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到 2035 年 5G 將拉動(dòng) 12 萬(wàn)億美元的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)
HIS 發(fā)布的報(bào)告《5G 經(jīng)濟(jì)：5G 技術(shù)將如何助力全球經(jīng)濟(jì)》預(yù)測(cè)，未來(lái) 5G 技術(shù)將給全球經(jīng)濟(jì)帶來(lái) 12 萬(wàn)億美元的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，而 2020-2035 年間 5G 技術(shù)帶來(lái)的全球 GDP 增長(zhǎng)量相當(dāng)于一個(gè)印度的 GDP。到 2035 年，5G 價(jià)值鏈本身將創(chuàng)造 3.5 萬(wàn)億美元經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出，同時(shí)創(chuàng)造 2200 萬(wàn)個(gè)工作崗位，其中中國(guó)總產(chǎn)出 9840 億美元，就業(yè)機(jī)會(huì) 950 萬(wàn)個(gè)，居全球首位。
5G 應(yīng)用場(chǎng)景
5G 關(guān)鍵技術(shù)
5G 新增高頻頻段
5G 新增頻段主要?jiǎng)澐譃?sub-6GHz 和毫米波，sub-6GHz 的全球主流頻段主要包 n1/n3/n8/n20/n28/n41/n77/n78/n79 等，國(guó)內(nèi) 5G 網(wǎng)絡(luò)的頻段主要是中國(guó)電信（3400MHz-3500MHz）和中國(guó)聯(lián)通（3500MHz-3600MHz）使用的 n78 頻段、中國(guó)移動(dòng)使用的 n41（2515MHz-2675MHz）和 n79（4800MHz-4900MHz）頻段。除 n41 頻段靠近 4G 頻段外，n78、n79 頻段相對(duì)比 4G 頻段屬于更高的頻譜。
5G 具有更大的帶寬
4G 走向 5G 時(shí)另一個(gè)重大的變化是手機(jī)必須支持更大的帶寬，提高帶寬是實(shí)現(xiàn)以全新 5G 頻段為目標(biāo)的更高數(shù)據(jù)速率的關(guān)鍵。LTE 頻段不高于 3GHz，單載波帶寬僅為 20MHz，到了 5G 時(shí)代，F(xiàn)R1 的信道 / 單載波帶寬高達(dá) 100MHz，F(xiàn)R2 的單載波帶寬高達(dá) 400MHz。
中國(guó)電信、中國(guó)聯(lián)通的 5G 頻段 n78 帶寬分別為 100MHz；中國(guó)移動(dòng) n79 頻段帶寬為 100MHz，n41 頻段帶寬高達(dá) 160MHz。
智能手機(jī)市場(chǎng)規(guī)模大，5G 將刺激換機(jī)
Yole 數(shù)據(jù)顯示，2018 年全球智能手機(jī)銷(xiāo)售額 4220 億美元（約合 3 萬(wàn)億元人民幣），以出貨量 14 億部計(jì)算，智能手機(jī)平均售價(jià)達(dá)到 301 美元（約合 2000 元人民幣）。
愛(ài)立信數(shù)據(jù)顯示，2018 年全球智能手機(jī)存量 50 億部，預(yù)計(jì)到 2024 年全球智能手機(jī)存量將達(dá)到 72 億部。
2018、2019 全球智能手機(jī)出貨量同比均出現(xiàn)下滑，我們判斷主要原因是智能手機(jī)階段性創(chuàng)新乏力、性能過(guò)剩導(dǎo)致的換機(jī)周期拉長(zhǎng)，手機(jī)市場(chǎng)急需新動(dòng)力。5G 將有望刺激消費(fèi)者換機(jī)，為市場(chǎng)增長(zhǎng)注入動(dòng)力。
5G 全網(wǎng)通手機(jī)至少要新增 3 大頻段
根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu) Strategy Analytics 近日發(fā)布的最新報(bào)告稱，全球 5G 手機(jī)需求 2020 年一季度大漲，其今年首季出貨量，超過(guò)去年的 1870 萬(wàn)臺(tái)至 2410 萬(wàn)臺(tái)。
2018 年 12 月中國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商獲得 n41、n78、n79 三個(gè)頻段；
工信部規(guī)定手機(jī)滿足攜號(hào)轉(zhuǎn)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)通功能，新的 5G 手機(jī)不僅要向下兼容 2G、3G、4G，也要兼容 5G 全部頻段。
