5G基站建设市场分析:我国必将全面提速与发展--QYResearch
5G基站是5G网络的核心设备,提供无线覆盖,实现有线通信网络与无线终端之间的无线信号传输。基站的架构、形态直接影响5G网络如何部署。由于频率越高,信号传播过程中的衰减也越大,5G网络的基站密度将更高。
根据3GPP组织的规则,无线基站分为4类,分别是宏基站、微基站、皮基站和飞基站;微基站、皮基站和飞基站,通常合称小基站或小站。无线基站主要划分依据是功率和容量,其中:宏基站的功率在10W以上,可同时接入用户数视基站规模而定,一般在1000个以上;微基站功率为500mW-10W,同时接入用户数为128-512个;皮基站功率为100-500mW,同时接入用户数为64-128个;飞基站功率小于100mW,同时接入用户数8-16个。宏基站适用于广域覆盖,微基站偏向局域覆盖,皮基站相当于企业级WiFi,而飞基站则与家庭路由器相当。
当前,5G商用发展是各国聚焦的重点,而作为5G商用的基础,5G基站建设和部署更是重中之重。如今我国已在5G基站方面全球领先,5G探索与发展也占据优势。但我国不能过分乐观,因为对于我国5G基站来说,虽取得显著成就,却仍面临一定压力。尤其是来自基站建设、运维和推广三方面的压力,正阻碍和影响这5G商用的落地与普及。
其中在建设方面,电费是运营商们所面临的最大压力。中国铁塔曾透露,5G基站平均功耗是4G基站的3倍以上,一个5G基站年综合电费约2.3-3万元/年。照此计算,在120万基站情况下,运营商需付电费达200多亿,这将减少运营商建站热情。
而在运维方面,除了电费依然会影响5G基站维护与使用外,由于基站数量增多,维护起来也更加困难。众所周知,5G基站大多建设在人迹罕至、环境复杂的地方,为保障基站正常使用,需要人力进行逐一巡检,但随着基站数量增多,巡检难度也进一步加大。
此外在推广方面,现阶段民众对于5G基站的认知和接受度普遍偏低,甚至不少人对5G基站存在误解,认为其存在辐射影响健康,或者可能泄露隐私,而阻碍基站建设、拆除已有基站。这些无不导致了5G基站推广遇难,进而阻碍5G商用的落地发展。
5G基站是5G网络的核心设备,提供无线覆盖,实现有线通信网络与无线终端之间的无线信号传输。近年来,中国5G基站行业受到各级政府的高度重视和国家产业政策的重点支持。国家陆续出台了多项政策,鼓励5G基站行业发展与创新,《2022年政府工作报告》《贯彻落实碳达峰碳中和目标要求推动数据中心和5G等新型基础设施绿色高质量发展实施方案》等产业政策为5G基站行业的发展提供了明确、广阔的市场前景,为企业提供了良好的生产经营环境。
尤其是《贯彻落实碳达峰碳中和目标要求推动数据中心和5G等新型基础设施绿色高质量发展实施方案》提出,到2025年,数据中心和5G基本形成绿色集约的一体化运行格局。其中,5G基站能效提升20%以上,为5G基站发展指明了新的方向和发展目标。
据显示:5G基站建设组网多采用混合分层网络,这样就可以保证5G网络的易管理、可扩展、高可靠性,能够满足5G基站的高速数据传输业务。同时由于5G主要是实现数据业务传输,因此5G基站需要适应高楼大厦、河流湖泊、山区峡谷的复杂应用环境,为了保证5G基站建设的良好性和完整性,
一、5G基站建设的关键技术如下:
1、MR技术
MR是一种无线通信环境评估技术,其可以将采集到的信息发送给网络管理员,由网络管理员评判报告的价值,以便能够优化无线网络通信性能。MR技术应用包括覆盖评估、网络质量分析、越区覆盖分析、网络干扰分析、话务热点区域分析和载频隐性故障分析。MR可以渲染移动通信上下行信号强度,发现网络覆盖弱盲区,不但客观准确,还可以节省大量的时间、资源,能够及时发现网络覆盖问题,为网络覆盖优化提供进一步的依据。MR可以实现24小时×7天实时数据采集,完成上下行无线网络质量分析,反映全网通话质量的真实情况,提高全网通话后续数据支持。无线网络建设时,如果越区覆盖范围过大,将会干扰其他小区通信质量,MR可以直观地发现小区覆盖边界,判断是否存在越区覆盖,调整无线网络结构。话务热点区域分析可以实现话务密度、分布和资源利用率指标分析,实现关联性综合分析,制定容量站点、扩容站点的精确规划。
2、64QAM技术
64QAM能够合理的提升SINR,针对5G网络进行科学规划和设计,降低5G网络部署的复杂度,可以降低重叠覆盖引起的同频干扰及弱覆盖问题,在满足5G网络广覆盖的要求下,增加覆盖的深度,提升5G网络的综合覆盖率,从而实现热点区域连续覆盖、无缝覆盖,不仅能够让更多的用户接入到5G网络,同时还可以享受到高质量的通信服务。64QAM在5G网络通信中的应用分为两个步骤,分别是调制和解调。64QAM调制过程如下:64QAM能够将输入的6比特数据组成一个映射;多电平正交幅度调制生成一个64QAM中频信号;并串转换,将两路并行码流改变为一路串行码流,可以增加一倍速率,码流从2进制改变为8进制,接着可以输出调制而成的RF信号。64QAM解调过程如下:5G网络传输信号时,由于受到自然环境或载波自身限制,信号传输难免受到噪声干扰导致信号发生畸变,如果畸变很小则可以直接判断为0或1,如果畸变比较严重,无法直接判断信号,就可以采用硬判决和软判断方法,准确、快速的识别信号。
