關于5G基站的答案 你想要的的都在這里了

來源:CNBETA  責任編輯:小易  

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2020 年是 5G 建設的關鍵年,三大運營商計劃年底建成 55 萬個 5G 基站,其中中國移動計劃目標是 30 萬個,中國聯通和中國電信計劃聯合建設 25 萬個 5G 基站。工信部預計今年年底全國 5G 基站數將超 60 萬個,實現地級市室外連續覆蓋、縣城及鄉鎮有重點覆蓋、重點場景室內覆蓋。

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在政策的紅利下,2020 年我國 5G 基站行業發展將如何呢?

近日,前瞻產業研究院發布了《2020 中國 5G 基站建設行業研究報告》(以下簡稱《報告》)《報告》從 5G 基站建設環境、建設現狀以及發展前景預測三個維度,剖析我國 5G 基站市場。

報告預計 2021-2023 年期間,三大運營商逐年建設量約為 80 萬個、110 萬個、85 萬個,并預測微站數量可達千萬級別。

此外,報告中還提到,5G 網絡設備最大的資本支出是基站,據數據顯示,投資初期 5G 宏基站價格在 25萬/個,隨著產業鏈逐步成熟,后期價格逐步降低,預計 5G 宏基站單價平均 14 萬/個。

若以此價格進行計算,預計 2020-2025 年中國 5G 基站市場空間共計將超過 7700 億元。

文檔來源:前瞻產業研究院

一、5G 及 5G 基站概述

1、5G概念

5G 即第五代移動通信技術(5th generation mobile networks),是最新一代蜂窩移動通信技術,也是繼 4G(LTE-A、WiMax)、3G (UMTS、LTE)和 2G(GSM)系統之后的延伸。

應用場景

ITU-R(國際電信聯盟無線電通信局)為 5G 定義了三大應用場景:

一是增強移動寬帶,其峰值速率將是 4G 網絡的 10 倍以上;

二是大連接(海量機器類通信),將實現從消費到生產的全環節、從人到物的全場景覆蓋,即“萬物互聯”;

三是高可靠低時延通信,通信響應速度將降至毫秒級。

組網結構

移動通信網絡由無線接入網、傳輸網和核心網組成。

無線接入網即基站,通過無線連接將用戶終端連接到移動網絡;傳輸網用于連接核心網與無線接入網,是負責承載數據傳輸的網絡;核心網是移動通信網的中樞,負責整個移動通信網絡的管理和控制。

5G 網絡與 4G 網絡相比,在無線接入網方面,將重塑網元功能、互聯接口及組網結構;在核心網方面將趨向采用云化分布式部署架構,核心網信令網元將主要在省干和大區中心機房部署,數據面網元根據不同業務性能差異擬采用分層部署方案,隨著物聯網(IOT)等垂直行業的業務發展,5G 控制平面也將呈現大區部署趨勢。

頻譜

所謂“頻譜”,是指特定類型的無線通信所在的射頻范圍。不同的無線技術使用不同的頻譜,因此互不干擾。由于一項技術的頻譜是有限的,因此頻譜空間存在大量競爭,并且人們也在不斷開發和增強全新的、高效率的頻譜使用方式。

5G 頻譜目前劃分為兩個頻段:7GHz 以下頻段(FR1)和毫米波頻段(FR2)。在 7GHz 以下的 FR1 頻段,能夠實現 100MHz 帶寬;對于 FR2 頻段毫米波,則可實現 400MHz 的帶寬。如果個體移動網絡運營商擁有足夠的頻譜許可證,5G 在 FR2 頻段能夠聚合達到 800MHz 的帶寬。

頻帶的帶寬越多,接收數據的量越大、速度越快。帶寬越多,下載大文件的用時越少。因此,移動網絡運營商和監管機構正在盡一 切可能,重構、獲取或共享頻譜資源。

5G 建設意義

5G 將拉動產業鏈上下游高速持久的增長,帶動我國實體經濟的轉型。

根據中國信息通信研究院發布數據,預計 2020 年 5G 將帶動約 4840 億元的直接產出,2025 年、2030 年將分別增長至 3.3 萬億元和 6.3 萬億元,年均復合增長率達到 29%;

