中国5G产业全景图谱报告.pdf

pOtQrRqPsMpMxOrMnNqMsR8ObP7NnPrRpNsQfQqQqPjMpOsNaQmOrQMYtRyRuOnOsO1 前言前言 5G 作为新一代通信技术代表，是构筑现代信息社会的重要信息基础设施。自 2019 年在中国正式商用以来，5G 快速发展。在供给端，5G 产业正处于基础设施建设的黄金期，截至2021 年 9 月底，国内共建成 5G 基站达 115.9 万个，预计 2021 年底国内 5G 基站数将达到140 万个。在需求端，5G 应用不断渗透，市场需求逐步释放。除了消费端应用规模随着 5G手机市场发展而进一步扩大外，5G 在产业端的应用发展也取得重要进展，全国 5G 应用案例超过一万个，涵盖钢铁、矿山、电力等 22 个国民经济重要领域，已成为推动中国数字化转型、产业革新的重要驱动力。同时，随着 5G 产业快速发展，大量服务于用户侧，为用户提供 5G 连接能力的企业进入市场，在 5G 产业中形成了初具规模的应用连接支持相关的产品市场。此外，7 月 12 日工信部等十部委印发的 5G 应用“扬帆”行动计划（2021-2023 年），作为未来三年我国 5G 应用发展的纲领性文件，既为 5G 发展注入新动能，又为产业指明了“需求牵引供给，供给创造需求”的良性发展道路。2021 年，5G 发展继续加速，产业发展处于关键阶段。挚物 AIoT 产业研究院继 2020 年首次推出“5G 产业地图”2021 年 5G 产业全景图谱和2021 年 5G 产业全景图谱报告后，继续保持对产业的近距离观察，并进一步梳理 5G 发展脉络和产业结构，形成了2022 年 5G 产业全景图谱和2022 年 5G 产业全景图谱报告，以期从 5G 各个版块的发展进程及主要市场推动力量的角度，记录和解读产业进步，继续伴随产业发展。2 目录 前言.1 I 5G 图谱年度综述.5 1.1 5G 产业市场概述.5 1.1.1 5G 产业结构.5 1.1.2 5G 产业经济产出规模.5 1.1.3 5G 产业进入快速发展阶段.6 1.2 2021 年 5G 产业显著特征.7 1.2.1 政策特征.7 1.2.2 市场特征.9 1.2.3 5G 产品及技术特征.11 II 接入网.15 2.1 概述.15 2.2 基站.15 2.3 基站核心部件.16 2.4 5G 专网网络.17 2.5 企业介绍.18 2.5.1 宏基站.18 2.5.2 小基站.19 2.5.3 基站芯片.21 2.5.4 基站铁塔/站址.21 2.5.5 基站配套设备.22 2.5.6 射频/滤波器.24 2.5.7 基站天线.25 2.5.8 网优设备.26 2.5.9 智能卡.27 2.5.10 功率放大器（PA）.28 2.5.11 PCB.29 2.5.12 专网解决方案.29 III 传输网.34 3.1 概述.34 3 3.2 光通信设备.34 3.3 光纤光缆.36 3.4 光器件.36 3.5 企业介绍.37 3.5.1 光通信设备.37 3.5.2 光纤/光缆.37 3.5.3 光器件.38 IV 核心网.41 4.1 概述.41 4.2 SDN 软件定义网络（Software Defined Network）.42 4.3 NFV 网络功能虚拟化（Network Function Virtualization）.42 4.4 企业介绍.42 V 通信运营及配套服务.45 5.1 通信运营商.45 5.1.1 中国移动.46 5.1.2 中国广电.46 5.1.3 中国联通.47 5.1.4 中国电信.47 5.2 5G 网络配套服务.48 5.2.1 网络规划设计.48 5.2.2 网络工程优化.49 5.2.3 网络运营支持.49 5.3 企业介绍.50 5.3.1 电信运营商.50 5.3.2 网络规划设计.51 5.3.3 网络工程优化.51 5.3.4 网络运营支持.52 VI 5G 应用.53 6.1 概述.53 6.2 应用连接支持.55 6.3 手机终端电子设备.58 6.4 车联网.58 4 6.5 VR/AR.59 6.6 智慧工业.60 6.6.1 智慧工厂.60 6.6.2 智慧港口.61 6.6.3 智慧矿山.62 6.7 超高清视频/直播.63 6.8 智慧安防.64 6.9 智慧教育.65 6.10 智慧物流.66 6.11 智慧医疗.67 6.12 