5.5G行业市场分析.docx

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1、5.5G行业市场分析5. 5G升级六边形战士5.5G作为5G和6G之间的过渡和衔接移动通信技术每代发展的周期大约为10年，从2.5G到5.5G,每一个半代技术相比上一代在速率上都有约10倍的提升，每一次速率的跃变都直接推动了产业的升级。国际电信标准组织3GPP每2年发布Re1ease（版本）来推动移动通信技术演进研究，每一个整数代,大约要经历5-6个Re1ease才会真正成型。5G标准的第一阶段是R15-R17,而5.5G作为5G标准的第二阶段对应的版本是R18-R20。等到R20结束后，6G将于2028-2030年左右登场。5.5G作为5G和6G之间的过渡和衔接，预计约持续5年以上周期。5.

2、5G呈现高速率、低时延、广连接、超宽带、实时交互、高精度的演进特征华为提出了5.5G网络关键特征万兆体验、千亿联接及内生智能。在5G传统场景三角的基础上实现eMBB（增强移动宽带）R11C（高可靠低延时通信）ZmMTC（海量机器类通信）等能力不断增强，同时新增UCBC（上行超宽带）、RTBC（宽带实时交互）和HCS（通信感知融合）三大革命性能力。eMMB（增强移动宽带）：以人为中心的应用场景，集中表现为超高的传输数据速率，广覆盖下的移动性保证等，它最直观改善移动网速,eMBB是面向个人消费市场的核心应用场景。3GPP对5G的速率定义是下行峰值速率IGbPS以上，上行峰值速率500Mbps以上，

3、而5.5G的速率要求达到WGbps下行速率和IGbPS上行速率，支持千亿联接的物联技术，并在智能化不断创新，实现网络能力再升级。未来，6G将实现超宽速率，传输速率较5G再大幅提升10倍100倍，峰值网速最高可达IOOGbPs。UR11C（高可靠低延时通信）：主要包含了对网络时延以及可靠性有超常规需求的应用，典型业务主要分布于工厂、电力以及交通等垂直行业领域。而即使是单一的垂直行业，行业内不同的应用也具有不同的网络需求。例如远程医疗手术、远程驾驶、车联网自动驾驶、工业自动化等需要低延时高可靠传输速率的领域提供技术保障。5G空口时延低至ImS（毫秒），为4G的五分之一，可靠性达99.999%o5.

4、5G将延续毫秒级的时延支撑实时交互，并逐渐突破。未来在6G时代，低时延的通信预计将主要集中在机器与机器之间，用以替代传统的有线传输，比如工业互联网的场景等，时延将降为0.1毫秒，是5G的十分之一甚至更低。mMTC（海量机器类通信）：典型应用包括智慧城市、智能家居等。这类应用对连接密度要求较高，同时呈现行业多样性和差异化。在3GPP的技术文档中，5G对于传感器类的MTC要求100万连接数/平方公里。在6G时代，每人应该至少配有具备直接网络连接能力的1-2部手机、1部手表、若干个贴身的健康监测仪、两个置于鞋底的运动检测仪等，使得连接密度较5G上升了近10倍。因此，6G的最大连接密度可达1亿连接数/

5、平方公里。超大带宽+E1AA是实现IOGbps的关键超大带宽+E1AA是实现IOGbPS的关键：超大带宽频谱是基石。5G频谱分为两个区域FR1和FR2,FR就是FrequencyRange的意思，即频率范围。FRI的频率范围是450MHZ到6GHz,也叫Sub6G(低于6GHz)0FR2的频率范围是24GHZ到52GHz,这段频谱的电磁波波长大部分都是毫米级别的，因此也叫毫米波(mmWave)。FR1的优点是频率低，绕射能力强，覆盖效果好，是当前5G的主用频谱。FR1主要作为基础覆盖频段，最大支持IOOMbPS的带宽。其中低于3GHz的部分为Sub3G,其余频段称为Cband。FR2的优点是超

