2020年中国5G基站建设行业报告-前瞻产业研究院-202006.pdf
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1、 目目 录录 CONTENT 01 02 03 04 5G及5G基站概述 中国5G基站建设现状分析 中国5G基站建设环境分析 中国5G基站建设发展前景预测 5G及及5G基站概述基站概述 1.1 5G概念概述 1.2 5G基站概述 0101 1.1 5G概念概述-应用场景 资料来源:ITU-R 前瞻产业研究院整理 5G即第五代移动通信技术(5th generation mobile networks),是最新一代蜂窝移动通信技术,也是继4G(LTE-A、WiMax)、3G (UMTS、LTE)和2G(GSM)系统之后的延伸。 ITU-R(国际电信联盟无线电通信局)为5G定义了三大应用场景,一是增
2、强移动宽带,其峰值速率将是4G网络的10倍以上;二是大 连接(海量机器类通信),将实现从消费到生产的全环节、从人到物的全场景覆盖,即“万物互联”;三是高可靠低时延通信,通信响 应速度将降至毫秒级。 5G三大应用场景三大应用场景 eMBB增强型移动增强型移动宽带宽带 uRLLC高高可靠可靠低低延时通信延时通信mMTC大规模机器类通信大规模机器类通信 1.1 5G概念概述-组网结构 资料来源:招商银行研究院 前瞻产业研究院整理 移动通信网络由无线接入网、传输网和核心网组成。无线接入网即基站,通过无线连接将用户终端连接到移动网络;传输网用于连 接核心网与无线接入网,是负责承载数据传输的网络;核心网是
3、移动通信网的中枢,负责整个移动通信网络的管理和控制。 5G网络与4G网络相比,在无线接入网方面,将重塑网元功能、互联接口及组网结构;在核心网方面将趋向采用云化分布式部署架构, 核心网信令网元将主要在省干和大区中心机房部署,数据面网元根据不同业务性能差异拟采用分层部署方案,随着物联网(IOT)等垂直 行业的业务发展,5G控制平面也将呈现大区部署趋势。 5G网络组网结构网络组网结构 5G网络将重塑网元功能、互联接 口及组网结构 5G网络将趋向采用云化分布式部 署架构 无线接入网无线接入网 传输网传输网 核心网核心网 通过无线连接将用户终端通过无线连接将用户终端 连接到无线网络连接到无线网络 负责负
4、责整个移动通信网络的整个移动通信网络的 管理和控制管理和控制 用于连接无线接入网与核用于连接无线接入网与核 心网,负责承载数据传输心网,负责承载数据传输 1.1 5G概念概述-频谱 资料来源:电子发烧友 前瞻产业研究院整理 所谓“频谱”,是指特定类型的无线通信所在的射频范围。不同的无线技术使用不同的频谱,因此互不干扰。由于一项技术的频谱 是有限的,因此频谱空间存在大量竞争,并且人们也在不断开发和增强全新的、高效率的频谱使用方式。 5G频谱目前划分为两个频段:7GHz以下频段(FR1)和毫米波频段(FR2)。在7GHz以下的FR1频段,能够实现100MHz带宽;对 于FR2频段毫米波,则可实现4
5、00MHz的带宽。如果个体移动网络运营商拥有足够的频谱许可证,5G在FR2频段能够聚合达到800MHz的 带宽。 频带的带宽越多,接收数据的量越大、速度越快。带宽越多,下载大文件的用时越少。因此,移动网络运营商和监管机构正在尽一 切可能,重构、获取或共享频谱资源。 5G频谱频谱 7GHz以下频段 毫米波频段 FR1FR2 5G频谱频段频谱频段 5G 1.1 5G概念概述-5G建设意义 5G将拉动产业链上下游高速持久的增长,带动我国实体经济的转型。根据中国信息通信研究院发布数据,预计2020年5G将带动约 4840亿元的直接产出,2025年、2030年将分别增长至3.3万亿元和6.3万亿元,年均
6、复合增长率达到29%;在间接产出方面,2020年、 2025年、2030年5G将分别带动1.2万亿、6.3万亿和10.6万亿的间接经济产出,年均复合增长率达到24% 。 在拉动就业方面,2020年将直接为社会创造约54万个就业机会,主要来自于5G相关设备制造创造的就业机会;2025年,5G将提供 约350万个就业机会,主要来自于5G相关设备制造和电信运营环节创造的就业机会;2030年,5G将带动超过800万人就业,主要来自于 电信运营和互联网服务企业创造的就业机会。 资料来源:中国信息通信研究院 前瞻产业研究院整理 2020-2025年年5G带动经济产出和就业机会情况(单位:万亿元,万个)带动