智慧电力.68 6.13 企业介绍.70 6.13.1 应用连接支持.70 6.13.2 手机终端电子设备商.80 6.13.3 VR/AR.81 6.13.4 车联网.83 6.13.5 智慧工业.86 6.13.6 超高清视频/直播.91 6.13.7 智慧教育.92 6.13.8 智慧安防.92 6.13.9 智慧物流.93 6.13.10 智慧医疗.94 6.13.11 智慧电力.95 5G 产业服务.97 7.1 概述.97 7.2 企业/机构介绍.97 7.2.1 研究咨询.97 7.2.2 行业媒体.98 7.2.3 联盟与协会.98 5 I 5G 图谱年度综述图谱年度综述 1.1 5G 产业市场概述产业市场概述 1.1.1 5G 产业结构产业结构 5G 产业结构主要包括接入网、传输网、核心网、电信运营商、网络配套服务商、5G 应用生态及产业服务 7 个主要板块。根据各版块中主要市场参与者提供的产品和服务，又下分子版块。（1）接入网版块，主要包括基站主设备、基站核心部件及专网解决方案子版块。（2）传输网版块，主要包括光通信设备、光纤光缆及光器件子版块。（3）核心网版块，主要包括 SDN/NFV 虚拟化平台及相关设备子版块。（4）电信运营商版块，主要包括中国移动、中国联通、中国电信及中国广电四家国内5G 网络运营商。（5）网络配套服务版块，主要包括网络规划设计、网络工程优化及网络运营支持等子版块。（6）5G 应用生态版块，主要包括应用连接支持、手机终端电子设备、车联网、VR/AR、智慧工业、超高清视频/直播、智慧电力、智慧医疗等子版块。（7）5G 产业服务版块，主要包括行业媒体、研究咨询、联盟与协会三个子版块。1.1.2 5G 产业经济产出规模产业经济产出规模 据信通院中国 5G 发展和经济社会影响白皮书数据，2020 年 5G 直接带动经济总产出 8109 亿元，直接带动经济增加值 1897 亿元，间接带动总产出约 2.1 万亿元，间接带动经济增加值约 7606 亿元。直接经济产出的主要来源是 5G 网络投资带来的设备制造商收入和来自用户的终端设备支出。2025 年预计带动当年直接经济产出 3.3 万亿元，间接产出 6.3 万亿元，主要来自 5G 商用中期终端用户及电信服务支出的增加；预计到 2030 年，5G 将带动我国当年直接经济产出为 6.3 万亿，间接产出 10.6 万亿，主要来自 5G 商用成熟期 5G 信息服务及互联网企业服务收入。6 图表图表 1 2020-2030 年年 5G 直接直接/间接经济产出规模（单位：万亿元）间接经济产出规模（单位：万亿元）来源：中国信息通信研究院，挚物AIoT产业研究院整理 5G 标准逐步完善及世界各国 5G 商业部署推动了全球范围内 5G 基础设施建设和应用推广加速，带动 5G 相关经济快速发展。根据美国高通公司预测数据，到 2035 年 5G 将在全球创造 13.2 万亿美元的经济产出。另外 IHS 预测至 2035 年，全球 5G 产业价值链将累计创造出将近 2230 万个工作岗位，全球 5G 产业价值链每年平均投资达到 2350 亿美元，用于 5G基础设施建设及加强 5G 基础技术研发。中国 5G 技术的广泛推广和应用，预计中国 5G 经济贡献值占全球的三分之一。1.1.3 5G 产业进入快速产业进入快速发展阶段发展阶段 中国通信目前已经迈进以海量连接、超大带宽及超低时延技术特征为代表的 5G 时代。随着 2019 年 5G 商用的推进，基础设施建设不断完善。从 2019 年中国 5G 牌照发放开始，基础设施建设期将持续 3-4 年。2020 年受疫情影响，我国 5G 网络建设、用户发展受到一定程度的延缓，5G 用户增长有所放缓，5G 产业链也受到一定冲击。但 5G 在疫情防控中的创新应用，同时也加速了 5G 应用场景的落地，5G 与经济社会各领域融合发展的步伐反而进一步加速。进入 2021 年，5G 产业加速发展。在网络层面，根据工信部数据，截至 2021 年 9 月底，我国拥有的 5G 基站数量已经达到 115.9 万个，已覆盖全国所有的地市级城市、95%以上的县城城区和 35%的乡镇镇区。根据不同场景提供差异化网络服务阶段，5G 的数据安全保障服务也在同步丰富。在应用层面，消费端应用快速发展，消费产品应用主要集中在超高清和沉浸式等新型多0.813.36.32.16.310.60246810122020年2025E2030E直接经济产出间接经济产出 7 媒体内容方面，5G+超高清视频播放，5G+VR 虚拟现实体验等方面。