4G 時(shí)代的 1T2R，1 路發(fā)射、2 路接收
典型的 4G 手機(jī)需要支持約 40 個(gè)頻段，如 B1、B3、B5、B8、B38、B41 等，每個(gè)頻段都需要有 1 路發(fā)射和 2 路接收。發(fā)射通路上需要濾波器、功率放大器、開(kāi)關(guān)等，接收通路需要開(kāi)關(guān)、低噪放、濾波器等器件。
部分頻段的射頻前端可以共用
在 4G LTE 頻段劃分中，有部分頻率相近或重合的頻段，可以形成射頻前端器件共用，業(yè)界通常將 4G 頻段劃分為低頻（698~960Mhz）、中頻（1710~2200MHz）和高頻（2400~3800MHz），對(duì)應(yīng)射頻前端器件可以形成低頻模組、中頻模組和高頻模組。
5G 新增頻段，且 SA 模式要求 2T4R
歸根結(jié)底，由于 5G 增加了新頻段，支持新頻段就需要增加配套的射頻前端芯片。簡(jiǎn)化來(lái)看，射頻發(fā)射通路主要是 PA 和濾波器，接收通路主要是 LNA 和濾波器，其他如射頻開(kāi)關(guān)、RFIC、電阻、電容、電感均為核心芯片的配套。
手機(jī)射頻 PA 單機(jī)用量大幅增加
新增一個(gè)頻段將會(huì)增加 2 顆 PA 的使用量，新增三個(gè)頻段大概增加 6 顆左右的 PA 芯片，4G 多模多頻手機(jī)需要 5-7 顆 PA，預(yù)測(cè) 5G 多模多頻手機(jī)內(nèi)的 PA 芯片最多或?qū)⑦_(dá)到 16 顆。
射頻 PA 市場(chǎng)增長(zhǎng)穩(wěn)定
根據(jù) QYR Electronics Research 數(shù)據(jù)，2011-2018 年，全球射頻功率放大器的市場(chǎng)規(guī)模從 25.33 億美元增長(zhǎng)至 31.05 億美元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率 2.95%；預(yù)計(jì)至 2023 年，市場(chǎng)規(guī)模將達(dá) 35.71 億美元。PA 市場(chǎng)整體增速較其他射頻前端芯片增速低，主要是因?yàn)楦叨?4G 和 5G PA 市場(chǎng)將保持增長(zhǎng)，但是 2G/3G PA 市場(chǎng)將會(huì)逐步衰退。
手機(jī)射頻 PA 模組市場(chǎng)有望超百億美元
由于射頻前端模塊化是大勢(shì)所趨，且射頻 PA 是主動(dòng)元器件，是射頻前端功耗最大的器件，決定了手機(jī)通信質(zhì)量，因此射頻 PA 廠商往往主導(dǎo)了 PA 模組的市場(chǎng)。
根據(jù) Yole Development 的統(tǒng)計(jì)與預(yù)測(cè)，2018 年射頻前端市場(chǎng)為 150 億美元，并將以 8％的年均復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，到 2025 年有望達(dá)到 258 億美元。其中，功率放大器模組市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì) 104 億美元，接收模組預(yù)計(jì) 29 億美元，WiFi 連接模組預(yù)計(jì) 31 億美元，天線模組預(yù)計(jì) 13 億美元，分立濾波器及雙工器等預(yù)計(jì) 51 億美元，分立射頻低噪聲放大器及普通開(kāi)關(guān)預(yù)計(jì) 17 億美元，天線調(diào)諧開(kāi)關(guān)預(yù)計(jì) 12 億美元。
理論上 5G 基站覆蓋范圍低于 4G 基站
基站電磁波的自由空間損耗可以從 Friis Transmission Equation（弗林斯傳輸方程）得到電磁波波長(zhǎng)與傳輸距離成正比，也即是電磁波頻率與傳輸距離成反比。理論上，當(dāng)其他條件相同時(shí)，頻率越高基站覆蓋范圍越小，也即是 5G 基站覆蓋范圍理論上低于 4G 基站。
通過(guò)采用 3D MIMO 技術(shù)提升天線增益以提升下行覆蓋和下行用戶體驗(yàn)，使得下行覆蓋可以接近 4G，不過(guò)考慮到終端（手機(jī)等）功率限制，上行鏈路是擴(kuò)大覆蓋的瓶頸。
GIV 預(yù)測(cè) 2025 年全球?qū)⒂?650 萬(wàn)個(gè) 5G 基站
中國(guó)基站建設(shè)數(shù)量全球領(lǐng)先
2019 年，全國(guó)凈增移動(dòng)電話基站 174 萬(wàn)個(gè)，總數(shù)達(dá) 841 萬(wàn)個(gè)，其中 4G 基站總數(shù)達(dá)到 544 萬(wàn)個(gè)。中國(guó) 4G 的基站數(shù)量占到全球 4G 基站數(shù)量的一半以上。
