5G的推出取决于位置，网络，订阅和所使用的手机，将预示着移动网络性能的显着变化。对于用户而言，5G提供了广受关注的“增强型移动宽带”(与现有的“移动宽带” LTE / 4G网络相比)。5G凭借其增强的功能，支持更多的应用程序，例如8K视频流，增强现实(AR)和不同的数据共享方式等。同样，对于企业用户而言，5G可以支持多种新的机器类型应用程序和用例，除了更高的数据速率外，还要求超低的等待时间和可靠性。这些包括车辆安全，工业应用，传感器和实时控制等，它们同时大规模运行，这在以前是不可能的。

实现它

但这怎么可能呢?好吧，要达到这种性能水平，需要对移动网络及其使用的资源进行一些相当重大的更改。在本文中，我们研究了其中一种资源。频谱，这对于所有移动网络都是至关重要的。尽管5G网络采用了各种技术来比现有网络更有效地利用频谱，但5G的最高性能取决于大量频谱的可用性和使用。这提出了挑战。

当今的移动网络频段

当今大多数现有移动网络都倾向于在600兆赫兹(MHz)至3500 MHz范围内的各种频带中运行。移动行业已经成熟，现有频段内的频谱已分配给运营商，以与GSM(2G)和LTE(4G)等现有移动技术一起使用。此外，这些频带非常窄(例如，称为“ 3GPP，频带1”的频带(通常用于WCDMA / LTE服务)覆盖2110 – 2170 MHz(60 MHz带宽))，分配给每个运营商的频谱显然很多小于整体带宽。虽然这适用于现有技术，并且频谱分配的频谱很少，但没有带宽可用于5G。即使监管机构允许更改频谱使用，在给出的示例中，也只有60 MHz可用，这将无法在不同运营商的网络之间提供预期的性能。总而言之，现有频段和运营商频率分配不支持高性能5G，这是一个挑战。

克服频谱可用性挑战

因此，该行业已经超出了移动网络当前使用的频谱范围，以识别合适的“新”频谱。以前未被充分利用的所谓的毫米波(mmWave)频谱提供了必要的高带宽。现在，世界各地的电信监管机构正在批准将先前未被充分利用的频谱用于5G网络。毫米波频率是高于6千兆赫(GHz)的那些频率。由于这些极高的频率未得到充分利用，因此可用带宽远远大于6 GHz以下的拥挤频谱。

什么是毫米波?

毫米波(缩写为mmWaves)是介于30 GHz和300 GHz之间的无线电波，相当于10毫米至1毫米范围内的波长。它们被归类为极高频(EHF)。但是，移动行业通常将6 GHz以上的频率定义为mmWave。移动网络使用的最高频谱可能会低于90 GHz。在撰写本文时(2019年7月)，为5G移动网络使用而讨论的最高频段在66 GHz至71 GHz之间。