7、经济产出和就业机会情况(单位:万亿元,万个) 0.5 3.3 6.3 1.2 6.3 10.6 54 350 800 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 0 2 4 6 8 10 12 2020年2025年2030年 直接经济产出(万亿元)间接经济产出(万亿元)就业机会(万个) 1.2 5G基站概念-传统基站 通信基站是移动通信网络的核心设备,是提供无线覆盖和信号收发的核心环节,能够实现有线通信网络与无线终端之间的无线信号 传输。在4G通信时代,基站通常由基带处理单元、射频单元和天馈单元组成。 基带处理单元包括主控板和基带板,主控板负责处理核心网和用户信
8、令数据,基带板负责数据编码调制;射频单元主要负责射频信 号的生成和提取,为了减少传输损耗,将射频单元与天线部署在一起的叫做射频拉远单元(RRU),一个基带处理单元可以管理多个射 频拉远单元;天馈单元负责信号的发送和接收,包含天线和馈线,天线主要负责向特定方向发送或接收电磁波,馈线负责连接射频单元 与天线。 资料来源:公开资料 前瞻产业研究院整理 传统传统基站构成示意图基站构成示意图 基站 基带处理单元射频单元天馈单元 馈线 BBU基带处理单元 RRU射频拉远单元天线 1.2 5G基站概念-5G基站 为了满足5G网络高功率、高频段和高速率的关键性能需要,5G基站和接入网较4G有了有大的变化: 采
9、用大规模阵列天线(Massive MIMO)技术,结合波束赋形,通过大量阵列天线同时收发数据,可以大幅度提升网络容量和用 户体验。 采用有源天线(AAU),将传统基站的天线与射频单元一体化集成为AAU,可以简化站点部署,降低馈线复杂度,减少传输损耗, 提升网络整体性能。 无线接入网采用CU/DU架构,将传统基站BBU拆解为CU(Centralized Unit)和DU(Distributed Unit),CU用来集中处理非实时 数据,DU负责分布处理实时数据,每个CU可以管理多个DU,CU和DU之间通过不同的组网方案可以适配不同的基站接入场景。 资料来源:公开资料 前瞻产业研究院整理 传统传统
10、基站与基站与5G基站构成差异基站构成差异 基带处理单元射频单元天馈单元 5G 4G 分布单元集中单元有源天线 前传 中传 前传 回传 回传 1.2 5G基站概念-部署密度 2G、3G、4G均是低频段信号传输,宏基站几乎能应付所有的信号覆盖。但由于5G工作在中高频段,宏基站所能覆盖的信号范围就 十分有限。因此为了保障信号的覆盖程度,5G基站的部署密度相较于4G基站将会有所增加。 资料来源:前瞻产业研究院整理 传统传统基站与基站与5G基站部署密度差异基站部署密度差异 5G 4G 1.2 5G基站概念-5G基站分类 资料来源:小基站无线网络规划与设计 前瞻产业研究院整理 5G基站分类情况基站分类情况
11、 5G基站主要分为宏基站和小基站。宏基站通常架设在铁塔上,体型大、承载用户数量多、覆盖面积广。 但由于5G高频段工作的原因,宏基站所能覆盖的信号范围有限,还需要大量的小基站协同宏基站进行连续覆盖和室内浅层覆盖。小 基站根据覆盖范围大小分为微基站、皮基站和飞基站。 5G基站 宏基站小基站 微基站 皮基站 飞基站 1.2 5G基站概念-5G基站上游供应链情况 5G基站上游的供应链环节主要包括宏基站、小基站以及配套设施。在宏基站中,最主要的组成部分为光模块、射频模块以及基站天 线;配套设施主要有电源设备、光纤、机房等。 资料来源:搬砖小组 前瞻产业研究院整理 5G基站上游供应链全景图基站上游供应链全
12、景图 宏基站 小基站 配套设施 基站天线 主设备 射频模块 光纤 电源设备 铁塔/机房 光组件 光器件 插芯 套筒 滤波器 功放 中国中国5G基站建设环境分析基站建设环境分析 2.1 中国5G基站建设政策环境 2.2 中国5G基站建设经济环境 2.3 中国5G基站建设社会环境 0202 2.1 中国5G基站建设政策环境-相关标准 资料来源: 3GPP 前瞻产业研究院整理 5G标准由3GPP研究制定。3GPP(Third Generation Partnership Project,第三代合作伙伴计划)是一个成立于1998年12月的标准 化组织,其目前的成员包括:美国电信产业方案联盟(ATIS)
