5G目前是業界最引人注目的新技術，也是業界關注的中心。無線通信領域的標準化進程和管理機構不斷發展，以及新提出的毫米波(mmWave)頻率和正在開發的技術渠道的理解將使5G成為現實。
5G頻率：毫米波和6Ghz的結合

涉及到5G領域，目前還有很多東西可以定義，但有一點是肯定的：6Ghz以下的頻譜仍然非常重要，使用毫米波(mmWave)頻率來補充6 Ghz以下的技術。圖1顯示了從增強型移動寬帶(eMBB)應用的高可靠、高帶寬通信到期望看到的低帶寬、機器到機器(machine-to-machine，M2M)類型通信的5G的廣泛需求。

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一個頻譜帶很難滿足這些需求，但是組合6 Ghz和毫米波兩個頻段就可以滿足需求。Sub-6 GHz頻譜為窄帶應用提供了更好的傳播和向后兼容性，而毫米波頻率的連續帶寬使得能夠支持5G關鍵的eMBB應用。

5G的時間節點

如圖2所示，國際電聯(ITU)已經確定了兩個階段的研究：次40 Ghz的階段1和次100 Ghz的階段2。***階段將于2018年6月結束，以與3GPP的LTE Release 15相對應。第二階段將于2019年12月結束，以對應3GPP的LTE Release 16相對應，圖2顯示了截止2016年秋季的ITU和3GPP時間節點。

國際電聯提出的日期和將要使用的頻率是確定的，在2017年3月3GPP RAN全體會議上，發布了5G空口(NR)發布的加速時間表，如圖3所示。

NTT DOCOMO在***一次RAN4會議上給出了關于使用頻段的建議，表1總結了頻率的范圍和相應的電信運營商。

28 GHz以及Verizon的5G研究

在過去一年中，28 Ghz的工作主導了40 Ghz以下的研究，但并不是唯一考慮的頻率，FCC和Verizon開始在28 Ghz上進行研究工作。為了分配額外的毫米波頻帶以進行靈活使用和未來的規劃制定，FCC于2016年7月批準了Spectrum Frontiers Proposal。28 Ghz頻段是美國使用最廣泛的三個頻段之一，圖4給出了該頻段的效果圖。根據RAN4會議的討論結果，歐洲運營商Orange、英國電信和意大利電信在內的全球運營商已經在24-28 Ghz頻段取得了統一。要知道28 Ghz頻段并不適合歐洲，但是該頻段中的低頻率比較有潛力，正如預期的一樣，歐洲運營商正在請求32 Ghz的頻譜。

Verizon去年收購了XO Communications之后獲得了28 Ghz頻段的許可，并且一直在呼吁使用此頻段進行5G部署。盡管目前業界沒有標準的技術來推進該測試，但Verizon目前部署的硬件旨在運行任何標準的功能，最終將通過軟件更新發布。美國航空公司也同意使用28 Ghz頻段，而AT&T和T-Mobile都表示將進行更多關于28 Ghz的研究，并與設備商合作進行現場試驗。

2015年，Verizon與思科，愛立信，英特爾，LG，諾基亞，高通和三星建立了5G技術論壇(5GTF)。該論壇的主要目標是開發使用毫米波頻譜的光纖到戶的無線方案，5GTF大部分的標準來自LTE的標準，但增加了3GPP研究并提出的5G概念。

5GTF將子載波間隔擴展了5倍，并將子幀間隔縮小了一定的比例，以保持與LTE的時序一致性。5GTF還增強了控制信號，擴展了物理層，包括數字波束成形和預編碼。

舊金山的IEEE無線通信和網絡會議(WCNC)上，NI展示了5GTF的實時工作模式，雖然它并不是該規范的***個原型，但值得注意的是這是***公開展示5G技術。

Verizon正在著手推動毫米波的預標準化，V5G將面臨的問題是它是否符合3GPP 5G標準，因此在定義標準之前部署毫米波將存在風險。如果Verizon的毫米波部署取得成果，Verizon將在5G的競賽中取得重大進展。如果不符合3GPP的標準，則數年的精力都付之東流。

5G空口(NR)

NR旨在涵蓋所有應用和所有頻段，包括國際電聯提出的5G的三個主要應用性能指標：增強型移動寬帶(eMBB)、超可靠低延遲通信(URLLC)和海量機器類通信(MMTC)。這意味著物理層需要足夠靈活以提高吞吐量，同時使得數百倍的設備連接到網絡以實現窄帶IoT(NB-IoT)。NR的提出要比V5G復雜的多，兩者之間在波束管理方面是相似的，但是NR涵蓋了慢波束和快波束的管理。NR還將盡可能利用LTE，使它能夠使用不同的副載波速率。

盡管NR仍然飽受爭議，業界仍然希望盡早確定NR的標準。28 Ghz的有限的試驗更側重于通道探測，而不是證明NR規范的可行性。NI開發了可以運行多用戶MIMO鏈路的新NR原型系統，該系統使用LabVIEW中編寫的NI毫米波收發器系統(MTS)和靈活的物理層IP。

截止2018年的5G競賽

到2018年初，我們對5G的認知將會非常明確。根據2017年3月3GPP RAN全體會議上提出的時間表，NR的物理層和MAC層將在2017年底確定。但頻率的選擇沒有明確的期限，但運營商們正在推動2017年實施28 Ghz硬件部署。預計2018年第二季度，韓國將展示其5G技術，完整的5G標準誕生仍需不斷發展。5G的定義階段競爭已經結束，而設計和部署5G技術的競爭才剛剛開始。