到 2035 年 5G 將拉動 12 萬億美元的經(jīng)濟(jì)活動

HIS 發(fā)布的報告《5G 經(jīng)濟(jì)：5G 技術(shù)將如何助力全球經(jīng)濟(jì)》預(yù)測，未來 5G 技術(shù)將給全球經(jīng)濟(jì)帶來 12 萬億美元的經(jīng)濟(jì)增長，而 2020-2035 年間 5G 技術(shù)帶來的全球 GDP 增長量相當(dāng)于一個印度的 GDP。到 2035 年，5G 價值鏈本身將創(chuàng)造 3.5 萬億美元經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出，同時創(chuàng)造 2200 萬個工作崗位，其中中國總產(chǎn)出 9840 億美元，就業(yè)機(jī)會 950 萬個，居全球首位。

5G 應(yīng)用場景

5G 關(guān)鍵技術(shù)

5G 新增高頻頻段

5G 新增頻段主要劃分為 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，國內(nèi) 5G 網(wǎng)絡(luò)的頻段主要是中國電信（3400MHz-3500MHz）和中國聯(lián)通（3500MHz-3600MHz）使用的 n78 頻段、中國移動使用的 n41（2515MHz-2675MHz）和 n79（4800MHz-4900MHz）頻段。除 n41 頻段靠近 4G 頻段外，n78、n79 頻段相對比 4G 頻段屬于更高的頻譜。

5G 具有更大的帶寬

4G 走向 5G 時另一個重大的變化是手機(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。

中國電信、中國聯(lián)通的 5G 頻段 n78 帶寬分別為 100MHz；中國移動 n79 頻段帶寬為 100MHz，n41 頻段帶寬高達(dá) 160MHz。

智能手機(jī)市場規(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)銷售額 4220 億美元（約合 3 萬億元人民幣），以出貨量 14 億部計算，智能手機(jī)平均售價達(dá)到 301 美元（約合 2000 元人民幣）。

愛立信數(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、性能過剩導(dǎo)致的換機(jī)周期拉長，手機(jī)市場急需新動力。5G 將有望刺激消費(fèi)者換機(jī)，為市場增長注入動力。

5G 全網(wǎng)通手機(jī)至少要新增 3 大頻段

根據(jù)市場調(diào)研機(jī)構(gòu) Strategy Analytics 近日發(fā)布的最新報告稱，全球 5G 手機(jī)需求 2020 年一季度大漲，其今年首季出貨量，超過去年的 1870 萬臺至 2410 萬臺。

2018 年 12 月中國三大運(yùn)營商獲得 n41、n78、n79 三個頻段；

工信部規(guī)定手機(jī)滿足攜號轉(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 個頻段，如 B1、B3、B5、B8、B38、B41 等，每個頻段都需要有 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、開關(guān)等，接收通路需要開關(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。簡化來看，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

新增一個頻段將會增加 2 顆 PA 的使用量，新增三個頻段大概增加 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 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 市場增長穩(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規(guī)模從 25.33 億美元增長至 31.05 億美元，年均復(fù)合增長率 2.95%；預(yù)計至 2023 年，市場規(guī)模將達(dá) 35.71 億美元。PA 市場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 市場將保持增長，但是 2G/3G PA 市場將會逐步衰退。

手機(jī)射頻 PA 模組市場有望超百億美元

由于射頻前端模塊化是大勢所趨，且射頻 PA 是主動元器件，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。

根據(jù) Yole Development 的統(tǒng)計與預(yù)測，2018 年射頻前端市場為 150 億美元，并將以 8％的年均復(fù)合增長率增長，到 2025 年有望達(dá)到 258 億美元。其中，功率放大器模組市場規(guī)模預(yù)計 104 億美元，接收模組預(yù)計 29 億美元，WiFi 連接模組預(yù)計 31 億美元，天線模組預(yù)計 13 億美元，分立濾波器及雙工器等預(yù)計 51 億美元，分立射頻低噪聲放大器及普通開關(guān)預(yù)計 17 億美元，天線調(diào)諧開關(guān)預(yù)計 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，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 2025 年全球?qū)⒂?650 萬個 5G 基站

中國基站建設(shè)數(shù)量全球領(lǐng)先

2019 年，全國凈增移動電話基站 174 萬個，總數(shù)達(dá) 841 萬個，其中 4G 基站總數(shù)達(dá)到 544 萬個。中國 4G 的基站數(shù)量占到全球 4G 基站數(shù)量的一半以上。

