移动运营商想办法让城市用户高兴，因为他们得到的数据更渴，而在纽约市的一位教授认为他已经找到他们要找的内容。
据纽约大学的Ted Rappaport说，在拥挤的城市里，大多数人已经放弃在手机网络中使用的非常高的无线电频率可能会帮助运营商在数年内避免担心的带宽短缺。这就是为什么行业研究人员本周要去布鲁克林参加一个会议，讨论毫米波无线技术，这是一种使用频率比现在传输蜂窝数据高出许多倍的新兴技术。设备制造商也在探索频率，并认为他们可以在2020年左右为5G技术带来额外的推动。
拉帕波特并不是一个典型的教授:据纽约大学介绍，他创办并出售了两家手机技术公司，拥有100多项以他的名字命名的专利。最近，他和他的学生们走上纽约街头测试毫米波蜂窝网络，结果发现这些网络比预期的要好。这是一个好消息，因为那些高频段有很多很少使用的频谱，也许有一天可以缓解可用频率的短缺。
如果运营商担心的频谱短缺成为现实，可能首先会在大城市出现，因为在那里，经常有成千上万的人同时在同一地区使用蜂窝网络。手机通信的基站容量有限，用户越多，每个用户获得的数据就越少。最终，虽然简单的电子邮件检查可能会很好，但在平板电脑上观看高清流媒体视频可能会有问题。
毫米波无线技术至少可以在几个方面帮助解决这个问题。
一个是使它更容易为载体，以建立小细胞对于那些人口稠密的地区。小细胞就像在塔上熟悉的大细胞，但仔细坐在一起，服务少的领土。他们可以一起普通的细胞工作，并在相同的频谱提供更多的服务。因为他们是小，有更多的人，这是很难这些无线电设备连接到有线网络。随着毫米波，已经可以使用点至点无线梁，这给运营商的地方设立小细胞以合理的成本更多的选择做出这些链接。
毫米波无线电其它任务将需要更多的R＆d。它涉及到使用在智能手机和小细胞额外的频率，拍摄各地城市街道数据的窄波束即使移动用户行走，带动周边。一种方法毫米波网络可能使这项工作是由弹跳梁断建筑物和其他物体的侧面，这是在城市地区的供应充足。
蜂窝世界唯恐这些频率远到现在为止，因为它很难让他们很长的路要走，特别是当连接的一端是智能手机等移动目标。海浪不会通过建筑物或汽车，因为大多数蜂窝信号即可。聚焦电台的能量转换成一个窄的光束可以解决距离的问题，但通常需要精确的目标。
拉帕波特在纽约进行的测试表明，毫米波网络的覆盖范围可以比我们之前认为的更广。设备供应商对这些发现感到兴奋，但在会议上将有很多问题需要解决。研究人员正在寻找各种可能使用的毫米波波段，范围从28GHz到72GHz。需要更多的测试来确定毫米波信号能传播多远。使用这些高频率还可以缩短网络延迟，这将使语音通话和视频运行得更好，但能缩短多少还不清楚。
为什么要这样努力呢?因为毫米波提供了一些目前手机频率无法比拟的优势。
首先，它们减少了干扰，因为光束太窄，几乎不可能碰到另一束。第二，虽然在今天的蜂窝波段中已经没有多少频率可以利用了，但仍有大量的毫米波波段未被利用。
纽约大学的Rappaport说，到目前为止，美国和世界上大部分地区的手机产业都将注意力限制在6GHz以下。在28GHz、38GHz、60GHz和72GHz频段之上，我们可以看到更宽的频段和更宽的信道，所有频段都有更多的频谱。
“这真是处男的频谱，很轻易使用，”拉帕波特说。有60GHz频带，其中，所述的WiGig和WirelessHD的技术主要用于室内视频连接和设备对接的未许可部分。毫米波频带的其他用户包括有时使用其中纤维是难以安装，诸如跨河流点至点无线回程和微波通信系统。但是，一些国家展望细胞缺乏，包括中国和韩国，已经开始探索这些频段用于移动应用，拉帕波特说。
可怜的渗透等问题使得这些高频率太硬没有的视线清晰使用，公司Farpoint研究的分析师Craig Mathias说。这是聊到手机好回程而不是所谓的接入网络。
