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千亿级5G毫米波市场潜能如何释放?

迄今为止,全球已有超过45家OEM厂商已经或即将宣布推出5G终端,超过50家运营商部署了5G商用网络,超过345家运营商正在投资5G……

5G在世界范围内被广泛认同为工业4.0时代的通用使能技术,它将带来用户体验的革命性提升和千行百业的数字化转型,给数字娱乐、医疗、健康、能源制造、交通运输等行业注入新的活力,激发新的潜能。qEJesmc

相关数据显示,迄今为止,全球已有超过45家OEM厂商已经或即将宣布推出5G终端,超过50家运营商部署了5G商用网络,超过345家运营商正在投资5G。从终端角度看,2022年5G手机出货量预计将达到7.5亿部,全球5G连接数预计将从2023年的10亿个增长到2025年的28亿个。qEJesmc

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图1:全球5G部署规划展望qEJesmc

5G毫米波产业链基本成熟

众所周知,6GHz以下(FR1)频段和毫米波(FR2)频段是承载5G部署的核心。只有当网络在高频部署有毫米波、中频部署有Sub-6GHz与LTE、低频部署有2G与3G网络,再配合多载波聚合技术时,整个5G网络的速率、覆盖、时延三项指标才能达到最优。qEJesmc

目前来看,FR1频段相对更加拥挤,除中国外,很少有国家能在6GHz以下为运营商分配100M以上的连续频谱;毫米波频段虽然覆盖能力相对较弱,但丰富的频谱资源可以实现高速的数据传输,并显著提高容量,对于充分释放5G性能、容量、吞吐量的全部潜能而言至关重要。qEJesmc

GSMA发布的《5G毫米波技术白皮书》显示,5G毫米波预计将在2035年前对全球GDP做出5650亿美元的贡献,占5G总贡献的25%。而在中国市场,预计到2034年,5G毫米波频段所带来的经济收益将达到约1040亿美元,其中垂直行业领域中的制造业和水电等公用事业占贡献总数的62%,专业服务和金融服务占12%,信息通信和贸易占10%。qEJesmc

“但目前5G毫米波的商业化还处在初期,产业链没有全面开花,应用场景处在‘养在深闺人未识’的状态中。”GSMA大中华区总裁斯寒说。qEJesmc

2019年国际电信联盟(ITU)的世界无线电通信大会(WRC-19)是毫米波发展史上的重要一刻。会议确定了24GHz至86GHz之间的毫米波频段将用于国际移动通信(IMT),其中24.25-27.5GHz、37-43.5GHz、45.5-47GHz、47.2-48.2GHz和66-71GHz频段为全球融合一致的IMT频段,标志着全球产业朝5G毫米波的最佳性能和规模效应最大化迈出了坚实的一步。qEJesmc

截止2020年6月,已有17个国家和地区的79家运营商拥有了在24.25-29.5GHz部署5G毫米波的频率许可,超过120家运营商正在积极投资毫米波。除了普遍看好的28GHz频段外,美国还在积极推进24GHz/37GHz/39GHz/47GHz的商业网络部署;在亚洲,中国早在2017年7月就批准在24.75-27.5GHz和37-42.5GHz的5G毫米波频段内开展研发试验,日本、韩国、泰国、中国香港和中国台湾也已经完成了26GHz和28GHz部分频谱的分配或拍卖;欧盟于2019年5月统一26GHz频段的无线电频谱,使成员国能够为频段使用设定共同的技术条件并开放使用,意大利、芬兰、挪威已经完成部分频谱的分配或拍卖。qEJesmc

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图2:全球运营商5G毫米波24.25-29.5GHz投资情况qEJesmc

尽管在毫米波频段的分配和使用上,欧美国家比中国要先行一步。但由于5G属于“新基建”战略的重要组成部分,国内三大运营商在5G毫米波建设上的节奏也开始明显加快。qEJesmc

中国联通研究院副院长迟永生表示,随着5G的发展以及行业应用拓展,通信频段必然向毫米波方向发展。自中国联通与中国电信共建共享一年多来,截止今年8月底,双方共完成30万个共享基站的建设,2020年的总体工作量已完成了93%,对所有地级市都完成了共享建设覆盖,今年年底共享基站数量将达38万站,两家运营商共节省约600亿元的投资。qEJesmc

“从中国移动的角度来看,毫米波有望在2022年具备规模商用的能力,以SA为基础部署毫米波网络对运营商来说会是比较理想的选择。届时,中移动将考虑采用载波聚合、双连接的部署方式与6GHz以下频段进行配合,以解决毫米波部署瓶颈。”中国移动通信研究院无线与终端技术研究所副所长李男说,外场测试数据显示,24.75-27.5GHz频段下采用3DEU结构时,测试带宽支持100M、200M、400M和800M,小区峰值速率可以达到14.7Gbps,用户时延1-1.5毫秒,与理论分析数值吻合,有效提升了对毫米波的信心。qEJesmc

而从设备和芯片厂商角度来看,目前主流设备厂商均支持800M带宽,高通发力最早,已有多代商用毫米波天线模组产品能够支持毫米波全频段。此外,三星Exynos 5123、联发科Helio M80等系列芯片也能够支持毫米波。国内终端方面,中兴、一加、OPPO、移远等厂商分别推出了支持毫米波的移动热点、手机、模组等产品。例如OPPO携手爱立信,实现了5G毫米波商用系统与商用CPE的端到端测试,4.06Gbps的下行速率以及210Mbps的上行速率,并在拉远测试中,2.3千米处仍然保持200Mbps的下行速率。qEJesmc

兵马未动,标准先行

从标准成熟度来说,无论是中国采用的3.5GHz,还是美国主导的28GHz,两者是同步的。例如Rel-16项目中已经引入了许多支持毫米波的5G NR增强特性,包括支持小基站灵活部署的集成接入与回传(IAB)技术、增强型波束管理、双连接优化、定位技术等,旨在重点增强垂直行业应用及提升整体系统性能。同时,为了进一步提升5G NR毫米波能效,R16还支持终端辅助节电、高效载波聚合运行和C-DRX(基于联网状态下的非连续接收)等功能。

原创
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邵乐峰
ASPENCORE中国区首席分析师。
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