在間接產出方面,2020 年、 2025 年、2030 年 5G 將分別帶動 1.2 萬億、6.3 萬億和 10.6 萬億的間接經濟產出,年均復合增長率達到 24% 。

在拉動就業方面,2020 年將直接為社會創造約 54 萬個就業機會,主要來自于 5G 相關設備制造創造的就業機會;2025 年,5G 將提供 約 350 萬個就業機會,主要來自于 5G 相關設備制造和電信運營環節創造的就業機會;2030 年,5G 將帶動超過 800 萬人就業,主要來自于電信運營和互聯網服務企業創造的就業機會。

2、5G 基站概念

傳統基站

通信基站是移動通信網絡的核心設備,是提供無線覆蓋和信號收發的核心環節,能夠實現有線通信網絡與無線終端之間的無線信號傳輸。

在 4G 通信時代,基站通常由基帶處理單元、射頻單元和天饋單元組成;鶐幚韱卧ㄖ骺匕搴突鶐О,主控板負責處理核心網和用戶信令數據,基帶板負責數據編碼調制;射頻單元主要負責射頻信號的生成和提取,為了減少傳輸損耗,將射頻單元與天線部署在一起的叫做射頻拉遠單元(RRU),一個基帶處理單元可以管理多個射頻拉遠單元;天饋單元負責信號的發送和接收,包含天線和饋線,天線主要負責向特定方向發送或接收電磁波,饋線負責連接射頻單元與天線。

5G 基站

為了滿足 5G 網絡高功率、高頻段和高速率的關鍵性能需要,5G 基站和接入網較 4G有了有大的變化: 采用大規模陣列天線(Massive MIMO)技術,結合波束賦形,通過大量陣列天線同時收發數據,可以大幅度提升網絡容量和用戶體驗。

采用有源天線(AAU),將傳統基站的天線與射頻單元一體化集成為 AAU,可以簡化站點部署,降低饋線復雜度,減少傳輸損耗,提升網絡整體性能。

無線接入網采用 CU/DU 架構,將傳統基站 BBU 拆解為 CU(Centralized Unit)和 DU(Distributed Unit),CU 用來集中處理非實時數據,DU 負責分布處理實時數據,每個 CU 可以管理多個 DU,CU 和 DU 之間通過不同的組網方案可以適配不同的基站接入場景。

部署密度

2G、3G、4G 均是低頻段信號傳輸,宏基站幾乎能應付所有的信號覆蓋。但由于 5G 工作在中高頻段,宏基站所能覆蓋的信號范圍就 十分有限。因此為了保障信號的覆蓋程度,5G 基站的部署密度相較于 4G 基站將會有所增加。

5G 基站分類

5G 基站主要分為宏基站和小基站。宏基站通常架設在鐵塔上,體型大、承載用戶數量多、覆蓋面積廣。 但由于 5G 高頻段工作的原因,宏基站所能覆蓋的信號范圍有限,還需要大量的小基站協同宏基站進行連續覆蓋和室內淺層覆蓋。小基站根據覆蓋范圍大小分為微基站、皮基站和飛基站。

上游供應鏈情況

5G 基站上游的供應鏈環節主要包括宏基站、小基站以及配套設施。在宏基站中,最主要的組成部分為光模塊、射頻模塊以及基站天線;配套設施主要有電源設備、光纖、機房等。

二、中國 5G 基站建設環境

1、政策環境

5G 標準由 3GPP 研究制定。3GPP(Third Generation Partnership Project,第三代合作伙伴計劃)是一個成立于1998 年 12 月的標準化組織,其目前的成員包括:美國電信產業方案聯盟(ATIS)、歐洲電信標準協會(ETSI)、日本無線工業及商貿聯合會(ARIB)、日 本通信技術委員會(TTC)、中國通信標準化協會(CCSA)、韓國通信技術協會(TTA)、印度電信標準開發協會(TSDSI)。

