2022年5G毫米波設(shè)備行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展前景分析

• 2022年6月30日 HaoChenChong來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 542 30
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毫米波指波長(zhǎng)為1～10毫米的電磁波稱(chēng)毫米波，它位于微波與遠(yuǎn)紅外波相交疊的波長(zhǎng)范圍，因而兼有兩種波譜的特點(diǎn)。毫米波的理論和技術(shù)分別是微波向高頻的延伸和光波向低頻的發(fā)展。2020年6月15日，中國(guó)工程院院士劉韻潔表示，南京網(wǎng)絡(luò)通訊與安全紫金山實(shí)驗(yàn)室已研制出CMOS毫米

2022年5G毫米波設(shè)備行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展前景分析

毫米波指波長(zhǎng)為1～10毫米的電磁波稱(chēng)毫米波，它位于微波與遠(yuǎn)紅外波相交疊的波長(zhǎng)范圍，因而兼有兩種波譜的特點(diǎn)。毫米波的理論和技術(shù)分別是微波向高頻的延伸和光波向低頻的發(fā)展。2020年6月15日，中國(guó)工程院院士劉韻潔表示，南京網(wǎng)絡(luò)通訊與安全紫金山實(shí)驗(yàn)室已研制出CMOS毫米波全集成4通道相控陣芯片。

毫米波頻率范圍為26.5～300GHz，帶寬高達(dá)273.5GHz。超過(guò)從直流到微波全部帶寬的10倍。即使考慮大氣吸收，在大氣中傳播時(shí)只能使用四個(gè)主要窗口，但這四個(gè)窗口的總帶寬也可達(dá)135GHz，為微波以下各波段帶寬之和的5倍。

毫米波通信應(yīng)用于軍事上是非常必要和有重大意義的, 是很有發(fā)展前途的通信手段，具有波束窄、數(shù)據(jù)率高、電波隱蔽、保密和抗干擾性能好、開(kāi)設(shè)迅速、使用方便靈活以及全天候工作的特點(diǎn)。

其他的毫米波技術(shù)應(yīng)用還包括腫瘤檢測(cè)的醫(yī)學(xué)成像，溫度測(cè)量，血液循環(huán)和水分、氧分測(cè)量。在過(guò)去的二十年里，這些應(yīng)用都被強(qiáng)烈地探索著，但是，大部分研究停止或放棄了，原因在于這些傳統(tǒng)的系統(tǒng)競(jìng)爭(zhēng)不過(guò)已經(jīng)存在的MRI或者X射線CAT掃描系統(tǒng)。由于波長(zhǎng)太長(zhǎng)，這些系統(tǒng)的精度很差。隨著硅技術(shù)允許大量的接收機(jī)陣列被低成本地實(shí)現(xiàn)在一塊小面積上，我們相信這些應(yīng)用會(huì)重新出現(xiàn)。而且隨著頻率被推到更高頻點(diǎn)，如100GHz以上，波長(zhǎng)變得更小，還將出現(xiàn)新的應(yīng)用領(lǐng)域。

發(fā)展毫米波器件一直是發(fā)展毫米波技術(shù)的先導(dǎo) ,研制寬帶、低噪聲、大功率 、高效率 、高可靠、長(zhǎng)壽命 、多功能的毫米波器件是該技術(shù)的關(guān)鍵 。

隨著千兆比特流(Gb/s)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈接通信、大容量的無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)、短距離高速無(wú)線個(gè)人局域網(wǎng)(WPAN)和車(chē)載雷達(dá)等高速率寬頻帶通信應(yīng)用的市場(chǎng)需求不斷擴(kuò)大，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)具有高集成度、高性能、低功耗和低成本的毫米波單片集成電路(MMIC)迫在眉睫。

根據(jù)中研普華研究院《2022-2027年中國(guó)5G毫米波設(shè)備行業(yè)現(xiàn)狀分析與發(fā)展預(yù)測(cè)報(bào)告》統(tǒng)計(jì)分析顯示：

1、 全球5G毫米波設(shè)備產(chǎn)能、產(chǎn)量、產(chǎn)能利用率及發(fā)展趨勢(shì)(2019-2027)

