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通信技术的又一“里程碑”—— 55G时代到来!
发布日期:2023-10-22 作者: 产品中心

  刚刚过去的10月10日,迪拜举办的全球移动宽带论坛上,华为将5.5G带入大众视野。主题演讲二:面向 5G-A 持续演进,使能网络极致体验,释放可持续发展动能。本次大会上,华为轮值董事长胡厚崑与 GSMA(全球移动通信系统协会)总干事 MatsGranryd 围绕“5G 产业进程与发展”连线对话。

  5.5G顾名思义,就是 5G 和 6G 之间的过渡状态,由于移动通信技术迭代周期较长,每一代通信技术性能差异较大,为方便使用,业内需要对中间技术也进行命名。就像之前的2.5G、2.75G 和 3.9G,被称为GPRS、EDGE、LTE。这种“半代概念”的背后是 3GPP 组织对通信网络制式的定期迭代。

  移动通信技术每代发展的周期在10年左右。从2.5G到5.5G,每一个半代技术相比上一代在速率上都有约10倍的提升,每一次速率的跃变都直接推动了产业的升级。国际电信标准组织3GP每2年发布版本(版本)来推动移动通信技术演进研究,每一个整数代大约要经历5-6个Release才会最终成型。

  5.5G已经开启标准化的进程,将通过3GPP R18、R19、R20三个版本定义5.5G技术规范,持续丰富5.5G的技术内涵。5G标准的第一阶段是R15-R17,而5.5G作为5G标准的第二阶段对应的版本是R18-R20。等到R20结束后,6G将于2028-2030年左右登场。2021年4月,国际标准组织 3GPP正式确定5G-Advanced(5G-A/5.5G)为5G下一阶段演进官方名称,从Rel-18开始,这标志着全球5G发展进入5.5G新阶段。5.5G作为 5G 和 6G 之间的过渡和衔接,大概会持续5年以上。

  5.5G将实现下行万兆(10Gbps)、上行千兆(1Gbps)的峰值速率,以及毫秒级时延、低成本千亿物联。与2019年开始商用的5G相比,5.5G将带宽速度提升10倍、时延降低10倍、连接密度提升10倍,定位精度也从5G的亚米级提升至厘米级。

  资料来源:凤凰网《6G:无线G的eMBB(增强移动宽带)、uRLLC(高可靠超低时延)和mMTC(海量大连接物联网)三大特性,具备更高速率、更高可靠性和更低时延等特性,在智慧家庭场景下,能够支持4K乃至8K高分辨率视频播放和裸眼3D、XR等家庭应用。

  3.1. eMBB技术(增强移动宽带):这里运用了增强移动宽带,具备超高的传输数据速率,广覆盖下的移动性保证等。用户最直观的感受就是移动网速的改善。eMBB是面向个人消费市场的核心应用场景。3GP对5G的速率定义是下行峰值速率1Gbp以上,上行峰值速率500 Gbp以上,而5.5G的速率要求达到10Gbp下行速率和1Gbp上行速率,支持千亿联接的物联技术,并在智能化不停地改进革新,实现网络能力再升级。未来,6G将实现超宽速率,传输速率较5G再大幅度的提高10倍-100倍,峰值网速最高可达100 Gbp。

  主要包含了对网络时延以及可靠性有超常规需求的应用,典型业务主要分布于工厂、电力以及交通等垂直行业领域。而即使是单一的垂直行业,行业内不同的应用也具有不一样的网络需求。例如远程医疗手术、远程驾驶、车联网无人驾驶、工业自动化等需要低延时高可靠传输速率的领域提供技术保障。5G空口时延低至1ms(毫秒),为4G的五分之一,可靠性达99.999%。5.5G将延续毫秒级的时延支撑实时交互,并逐渐突破。未来在6G时代,低时延的通信预计将大多分布在在机器与机器之间,用以替代传统的有线传输,比如工业互联网的场景等,时延将降为0.1毫秒,是5G的十分之一甚至更低。

  典型应用包括智慧城市、智能家居等。这类应用对连接密度要求比较高,同时呈现行业多样性和差异化。在3GPP的技术文档中,5G对于传感器类的MTC要求100万连接数/平方公里。在6G时代,每人应该至少配有具备直接网络连接能力的1-2部手机、1部手表、若千个贴身的健康监测仪、两个置于鞋底的运动检测仪等,使得连接密度较5G上升了近10倍因此,6G的最大连接密度可达1亿连接数/平方公里。

  原有5G基站的基础设施及主设备等变化不大,主要是针对垂直应用的建设以及小基站的扩容将一直持续到2030年6G商用的到来。垂直应用的建设大多分布在在产业链的上游和产业链的下游通过芯片及元器件的改进来实现高频段的提升,通过下游配套软件升级以及应用场景的赋能来释放5.5G的潜能。从无线通信系统结构来看,最主要构成单元为天线单元(AAU)、射频单元(BRU)以及基带处理单元(BBU),它们也是无线通信中的关键组件,受益于5.5G上游的元器件技术突破以及硬件升级。