5G 標準是不斷演進的,主要涵蓋 R15、R16、R17,其中 R15 主要面對 eMBB 場景,R16 標準進一步滿足 uRLLC 和 mMTC 場景,R17 將面向更廣泛的行業應用。受新型冠狀病毒肺炎疫情的影響,3GPP 將 5G 協議 R16、R17 版本的發布推遲 3 個月。根據最新時間表,第三階段的 Release 16 規范將于 2020 年6 月完成,R17 則預計將推遲至 2021 年 12 月。

5G 標準經過 3GPP 制定后,再經國際電信聯盟 ITU 認可、頒布后,全球通信產業鏈各類廠商均需按照此標準進行設備生產、組網、終端接入。因此,各成員都希望在 5G 標準中獲批盡量多的核心專利數,這意味著未來更多的話語權和可獲取的收益。5G 標準制定既是全球 通信產業的合作,也是各國各廠商的博弈。

根據國際知名專利數據公司IPLytics發布的最新 5G 行業專利報告,截至 2020 年 1 月 1 日,全球共 21571 個 5G 標準專利項聲明中,華為以 3147 件排名第一,超過第二名三星(2795 件)352 件。

政策方面,從 2017 年政府工作報告首次提到“5G”,再到 2019 年 5G 應用從移動互聯網走向工業互聯網,進入商用元年,國家政策對 5G 的重視度不斷上升。

2、經濟環境

5G 不等于簡單的 4G+1G 。5G 將成為社會信息流動的主動脈,產業轉型升級的加速器,構建數字社會新基石。

5G 將進一步突破人和人、人和物、物和物連接的時空限制,實現人、物、資金、信息四流集中匯聚,高效協同,不斷創造以智能化為核心的新業態、新模式。以 5G 為代表的新型信息技術與實體經濟深度融合,將全面加速千行百業網絡化、智能化、數字化轉型,也將有效提升全要素生產力。

根據中國信息通信研究院發布數據,2018 年我國數字經濟總量達到 31.3 萬億元,占 GDP 比重超過三分之一,達到 34.8%;預計 2019 年我國數字經濟總體規;蚪咏 36 萬億元。

3、社會環境

移動互聯網流量持續高速爆發

理論上而言,4G 的下載速度為 100M/bps,5G 的下載速度則可以達到 1G/bps。換句話說,下載一部以G 為單位大小的高清電影,只需幾秒時間。4G 已經助力設備聯網傳輸,5G 的高速率、低時延、大接入、廣覆蓋,將在更大基礎上延續 4G 的長處,并帶來更多優勢。

根據中國互聯網絡信息中心(CNNIC)統計數據,2019 年移動互聯網接入流量高達 1220.0億GB,較 2018 年同比增長 71.57%。移動互聯網流量增長迅速,新應用拓展需 5G 支持。

5G 手機出貨量

根據中國信通院統計數據,自 2019 年 8 月以來,除 2020 年 2 月受到疫情的影響外,其余月份 5G 手機出貨量不斷增長。2020 年 4 月,國內市場 5G 手機出貨量 1638.2 萬部,占同期手機出貨量的 39.3%;2020 年 1-4 月,國內市場 5G 手機累計出貨量 3044.1 萬部,占比為 33.6% 。

4G 用戶開始加速向 5G 升級

根據工信部數據,截至 2020 年 4 月,三大運營商的移動電話用戶總數達到 15.9 億戶, 與 2019 年同期基本持平。其中 4G 用戶占比 80%,比重較 2020 年 3 月下滑 0.2%,4G 用戶開始加速向 5G 升級。

工程師紅利

根據教育部統計數據,2006-2019 年全國普通本科畢業生人數逐年上升,2019 年全國普通本科畢業生人數達到 394.72 萬人。

2020 年 3 月 4 日,中國科學技術協會、中國工程院、中國聯合國教科文組織全國委員會聯合發表文章稱,當前中國每年工學類普通本 科畢業生超過 140 萬人,工程師紅利已取代人口紅利,成為推動中國經濟高質量發展的重要力量。