2022年6月17日消息(樂(lè)思)6月9日晚10點(diǎn)零4分，在匈牙利布達(dá)佩斯召開(kāi)的3GPPRAN第96次會(huì)議圓滿結(jié)束。在本次會(huì)議上，5GR17標(biāo)準(zhǔn)宣布凍結(jié)，標(biāo)志著5G第二個(gè)演進(jìn)版本(第三個(gè)版本)標(biāo)準(zhǔn)正式完成。這不僅意味著5G技術(shù)演進(jìn)第一階段的圓滿結(jié)束，而且也證明了移動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)具有強(qiáng)大韌性，并為下一步R18及未來(lái)版本演進(jìn)奠定了基礎(chǔ)。

作為一個(gè)關(guān)鍵里程碑，R17不僅為5G系統(tǒng)的多項(xiàng)基礎(chǔ)性技術(shù)帶來(lái)更多增強(qiáng)及擴(kuò)展特性，例如工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)增強(qiáng)、定位增強(qiáng)、V2X增強(qiáng)、終端節(jié)能、覆蓋增強(qiáng)、擴(kuò)展的直連通信功能、非地面通信等，還將毫米波頻段擴(kuò)展到了71GHz，毫米波頻段豐富的頻譜資源可以有效應(yīng)對(duì)未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)的高標(biāo)準(zhǔn)、差異化需求。隨著產(chǎn)業(yè)鏈的日益成熟，5G毫米波技術(shù)將加速發(fā)展，并帶動(dòng)更多的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，為5G應(yīng)用提供更加廣闊的發(fā)展空間。

從目前發(fā)展階段來(lái)看，包括我國(guó)在內(nèi)的全球運(yùn)營(yíng)商普遍部署的是基于5GR15版本的網(wǎng)絡(luò)。該版本主要面向eMBB大帶寬場(chǎng)景設(shè)計(jì)的，主要是圍繞著非硬實(shí)時(shí)、大帶寬業(yè)務(wù)開(kāi)展的。這就使得當(dāng)前的5G網(wǎng)絡(luò)在支持一些對(duì)于時(shí)延、可靠性等要求苛刻的垂直行業(yè)應(yīng)用時(shí)，多少顯得有些“力不從心”。所以，5G要想充分發(fā)揮賦能效應(yīng)，需要不斷向前演進(jìn)。

眾所周知，毫米波是5G的重要組成部分，性能已經(jīng)得到充分驗(yàn)證，商用網(wǎng)絡(luò)和終端部署持續(xù)擴(kuò)展。隨著通信連接數(shù)的增多和對(duì)流量需求的增大，向毫米波頻段擴(kuò)展是頻譜擴(kuò)展方面非常重要的趨勢(shì)，利用毫米波能夠推動(dòng)各類(lèi)環(huán)境下的多樣化連接體驗(yàn)，同時(shí)降低每比特成本。雖然低頻段的覆蓋比較好，但是大多數(shù)頻段資源都已經(jīng)被使用了，在低頻資源緊張的情況下，向更高頻段擴(kuò)展是一個(gè)必要趨勢(shì)。

Release17將頻譜從52.6GHz擴(kuò)展到了71GHz，同時(shí)Release 17還支持60GHz免許可頻段?？梢钥闯?，毫米波頻段的頻率資源十分豐富，可以配置極大的系統(tǒng)帶寬。目前國(guó)內(nèi)主流的基站設(shè)備廠家在毫米波頻段已經(jīng)可以通過(guò)載波聚合的方式(4個(gè)200MHz或者8個(gè)100MHz)實(shí)現(xiàn)總共800MHz的系統(tǒng)帶寬。再配合以先進(jìn)的信號(hào)處理技術(shù)，5G毫米波通信系統(tǒng)可以輕松實(shí)現(xiàn)Gbit/s數(shù)量級(jí)的峰值吞吐率。

2022年4月，中興通訊聯(lián)合泰國(guó)AIS、高通技術(shù)公司宣布完成全球首個(gè)基于sub6G和高頻26GHz毫米波的5G高低頻雙連接測(cè)試(NR-DC),實(shí)現(xiàn)了單個(gè)UE下行峰值速率8.5Gbps，上行峰值速率2.17Gbps。

