無線設備數量與其消耗的數據量每年都以等比級數增加——年復合成長率（CAGR）達53%。當這些無線設備創造并消耗資料時，連接這些設備的無線通信基礎設施也必須隨之演進，才能滿足成長的需求。3GPP定義三種高階5G使用案例（圖1）的目標是隨時隨地提供可用的移動寬帶數據，然而，僅僅提升4G架構網絡的頻譜效率，并不足以提供所需數據速率的步階函數。有鑒于此，研究人員正致力于研究更高的頻率，希望得到可行的解決方案。早期在信道探測（channel sounding）作業的結果相當良好，因此世界各地的無線標準組織皆重新調整研究重點，以便了解新一代5G無線系統如何整合，以及從運用這些新的頻率與較高的帶寬中受益。

　　定義5G的關鍵績效指標

　　設計這些使用案例時，都是希望未來的無線標準得以針對新應用補足既有無線標準無法滿足的缺口，而各個案例都需要一組不同的全新關鍵績效指標（KPI）。IMT 2020使用案例所定義的增強型移動寬帶（eMBB）預計能達到10Gb/s的峰值數據速率，比4G快了100倍。根據Shannon-Hartley定律，容量是帶寬（頻譜）與信道噪聲的函數，因此數據速率確實與可用的頻譜有關。由于6GHz以下的頻譜已經分配完畢，所以6GHz以上（尤其是毫米波范圍內）的頻譜，可說是因應eMBB使用案例的理想替代方案。

　　毫米波：三種頻率的故事

　　為了服務客戶，全球各地的電信業者已在頻譜上投資了數十億美元。設定頻譜拍賣底價更突顯了頻譜這種寶貴資源的市場價值與供不應求的特性。開啟新的頻譜讓電信業者不僅能服務更多使用者，還能提供更高效能的移動寬帶數據傳輸體驗。與6GHz 以下的頻譜相比，毫米波的頻譜不僅非常充裕，而且只要稍經授權就能使用，因此世界各地的業者都能運用毫米波。此外，現代芯片制造技術已經大幅降低了毫米波設備的成本，所以在價格方面，這些設備已可用于消費性電子產品。而采用毫米波所面臨的挑戰，主要在于這些頻譜并未經過完整研究，仍有尚未解決的技術問題。電信業者已開始研究毫米波技術，以便評估最適合移動應用的頻率范圍。國際電信聯盟（ITU）與3GPP已共同規劃進行5G標準的兩階段研究。第一階段研究將著重于40GHz以下的頻率，以因應較急迫的商業需求部份，完成時間訂為2018年9月。第二階段則預計從2018年開始，于2019年12月完成，目標是達成IMT 2020所列的KPI，并著重于高達100GHz的頻率。為了統一全球的毫米波頻率標準，ITU在近期的世界無線電通信大會（WRC）結束后，公布了24GHz到86GHz之間的全球可用頻率的建議列表： 24.25–27.5GHz ，31.8–33.4GHz ，37–40.5GHz ，40.5–42.5GHz ，45.5–50.2GHz ，50.4–52.6GHz ，66–76GHz ，81– 86GHz ITU提出建議不久后，美國聯邦通信委員會（FCC）便于2015年10月21日發布了擬議規范公告（NPRM），針對28GHz、 37GHz、39GHz與64~71GHz頻帶提出全新且靈活的服務規則。