6、大带宽，频谱干净，干扰较小，作为5G后续的扩展频率，未来很多高速应用都会基于此段频谱实现，5G高达20Gbps的峰值速率也是基于FR2的超大带宽。因此，5.5G的发展方向需要在网络鲁棒性方面进一步增强，使得FR2在全球范围内得到更为广泛的部署。为了解决5.5G走向高频段的覆盖挑战，E1AA成为必选。E1AA指的是基于超大孔径阵列(EXtreme1y1argeAPertUreAray)技术分布式部署的大规模天线阵列(MaSSiVeMIMO)。工作原理是在无线通信基站中集成大量天线，从而对不同方位形成独立的窄波束覆盖，实现空间隔离，大幅提高数据吞吐量。E1AA可实现更高频段与C-Band覆盖能力相

7、当，让随时随地IOGbPS成为可能。当前华为使用E1AA的MetaAAU已经在30+城市规模商用，6GHz频段也已完成外场验证，020/021场景下均可实现与C-Band共覆盖，而毫米波在实现WGbps峰值体验的同时，在5公里仍可实现Gbps以上的体验。上下行解耦持续创新，多频融合实现上行IGbPS上下行解耦持续创新，多频融合实现上行1Gbps：C-Band拥有大带宽，是构建eMBB的黄金频段。目前全球多数运营商已经将C-Band作为5G首选频段。但是，由于C-Band上均使用TDD,5G基站下行功率(200w)远大于手机功率(0.2w),导致C-Band上下行覆盖不平衡，上行覆盖受限成为5.

8、5G部署覆盖范围的瓶颈。同时，随着大规模天线波束赋形、CRS-Free等技术的引入,下行干扰会减小，进一步提升了下行覆盖的范围，C-Band上下行覆盖差距将进一步加大。目前业界主要的解决方案有两种，一种是采用TDD+FDD的上行载波聚合技术(CA),一种是将FDD低频的上行频段做补充的上下行解耦技术。上下行解耦：重新定义了新的频谱配对方式，使下行数据在C-Band传输，而上行数据在Sub-3G(例如1.8GHz)传输，利用低频衰减慢覆盖好从而提升了上行覆盖。行业数字化对上行的需求远大于下行,上下行解耦可以根据需求灵活使用不同频段的上下行频谱。对于超大上行需求，一方面充分利用存量FDD频谱，另一

9、方面定义全上行频谱，通过上下行解耦实现多频融合，提供GbPS上行速率。当前，上下行解耦已在煤矿、钢铁等多个场景商用，满足百路高清回传、全景远控等IGbPS上行速率需求。RedCap.NB-IoTPaSSiVeIOT支撑5.5G千亿联接RedCap(ReducedCapabiIity)是一种5G轻量化技术，它可以降低5G终端芯片和模组的高昂成本，降低设备复杂程度的同时具有最大带宽更窄、调制阶数更低、功耗更低等特点，被业界称为“精简版”5G,实现成本与性能的平衡。RedCaP应用非常广泛，包括智能可穿戴设备、工业无线传感器和视频监控三大业务场景，预计到2030年全球联接数将达到近百亿。NB-IoT

10、(NarrowBandInternetofThings)是一种基于蜂窝的窄带物联网技术，也是低功耗广域物联的最佳联接技术。根据华为的数据，所有物联网连接中大约60%左右为低速数据,对业务的要求是速率低、覆盖广、功耗低，需要的是低功耗广域物联，NB-IoT可以很好地承载这些低速数据的基础联接任务,广泛应用于如智能表计、智慧停车、智慧路灯、智慧农业、白色家电等多个方面，是智能时代下的基础联接技术之一。2023年NB-IoT全球连接数超1亿。根据华为的预测，这一技术将在未来五年实现10亿级连接，并持续保持增长趋势，推动物联网设备实现爆发性成长。现在有几种主流的低功耗广域物联技术,包括NB-IoT,1

11、TE-M,Sigfox和1oraoSigfox和1oRa的应用主要集中在超低端传感器领域，对可靠性，QoS要求都不高。同时，这两种技术都使用的是非授权频谱，这对运营商而言是个巨大的缺陷。NB-IoT和1TE-M都是基于无线蜂窝技术的，NB-IOT相比1TE-M在成本和覆盖上有明显优势，涵盖了超低端的物联网应用。天线、射频、滤波器为直接受益部件5.5G带来的产业链升级主要集中在高频段，为了配合5.5G在高频段拓展的趋势以及在速率、带宽等方面的升级要求，高频段需要做硬件升级。原有5G基站的基础设施及主设备等变化不大，主要是针对垂直应用的建设以及小基站的扩容将一直持续到2030年6G商用的到来。垂直

