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【深度】中国将5G时代?

作者:小联 来源: 日期:2017-12-13 13:21:12 人气: 标签:低时延高可靠场景

  11月15日,工信部官网发布《关于第五代移动通信系统使用3300-3600MHz和4800-5000MHz频段相关事宜的通知》,规划5G系统的工作频段,以适应和促进5G系统在我国的应用和发展。

  另一边,11月17日,美国国家电信和信息管理局(NTIA)的商务部频谱管理咨询委员会(CSMAC)5G小组发布了最终报告,针对可能的干扰、检测、分辨和设备要求进行了分析,从标准化(共享)、操作(自动化频谱管理)和技术(干扰技术)等角度给出了。

  本期的智能内参,我们推荐来自方正证券和中泰证券的5G产业报告,结合智东西市场观察,解读中国5G通信话语权,从技术的角度出发盘点相关细分领域发展机会。如果想收藏本文的报告全文(方正证券-5G行业投资预判;中泰证券- 5G寄托中国角逐全球通信话语权愿景,细分龙头承载产业链“升级”希望;CSMAC-5G小组委员会最终报告),可以在智东西()回复关键词“nc205”下载。

  5G时代是互联的时代,高速率(100 Mbps ~1 Gbps)、大容量(百万/平方公里的连接数密度)、低时延(1ms的空口时延),以及接近 100%的业务可靠性和超低功耗、超低成本等5G特征,意味着未来任何一个物体都有可能配有无线通信模块,无线通信技术也有望成为像电力一样的通用性技术。

  5G带来了许多移动通信技术的潜在应用,比如VR(eMBB场景的高速、宽带要求)、物联网(系统容量要求)、车联网(低时延高可靠场景的要求)等;与从同时,运营商的业务扩张需求也动是推动4G向5G演进的重要驱动力,以求进一步提升频谱效率,降低单位比特成本,网络架构虚拟化,业务部署灵活化。

  随着产业定位的变化,5G也会对整个社会经济产生巨大的影响,根据信通院发布的《5G经济社会影响》,2030年5G带动的直接产出和间接产出将分别达到6.3万亿和10.6万亿元,同时还将带动直接和间接工作岗位800万个、1150万个。巨大的市场空间以及对社会经济的带动作用也让 5G产业充满了想象。

  因此,全球的数字经济战略均将5G作为优先发展的领域,力图超前研发和部署5G网络,普及5G应用,加快数字化转型的步伐。

  欧盟2016年7月发布了《欧盟5G宣言--促进欧洲及时部署第五代通信移动网络》,英国2017年3月发布《下一代移动技术:英国5G战略》,韩国预计2018年平昌冬奥会由韩国电信开展5G预商用试验,其5G国家战略拟投入1.6万亿韩元(约合14.3亿美元);我国也是频出政策支持5G产业发展,年初发布的《信息通信行业发展规划(2016-2020年)》显示,目标是国内成为 5G标准和技术的全球引领者之一,并在“十三五”期末启动 5G商用。

  今年3月初,3GPP正式通过了5G加速的提案,将 5G NR非组网(NSA,Non-Standalone)标准提前至2017年12月完成,相对于原计划提前半年,并于2018年3月完成冻结。另外,大会还确定分别于2018年6月完成、2018年9月冻结(SA,Standalone)5G新空口标准。

  支持加速提案的厂商多为来自欧美、日韩的运营商以及全球主要的芯片商、设备商。这与以下三方面因素有关:韩国和日本希望在 2018年平昌冬奥会和2020年东京奥运会上率先推出5G;Verizon的抢跑5G引来AT&T等其他运营商的竞赛;4G建设高峰已过,设备及上游芯片厂商意欲缩短 5G正式部署之前的空窗期。

  市场参与者之使间的利益博弈促使 5G加速提案落地,相关产品的开发提前,带动产业链需求提前半年至一年。

  5G通过一系列的技术创新来实现上述关键性能指标,技术的创新主要来源于无线技术和网络技术两个方面。在无线技术领域,技术的创新主要包括大规模天线阵列、超密集组网、新型多址、全频谱接入、基于滤波的正交频分复用(F-OFDM)、全双工、灵活双工等;在网络技术领域,技术的创新主要包括软件定义网络(SDN)、网络功能虚拟化(NFV)等。