从用户层面来看，5G手机用户进入快速发展期。截至 2021 年 6 月份，我国 5G 手机终端连接数达到了 3.65 亿户，占全球 5G 用户七成以上，5G 套餐用户接近 5 亿。5G 行业应用开始由试点逐步向商用化推进，截至 2021 年 6 月，全国超过 20 多个行业进行了 5G 技术验证和商业试点，有超过 1 万个创新项目在不同行业实施落地。产品层面，5G 终端产品不断丰富，终端产品包括 5G 智能手机、5G 行业路由器、5G 固定接入 CPE、VR/AR 头盔、眼镜、车载终端等各种类型。截至 2020 年底，全球厂商共发布了 519 款 5G 终端，其中接近 60%的终端实现商用。5G 产业链以国内企业为主，产业基础不断巩固，建设成本显著下降，成业竞争力明显提升，国内 5G 芯片和模组企业在设计、半导体制造能力和成品出货数量各方面能力增强，国产终端厂商从硬件、系统到生态全面演进。从全球范围来看，根据华为披露的数据，目前全球已部署了 176 张 5G 商用网络，开通超过 150 万个 5G 基站，用户数超过 5 亿。在企业领域，全球已经开展了 1 万多个 5G toB 项目，不断孵化 5G 业务创新，但超过 50%的 5G toB 项目集中在中国。1.2 2021 年年 5G 产业显著特征产业显著特征 1.2.1 政策特征政策特征 5G 已被纳入国家重点发展战略，是数字信息经济关键支撑，同时也是新基建领域的关键组成部分。2021 年 4 月，工业和信息化部联合中央网信办、国家发展和改革委等 10 部门印发5G 应用“扬帆”行动计划（2021-2023 年），结合当前 5G 应用现状和未来趋势，确立了未来三年我国 5G 发展目标。到 2023 年，我国 5G 应用发展水平显著提升，综合实力持续增强。打造 IT（信息技术）、CT（通信技术）、OT（运营技术）深度融合新生态，实现重点领域 5G 应用深度和广度双突破，构建技术产业和标准体系双支柱，网络、平台、安全等基础能力进一步提升，5G 应用“扬帆远航”的局面逐步形成。行动计划量化指标的设置充分考虑了当前我国 5G 的发展水平，统筹 2B 和 2C 两个应用领域，兼顾深度和广度两个衡量维度，从用户发展、行业赋能、网络能力三个方面提出了 7 大量化指标，以引导5G 发展方向。5G 作为数字经济基础设施受到政策利好，产业发展前景广阔。8 图表图表 2 5G 相关产业政策相关产业政策 发布时间发布时间 发布单位发布单位 政策文件政策文件/会议会议 内容概要内容概要 2019 年 5月 工信部、国资委 关于开展深入推进宽带网络提速降费支撑经济高质量发展 2019 专向行动的通知 指导各地做好 5G 基站站址规划等工作，进一步优化 5G 发展环境，继续推动 5G 技术研发和产业化，促进系统、芯片、终端等产业链进一步成熟。2019 年 6月 发改委 推动重点消费品更新升级畅通资源循环利用实施方案（2019-2020）加快推进 5G 手机商业应用。2019 年11 月 工信部“5G+工业互联网”512 工程推进方案 提升“5G+工业互联网”网络关键技术产业能力，创新应用能力，资源供给能力，加强宣传引导与经验推广。2019 年12 月 国务院 长江三角洲区域一体化发展规划纲要 到 2025 年，5G 网络覆盖率达到 80%，基础设施互联互通基本实现。2020 年 3月 中共中央 中共中央政治局常务委员会 加快 5G 网络、数据中心等新型基础设施建设进度。2020 年 3月 发改委等 23 部门 关于促进消费扩容提质加快形成强大国内市场的实施意见 加快 5G 网络等信息基础设施的建设及商用步伐。2020 年 3月 工信部 工业和信息化部关于推动 5G 加快发展的通知 加快 5G 网络建设进度，加大基站站址资源支持，加强电力和频率保障、推进网络共享和异网漫游。2020 年 4月 工信部、发改委、自然资源部 有色金属行业智能矿山建设指南（试行）有色金属行业智能冶炼工厂建设指南（试行）有色金属行业智能加工工厂建设指南（试行）积极探索 5G 等新型基础设施在企业生产中的应用，推动新技术与有色矿山的融合创新。2020 年 4月 国家邮政局、工信部 关于推进快递业与制造业深度融合加快推动 5G、大数据、云计算、人工智能、区块链和物联网与制造业供应链的深度融合。