12、应用的建设主要集中在产业链的上游和产业链的下游，通过芯片及元器件的改进来实现高频段的提升，通过下游配套软件升级以及应用场景的赋能来释放5.5G的潜能。从无线通信系统结构来看,最主要构成单元为天线单元（AAU）、射频单元（RRU）以及基带处理单元（BBU）,它们也是无线通信中的关键组件，受益于5.5G上游的元器件技术突破以及硬件升级。5.5G升级天线规模新要求MassiveMIMO是提高5G通信系统容量和频谱利用率的关键技术。它导致了5G宏基站的天线通道数量大幅增加。在过去的2G/3G/4G时代，天线通常具有2/4/8个端口。而在5G时代，宏基站的通用配置是单面拥有64个通道的天线，通常每个基站

13、需要设置三面这样的天线，以实现360度的覆盖范围。天线规模的进一步扩展将提供具有极高空间分辨率和处理增益的空间波束，提高网络的多用户复用能力和干扰抑制能力，从而提高频谱效率。5.5G需要10倍于5G的传输速率，对基站射频性能、数量提出更高要求。要实现10倍于5G的传输速率，超大带宽频谱和多天线技术是两大关键因素，相当于高速公路拓宽以及增加车道。频谱换带宽后，由于6GHz的覆盖更差,需要通过升级的天线技术解决覆盖问题。6GHz赫兹比2.6GHz频段,增加了在空间传播损耗。为弥补损耗，需要比现在大规模天线阵列(MassiveMIMO)更强的超大规模天线阵列(E1AA)。5.5G升级射频新要求射频，

14、是频率介于30OkHZ-300GHZ之间的，可以辐射到空间中的高频交流变化电磁波的简称。射频主要用于实现无线通讯的两个本质功能发送和接收，即将二进制信号转变为高频率无线电磁波信号并发送,以及接收无线电磁波信号并将其转化为二进制信号。5.5G是5G发展中的一个重要里程碑，不改变5G的网络架构，主要通过射频部分的改进、软件升级以及A1赋能，释放5.5G的潜能，适应对带宽、频效、能效等方面有不同要求的业务。目前5G拥有200MHZ频谱，为了拓宽频谱，5.5G需要从6GHz频段获得200-400MHZ频谱，并从毫米波频段获得800MHz频谱。5.5G作为6G的前身，依赖于卫星通信技术实现。尽管5.5G

15、未完全迭代完成，但5.5G是通过改变射频芯片来实现的。与过去从4G到5G的射频芯片升级改变接入不同频段以提高网速类似，5.5G到6G的迭代也需要接入不同的频率，这与卫星频率相关。5.5G拉动滤波器新需求需求方面，5G和5.5G基站的增加天线数量导致对滤波器的需求大幅上升。在5G基站中,应用了MaSSiVeM1MO技术和有源天线技术，这使得单个天线需要64个滤波器，而每个宏基站有三面天线，因此需要总计192个滤波器。而在5.5G,E1AA的通道数量增加至192个，需要576个滤波器，因此对滤波器的需求也呈倍增趋势。研发方面,5.5G的发展对滤波器提出了更高的要求。5G的采用大规模天线技术导致射频

16、通道数量增加，要求滤波器更小、更轻、更低成本。因此，传统金属腔体滤波器供应商正在加大研发力度，以适应通信技术的升级。在此趋势下，介质波导滤波器成为5G通信的一种成熟解决方案。它能够实现滤波器的小型化、轻量化和成本降低，因此微波介质陶瓷元器件在5G通信中得到广泛应用。XR、智能驾驶、物联网应用场景广阔VR/AR/MR/XRVR(VirtuaIReaIity)：虚拟现实，是指用计算机生成的3D内容，为用户提供关于视觉、听觉等感官来模拟现实，提供沉浸式体验，有极强的“沉浸感”与“临场感”。在VR环境中，使用者不会看到现实世界，完全沉浸在虚拟世界里。通常使用虚拟现实设备,例如耳机、控制器，在环境中进行交互。AR(AUgmentedRea1ity)：增强现实，是通过将虚拟元素投射到真实世界，将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成，以实现超越现实的感官体验，强调在保留现实世界的基础上叠加一层虚拟数字信息。与虚拟现实(VR)相比，增强现实