13、、欧洲电信标准协会(ETSI)、日本无线工业及商贸联合会(ARIB)、日 本通信技术委员会(TTC)、中国通信标准化协会(CCSA)、韩国通信技术协会(TTA)、印度电信标准开发协会(TSDSI)。 5G标准是不断演进的,主要涵盖R15、R16、R17,其中R15主要面对eMBB场景,R16标准进一步满足uRLLC和mMTC场景,R17 将面向更广泛的行业应用。受新型冠状病毒肺炎疫情的影响,3GPP将5G协议R16、R17版本的发布推迟3个月。根据最新时间表,第三 阶段的Release 16规范将于2020年6月完成,R17则预计将推迟至2021年12月。 3GPP 5G标准制定进展标准制定进
14、展 201820192020E2021E Q1Q2Q3Q4Q1Q2Q3Q4Q1Q2Q3Q4Q1Q2Q3Q4 Release 15:5G 1.0 Release 16:5G 2.0 Release 17:5G 3.0 2.1 中国5G基站建设政策环境-相关标准 5G标准经过3GPP制定后,再经国际电信联盟ITU认可、颁布后,全球通信产业链各类厂商均需按照此标准进行设备生产、组网、终 端接入。因此,各成员都希望在5G标准中获批尽量多的核心专利数,这意味着未来更多的话语权和可获取的收益。5G标准制定既是全球 通信产业的合作,也是各国各厂商的博弈。 根据国际知名专利数据公司IPLytics发布的最新5
15、G行业专利报告,截至2020年1月1日,全球共21571个5G标准专利项声明中,华为 以3147件排名第一,超过第二名三星(2795 件)352件。 资料来源:IPLytics 前瞻产业研究院整理 截至截至2020年年1月月1日全球日全球5G标准专利声明排行(前十位)(单位:标准专利声明排行(前十位)(单位:件件) 721 747 870 1293 1494 2149 2300 2561 2795 3147 0500100015002000250030003500 NTT 夏普 英特尔 高通 爱立信 诺基亚 LG 中兴 三星 华为 2.1 中国5G基站建设政策环境-相关政策 资料来源: 前瞻产
16、业研究院整理 中国中国5G行业发展相关政策汇总(一)行业发展相关政策汇总(一) 从2017年政府工作报告首次提到“5G”,再到2019年5G应用从移动互联网走向工业互联网,进入商用元年,国家政策对5G的重视度 不断上升。2020年是5G发展的关键年份,中央政治局会议、国务院常务会议、中央政治局常务会等会议和相关文件多次强调“加快5G 商用步伐”,充分体现了5G基建对于拉动新基建和经济增长的重要性和紧迫性。 时间时间政策名称政策名称相关内容相关内容 2015.05中国制造2025 提出全面全面突破第五代移动通信(第五代移动通信(5G5G)技术)技术、核心路由交换技术、超高速大容量智能光传输技 术
17、、“未来网络”核心技术和体系架构等发展。 2016.07国家信息化发展战略纲要到2020年,第五代移动通信(第五代移动通信(5G5G)技术研发和标准取得突破性进展。 2016.12 “十三五”国家战略性新兴产业 发展规划 大力推进第五代移动通信技术(第五代移动通信技术(5G5G)联合研发、试验和预商用试点。优化国家频谱资源利用效率, 保障频谱资源供给。 2016.12“十三五”国家信息化规划 适时启动适时启动5G5G商用商用,支持企业发展面向移动互联网、物联网的5G创新应用,积极拓展5G业务应用领 域。 2017.01信息通信行业发展规划2016-2020支持 支持5G5G标准研究和技术试验,
18、推进标准研究和技术试验,推进5G5G频谱规划,启动频谱规划,启动5G5G商用商用。到“十三五”末,成为5G标淮和技术 的全球引领者之一。 2017.03政府工作报告加快第五代移动通信技术第五代移动通信技术研发和转化,做大做强虽产业集群。 2018.03政府工作报告提出加快制造强国建设,推动第五代移动通信第五代移动通信等产业的发展。 2018.07 扩大和升级信息消费三年行动 计划(2018-2020) 深入落实“宽带中国”战略,组织实施新一代信息基础设施建设工程,提出加快5G标准研究、技术 试验、推进5G规模组网建设及应用示范工程,确保启动确保启动5G5G商用商用。 2.1 中国5G基站建设政
19、策环境-相关政策 资料来源: 前瞻产业研究院整理 中国中国5G行业发展相关政策汇总(二)行业发展相关政策汇总(二) 时间时间政策名称政策名称相关内容相关内容 2018.10 完善促进消体制机制实施方案 (2018-2020 年) 加快推进第五代移动通信(第五代移动通信(5G5G)技术)技术商用,培育形成一批拥有较强实力的数字创新企业。 2019.05 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专项 行动的通知 指导各地做好5G5G基站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。 2019.06 推动重点