9 发布时间发布时间 发布单位发布单位 政策文件政策文件/会议会议 内容概要内容概要 发展的意见 2020 年 9月 工信部 建材工业智能制造数字转型行动计划（2021-2023年）引导企业利用 5G 通信高带宽、低时延、大连接等技术优势，实现互联互通，鼓励在无人驾驶、远程爆破、设备运维等领域的集成创新应。2021 年 2月 工信部 关于提升 5G 服务质量的通知 通知指出，当前在 5G 发展加快，取得积极成效背景下，部分电信企业用户提醒不到位、宣传营销不规范等情形正引发社会广泛关注。为切实维护用户权益，推动 5G 持续健康发展，各企业部门需要遵循 6 大举措加强提升 5G 服务质量。2021 年 4月 工信部 5G 应用“扬帆”行动计划（2021-2023 年）其中提出总的目标是到 2030 年 5G 个人用户普及率超过 40%，用户数超过 5.6 亿；5G 网络接入流量占比超 50%；每万人拥有 5G 基站数超过 18 个等，为实现这些目标，要实施 8 大行动。2021 年 5月 工信部“5G+工业互联网”十个典型应用场景和五个重点行业实践 具体介绍 10 个典型场景及 5 个重点行业“5G+工业互联网”的实际应用情况。2021 年 6月 国家发改委、国家能源局、中央网信办、工信部 能源领域 5G 应用实施方案 方案结合发展总体要求、主要任务和保障措施，为能源领域 5G 应用提供了重要指引。来源：公开信息，挚物AIoT产业研究院整理 1.2.2 市场特征市场特征 1.2.2.1 5G 产业产业仍处于仍处于市场市场供给供给驱动驱动阶段阶段，市场，市场需求需求动能开始释放动能开始释放 当前中国 5G 产业整体市场供给动能充足。从 2019 年中国 5G 正式商用以来，5G 网络正处于基础设施大范围建设期。运营商通过资本开支，搭建网络，改善网络性能，以吸引 5G用户进入市场。截至 2021 年 8 月我国累计建成 5G 基站达到 103.7 万个，已覆盖全国所有的地市级城市、95%以上的县城城区和 35%的乡镇镇区。2021 全年，预计 5G 基站数达到 140万，较 2020 年增长 119%；中国移动、中国电信、中国联通的 5G 投资额计划超过 1800 亿，其中中国移动计划投资 1100 亿，5G 基站数超过 70 万；中国电信和联通在 2.1GHz 和 3.5GHz 10 两个频段，分别投资 397 亿、350 亿，5G 基站数接近 70 万。5G 网络逐步实现由广覆盖向室内深覆盖演进，并引入 R16 标准、切片技术等提升网络支撑能力。随着 5G 网络建设持续推进，5G 网络覆盖范围、覆盖深度、网络能力等多方面不断强化，为 5G 网络的规划应用打下基础。当前 5G 网络消费端应用增长较为明显，我国 5G 手机用户突破 3 亿，占全球七成以上。截至 2021 年第二季度，我国 5G 手机终端连接数达到3.65 亿户，占全球 5G 用户 73%。我国 5G 套餐用户 4.95 亿，其中中国移动 2.51 亿户，中国电信 1.31 亿户，中国联通 1.13 亿户。2021 年 1-6 月，我国 5G 手机出货量累计 1.28 亿部，同比增长 100.9%，占智能手机总出货量的 74%，而全球 5G 手机占比为 43%。截至 2021 年6 月底，5G 个人用户渗透率达 23%，我国 5G 消费侧市场率先进入快速发展期。与快速增长的消费端应用市场相比，产业端市场需求释放较慢，虽然各方积极探索，但多数行业的 5G 产业应用仍处于试点阶段。截至 2021 年 6 月，全国超过 20 个行业进行 5G技术验证和商业试点，已有超过 1 万个创新项目在多个行业实施落地。中国移动围绕 18 个细分行业，打造超 2000 个 5G 示范项目，落地超 100 个 5G 应用场景。中国电信 5G 政企应用场景较 2020 年底增长近 1 倍，形成行业解决方案 50 余个。中国联通打造 300 个 5G 灯塔项目，实现 100 个优质应用商用落地。但由于整体商业模式不成熟，以及 5G 网络能力还有待进一步提升，5G 产业应用从试点过渡至大范围产业化应用仍需要一些时间。1.2.2.2 5G 未来两年将进入提速未来两年将进入提速关键期关键期 根据中国移动研究院的数据预测，2023年全国将实现每万人拥有5G基站数超过18个，5G 虚拟专网数量超过 3000 人每 16 个。