由于5G技术仍在提案研拟阶段,预计2020年定案,在此之前,许多业者均积极尝试各种新手法、新技术,而近期最新的发展是使用70GHz频段,严格而论70GHz只是概称,更精确而言,其通道的中心频率为73GHz、73.5GHz。

现阶段的测试结果,基地台与终端使用者装置间的距离在60公尺内时可以有2Gbps传输率,但随着距离增加传输率也减少...
现阶段的测试结果,基地台与终端使用者装置间的距离在60公尺内时可以有2Gbps传输率,但随着距离增加传输率也减少...

由于技术实测实证需要场地,因此多半是电信设备商(基地台业者)与电信营运商一起合作进行,例如芬兰诺基亚(Nokia)即与日本NTT DoCoMo(日本最大电信营运商,前身为日本政府电信机构,背景与中华电信相近)合作,在东京六本木的新城森大厦外进行测试。而大陆华为(Huawei)也与德国电信(Deutsche Telekom)合作测试。

华为与德国电信的技术实证,已证实可以同时服务多个终端使用者(Mu-MIMO),基地台端的最高尖峰传输率到达70Gbps,而针对每个终端使用者的最高传输率为20Gbps。

华为与德国电信也采行MMFA(Meta-Material based Focal Array)天线技术,能让同一波段同时服务多个终端使用者。华为也期望此技术能用来补强现有的(相对)低频段,使手机、平板等获得更快的传输。

同样采行73GHz,诺基亚与NTT DoCoMo方面有更多的技术细节揭露,例如其通道频宽为1GHz,采分时双工(TDD),最大传输率为2Gbps。调变方面采行NCP-SC(Null-Cyclic Prefix Single Carrier)搭配BPSK、QPSK或16QAM。

由于毫米波(mmWave)的指向性(特定方向性)很强,​​为了达到与过往相似的广泛覆盖,必须使用许多天线,此次诺基亚与NTT DoCoMo的合作使用了64个天线,并采16 x 4阵列组态,16代表天线的水平覆盖,4代表天线的垂直覆盖。

更具体来说,64个天线的每个天线也是有角度设定,水平为正负17.5度,垂直则为正负4度,每个天线只负责一个小方向、小范畴的覆盖,但多个天线各自负责不同角度、高度,就可以逼近过往的覆盖水准。

现阶段的测试结果,基地台与终端使用者装置间的距离在60公尺内时可以有2Gbps传输率,但随着距离增加传输率也减少,100公尺外无法有2Gbps表现,但仍可维持在1Gbps以上。

除了距离影响外,同样因毫米波的过强指向性,一旦电波行进的路途遭遇遮蔽,例如人群或建筑,效果也会明显变差。此外,目前的测试仍是以慢速移动为主,使用者以时速2公里移动,以测试验证收发效果的变化,尚未测试高速移动(乘车下通讯)的收发效果。

虽然毫米波容易受遮蔽,但只要不是各角度均完全封阻,依然可以透过波的反射来提高收发、覆盖效果,此已在测试中获得证实。

纯就传输率而言,诺基亚+NTT DoCoMo的2Gbps似乎不如华为+德国电信,但实际上早于去(2015)年4月左右,诺基亚就已在73GHz频段实现10Gbps以上的传输,且仅以2个天线、NCP-SC调变就达到。

最后,其实5G的候选频段相当多,73GHz仅是尚在评估中的提案选项之一,其他也包含15GHz、28GHz,或者是现行的5GHz等。而英国电信监管机构Ofcom(台湾类似的为NCC,美国为FCC)也已经针对5G频谱进行新规划,将6GHz~100GHz间概略划分成5块,并在去年将其规划提交给全球无线通讯会议( World Radio communication Conference, WRC-15),期望成为日后5G的正式标准。

类似的,美国FCC也已经规划24GHz的运用,原有已常用的5GHz频段也进行新规划,使Wi-Fi阵营、LTE阵营均愿意接受新规划,及从新规划中获益。因此,台湾的NCC或许也该加紧脚步,在业者发展与测试技术的同时也开始研拟频谱的新规划、分配,使市场发展条件加速到位。