽后說），以實現與WiFi設備的共存。

對于較少使用該頻譜的用例，可以有策略地部署5G NR-U，創(chuàng)建可超越當前技術的專用5G NR網絡，實現3GPP的關鍵性能目標——更快的數據速率、更高的可靠性和更低的延遲，從而進一步擴展5G生態(tài)系統(tǒng)，雖然這可能僅發(fā)生在局部區(qū)域或者特定用例中。

初看之下，NR-U增加了復雜性，迫使3GPP成員權衡其優(yōu)勢、成本和潛在缺點； 而實際上，它擁有大量頻譜，而頻譜正是發(fā)揮5G潛力的關鍵。 如果3GPP能夠成功推進NR-U，那么一旦毫米波技術成熟，大量的非授權毫米波頻譜也將能夠得到有效利用。 NR-U只是3GPP R16及未來版本的其中一個研究項目，但卻可能會成為5G計劃的關鍵，并很有可能產生比最初預想更為重要的用途。

顯然，5G新空口（NR）采用了新的頻段和波束成形技術，具有更高的帶寬，這些特性給設計和測試帶來了嚴峻挑戰(zhàn)，亟需強大的工具來加速創(chuàng)新。