以 2021 年 6 月的基站数量推算，到 2023 年中国还要建设 155 万基站，相比过去两年以来的平均建设速度，5G 网络建设速度至少提速半年。目前我国 5G 个人用户市场已进入快速发展周期，根据中国移动研究院预测，2021 年底我国 5G 个人用户占全部移动用户比重将超过 25%，2023 年将超过四成，5G 个人用户将达到 6 亿以上。消费侧 5G个人典型应用场景中，除了超高清视频已经进入快速发展阶段之外，云游戏、VR 直播类业务也预计相继在 2023 年之后迎来爆发期。云游戏业务有望率先规模发展，根据中国移动研究院预测，2023 年云游戏市场规模将超过 300 亿元、用户规模将达到 1.8 亿户，在游戏用户中渗透率将达到 25%；VR 直播类业务由目前点状应用向广泛应用发展，预计在 2024 年大型文体直播活动将普遍提供 VR 直播业务，将大幅提升用户观看体验。产业侧面向垂直行业，5G 主要提供数据和多媒体类、机器人类、控制类等典型应用，根据中国移动研究院预测，2025 年 5G 典型应用市场规模将超 4000 亿元。其中，数据和多 11 媒体采集类业务 2025 年市场规模将超过 2000 亿；机器人类业务 2025 年市场规模将达到1300 亿；控制类业务 2025 年市场规模将达到 700 亿。1.2.3 5G 产品及技术特征产品及技术特征 1.2.3.1 5G 专网专网技术类型和技术类型和市场市场参与者日益丰富参与者日益丰富 5G 专网作为一种具有统一连接性、优化服务能力和特定地区安全通信方式的专用网络，相对于公网不论从传输质量还是网络安全、私密性上来说，都有着非常大的优势。它的可定制化和高可靠性、信息安全性及网络私有性等优势，充分契合政府部门及 B 端用户对于 5G网络的需求。对于政府端来说，5G 专网可以弥补政府及公共部门“公网通信”的盲区。对于公网通信覆盖无法涉及的区域和通信安全性级别较高的区域，需要 5G 行业专网提供应急指挥调度及常规/涉密通信等服务。对于企业来说，5G 专网可以根据差异化场景进行网络能力的定制，尤其对于 B 端智慧工厂、矿山等需要确保业务隐私安全性及低时延可靠性的环境复杂场景，5G 专网可以定制化的提供相应产品和服务。随着企业对 5G 能力认知加深，5G 专网正在被更多企业接受。根据有关数据预测，到2023 年，全球专网硬件和服务的年度支出将达到近 120 亿美元，比 2021 年预计的 55 亿美元增长 116%。其中，5G 在专网这方面发挥着关键作用，2023 年部署的专网使用的基站中，5G 基站占比超过 60%。从行业领域来看，工业和能源相关领域的企业将成为专网投资的核心用户，到 2023 年其占据的投资市场份额接近 60%。随着 5G 专网的发展，在未来全球专网市场上，将形成大量新型的“运营商”群体，这些运营商主要针对垂直行业用户提供网络运营服务。其中，部分行业客户可能自己组建具有通信网络运营能力的队伍，专门为自身的专网服务，也可能将这一运营服务外包给第三方服务商。这也吸引了大量“跨界”参与者。2021 年 12 月，AWS 公布了 AWS Private 5G 预览版，通过强调简化部署和按量计价的特点切入 5G 专网市场。从产品角度来看，通常所说的 5G 专网，都是蜂窝 5G 专网，然而 2021 年第三季度，欧洲电信标准化协会（ETIS）推出的 DECT-2020 NR 标准获得了国际电信联盟（ITU）的认可，并作为 5G 标准的一部分纳入 IMT-2020 技术推荐，这是全球首个非蜂窝 5G 技术标准，为行业部署 5G 专网提供一套完整的标准。随着 5G 商用的加速，针对 5G 专网将形成百家争鸣的态势。本次 ETSI 发布全球首个非蜂窝 5G 标准，就是在标准层面为 5G 专网生态添砖加瓦，未来必将在一些行业实现落地，也催生出一批 5G 专网创新群体。非蜂窝 5G 技术入局 12 专网市场，无疑为市场应用增添了更多技术方案的可能性选择，丰富了行业应用的技术形态。1.2.3.2 运营商运营商争争先布局先布局 5G 网络切片网络切片，助力，助力 5G 应用推应用推广广 网络切片作为 5G 技术应用的重要发展方向，在运营商、芯片厂商、终端应用厂商的多方合作下，有望进一步提升 5G 用户的使用体验。5G 切片技术是一种新型的网络架构，可以在一个共享的网络基础设施（例如通信基站、小基站等）上“切”出多个子网络，然后每个子网络可以用于特定的场景。