Mathias说:“这里有大量的权衡。”“我个人认为接入方面的前景不太光明。”他说，仅仅通过整合Wi-Fi，移动网络就有很大的增长空间。Mathias说:“在更合理的地方，我们有足够的频谱，那里的信号传播得稍微好一些。”
但是一种新型的天线，加上不断增长的数字处理能力，使许多人对毫米波产生了兴趣。参加会议的公司包括爱立信、诺基亚解决方案和网络公司(NSN)、美国电话电报公司和英特尔。
大多数用于蜂窝网络的频率都有几英寸长的波长，正好适合我们携带的手机，Rappaport说。制造比波长本身更小的天线是可能的，但这既困难又昂贵，所以手机上的大多数天线只有几英寸长。
相比之下，毫米波只有指甲那么长。这样就有可能制造一种新的天线，或者说是一组天线，可以精确瞄准并快速移动。这种所谓的相控阵可以根据对阵列某一部分施加的电荷而指向不同的方向。这种定向天线，无论在基站还是设备中，都能让它们在用户旅行时互相发送信号。此外，不止一个信号可以被导向同一个移动设备，从而传送更多的数据，Rappaport说。
纽约大学教授是在正确的轨道上，根据Tolaga研究的分析师Phil马歇尔，谁曾在弗吉尼亚大学，拉帕波特工作。
“天线的设计将是关键，”马歇尔说。“你在快速形成波束方面的效率有多高。”马歇尔说，相控阵天线技术已经应用多年，但对于移动应用来说，需要一个强大的处理器来不断调整天线，使其保持相互瞄准。
在会议上，供应商和研究人员将交换意见，以弄清楚他们能从毫米波中得到多少。这只是开始。
NSN负责研究和技术的副总裁劳里•奥克萨宁(Lauri Oksanen)表示:“有一些结果是可以得到的，但在不同的环境下还远远不够。”
奥克萨宁希望毫米波网络能够覆盖到至少100米以外的手机。他说，这大概是运营商放置LTE小型电池间的距离。如果更高的频率提供相同的范围，那么运营商将能够在相同的地点添加未来的技术。NSN的研究结果表明，毫米波信号至少可以传输到几十米远的地方。拉帕波特说，他的团队在纽约街头200米的比赛中取得了不错的成绩。
这也不清楚新的波长将如何很快开始蹦跳着城市峡谷。还有已经在市场上的相控阵天线，用于智能手机和平板电脑，由Silicon Image公司与WirelessHD的使用作出。Wi-Fi网络使用多个天线和波束形成，提供了好几年，使用类似的技术。这已经成为了这些系统的开发应有助于在高频段蜂窝系统的饲料开发，拉帕波特说。
市场力量和监管也将起到一定的作用。运营商已经承诺在未来几年内推出LTE网络，因此他们可能会至少等到下一个大的技术转移到5G，大概在2020年左右，拉帕波特说。政府也将不得不改变他们的规则对高频，可能是一个长达数年的过程。
NSN，这是发展毫米波回程技术与合作伙伴，运营商表示，有兴趣在技术和市场上它可能会尽快为他们开始推出小细胞的高容量起飞。但细胞无法启动在更高的频率说话的手机，直到后来。NSN预计5G到第一和后来出来用于常规蜂窝频率为毫米波。
Oksanen说:“就容量和支持不同的用例而言，到2020年我们还不需要毫米波解决方案。”“那是几年后的事了。”
Tolaga的Marshall说，6GHz以下的手机波段不会突然被填满。在某种程度上，使用毫米波的成本可能会更低。他说，如果这种情况发生，纽约大学的研究可能证明是有先见之明的。
“永远不要低估特德·拉帕波特，”马歇尔说。“他是一个非常聪明的家伙。”
斯蒂芬·劳森涵盖移动，存储和网络技术IDG新闻服务。按照斯蒂芬在Twitter上@sdlawsonmedia。斯蒂芬的电子邮件地址是stephen_lawson@idg.com