中國(guó) 5G 基站建設(shè)在全球占比有望延續(xù) 4G 的格局。根據(jù)賽迪顧問(wèn)的數(shù)據(jù)顯示，到 2020 年底，全球 5G 商用網(wǎng)絡(luò)將從 2019 年的 60 個(gè)增至 170 個(gè)，基站會(huì)從 2019 年的 50 萬(wàn)個(gè)增長(zhǎng)到 150 萬(wàn)個(gè)，全球 5G 用戶預(yù)計(jì)將會(huì)從 1000 多萬(wàn)增至 2.5 億，而中國(guó)將占全球整個(gè) 5G 基站建設(shè)的 50%以上，在用戶的發(fā)展數(shù)量上占世界的 70%以上。
宏基站單站 PA 使用量大幅度提升
根據(jù)《中國(guó)聯(lián)通 5G 基站設(shè)備技術(shù)白皮書(shū)》，對(duì)于 6GHz 以下頻段，AAU 設(shè)備主要包括 64T64R、32T32R、16T16R 三種類(lèi)型，這三種類(lèi)型設(shè)備主要區(qū)別在于設(shè)備收發(fā)通道數(shù)的差異。相對(duì)比 4G 基站采用 4T4R 方案，收發(fā)通道數(shù)大幅度增加，每一個(gè)收發(fā)通道對(duì)應(yīng)一個(gè)射頻單元，5G 宏基站單站射頻 PA 使用量對(duì)比 4G 基站有大幅度提升。
基站射頻市場(chǎng)未來(lái)幾年有望翻番
由于基站建設(shè)呈現(xiàn)一定的周期性，因此基站射頻市場(chǎng)也相應(yīng)的呈現(xiàn)一定的周期性。根據(jù)賽迪顧問(wèn)的數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)基站射頻市場(chǎng)規(guī)模有望從 2020 年的不到 50 億元增長(zhǎng)到 2023 年的超過(guò) 110 億元，整體市場(chǎng)份額增長(zhǎng)超過(guò)一倍，之后每年的市場(chǎng)份額將逐年下降。
5G 時(shí)代室內(nèi)流量占比高達(dá) 80%
5G 技術(shù)將廣泛用于智慧家庭、遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程教育、工業(yè)制造和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，具體包括千兆級(jí)移動(dòng)寬帶數(shù)據(jù)接入、3D 視頻、高清視頻、云服務(wù)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）、虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、工業(yè)制造自動(dòng)化、緊急救援、自動(dòng)駕駛、現(xiàn)代物流等典型業(yè)務(wù)應(yīng)用。其中，高清視頻、AR、VR、遠(yuǎn)程醫(yī)療、工業(yè)制造自動(dòng)化、現(xiàn)代物流管理等主要發(fā)生在建筑物室內(nèi)場(chǎng)景。
2019 中國(guó)無(wú)線電大會(huì)上，中國(guó)鐵塔通信技術(shù)研究院無(wú)線技術(shù)總監(jiān)鄒勇發(fā)表演講表示，相比 4G 時(shí)代的 70%，5G 時(shí)代室內(nèi)流量占比高達(dá) 80%，包括語(yǔ)音、ARVR 等應(yīng)用，對(duì)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延提出了更高要求。而 5G 的頻段非常高，傳播損耗、穿透損耗都很大，難以從室外傳到室內(nèi)。因此解決室內(nèi)信號(hào)覆蓋是 5G 時(shí)代需要重點(diǎn)解決和發(fā)展的一個(gè)方向。
小基站預(yù)計(jì)將迎來(lái)發(fā)展時(shí)機(jī)
4T4R 以上的室內(nèi)數(shù)字化分布基站有望得到部署。
根據(jù)工信部通信科技委常務(wù)副主任韋樂(lè)平在 2019 中國(guó)光網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)上的預(yù)測(cè) 2021 到 2027 年國(guó)內(nèi)將建設(shè)數(shù)千萬(wàn)級(jí) 小基站。
Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)建立了分布式連接架構(gòu)