3、抗干扰技术
5G网络基站建设时需要部署大量的无线设备,这些无线设备的数量非常多,安装部署地点也非常复杂,彼此之间就会产生相互干扰问题,造成干扰的原因主要包括设备本身存在故障,5G网络运行时频道经常发射错误的信号,影响自身信号质量;5G网络设备安装与配置严重不规范,影响5G信号发射的灵敏度。5G网络干扰主要是指无线电干扰,这些干扰包括互调干扰、带外干扰。因此5G基站建设时,设计、施工人员需要从源头上解决信号存在干扰的问题,既可以保障信号的稳定性,也可以大大地提高控制管理效率。具体地,首先对基站无线电发射设备进行全电磁检测,将可能的将设备自身造成的干扰降到最低;其次是定期加强对发电设备的检查,一旦发现问题就及时进行处理,进而减少信号存在的干扰。
4、大规模MIMO技术
多入多出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)技术,亦称为多天线技术,通过在通信链路的收发两端设置多个天线而充分利用空间资源,能提供分集增益以提升系统的可靠性,提供复用增益以增加系统的频谱效率,提供阵列增益以提高系统的功率效率,近20年来一直是无线通信领域的主流技术之一。MIMO技术已被第三代合作伙伴计划(The 3rd Generation Partnership Project,3GPP)的LTE/LTE-Advanced与电气电子工程师协会(Institute of Electrical and Electronics Engineers,IEEE)的WiMAX等4G标准采纳。但是,现有4G系统基站配置天线数较少(一般不超过8),MIMO性能增益受到极大限制。针对传统MIMO技术的不足,美国贝尔实验室的Marzetta于2010年提出了大规模MIMO(Massive MIMO或Very Large MIMO)概念。在大规模MIMO系统中,基站配置数十至数百个天线,较传统MIMO系统天线数增加1~2个数量级;基站充分利用系统的空间自由度,在同一时频资源服务若干用户。
传统MIMO到大规模MIMO的演变是一个从量变到质变的过程。由于大规模MIMO的基站天线数和空分用户数较传统MIMO有数量级增加,两者在无线通信基本原理与具体方法上既有相同之处也存在较大差异。近几年,在大规模MIMO的基础理论、信道测量与建模、信道信息获取、无线传输、实验和测试等方面已取得了丰硕成果。大规模MIMO已通过了较为理想的实验室验证和更接近实际的外场测试,并获得了符合预期的巨大性能增益。今后,各研发机构还会进一步开展组网验证,为大规模MIMO未来在5G系统的商用奠定良好基础。
二、5G基站建设行业发展前景:
1、政策支持行业发展
数字经济时代,5G工业互联网成为经济发展的核心驱动力量,我国政策对5G产业给予高度重视。而针对未来5G服务的持续发展,工信部明确了“通信网络基础设施力争保持国际先进水平”、“数据与算力设施服务能力显著增强”、“融合基础设施建设实现突破”等多个目标,并力争继续扩大5G赋能效应,从普通终端用户到工业、医疗、教育、交通等多个行业的全数字化覆盖。
2、下游应用繁荣倒逼5G基站发展
随着5G的商业化应用,其大带宽、低时延和大连接等技术优势将会推动更多领域进行5G终端设备的定制化研发。在工业互联网、智慧城市、车联网等领域的应用场景中,物与物之间的沟通不断加强,因此会催生海量智能硬件帮助其实现万物互联的需求,5G终端产品将更加丰富,5G市场发展潜力巨大。
3、成本降低促进5G泛终端全面发展
运营商建设5G网络,面临巨大的能耗成本。但5G要和4G实现同样的覆盖,基站数量需要增加,与之相对应的能耗也增加了。伴随着5G如火如荼的建设,5G终端的品类及形态也在逐渐丰富,无人机、头戴式显示器、机器人、电视、USB上网卡/调制解调器/适配器和自动售货机等更多5G终端类型陆续出现。随着5G模组向通用化、模块化发展,5G泛终端必将全面提速与发展。
以上数据参考恒州博智出版的完整报告《2022-2028中国5G基站建设市场现状研究分析与发展前景预测报告》,我们为客户提供专业的市场调查报告、市场研究报告、可行性研究、IPO咨询、商业计划书等服务,尤其是化工和机械领域构筑了为客户解决统计局、海关、协会等官方单位无法统计到的细分产品数据,这也是在行业内始终处于不可动摇的专业优势的理由所在。