中國 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 個增至 170 個，基站會從 2019 年的 50 萬個增長到 150 萬個，全球 5G 用戶預(yù)計將會從 1000 多萬增至 2.5 億，而中國將占全球整個 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)《中國聯(lián)通 5G 基站設(shè)備技術(shù)白皮書》，對于 6GHz 以下頻段，AAU 設(shè)備主要包括 64T64R、32T32R、16T16R 三種類型，這三種類型設(shè)備主要區(qū)別在于設(shè)備收發(fā)通道數(shù)的差異。相對比 4G 基站采用 4T4R 方案，收發(fā)通道數(shù)大幅度增加，每一個收發(fā)通道對應(yīng)一個射頻單元，5G 宏基站單站射頻 PA 使用量對比 4G 基站有大幅度提升。

基站射頻市場未來幾年有望翻番

由于基站建設(shè)呈現(xiàn)一定的周期性，因此基站射頻市場也相應(yīng)的呈現(xiàn)一定的周期性。根據(jù)賽迪顧問的數(shù)據(jù)顯示，中國基站射頻市場規(guī)模有望從 2020 年的不到 50 億元增長到 2023 年的超過 110 億元，整體市場份額增長超過一倍，之后每年的市場份額將逐年下降。

5G 時代室內(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，具體包括千兆級移動寬帶數(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)制造自動化、緊急救援、自動駕駛、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)制造自動化、現(xiàn)代物流管理等主要發(fā)生在建筑物室內(nèi)場景。

2019 中國無線電大會上，中國鐵塔通信技術(shù)研究院無線技術(shù)總監(jiān)鄒勇發(fā)表演講表示，相比 4G 時代的 70%，5G 時代室內(nèi)流量占比高達(dá) 80%，包括語音、ARVR 等應(yīng)用，對網(wǎng)絡(luò)時延提出了更高要求。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)信號覆蓋是 5G 時代需要重點(diǎn)解決和發(fā)展的一個方向。

小基站預(yù)計將迎來發(fā)展時機(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)副主任韋樂平在 2019 中國光網(wǎng)絡(luò)研討會上的預(yù)測 2021 到 2027 年國內(nèi)將建設(shè)數(shù)千萬級 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，在無線局域網(wǎng)的范疇是指“無線相容性認(rèn)證”，實(shí)質(zhì)上是一種商業(yè)認(rèn)證，同時也是一種無線聯(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 兩個未授權(quán)頻段。Wi-Fi 標(biāo)準(zhǔn)由 IEEE 標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會制定。

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)今世界無處不在的技術(shù)，為數(shù)十億設(shè)備提供連接，也是越來越多的用戶上網(wǎng)接入的首選方式，并且有逐步取代有線接入的趨勢。

Wi-Fi 技術(shù)不斷發(fā)展以滿足更多需求

隨著視頻會議、無線互動 VR、移動教學(xué)等業(yè)務(wù)應(yīng)用越來越豐富，Wi-Fi 接入終端越來越多，IoT 的發(fā)展更是帶來了更多的移動終端接入無線網(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，低時延，更低功耗。于 2019 年 Q3 正式開啟認(rèn)證計劃。

802.11ax 設(shè)計之初就是為了適用于高密度無線接入和高容量無線業(yè)務(wù)，比如室外大型公共場所、高密場館、室內(nèi)高密無線辦公、電子教室等場景。根據(jù)預(yù)測，到 2020 年全球移動視頻流量將占移動數(shù)據(jù)流量的 50%以上，其中有 80%以上的移動流量將會通過 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 WLAN 市場季度追蹤報告》顯示，WLAN 市場整體規(guī)模仍處平穩(wěn)增長趨勢，其中 Wi-Fi 6 在去年第三季開始從一些主流廠商陸續(xù)登場，首次登場的 Wi-Fi 6 產(chǎn)品在去年第三季便有 470 萬美元的銷售規(guī)模。IDC 預(yù)計，今年 Wi-Fi 6 將在無線市場中大放異彩，僅在中國市場的規(guī)模就將接近 2 億美元。IDC 預(yù)測國內(nèi)到 2023 年 Wi-Fi 市場規(guī)模將超過 12 億美元，Wi-Fi 6 將在未來幾年快速滲透。