  Massive MIMO是提高5G通信系统容量和频谱利用率的关键技术。它导致了5G宏基站的天线通道数量大幅度的增加。在过去的2G/3G/4G时代,天线G时代,宏基站的通用配置是单面拥有64个通道的天线,通常每个基站需要设置三面这样的天线度的覆盖范围。天线规模的进一步扩展将提供具有极高空间分辨率和处理增益的空间波束,提高网络的多用户复用能力和干扰抑制能力,来提升频谱效率。5.5G需要10倍于5G的传输速率,对基站射频性能、数量提出更加高的要求。要实现10倍于5G的传输速率,超大带宽频谱和多天线技术是两大关键因素,相当于高速公路拓宽和增加车道。频谱换带宽后,由于6GHz的覆盖更差,一定要通过升级的天线GHz 频段,增加了空间传播损耗。为弥补损耗,需要比现在大规模天线阵列(MassiveMIMO)更强的超大规模天线阵列(ELAA)。

  射频,是频率介于300kHz-300GHz之间的,可以辐射到空间中的高频交流变化电磁波的简称。射频大多数都用在实现无线通讯的两个本质功能发送和接收,即将二进制信号转变为高频率无线电磁波信号并发送,以及接收无线电磁波信号并将其转化为二进制信号。

  5.5G是5G发展中的一个重要里程碑,不改变5G的网络架构,主要是通过射频部分的改进、软件升级以及A赋能,释放5.5G的潜能,适应对带宽、频效、能效等方面有不一样的要求的业务。目前5G拥有200MHZ频谱,为了拓宽频谱,5.5G需要从6GHz频段获得200-400MHz频谱,并从毫米波频段获得800MHZ频谱。5.5G作为6G的前身,依赖于卫星通信技术实现尽管5.5G未完全迭代完成,但5.5G是通过改变射频芯片来实现的。与过去从4G到5G的射频芯片升级改变接入不同频段以提高网速类似,5.5G到6G的迭代也需要接入不同的频率,这与卫星频率相关。

  在5G基站中,应用了Massive MIMO技术和有源天线技术,这使得单个天线个滤波器,而每个宏基站有三面天线G中ELAA的通道数量增加至192个,需要576个滤波器,因此对滤波器的需求也呈倍增趋势。

  研发方面,5.5G的发展对滤波器提出了更高的要求。5G的采用大规模天线技术导致射频通道数量增加,要求滤波器更小、更轻、更低成本。因此,传统金属腔体滤波器供应商正在加大研发力度,以适应通信技术的升级。在此趋势下,介质波导滤波器成为5G通信的一种成熟解决方案。它可以在一定程度上完成滤波器的小型化、轻量化和成本降低,因此微波介质陶瓷元器件在5G通信中得到普遍应用。

  公司是一家专注于移动通信系统中的基站天线、微波天线以及射频器件等设备的研发、生产和销售的公司,经过二十多年在基站天线领域的深耕和技术积累,现已成长为国内外通信天线的骨干企业,在通信天线自主知识产权核心技术产品研制、生产规模以及品质管控等方面处于国内外领头羊。企业具有完备的通信天线和射频器件产品线,开发出系列基站天线、基站用双工器、合路器、塔顶放大器、系列微波天线等产品,可满足目前国内外2G、3G、4G、5G等多网络制式的多样化产品需求,公司在移动通信天线领域处于行业第一梯队,具备较强的市场竞争力。

  公司较早涉足移动通信基站天线研发与生产,业务增量大多分布在在基站天线,预计随新天线产品的逐步量产业务获得增长。

  公司充分的利用军民产品在微波技术领域的高度协同,微波通信天线产品预计稳中有升,应用于基站天线的新一代无电缆技术方案有望带动公司天线产品的增长。微波通信天线:在微波/毫米波天线方面,公司从始至终保持一马当先的优势,发货量较去年同期稳中有升2023年上半年,公司完成了0.6m/1.2m/1.8m宽频系列天线的开发,可提升响应客户的真实需求的速度,更快地进行产品备料,提高生产效率和服务能力:完成了6WGHz+7WGHz、6WGHz+10GHz两个规格的大口径微波双频双极化系列天线开发,丰富了公司的产品系列,目前已获得客户首批订单。

  基站天线:针对行业现有基站天线设计的具体方案进行颠覆式研发,成功开发出新一代无电缆技术方案,逐步降低了基站天线成本并提升了产品的一致性和稳定能力,且能够规模化生产,具备充分的竞争优势,获得了行业和客户的高度认可,公司将此技术拓展应用至微基站天线、特殊场景天线、室分天线等其它产品系列上。随着特殊场景天线、室分天线、无源器件等多个新标段的中标,给未来的运营商市场业绩建立了基础:同时公司优化了基站天线的客户结构,利于提升公司基站天线.美格智能

  美格智能是一家以新一代信息技术为基础的物联网解决方案、智能终端及其精密组件的综合提供商。公司的主营业务为无线通信模组和以模组技术为核心的物联网解决方案业务。公司以4G/5G无线通信技术为核心,以万物互联的物联网行业为依托,围绕通信链接、安卓系统、A应用等核心技术能力,为全球客户提供各类型无线通信模组和以模组技术为核心的物联网解决方案。公司基本的产品包括无线通信模组(涵盖智能模组、算力模组、数传模组等》、物联网解决方案产品及有关技术开发服务。公司产品主要面向中高端市场,以4G制式起步,覆盖了NB-IoT、Cat-M、4G LTE、4G LTE-A、5GSub-6G、5G毫米波、Wifi6等各类型无线通信制式。

  (特别说明:文章中的数据和资料来自于公司财报、券商研报、行业报告、企业官网、等公开资料,本报告力求内容、观点客观公正,但不保证其准确性、完整性、及时性等。文章中的信息或观点不构成任何投资建议,投资人须对任何自主决定的投资行为负责,本人不对因使用本文内容所引发的直接或间接损失负任何责任。)