5G之基站天线

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基站系统包括天线、射频、小微基站等部分,产业链环节主要涵盖基站天线、射频模块、小微基站与室内分布等。主要承接信号传递以及能力转换的过程,是整个5G系统最核心之一。

    基站基本情况 

    狭义移动通信基站设备主要包含三部分:基带处理单元(BBU)、射频处理单元(RRU)和天馈系统。BBU 完成基带信号的调制解调、协议处理和信道编解码等;RRU 将接收/发送往 BBU 的数字/模拟信号迚行数模转换、射频信号调制解调,并将射频模拟信号迚行功率放大/低噪声放大,幵传送至天馈系统。天馈系统包括天馈前端和室外的天线馈线和塔放等。

    基站天线的主要作用在信号収送过程中将调制后的射频电流转换为电磁波向预定区域辐射,在接收信号过程中将用户信息经调制后的电磁波接收转换为射频电流传输到主设备。

    射频处理单元和天馈前端主要由大量数模转换器(ADC、DAC)、功率放大器(PA)、合路器、隔离器、双工器、滤波器、耦合器、功分器、低噪声放大器(LNA)、移相器等射频器件组成。

    天馈前端将基站天线接入接口(ANT)以下的射频带通滤波器(RF BPF)和 LNA 等器件集成一体,完成収射信号在线性功放后的滤波、主集接收天线和分集接收天线接收到的信号的滤波、放大和功分,同时具有塔放告警、低噪放告警、收射天线驻波告警监控功能。随着网络结极演迚,传统的 BBU 与RRU 分离模式逐渐演变为射频模块与天线融合的一体化有源天线方案(AAU),既可以简化站点部署,又能减少系统馈线损耗。

      2019年启动5G规模建设,由于5G投资规模理论上由于高频、高密度,投资规模大超4G,预计在2021年达到投资峰值,预计资本开支峰值6099亿元。

    


       

  5G 在频谱效率、能源效率和成本效率的提升需求在十倍甚至百倍以上,关键技术加速催化。这对5G 网络覆盖能力提出了全面升级的要求。根据理论值计算,在越高的频谱上传播信号,信号损耗越高,所需要的基站数也需要越高。从连续覆盖角度来看,5G  的基站数量可能是 4G 的 的 1.5-2 倍,预计我国5G基站数量可以达到580万个。

      由于5G高网络容量和全频谱接入需求,天线射频模块集成、大规模天线技术(Massive MIMO)、小微基站和室内分布是基站系统演进的主要方向。

      小基站是一种从产品形态、发射功率、覆盖范围等方面,都相比传统宏基站小得多(一般质量在 2-10kg 之类)的基站设备,同时也可以看作是低功率的无线接入点,既可使用许可频率,也可融合 WIFI 使用非许可频率接入技术。小基站的功率一般在 50mw-5w,覆盖范围在10-200 米。相比之下,宏基站的覆盖范围可以达到数公里。

        根据 IHS 最新数据显示,2016 年,室内小型基站数量首次超过了室外小型基站数量。据 IHS预测,2016 年至 2021 年,全球小型基站市场将以 8.4%的 CAGR 增长,达到 22 亿美元。但是,尽管室外小型基站的出货量比室内小型基站的出货量要少得多,但由于每个单位的价格更高,室外小型基站市场规模依然将高过室内市场。与此同时,越来越多的运营商希望通过小型基站加大网络密度、填补覆盖无线信号盲区,尤其是城市地区。为了满足不断飙升的移动数据需求,5G 网络的无缝覆盖和深度覆盖或将更加依赖小型化基站的部署。

          基站天线

    基站天线的主要作用是基站设备与终端用户之间的信息能量转换器。基站天线性能的好坏,直接影响到移动通信的质量。

    基站产业链


        下游通信运营商是天线设备的最终客户拥有较强议价权,可直接采购也可通过设备商打包采购通信设备系统,其资本开支往往决定产业的发展进度 (公开招标)。

      根据 EJL Wireless Research 发布的市场研究报告《Global BTS Antenna Market Analysis and Forecast,2015-2019》,除美国康普和德国凯瑟琳以外,国内京信通信发货量达 17.3%,位居全球第一,华为、摩比和通宇的发货量份额分别为 14%、9%和7%。国内天线企业的总体产能较大,总体市场份额已超过全球 50%。但是普遍不具备较强的研发实力,在全球市场竞争力不足,市场份额也较为分散。国内目前主要有京信通信、通宇通讯、摩比发展、盛路通信等少数具备竞争力的企业。一级供应商包括中国京信通信,美国康普和德国凯瑟琳。

      基站天线投资比例在整个无线网络中仅占 2%左右,但是其对基站通信系统中网

  络指标的影响超过 5 成,因此,也一直在通信技术演进的过程中扮演着重要的

  角色。大规模 MIMO 在系统频谱效率、用户体验、传输可靠性的提升上提供了

  重要保证,同时能够支撑的网络容量是 8×8MIMO 天线的 10 倍以上,能够较好的满足未来的海量连接需求和几何级别的流量需求增长。

    一般而言,普通的基站需要配置 3 面天线,4G 基站则需要配置 2×2(即 2 根接收天线和 2 跟发射天线)面,未来随着 5G 落地,Massive MIMO 基站(128,256 根甚至更多天线)的大规模应用将促使基站天线数量增长(排除有源无源的差别后,单价相对会下降)

      

在移动通信系统升级之际,基础上游的基站天线需求有望倍增,相应市场会快
  速放大,如下所示,在 4G 建设起始的 2013-2014 年,国内天线市场规模迅速
  增长,而 5G 来临之际的 2020-2021 年,这一增长弹性将进一步放大。
        

5G 时期时期全球基站天线市场规模或达全球基站天线市场规模或达 7000 亿人民币亿人民币。根据上述数据,14~17 年的国内 4G 建设高峰期,总天线市场国模约 320 亿,对应新建的320 万左右的 4G 基站,约一个基站的天线价值量在 1 万左右(3 副天线)。同期海外市场规模约为 130 亿美元,对应 200 万左右 4G 基站。

        由于 4G 基站组网更密集且引入 2×2MIMO 技术,基站天线数目增加且价格上升,使得国内基站天线市场规模由 20 亿元增长至 56 亿元。有源化以及系统化的设计方案将使得基站天线的价格保持上升的趋势。同时,更为密集的组网以及 Massive MIMO 的引入会使得 5G 天线数目大幅上升。价格以及数量两个因素的叠加有望带动天线市场规模再上一个台阶。在不考虑小基站的情况下,运营商在天线领域的投资规模约为 200 亿元。因此,5G 天线的总体市场规模大概率会超过 200 亿元。

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fengye12018-12-27 22:12

文章东拼西凑,太乱

白鹭于飞2018-12-12 09:30

前面炒的垃圾股改跌了,真正能够兑现业绩的这一批票要涨

摩摩摩2018-12-12 09:24

该跌了

白鹭于飞2018-12-12 08:56

孟被假释了,虽然还是被监视,但是短期的影响应该是逐渐的落地了,5G的情绪该修复了 $中兴通讯(SZ000063)$ $通宇通讯(SZ002792)$ $盛路通信(SZ002446)$

白鹭于飞2018-12-10 10:55

$通宇通讯(SZ002792)$ $盛路通信(SZ002446)$ 天线的彪的很猛啊