Wi-Fi 全稱為 wireless fidelity，在無(wú)線局域網(wǎng)的范疇是指“無(wú)線相容性認(rèn)證”，實(shí)質(zhì)上是一種商業(yè)認(rèn)證，同時(shí)也是一種無(wú)線聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)。Wi-Fi 主要定位成小范圍、熱點(diǎn)式的覆蓋，工作在 2.4GHz 或 5GHz 兩個(gè)未授權(quán)頻段。Wi-Fi 標(biāo)準(zhǔn)由 IEEE 標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)制定。
Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)建立了分布式連接架構(gòu)，使 Wi-Fi 能承載絕大部分無(wú)線流量，并在住宅內(nèi)、建筑物內(nèi)、設(shè)備密集的室外區(qū)域等提供寬帶連接。
Wi-Fi 已成為當(dāng)今世界無(wú)處不在的技術(shù)，為數(shù)十億設(shè)備提供連接，也是越來(lái)越多的用戶上網(wǎng)接入的首選方式，并且有逐步取代有線接入的趨勢(shì)。
Wi-Fi 技術(shù)不斷發(fā)展以滿足更多需求
隨著視頻會(huì)議、無(wú)線互動(dòng) VR、移動(dòng)教學(xué)等業(yè)務(wù)應(yīng)用越來(lái)越豐富，Wi-Fi 接入終端越來(lái)越多，IoT 的發(fā)展更是帶來(lái)了更多的移動(dòng)終端接入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，甚至以前接入終端較少的家庭 Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)也將隨著越來(lái)越多的智能家居設(shè)備的接入而變得擁擠。因此 Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)仍需要不斷提升速度，同時(shí)還需要考慮是否能接入更多的終端，適應(yīng)不斷擴(kuò)大的客戶端設(shè)備數(shù)量以及不同應(yīng)用的用戶體驗(yàn)需求。
為適應(yīng)新的業(yè)務(wù)應(yīng)用和減小與有線網(wǎng)絡(luò)帶寬的差距 ， 每一代 802.11 的標(biāo)準(zhǔn)都在大幅度的提升其速率。
Wi-Fi 6 性能全面提升
Wi-Fi 6 是新一代 802.11 ax 標(biāo)準(zhǔn)的簡(jiǎn)稱，核心技術(shù)包括 OFDMA 頻分復(fù)用技術(shù)、DL/UL MU MIMO 技術(shù)、更高階的調(diào)制技術(shù) （1024 QAM）、空分復(fù)用技術(shù) SR BSS Coloring 著色機(jī)制、擴(kuò)展覆蓋范圍（ER）等，支持 2.4 GHz 頻段，具有目標(biāo)喚醒時(shí)間（TWT）功能。Wi-Fi 6 連接數(shù)翻倍，傳輸速率最高可達(dá) 9.6Gbps，低時(shí)延，更低功耗。于 2019 年 Q3 正式開(kāi)啟認(rèn)證計(jì)劃。
802.11ax 設(shè)計(jì)之初就是為了適用于高密度無(wú)線接入和高容量無(wú)線業(yè)務(wù)，比如室外大型公共場(chǎng)所、高密場(chǎng)館、室內(nèi)高密無(wú)線辦公、電子教室等場(chǎng)景。根據(jù)預(yù)測(cè)，到 2020 年全球移動(dòng)視頻流量將占移動(dòng)數(shù)據(jù)流量的 50%以上，其中有 80%以上的移動(dòng)流量將會(huì)通過(guò) Wi-Fi 承載。
Wi-Fi 6 滲透率持續(xù)提升
IDC 在 3 月 4 日發(fā)布《2019 年第三季中國(guó) WLAN 市場(chǎng)季度追蹤報(bào)告》顯示，WLAN 市場(chǎng)整體規(guī)模仍處平穩(wěn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，其中 Wi-Fi 6 在去年第三季開(kāi)始從一些主流廠商陸續(xù)登場(chǎng)，首次登場(chǎng)的 Wi-Fi 6 產(chǎn)品在去年第三季便有 470 萬(wàn)美元的銷(xiāo)售規(guī)模。IDC 預(yù)計(jì)，今年 Wi-Fi 6 將在無(wú)線市場(chǎng)中大放異彩，僅在中國(guó)市場(chǎng)的規(guī)模就將接近 2 億美元。IDC 預(yù)測(cè)國(guó)內(nèi)到 2023 年 Wi-Fi 市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò) 12 億美元，Wi-Fi 6 將在未來(lái)幾年快速滲透。
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