中国5g的发展现状及前景—中国5g的发展现状及前景作文

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中国5g的发展现状及前景—中国5g的发展现状及前景作文

(报告作者:中信建投分析师 阎贵成、武超则、汪洁)

作为5G和6G之间的演进技术,5.5G被视为承上启下的关键阶段。具体而言,5.5G在下行和上行传输速率上对比5G有望提升10倍,网络接入速率达到10G比特率,同时保障毫秒级时延。

中国5g的发展现状及前景—中国5g的发展现状及前景作文

3GPP会议决定,5G-Advanced(以下简称5.5G)将从R18协议开始,我们认为R18可以称之为5.5G的第一版标准协议。根据工作规划,预计3GPP将于2023年12月完成R18 Stage-3功能冻结,2024年3月3GPP将完成R18 ASN.1正式冻结。

5.5G持续增强5G已有的能力,同时将增加新的能力。例如,5.5G可支持“下行万兆+上行千兆+确定性体验”网络升级体验,典型应用领域涵盖XR、工业互联、智慧交通等,在2B应用领域场景落地速度或更快。

从协议全面冻结到基站规模建设一般需要时间。例如,5G第一版标准协议R15于2018年6月冻结,2018年下半年三大运营商陆续启动5G场外测试,基站建设规模在几百站级,2019年10月5G商用,当年我国新建5G基站15万站,2020年新建62万站。R18协议2024年3月才会全面冻结,考虑到产业链的成熟度、以及运营商的准备情况,我们认为5.5G规模升级或建设可能需要在2024年底或2025年。10月12日,中国移动董事长杨杰表示,中国移动将开展通感一体、无源物联等5G-A(即5.5G)技术试点。

R18协议作为5G的演进版本,应该支持5G存量基站通过“软件升级为主、增加板卡“方式升级到5.5G。

如果确实有需求实现5.5G“下行万兆、上行千兆”等新网络体验场景,有望新增频段、带动基站/终端设备及上游芯片、天线、滤波器、PA、PCB、光模块等环节的用量和价值量。若大规模建设,上述相关产业环节均有望较好受益。目前来看,大规模建设或尚需频段批复,全产业链仍需磨合提升成熟度,并且需要兼顾应用需求和长期发展,因此当前较难量化具体弹性。

3GPP在2021年4月的第46次PCG(项目合作组)会议上正式将5G演进的名称确定为5G-Advanced,即5.5G。

3GPP会议决定,5G-Advanced(以下简称5.5G)将从R18协议开始,未来将进一步演进到R19、R20等版本,以不断丰富5G的内涵和价值。因此,我们认为,R18可以称之为5.5G的第一版标准协议,类似R15是5G的第一版协议,R16是5G第二版协议。

2021年6月,3GPP召开R18专题研讨会,来自全球的各大运营商、设备商、终端厂商、芯片厂商、行业组织等60多家公司,向3GPP提交了500多篇R18版本立项提案。截至目前,R18已完成所有课题立项,细化制定正在如火如荼地进行中,包含 ELAA-MM、毫米波增强、绿色节能、MBSC、FSA、XR Layered QoS、LPHAP、端到端确定性、Redcap 增强等等。

根据工作规划,预计3GPP将于2023年12月完成R18 Stage-3功能冻结,2024年3月3GPP将完成R18 ASN.1正式冻结。R19 版本也已经启动研究,以推动跨产业协同和关键技术落地。

5.5G面向沉浸实时,智能上行、工业互联、通感一体、千亿物联和天地一体等场景,典型应用涵盖XR、工业互联网、智慧交通等。

参考IMT 2020(5G)推进组相关资料,一方面,5.5G将持续增强已有的能力(例如下行速率提升至10Gbps,支持千亿连接等),支撑传统5G业务大规模应用,平滑演进,保护已有投资;另一方面,5.5G还将增加新的能力,如智能化、高精度定位等。

R18协议(即5.5G第一版标准)作为5G的演进版本,应该支持5G存量基站通过“软件升级为主、增加板卡“方式升级到5.5G。

但如果要实现沉浸实时、超高速率等性能,参考华为信息,5.5G可以通过载波带宽达到400MHz(Sub6GHz频段)或800MHz(毫米波频段)实现更大带宽、更高速率。目前,四大电信运营商所拥有的5G频段较难实现400MHz的载波带宽。

此前,工信部新增毫米波频段(E波段,71-76GHz/81-86GHz)大带宽微波通信系统频率使用规划,以进一步满足5G基站等高容量信息传输(微波回传)场景需求,此外工信部还率先在全球将6425MHz至7125MHz全部或部分频段划分用于IMT(国际移动通信,含5G/6G)系统,为5.5G及6G发展奠定基础。但目前我国尚未向四大电信运营商发放6GHz频段或者毫米波频段的使用许可。

5.5G”下行万兆+上行千兆”主要着力点在于Massive MIMO,采用64T或128T的射频通道数和将天线振子数从192提升到1000甚至2000(目前5G基站高配版是64T+192天线振子),以显著提升空口带宽,全频段走向ELAA(超大孔径天线),硬件性能显著提升。

我们认为,如果电信运营商采用新频段建设5.5G,产业需要终端、模组、芯片厂家和网络侧各环节协同发展。2023年9月,华为在IMT-2020(5G)推进组的组织下,率先完成了5.5G全部功能测试用例。总体来看产业链仍在发展初期,多环节成熟度仍较低。

从协议全面冻结到基站规模建设一般需要时间。例如,5G第一版标准R15于2018年6月冻结,2018年下半年三大运营商陆续启动5G场外测试,基站建设规模在几百站级,2019年10月5G商用,当年我国新建5G基站15万站,2020年新建62万站。R18协议2024年3月才会全面冻结,考虑到产业链的成熟度、以及运营商的准备情况,我们认为5.5G规模升级或建设可能需要在2024年底或2025年。10月12日,中国移动董事长杨杰表示,中国移动将开展通感一体、无源物联等5G-A技术试点。

5.5G带来网络性能的升级,因此有其应用前景。

5.5G是5G的平滑演进,因此存量5G基站可以通过软件升级为主的方式到5.5G,但如果有更高的网络需求,也可以通过增加频段,新建5.5G基站。我们认为,判断5.5G是否可以快速产业化的关键在于需求。但考虑到目前5G尚无爆款应用,国内刚刚经过3-4年5G高峰建设期的投入,当前5G网络使用率仍较低,运营商应该以存量升级为主,因此5.5G的建设将需要平衡现网投资和长期发展。

事实上,我国运营商在5G初期曾主要采购64通道基站,但后续已以小通道基站为主,同时大量建设成本更低的低频基站。我们认为:

5.5G可能将主要通过存量频谱重耕、设备多模复用等技术来实现5G网络的升级,以充分保护运营商已有投资。在不改变频谱的情况下,存量基站应该多以软件升级、增加板卡等方式到5.5G,这对行业的整体影响较小,预计主要是基站主设备厂商较为受益。

如果确实有需求实现5.5G“下行万兆、上行千兆”等新网络体验场景,有望新增频段、带动基站/终端设备及上游芯片、天线、滤波器、PA、PCB、光模块等环节的用量和价值量。若大规模建设,上述相关产业环节均有望较好受益。目前来看,大规模建设或尚需频段批复,全产业链仍需磨合提升成熟度,并且需要兼顾应用需求和长期发展,因此当前较难量化具体弹性。

5G与5.5G产业链示意图

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