根據國外媒體報道，澳大利亞運營商Optus日前宣布，已經與華為合作完成了5G網絡測試。單用戶下行速率超過35Gbps 。這次測試的主要目的是探索毫米波頻率（高于30GHz）的頻譜效率，也被認作是實現5G網絡潛力的關鍵 。此次測試也是Optus母公司Singtel和華為之間的5G協作備忘錄的一部分，并利用了諸如毫米波和極化編碼等技術。

　　在毫米波頻段中，28GHz頻段和60GHz頻段是最有希望使用在5G的兩個頻段。28GHz頻段的可用頻譜帶寬可達1GHz，而60GHz頻段每個信道的可用信號帶寬則到了2GHz（整個9GHz的可用頻譜分成了四個信道）。

　　相比而言，4G-LTE頻段最高頻率的載波在2GHz上下，而可用頻譜帶寬只有100MHz。因此，如果使用毫米波頻段，頻譜帶寬輕輕松松就翻了10倍，傳輸速率也可得到巨大提升。5G時代，我們可以使用毫米波頻段輕輕松松用手機5G在線看藍光品質的電影，只要你不怕流量用完！

5G標志性能力指標為“Gbps用戶體驗速率”，一組關鍵技術包括大規(guī)模天線陣列、超密集組網、新型多址、全頻譜接入和新型網絡架構。

　　大規(guī)模天線陣列是提升系統頻譜效率的最重要技術手段之一，對滿足5G系統容量和速率需求將起到重要的支撐作用；超密集組網通過增加基站部署密度，可實現百倍量級的容量提升，是滿足5G千倍容量增長需求的最主要手段之一；新型多址技術通過發(fā)送信號的疊加傳輸來提升系統的接入能力，可有效支撐5G網絡千億設備連接需求；全頻譜接入技術通過有效利用各類頻譜資源，可有效緩解5G網絡對頻譜資源的巨大需求；新型網絡架構基于SDN、NFV和云計算等先進技術可實現以用戶為中心的更靈活、智能、高效和開放的5G新型網絡。

　　5G和4G最明顯的區(qū)別是，前者不僅支持6GHz以下低頻段，還能延伸到26.5～300GHz的毫米波頻段。這一變化的意義是顯而易見的，4G之前，帶寬資源極其稀缺，增加頻譜利用率幾乎是提高傳輸速度的唯一選擇，而5G利用毫米波則解決了帶寬資源有限的后顧之憂。

　　毫米波這個頻段，我們再談論的就不是幾十兆赫茲的帶寬，它將會是幾百兆、甚至千兆級的帶寬。

　　各個頻段可用頻譜帶寬比較

　　毫米波頻段的另一個特性是在空氣中衰減較大，且繞射能力較弱。手機使用的毫米波信號衰減確實比較大，但是同樣地其他終端發(fā)射出的毫米波信號（對你而言是干擾信號）的衰減也很大，所以毫米波系統在設計的時候不用特別考慮如何處理干擾信號，只要不同的終端之間不要靠得太近就可以。

　　選擇60GHz更是把這一點利用到了極致，因為60GHz正好是氧氣的共振頻率，因此60GHz的電磁波信號在空氣中衰減非?？?，從而可以完全避免不同終端之間的干擾。

　　當然，毫米波在空氣中衰減非常大這一特點也注定了毫米波技術不太適合使用在室外手機終端和基站距離很遠的場合。各大廠商對5G頻段使用的規(guī)劃是在戶外開闊地帶使用較傳統的6GHz以下頻段以保證信號覆蓋率，而在室內則使用微型基站加上毫米波技術實現超高速數據傳輸。

　　毫米波相比于傳統6GHz以下頻段還有一個特點就是天線的物理尺寸可以比較小。這是因為天線的物理尺寸正比于波段的波長，而毫米波波段的波長遠小于傳統6GHz以下頻段，相應的天線尺寸也比較小。

　　因此我們可以方便地在移動設備上配備毫米波的天線陣列，從而實現各種MIMO（MulTIple-Input MulTIple-Output，指在發(fā)射端和接收端分別使用多個發(fā)射天線和接收天線，使信號通過發(fā)射端與接收端的多個天線傳送和接收，從而改善通信質量）技術，包括波束成型。

　　毫米波收發(fā)機芯片如何實現

　　商用的毫米波收發(fā)機芯片會使用CMOS工藝，這一方面為了能夠和數字模塊集成，另一方面為了節(jié)省成本。毫米波收發(fā)機芯片的結構和傳統頻段收發(fā)機很相似，但是毫米波收發(fā)機有著獨特的設計挑戰(zhàn)。

　　其一是如何控制功耗。毫米波收發(fā)機要求CMOS器件能工作在毫米波頻段，所以要求CMOS器件對信號的靈敏度很高。

　　另一個毫米波芯片必須考慮的問題是傳輸線效應。

　　我們可以把電路中的導線類比成繩子，而把電路中的信號源類比為對繩施力的人。當信號變化的頻率很慢的時候，就近似地等于靜力分析，此時導線上每一點的信號都近似地等于信號源的信號。當信號變化很快時，由于信號的波長接近或小于導線的長度，我們必須仔細考慮導線上每一點的情況，而且導線的性質（特征阻抗）會極大地影響信號的傳播。

　　這種效應在電磁學中被稱為“傳輸線效應”，在設計毫米波芯片時必須仔細考慮傳輸線效應才能確保芯片正常工作。

　　不過，盡管設計充滿挑戰(zhàn)，毫米波芯片大規(guī)模商用化目前已現曙光。Broadcom已經推出了60GHz的收發(fā)機芯片（BCM20138），該產品主要針對60GHz頻段的WiFi標準（802.11.ad），也可以看作是為5G毫米波芯片解決方案投石問路。Qualcomm也于兩年前不甘落后收購了專注于毫米波技術的Wilocity。同時，三星，華為海思等重量級選手也在加緊研發(fā)毫米波芯片。相信在近期我們就會看到毫米波射頻芯片市場變得熱鬧非凡。