本文摘要：1 引言高频频谱的使用是未来移动通信生长的重要偏向之一。一方面，随着可分配低频频谱逐渐淘汰，未来的新频谱分配将逐步转向以高频频谱分配为主；另一方面，高频具有更大的带宽，具有广泛的应用前景。随着5G的广泛部署，移动通信的主要应用场景也不再局限于传统的eMBB（Enhanced Mobile Broadband，增强移动宽带）网络。 依托5G强大的网络笼罩能力和网络处置惩罚能力，将出现以5G网络为焦点的多系统接入。

1　引言高频频谱的使用是未来移动通信生长的重要偏向之一。一方面，随着可分配低频频谱逐渐淘汰，未来的新频谱分配将逐步转向以高频频谱分配为主；另一方面，高频具有更大的带宽，具有广泛的应用前景。随着5G的广泛部署，移动通信的主要应用场景也不再局限于传统的eMBB（Enhanced Mobile Broadband，增强移动宽带）网络。

依托5G强大的网络笼罩能力和网络处置惩罚能力，将出现以5G网络为焦点的多系统接入。使用更多频谱资源，构建设体、全方位的信息系统也是未来5G生长的重要愿景。3GPP在5G新空口（New Radio，NR）开始阶段举行需求研究[1]时，就确定了为了支持到100 GHz的设计指标，在举行系统设计时，要兼顾种种因素，接纳统一的框架支持高频与低频设计。

3GPP在5G国标尺度中对于高频的支持也是分阶段举行的。在R15阶段的第一版5G规范中，通过NR统一的设计，支持的频率到达52.6 GHz；在R16 第二版5G规范中，对更高频率的支持举行了相关的研究事情[2]；在5G后续演进版本中，还将逐步对更高频率的支持举行研究与尺度化[3]。针对5G中高频的应用与设计，本文首先对5G高频的主要用例及部署场景举行了先容；接着基于高频设计的需求，对已经尺度化的设计中与高频相关的关键技术举行了梳理和详细论述；最后凭据3GPP已经开展的52.6 GHz以上更高频率的研究和后续版本的开展情况，对5G高频后续国际尺度化事情举行了分析与展望。2　5G高频段主要用例及部署场景2.1　5G高频段主要用例2.1.1　高速eMBB用例对于6 GHz以上更高频率，最重要的应用是eMBB业务。

大型体育场馆、大型会场、办公楼宇、商场、超市、餐厅等人群比力麋集的场所，对带宽和传输速率都有大量的业务需求。高频大带宽的使用可以带来强大的eMBB业务支持能力，为许多高速率的业务提供支持。这些支持不仅使现有业务获得增强，也会使能一些要求更高速率的新应用。

比力有前景的超高清视频业务、移动3D虚拟现实业务、大型虚拟集会，对更高速率的移动宽带业务的需求也是使用高频的主要动力。2.1.2　移动数据分流用例短距离的点到点（Device-to-Device，D2D）的高速数据传输也是高频的潜在用例。在现在的家庭、办公室和工厂，大量设备间接纳毗连线举行直连。

智能家居毗连、无线事情台、投屏、增强现实（Augmented Reality，AR）/虚拟现实（Virtual Reality，VR）、可穿着设备、无线USB等应用均可使用高频高指向性的特点举行短距离的终端间的高速毗连。在车联网中，短距离的车车通信、车辆的情况监测、车路通信中的路基设备之间也可以使用高频资源。2.1.3　垂直行业工厂部署用例在垂直行业的智能工厂应用中也可以使用高频举行无线毗连。工厂需要支持多种类型的服务，差别服务需求不尽相同，如远程控制、移动控制、机械人遥控AR等。

这种成体系化的需求需要针对差别场景和用例举行详细计划、设计，合理使用差别频率来满足吞吐量、时延、可靠性等方面的要求，同时还要兼顾部门数据的宁静性和保密性要求。高频通信大带宽、短距离的特性很是适合局域的工厂部署。2.1.4　局域网络用例现在，存在大量的政府网、校园网、购物广场提供的当地网络及无线牢固家庭毗连平分布式网络应用，高频也可以在这些用例中饰演重要角色。

对低速移动或者相对静止的终端，高频可以使用波束赋形技术提高笼罩规模，提供高质量的服务。2.1.5　数据回传用例在一些基站间存在视距的情况下，基站间可以使用高频作为基站间的数据回传，实际网络中已经存在大量使用高频举行后传数据的应用。

5G也可以使用高频的大带宽特性在没有光纤及直连的情况下对数据回传举行增强支持。现在，已经有一些点到点的微波通信协议可以支持该类服务，可是通过NR灵活的网络架构，可以更好地支持多点组网的应用。2.1.6　医疗用例智能医疗中也有高频的应用空间。一些远程手术需要大量实时未压缩图像的无损传输，而且这些图像的传输时延要求也很是高。

在这种情况下，为保证传输速率与时延，必须接纳大的带宽举行传输。高频的大带宽特性可以很好地匹配这种超高时延和大数据速率的传输。2.1.7　AR/VR用例AR/VR业务也离不开高频的应用。

在AR/VR业务的种种应用中，端到端需要全程的高速率低时延高可靠性传输。对于AR/VR的一些无损视频传输，传输速率要求可能到达10 Gbit/s 以上。任何一个环节的无线传输均需要大的带宽支持来保证。

2.2　5G高频段主要部署场景5G在6 GHz以上的高频面临的首要问题是大气衰减带来的路径损耗。对于eMBB业务，如果根据传统的独立组网模式实现6 GHz以上的单频点全域笼罩，为保障移动性和一定的业务传输质量，站点部署的密度和设备所需要的功耗相对于更低频率部署将呈几何级数增加。在组网形态上，比力典型的是思量高频与低频的团结组网。

低频提供基础的笼罩，高频凭据业务需要和笼罩情况举行分流。为支持差别的业务类型和部署场景，高频也需要支持独立部署和事情。尤其是在短距离笼罩和低移动性业务时，高频也可以独立部署。

凭据上述分析可见，差别的用例涵盖了差别的部署场景。这些部署场景包罗但不限于室内热点、麋集市区、市区微站、市区宏站、郊区、工厂开间以及室内D2D场景。表1给出了高频的部署场景和潜在业务用例之间的关系。

可以看出，高频在室内热点及市区部署时应用空间十分辽阔。表1 高频部署场景与潜在用例关系3　5G NR高频相关关键技术5。

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