在逻辑上，每一个切片的子网络，可以专属于某一类应用或满足特定用户的专网专用需求。例如，网络切片 A 面对是现场直播、演唱会、大型赛事等超高网络需求，网络切片 B 面对智能建筑、智能测量、智能物流等密集且静态的传感器设备，网络切片 C 则面对无人驾驶、智能工厂、智能水电网等超低时延和高可靠性设备，每个切片区块之间相互独立、互不影响。在 5G 网络切片领域，布局最为积极的是电信运营商。早在 2017 年，中国移动就曾联合多个产业伙伴发布了 5G 网络切片白皮书，率先开启 5G 网络切片的商用布局。此后中国移动还陆续发布了网络切片分级白皮书、5G 智能终端切片白皮书等行业文献，提出网络切片端到端的“三层六域七大流程”的概念，逐步实现网络切片服务质量保障能力。5G 网络切片的应用可以实现多方共赢。首先，运营商可以通过切片经营，为 5G 市场带来更好的网络连接质量，进一步推动 5G 普及。对于芯片厂商、终端厂商、行业解决方案商而言，可以为用户打造差异化的优质产品和服务。在消费者层面，通过按需购买，可以得到更好的 5G 体验，在很最大程度上增进了市场对 5G 技术、终端和应用的需求，从而对 5G的全局发展产生正向促进作用。1.2.3.3 5G 超级频率聚变技术取得创新超级频率聚变技术取得创新 2021 年初，华为与中国电信联合提出“超级频率聚变”创新技术，通过频谱池化，实现离散频谱从简单聚合到融合一体的频谱聚变新技术及频谱间灵活调度，提升资源效率，满足5G 千行百业新业务场景下的低时延、大连接、广覆盖、深穿透等新需求。“超级频率聚变”是通过频谱池化，实现离散频谱从简单聚合到融合一体的频谱聚变新技术及频谱间灵活调度，提升资源效率。通过频谱池化，实现效率聚变，这是“超级频率聚变”的核心，需要通过技术创新，将多个离散的频谱高效形成频谱池，虚拟成一个低频或中频的大带宽频谱，更好满足 5G 发展需要。“超级频率聚变”可以将离散频谱的综合频谱效率提升约 20%。这一技术创新是中国企业对全球 5G 发展做出的又一重要贡献，可以提升频 13 谱利用效率，而且实现资源随选，帮助全球运营商降低 5G 建网和运营成本。1.2.3.4 5G 将开启蜂窝网络与无源物联网交汇发展先河将开启蜂窝网络与无源物联网交汇发展先河 2021 年 4 月，3GPP 正式将 5G 演进的名称确定为 5G-Advanced，并决定 5G-Advanced将从 R18 开始。3GPP 组织了 R18 潜在研究方向讨论会，其中无源物联网就重要的探讨方向。如果无源物联网被纳入 R18 的研究项目中，5G 将会是第一个实现将蜂窝网络与无源物联网形成交汇发展的技术体系。在物联网发展过程中，无源物联网与蜂窝网络一直没有关系。目前遇到几个难点，第一个难点是无源终端节点如何获取能量，第二个难点在于如何实现长距离回传，尤其是后者的难度更大。因为无源终端通过各种方式获得的能量是非常微弱的，回传路径过长，信号会快速衰减。目前在华为等企业的努力下，无源 5G 物联网已在实验室中取得了一定成绩。当前实验室阶段最先进的技术，已经可以做到在 180 米的范围内，收集特定频段的 5G 射频能量，采集到约 6W 的电力。过去几年业界对此进行了大量研究，并取得很多成果，随着研究的突破和技术的积累，让 5G 蜂窝网络支持无源物联具有可能性指日可待，届时，5G 无源物联网将承载千亿级物联网接入市场，在如此大市场规模利好的驱动下，作为蜂窝移动通信网络的 5G 和无源物联网结合起来，在技术层面和市场层面都有着巨大的现实意义。1.2.3.5 中国中国 5G 站稳脚跟后站稳脚跟后抢抓抢抓 6G 机遇机遇 从 1G 到 5G，五代通信技术多以基站和网络设备为中心，而 6G 将突破传统通信单一维度，进行通信、计算、感知和能量等深度融合，更好地满足未来智能应用。在科技跃进时代，新应用场景的需求越来越多样化。元宇宙、高阶无人驾驶、沉浸式拓展增强/虚拟现实（XR）、高精工业互联网等新兴的智能应用在不断演进发展。面对众多未来的潜在需求，5G 网络已经无法高效地支撑，所以各国都正大力研发 6G 网络。6G 技术是把陆地无线通信技术和中高低轨的卫星移动通信技术及短距离直接通信技术融合在一起，解决通信、计算、感知、导航等问题，组成空、天、地、海一体化全覆盖的移动通信网和全球覆盖的高速智能立体网络。未来，6G 网络的应用可以实现全球全覆盖，实现卫星通信“一星多用”“多星组网”“多网融合”的全方位智能服务。