三、中國 5G 基站建設發展現狀分析1、中國 5G 基站建設整體情況

5G 發展歷程

相較于過去的 1G 空白、2G 跟隨、3G 突破和 4G 同步,中國在 5G 時代處于引領地位。早在 2012 年中國便開始了 5G 研究,2013 年中國 工業和信息化部、國家發展和改革委員會等聯合成立 IMT-2020(5G)推進組,統籌推進 5G 相關工作;2016 年工信部正式啟動 5G 技術研 發試驗;2019 年 6 月 6 日,工業和信息化部向中國移動、中國聯通、中國電信和中國廣電四家企業發放5G商用牌照,標志著我國成為全球第一批建設 5G 網絡的國家。

5G 基站建設數量

根據工信部數據統計,截至 2019 年底我國共建成 5G 基站超 13 萬個;截至 2020 年 2 月底,全國建設開通 5G 基站達到 16.4 萬個。

在 2020 年 6 月 6 日,工信部新聞宣傳中心舉行的“ 5G 發牌一周年”線上峰會上,工業和信息化部信息通信管理局副局長魯春叢表示, 在網絡建設方面,基礎電信企業建成 5G基站超過 25 萬個;中國工程院院士鄔賀銓預計,到 2020 年年底,我國 5G 基站數可能達到 65 萬個, 5G 套餐用戶可能達到 2 個億,實現全國所有地級市室外的 5G 連續覆蓋、縣城及鄉鎮重點覆蓋、重點場景室內覆蓋。

2、中國各省市 5G 基站建設情況

從區域的角度來看,目前絕大多數省市公布了 2020 年 5G 基站建設規劃。

3、中國三大運營商 5G 資本開支情況

中國移動

根據中國移動數據,2008-2019 年中國移動資本開支呈現周期性變化,與移動通信技術的迭代密不可分。當前進入 5G 周期,2019 年中國移動資本開支為 1659 億元,其中 5G 相關投資 240 億元;2020 年中國移動資本開支預算 1798 億元,其中 5G 相關投資 1000 億元,占比超過總開支的 55%,設備端增加 7-15%,土建和其他減少 19%,彰顯加大 5G 投入的力度和決心。

中國聯通

根據中國聯通數據,2019 年中國聯通資本開支為 564.2 億元,其中 5G 相關投資 79 億元;2020 年中國聯通資本開支預算約 700 億元, 其中 5G 相關投資約 350 億元,計劃與中國電信共同建設 5G 基站超 25萬個,并進一步完善 LTE900 的網絡部署,2020 年中國聯通將網絡建設重心全面投向 5G,契合了國家要求加快 5G 網絡建設的要求。

中國電信

根據中國電信數據,2019 年中國電信資本開支為 775.6 億元,其中 5G 相關投資 92.3 億元;2020 年中國電信資本開支預算約為 850 億 元,其中 5G 相關投資 453.1 億元。中國電信 2020 年將繼續推動 SA 產業成熟,計劃在二季度完成 4 個省公司的核心網試點,力爭三季度在全國完成具備 SA 能力的商用網建設。

頻段頻譜資源分配

我國已完成 Sub-6GHz 頻段頻譜資源分配。2018 年 12 月6日,工信部對三大運營商分配了 5G 標準的Sub-6GHZ 頻段的頻譜資源。

其中,中國移動獲得 2515MHz-2675MHz 共 160MHz,頻段號為 n41,以及 4800MHz-4900MHz 共100MHz,頻段號為 n79。

中國聯通獲得 3500MHz-3600MHz 共 100MHz,頻段號為 n78;

中國電信獲得 3400MHz-3500MHz 共 100MHz,頻段號為 n78。

5G 基站建設情況

中國移動方面:

根據中國移動 2019 年年報數據,2019 年中國移動建設開通了 5G 基站超 5 萬個,在 50 個城市提供 5G商用服務;引導廠商推出 32 款 5G 終端,推動 2.6GHz 產業鏈與 3.5GHz 產業鏈成熟度基本持平。

2020 年 6 月 6 日,工信部新聞宣傳中心舉行的“ 5G 發牌一周年”線上峰會上,中國移動表示目前已開通近 14 萬個 5G 基站,并將加快網絡建設,確保年內累計建成 30 萬個 5G 基站,實現在全國所有地級以上城市提供 5G 商用服務,夯實經濟社會數字化轉型的網絡基礎。