20、消费品更新升级畅通资 源循环利用实施方案(2019-2020 年) 加快推进5G手机商业应用 2019.11 “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,加强宣传引导和 经验推广 2019.12 长江三角洲区域一体化发展规 划纲要 到2025年,5G5G网络覆盖率达到网络覆盖率达到80%80%,基础设施互联互通基本实现。 2020.03中共中央政治局常务委员会加快5G5G网络网络、数据中心等新型基础设施建设进度。 2020.03 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5G5G网络等信息基础设施建设网络等
21、信息基础设施建设和商用步伐。 2020.03 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、支持加大基站站址资源支持加大基站站址资源、加强电力和频率保障、推进网络共享和异网漫游。 2.2 中国5G基站建设经济环境-数字经济快速发展 5G不等于简单的4G+1G。5G将成为社会信息流动的主动脉,产业转型升级的加速器,构建数字社会新基石。5G将进一步突破人和 人、人和物、物和物连接的时空限制,实现人、物、资金、信息四流集中汇聚,高效协同,不断创造以智能化为核心的新业态、新模式。 以5G为代表的新型信息技术与实体经济深度融合,将全面加速千行百业网络化、智能化、数字化转型,也将有效提
22、升全要素生产力。 根据中国信息通信研究院发布数据,2018年我国数字经济总量达到31.3万亿元,占GDP比重超过三分之一,达到34.8%;预计2019 年我国数字经济总体规模或接近36万亿元。 资料来源:中国信息通信研究院 前瞻产业研究院整理 2014-2019年中国数字经济发展规模情况(单位:万亿元,年中国数字经济发展规模情况(单位:万亿元,%) 16.2 18.6 22.6 27.2 31.3 35.9 14.8% 21.5% 20.4% 15.1% 14.7% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 0 5 10 15 20 25 30 35 40 2014年2015年2016年20
23、17年2018年 2019E 发展规模(万亿元)同比增长(%) 2.3 中国5G基站建设社会环境-移动互联网流量持续高速爆发 理论上而言,4G的下载速度为100M/bps,5G的下载速度则可以达到1G/bps。换句话说,下载一部以G为单位大小的高清电影,只 需几秒时间。4G已经助力设备联网传输,5G的高速率、低时延、大接入、广覆盖,将在更大基础上延续4G的长处,并带来更多优势。 根据中国互联网络信息中心(CNNIC)统计数据,2019年移动互联网接入流量高达1220.0亿GB,较2018年同比增长71.57%。移动 互联网流量增长迅速,新应用拓展需5G支持。 资料来源:CNNIC 前瞻产业研究
24、院整理 2013-2019年中国移动互联网接入流量情况(单位:亿年中国移动互联网接入流量情况(单位:亿GB) 12.7 20.6 41.9 93.8 245.9 711.1 1220.0 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 2013年2014年2015年2016年2017年2018年2019年 2.3 中国5G基站建设社会环境-5G手机出货量 根据中国信通院统计数据,自2019年8月以来,除2020年2月受到疫情的影响外,其余月份5G手机出货量不断增长。2020年4月,国 内市场5G手机出货量1638.2万部,占同期手机出货量的39.3%;2020年1-4月,国内
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- 2020 年中 基站 建设 行业 报告 前瞻 产业 研究院 202006
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