6G 作为 5G 的必然演进方向，建立更广泛的互通互联通信网络，实现一体化的多维数据协同处理，以提升感知精度和感知距离，这些都是未来信息通信理论及技术的全球制高点，国际上 6G 大规模商业化按计划将于 2030 年左右实现，鉴于我国对 6G 的重视和科技创新 14 能力，6G 规模试验及典型应用示范最早可能在 2024 年左右进行。图表图表 3 全球主要国家全球主要国家 6G 专利申请数量比例专利申请数量比例 来源：Cyber Creative Institute 中国,40.3%美国,35.2%日本,9.9%欧洲,8.9%韩国,4.2%其他,1.5%15 II 接入网接入网 2.1 概述概述 5G 基础设施投资领域主要包括网络规划、接入网、传输网、核心网及网络运维等版块，其中接入网建设投资将是5G基础设施投资中最大的版块。以4G基础设施的投资经验来看，无线接入网方面总投资大致占 4G 基础设施总投资的 60%。5G 基站的成本只会更高，建设密度远超 4G，因此 5G 无线接入网投资将大于 5G 基础设施总投资的 60%。5G 移动通信网络由无线接入网、传输网及核心网构成。无线接入网主要指通过无线网络将用户终端设备连接到 5G 的功能性网络，无线接入网版块主要包括基站主设备、基站核心部件及专网网络等子版块。其中基站主设备包括宏基站、小基站、基站芯片、基站铁塔/站址及基站配套设备，基站核心部件包括射频/滤波器、基站天线、网优设备、智能卡、功率放大器（PA）及 PCB 等。5G 专网网络主要使用 5G 技术创建具有统一连接性、优化服务和特定区域内安全通信方式的专用网络。2.2 基站基站 5G 网络建设初期主要在全国重点城市及区域进行按需覆盖，各重点省市区域正在积极推进部署当中。根据工信部公布的数据，截至 2021 年 9 月底，我国拥有的 5G 基站数量已经达到 115.9 万个。2021 年 1-9 月累计新建 5G 基站 38.8 万个，距离全年 60 万个基站的建设目标还有差距，目前各地加大 5G 建设投入。长期来看，未来 10 年我国 5G 宏基站建设数量将达到 500-600 万个，小基站建设数量将达到千万级别，各方将保持对 5G 基站的投入。5G 的组网部署方式以宏基站为主轴，小基站辅助和补充，总体上实行“按需部署”的网络覆盖方案。采取按需部网的方案原因主要因为：一方面，由于 5G 工作的频段较高，较4G 基站而言，宏基站的覆盖范围较小，需要小基站搭配“补盲补热”；另一方面，5G 基站总体部署成本高，如参照 4G 的覆盖范围来部署宏基站将给运营商带来较大资金压力。目前电信运营商主导建设 5G 网络，向供应商购买基站设备。基站供应商主要以华为、中兴通讯、爱立信等企业为主，市场集中度高。小基站方面，5G 小基站产业链较成熟，部署成本相对较低，而且小基站发射功率小、形态灵活、部署简便，可有效帮助解决 5G 网络深度覆盖问题，同时 5G 小基站还可与 MEC 等技术相结合，为垂直行业提供更好的服务，因此小基站正被越来越广泛地应用。现阶段，小基站市场竞争较充分，集中度低，主要小基站设备制造 16 商包括华为、中兴通讯及京信通信等。图表图表 4 2021 年中国部分省份年中国部分省份/城市基站建设情况城市基站建设情况 省市省市 5G 基站建设情况基站建设情况 2021 年年 5G 基站建设基站建设目标目标 北京市 已建成 5G 基站 4.7 万个（截至 2021 年 9 月底）规划新增 5G 基站 6000 个。上海市 已建成 5G 基站 3.12 万个（截至 2020 年底）新建 1 万个 5G 宏基站。广东省 已建成 5G 基站 12.4 万个（截至 2020 年底）全面推进粤东西北地区 5G 网络规模化建设，700M 5G 网络建设和数据中心建设。江苏省 已建成 5G 基站 10.2 万个（截至 2021 年 9 月底）将新建 6 万个 5G 基站，基本实现全省城乡及各类产业园 5G 网络全覆盖。浙江省 已建成 5G 基站 6.26 万个（截至 2020 年底）实施“5G+工业互联网”工程，形成量大面广的新技术融合应用场景。安徽省 已建成 5G 基站 4.8 万个（截至 2021 年 9 月底）新建 5G 基站 2.5 万个，建成应用场景 100 个。来源：公开信息，挚物AIoT产业研究院整理 与接入网建设节奏保持一致，直到 2023 年，都将是 5G 基站建设高速增长期。