  从系统的角度来看,美国商务部频谱管理咨询委员会(CSMAC)5G小组指出,5G系统的相关技术包括干扰/干扰消除(针对3GPP 5G标准以及现有的LTE版本信号的互作用)、发射机技术(新无线电、波束形成、有源天线系统、节点协调传输、功率等)、接收机技术(干扰、最大输入输出等)、标准化(3GPP)、利用自动化协调(数据库)的频谱管理、共享许可(Licensed Shared Access)、频谱接入系统(有待FCC认证)、满足5G标准的频谱管理技术等。

  1、射频前端:多天线、多频段带来混频器、DAC/ADC、PA、双工器、模拟波束赋形等射频前端器件用量成倍增加,SAW&BAW滤波器、化合物半导体PA成为发展趋势;

  2、网络云化:时延低、应用场景高度碎片化,网络业务“下沉”到无线接入网势在必行,边缘计算、数据中心成为网络升级重点,数通设备迎来机遇;

  3、基站:高频率部署,超密集组网带来热点区域基站数量增加,前传小型、有源化,连接器件减少,主设备商线G光模块需求大增(中泰证券预计在三大运营商总计建设828万宏基站、10300万站小基站的假设下,宏站光模块需求接近 9000万只,市场总规模为295亿元,小基站的市场总规模为131亿元,5G光模块总体市场规模约为426亿元),波分复用成为重要解决方案,光无源器件需求增加;

  5、回传网络:回传网趋于扁平化,5G传输网对带宽要求严苛,核心层ROADM成为趋势(ROADM网络铺开建设,Finisar和Lumentum处于领导地位,国内ROADM网络处于建设初期)。

  标准化方面,由于全球主要运营商和设备商提议将 5G NR非组网标准提前冻结,3GPP RAN第75次全体大会正式通过了5G加速的提案。

  Release 15将 5G演进线分成了两类:非组网方式(5G RAN和 LTE网络整合在一起,在兼容性的同时实现现有系统性能的进一步提升)和组网方式(通过引入新的技术方案来满足 5G新的业务需求)。

  根据加速提案,非组网标准将于2017年底完成、2018年3月冻结,较原计划提前半年,助力运营商提前实现5G部署;而组网标准将按原计划于2018年6月完成、9月冻结。

  随后3GPP将正式启动 5G第二阶段即 Release 16的编制工作,预计2019年底正式冻结,部署工作预计在 2021年开始(通常情况下标准正式冻结到部署需要18个月的时间)。

  运营商方面,美国抢跑5G,中国与全球基本同步(详情参见以下两张表格)。2017年2月27日,28家通信巨头集体宣布,支持加速 5G NR标准化进度,以满足部分运营商在2019年实现 5G商用的强烈需求。由于受益不明确,投资周期长,运营商在投资部署方面有些谨慎。

  设备商方面,中国较有优势,全球四大设备商中华为(上半年营收达418亿美元)、中兴(上半年营收80亿美元)分别位列第一和第四,承载了中国在5G时代提升在移动通信领域话语权的希望。因此,通信设备也成为了中国角逐5G市场的主战场。

  中兴通讯针对 5G同样投入了大量人力物力,目前先期的投入已经效果初显。MWC 2017中兴发布 5G全系列高低频预商用基站产品,并在展会现场线月,中兴与中国移动合作在广州大学城开通了国内首个 5G基站,参与测试的用户单终端下行峰值速率达到了 2Gbps以上小区容量达到 5Gbps,远超现有网络速率。

  芯片商方面,大部分厂商要等18年以后才能推出基于Verizon5G标准的高频芯片和测试样机。

  目前,我国第二阶段测试进度领先,先期布局有望为竞争优势。华为进度最快,除高频热点场景外,其余场景都已经测试完成了;中兴也已经开展全部场景的测试工作,并且部分场景测试完毕,另外一部分场景完成了阶段性测试;其他厂商的测试工作进展相对较慢,爱立信正在进行连续广域覆盖和低时延高可靠的测试,其他场景的测试工作还未开展。

  而运营商方面,根据 Machina Research的预测,2025年中国将引领全球物联网市场,连接数占全球 21%,位居全球首位。更多的连接意味着更多的基站投入,因此我们预计中国运营

  智东西认为,5G并不仅仅是通信技术的进一步成熟,更拉开了新蓝海的序幕,包括VR/AR、云、物联网、车联网(自动驾驶)等,其庞大的市场空间和社会效益引起了全球的高度关注,标准化进程加速,相关政策频出,产业投入不断加大,产业链多个环节即将迎来爆发式增长。与此同时,国产设备商的喜人进展,为5G时代赢来了中国话语权。

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