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)2023

• 黃文玉 2023年6月5日 來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 1388 91
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5G毫米波技術(shù)是5G應(yīng)用中一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)技術(shù)，毫米波指的是一種特殊電磁波，波長(zhǎng)為1毫米到10毫米，波動(dòng)頻率為30GHz-300GHz。

一、5G毫米波設(shè)備行業(yè)概況

5G毫米波技術(shù)是5G應(yīng)用中一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)技術(shù)，毫米波指的是一種特殊電磁波，波長(zhǎng)為1毫米到10毫米，波動(dòng)頻率為30GHz-300GHz。相對(duì)于6GHz以下的頻段，毫米波具有大帶寬、低空口時(shí)延和靈活彈性空口配置等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，可滿足未來(lái)無(wú)線通信對(duì)系統(tǒng)容量、傳輸速率和差異化應(yīng)用等方面的需求。從頻率范圍來(lái)看，毫米波是指30 GHz到300 GHz之間的電磁波。毫米波是5G的重要組成部分，5G標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)定義了Sub-6 GHz(6 GHz以下頻段)和毫米波的設(shè)計(jì)。

毫米波指波長(zhǎng)為1～10毫米的電磁波稱毫米波，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。

二、5G毫米波設(shè)備行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

全球超過(guò)150家運(yùn)營(yíng)商正在投資毫米波技術(shù):意大利、日本、新加坡和美國(guó)已經(jīng)部署毫米波商用網(wǎng)絡(luò)，中國(guó)也于2020年啟動(dòng)了毫米波技術(shù)部署的相關(guān)準(zhǔn)備和測(cè)試工作。

毫米波的引入帶來(lái)了技術(shù)上的巨大突破。5G以前，在3GPP的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中從來(lái)都沒有使用過(guò)毫米波。從世界范圍看，Sub-6頻譜資源在大部分國(guó)家都非常緊缺，包括中國(guó)。因此，各國(guó)把目光投向更高頻的頻譜。通信資源就像管道送水一樣，管道越粗，流量越大。在Sub-6頻段只能用到100-200MHz的帶寬，但毫米波頻段可以用到800MHz的帶寬，等于獲得8倍以上的速度增強(qiáng)。

毫米波技術(shù)已經(jīng)在醫(yī)療領(lǐng)域進(jìn)行了實(shí)踐，在內(nèi)分泌科、骨科、泌尿科、疼痛科都有應(yīng)用。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，人體的每個(gè)健康細(xì)胞都有一定的振蕩頻率，而不健康的細(xì)胞包括癌細(xì)胞，則會(huì)呈現(xiàn)出其他的振蕩頻率，通過(guò)毫米波技術(shù)，可以使細(xì)胞的振蕩頻率趨于正常，從而達(dá)到治療疾病的目的。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《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》顯示：

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、開設(shè)迅速、使用方便靈活以及全天候工作的特點(diǎn)。

2021年12月20日消息，中興通訊近日第一家完成了5G毫米波基站全部功能和外場(chǎng)性能測(cè)試項(xiàng)目，同時(shí)第一家成功完成系統(tǒng)和第三方終端對(duì)接測(cè)試。日前，華為也完成了5G毫米波基站全部功能和外場(chǎng)性能測(cè)試項(xiàng)目，DDDSU幀結(jié)構(gòu)下單用戶下行峰值速率超過(guò)7Gbps。完成了低時(shí)延高可靠(URLLC)的技術(shù)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，在99.999%的可靠性水平下，實(shí)現(xiàn)了1ms的雙向端到端時(shí)延。

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。

三、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)

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)。

四、全球5G毫米波設(shè)備需求量及發(fā)展趨勢(shì)

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。

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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

  毫米波指波長(zhǎng)為1～10毫米的電磁波稱毫米波，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...

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