縱觀全球，毫米波商用進(jìn)展加速。在底層芯片層面，高通新一代調(diào)制解調(diào)器與射頻系統(tǒng)驍龍X70可實(shí)現(xiàn)全球首個(gè)毫米波獨(dú)立組網(wǎng);MTK的首款毫米波芯片也剛剛問(wèn)世。從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備角度來(lái)看，多家主流設(shè)備廠商相繼完成了IMT-2020(5G)推進(jìn)組主導(dǎo)的技術(shù)試驗(yàn)，包括5G毫米波基站功能和外場(chǎng)性能測(cè)試等項(xiàng)目。在運(yùn)營(yíng)商層面，全球45個(gè)國(guó)家及地區(qū)的180家運(yùn)營(yíng)商正在投資5G毫米波。全球近200張毫米波網(wǎng)正在組建;除此之外，各國(guó)政府也給予毫米波極大的政策支持。

隨著5G毫米波解決方案的規(guī)模不斷擴(kuò)大以及市場(chǎng)的日益成熟，5G毫米波將實(shí)現(xiàn)更加廣泛的影響和效益。

目前毫米波全球商用已經(jīng)逐步展開(kāi)，各國(guó)相繼分配頻譜，展開(kāi)商用部署。在我國(guó)，隨著載波帶寬、幀結(jié)構(gòu)、功率限值等關(guān)鍵指標(biāo)的逐漸統(tǒng)一和明確以及頻譜的規(guī)劃的有序推進(jìn)，產(chǎn)業(yè)鏈從設(shè)備、終端到測(cè)試各個(gè)環(huán)節(jié)日趨成熟完善，毫米波商用指日可待。

GSMA數(shù)據(jù)顯示，2021年全球5G毫米波設(shè)備中，毫米波中繼器產(chǎn)品產(chǎn)量規(guī)模達(dá)48.6萬(wàn)套;毫米波小基站數(shù)量達(dá)418.6萬(wàn)座，毫米波CPE產(chǎn)量達(dá)460萬(wàn)臺(tái)。

圖表：2019-2027年全球5G毫米波設(shè)備產(chǎn)量情況(萬(wàn))

資料來(lái)源：GSMA、中研普華產(chǎn)業(yè)研究院整理

2、 全球5G毫米波設(shè)備產(chǎn)量、需求量及發(fā)展趨勢(shì)(2019-2027)

2022年1月16日消息，世界移動(dòng)通信系統(tǒng)協(xié)會(huì)(GSMA)推動(dòng)全球加速計(jì)劃，將加速發(fā)展5G毫米波技術(shù)發(fā)展，全球電信業(yè)者、芯片、設(shè)備廠商也在積極跟進(jìn)，成為推升5G成長(zhǎng)新動(dòng)力。

5G頻譜分為低于6GHz的Sub-6G，以及高于24GHz的毫米波(mmWave)，GSMA去年底成立全球加速計(jì)劃，號(hào)召電信業(yè)者中國(guó)聯(lián)通、NTT DoCoMo、澳洲電信、Verizon，芯片業(yè)者高通及設(shè)備商愛(ài)立信加入，要加速5G毫米波技術(shù)及應(yīng)用落地。毫米波更可望成為2022年MWC的重點(diǎn)技術(shù)。

GSMA預(yù)估，2020年至2034年5G毫米波頻譜釋出可望為全球GDP帶來(lái)5650億美元增長(zhǎng)。GSMA認(rèn)為，毫米波將成為5G技術(shù)發(fā)展重要一環(huán)，跟單獨(dú)使用Sub 6G的5G網(wǎng)路相比，使用Sub 6G結(jié)合毫米波網(wǎng)路有望節(jié)省35%成本，目前已擁有超過(guò)140種商用及計(jì)劃商用的設(shè)備支持5G毫米波。

圖表：2019-2027年全球5G毫米波設(shè)備需求及趨勢(shì)預(yù)測(cè)

資料來(lái)源：GSMA、中研普華產(chǎn)業(yè)研究院整理

想要了解更多5G毫米波設(shè)備行業(yè)詳細(xì)分析，請(qǐng)點(diǎn)擊查看中研普華研究院《2022-2027年中國(guó)5G毫米波設(shè)備行業(yè)現(xiàn)狀分析與發(fā)展預(yù)測(cè)報(bào)告》

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  2022-2027年中國(guó)5G毫米波設(shè)備行業(yè)現(xiàn)狀分析與發(fā)展預(yù)測(cè)報(bào)告

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