據中國移動發布數據,2020 年后國內 5G 套餐用戶數量增長較快。截止 2020 年 5 月底,中國移動已經發展了超過 5500 萬 5G 套餐用戶,用戶發展速度超出預期。

聯通與電信共建共享 5G 網絡:

2019 年 9 月,中國聯通公告聯通運營公司將與中國電信在全國范圍內合作共建一張 5G 接入網。5G 網絡共建共享采用接入網共享方式,核心網各自建設,5G頻率資源共享。雙方共享下可使用頻段將從100MHz 擴大至 200MHz,有效擴展頻譜帶寬,提高頻譜效率。

根據中國聯通公告,雙方將劃定區域,分區建設,各自負責在劃定區域內的 5G 網絡建設相關工作。

根據中國聯通年報數據,截至 2019 年底中國聯通與中國電信累計開通共享 5G 基站 5 萬個。按照中國聯通與中國電信的共建計劃,雙方力爭在 2020 年上半年完成 47 個地市、10 萬基站的建設任務,2020 年第三季度力爭完成全國 25 萬基站的建設任務。

截至 2020 年 2 月 20 日,中國聯通與中國電信已累計開通 5G 基站 6.4 萬個,網絡覆蓋所有直轄市、主要省會城市,以及京津冀、長三 角、大灣區等區域的重點城市。

截至 2020 年 4 月,已累計開通 5G 基站 10 萬個,在全國 31 省開通 5G 共建共享,實現了 50 多個城市的 5G 正式商用。預計在三季度末,將開通 5G 基站超過 30 萬個,覆蓋全國所有城市地區、部分縣城及發達鄉鎮。

在 5G 用戶數量方面,2020 年 1 月,中國電信在 2020 年終端生態合作推進會上表示,其 5G 用戶已經突破 800 萬;根據中國電信發布公 告,2020 年 2 月-4 月,中國電信 5G 用戶數量持續增長,截至 2020年 4 月,中國電信 5G 用戶數量累計達到 2170 萬人。

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5G 基站采集情況

中國移動方面:

2020 年 3 月 31 日,中國移動二期 371 億、232143 個 5G 基站采集落地,華為拿下第一大份額,中興通訊緊隨其后。根據 C114 統計數據, 華為中標基站數量為 132787 個,中標金額為 214.11 億元;中興中標基站數量為 66653 個,中標金額為 107.31 億元。

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聯通與電信:

2020 年 4 月,中國電信和中國聯通 2020 年 5G SA 新建工程無線主設備聯合集中采購公示中標候選人。招標結果顯示,中標企業共計四家,分比為華為、中興、愛立信和大唐移動,其中華為和中興所占份額比例最大。

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四、發展前景預測

1、中國 5G 基站建設數量預測

5G 牌照發放于 2019 年 6 月,2020-2023 年將是 5G 網絡的主要投資期,綜合 5G 頻譜及相應覆蓋增強方案,測算未來十年國內 5G 宏基站數量約為 4G 基站的 1-1.2 倍,合計約 500-600 萬個,根據 4G 網絡建設規模進行推算,預計 2021-2023 年期間,三大運營商逐年建設量約為 80 萬個、110 萬個、85 萬個。

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微站方面,宏站站址建設難度較大且市場較為飽和,同時 5G 頻率更高理論上覆蓋空洞更多,因此宏基站無法完全滿足 eMBB 場景的需求,需要大量微站對局部熱點高容量的地區進行補盲,根據中信證券預測微站數量可達千萬級別。

2、中國 5G 基站市場空間預測

5G 網絡設備最大的資本支出是基站,5G 網絡資本支出比 4G 增長的主要原因是部署的基站數量更多和初始基站成本更高。5G 基站比 4G 基站的天線通道大幅增加,導致 5G 單基站價格較高,根據招商銀行研究院數據,投資初期 5G 宏基站價格在 25 萬/個,隨著產業鏈逐步成熟,后期價格逐步降低,預計 5G 宏基站單價平均 14 萬/個。

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以此價格進行計算,預計 2020-2025 年中國 5G 基站市場空間共計將超過 7700 億元。

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