由于 5G授权频谱均处于中高频段，5G 基站相比 4G 的覆盖范围减小，如需达到与 4G 整体相同的覆盖效果，5G 基站的部署密度约是 4G 基站部署密度的 1.5-2 倍。目前 5G 基站部署数量远小于 4G 基站，因此未来需要部署更多的 5G 基站。另外，5G 基站由于部署成本更高，未来 5G基站投资也将持续加大。2.3 基站核心部件基站核心部件 5G 基站核心部件主要包括射频器件、PCB、基站芯片与 PA（功率放大器）。5G 频率提升、频段增多，对射频前端器件的数量和功能要求提升，射频前端结构向频段集成（横向模组化）和功能集成（纵向模组化）两个方向演进。据中金公司预测，射频前端市场规模有望从 2020 年的 143 亿美元增长至 2025 年的 228 亿美元。基站芯片方面，国内的通信设备生产商华为与中兴通讯凭借多年基站设备生产经验，已经拥有 ASIC 芯片的设计能力。FPGA 芯片对海外企业依赖度较高。但随着 5G、AIoT 的应用普及，国产 FPGA 厂商快速发展。FPGA 芯片相比较于其他通用逻辑器件或者 ASIC，在灵活性、小规模部署成本方面有优势，正好满足 5G 通信业务灵活部署、AIoT 市场长尾碎片化的需求，有望在未来成为市场新的高速增长点。17 PCB 是电子元器件互联的提供者，也是工业电子产品的命脉。5G 建设的初期阶段，无论是无线接入网还是传输网，均对 PCB 行业提出了更高的供应需求和技术要求，因为 5G 基站天线的集成度要求明显提高，所以需要采用更多层的 PCB 技术，具体的 PCB 产品包括背板、高频板、高速多层板等。当前市场中，国内具备大批量质量稳定的生产能力的 PCB 生产公司在逐步提高市占率，例如深南电路、泸电股份等公司。滤波器是基站的核心零部件，对于基站选频起到关键作用。4G 主要采用金属腔体滤波器，价格低而且工艺成熟，但金属切割招致体积相对偏大。由于 5G 使用大规模天线阵列Massive MIMO技术，每条天线需要配备双工器，并且需要滤波器进行信号频率的同步处理，大幅增加了滤波器市场需求。另外，腔体滤波器由于体积大、发热多的缺点，5G 未来将更多的使用体积小的介质滤波器。从短期看，介质滤波器与腔体滤波器将共同为5G基站服务；从长期看损耗小、介电数高、体积小的陶瓷介质滤波器将成为主流。国外基站滤波器的主要生产企业包括 Powerwave 及 Andrew，国内具有一定产能规模的企业包括春兴精工、大富科技、东山精密、武汉凡谷等。功率放大器是基站射频单元中的关键组成部分，主要是将调制电路所产生的射频小信号放大，进而获得足够大的射频输出功率。5G 基站设备规模建网及小型化，是推动射频功率放大器市场规模成长的主要动力。目前国内的功率放大器厂商主要包括三安光电、卓胜微等。天线是基站的重要组成部分，决定通话与信息的传输质量。从 4G 到 5G，基站的天线主要以多频段、小型化、高效率为主要技术发展方向。5G 基站主要采用 Massive MIMO 技术，目前国内基站天线厂商已拥有相关核心技术。市场方面，5G 基站大规模建设推动了天线振子需求快速增长，同时 5G 天线频率的提升，价值量更高的高频高速 PCB 广泛应用，基站天线的价格相较过去也有所提升。国内的主要天线厂商包括盛路通信、通宇通信、摩比发展、京信通信等。2.4 5G 专网网络专网网络 5G 专网对于有获取网络控制权的企业，是一种优先选择。另外，在如应急通信、港口、工厂、矿山等对信息安全性、高可靠性、低时延及抗干扰性有较高要求的特殊区域，公网不论从传输质量还是网络安全、私密性上来说，都不能完全满足客户的定制化需求。因此 5G专网在这些领域也有着广泛的应用前景。而我国主要以虚拟专网为主，5G 专网的特殊能力在诸多场景都有需求，正快速被市场接受。据市场预测，2020 年全球 5G 专网市场规模达到 18 9.2 亿美元，2020 年至 2027 年的复合增长率达到 38%，5G 专网网络在全球都有较好应用前景。5G 虚拟专网网络的运营模式主要以运营商搭建部署，企业方支付使用费用为主，也有无线通信解决方案提供商提供 5G 专网一体化解决方案。三大运营商的 5G 专网业务根据不同客户的需求，采取不同的服务模式。三家运营商分别推出三种 5G 专网服务模式，中国移动 5G 专网有优享模式、专享模式、尊享模式；中国电信 5G 专网服务模式有致远模式、比邻模式、如翼模式；中国联通有 5G 虚拟专网、5G 混合专网、5G 独立专网产品。运营商之外的 5G 专