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【5.5G基站科普帖】
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目前的5G技术的主要商业模式还是集中在人与人之间的通信上，终端通信设备占5G技术使用场景的绝大部分，在物联网和智能化方向的使用还较少。可以说，5G目前最大的痛点在于无法解决其商业化规模化的应用点上。
事实上，5G处在通信技术从高频互联向智能化、互联化的过渡阶段，1Gbps的速度无法支持大批量的数据传递，5.5G处于5G技术向6G技术的过渡，极大改善了信息传递的速度及质量。
因此，5.5G的落地可以大幅改善5G的商用场景。
· 5.5G的历史使命：
一是把5G不足的地方修正、加强;二是根据行业的发展变化，给 6G的未来发展探索最新的方向。为了满足toC业务和toB行业应用对5G网络提出的 新需求，产业各方需要迈向5.5G持续创新， 实现eMBB/uRLLC/mMTC等能力不断增 强构筑“万兆体验、千亿联接、内生智能” 的无线网络。
5.5G的新增业务场景：
5.5G将面向三大应用场景，eMBB(增强移动宽带)、mMTC(海量物联)、URLLC(高可靠 低延时连接)。
包含：卫星通信、元宇宙（VR），自动化生产，数字智慧，自动驾驶等。
本文主要面向基站面。
在具体分析5G基站前，我们需要简单的了解一下基站。
一个基站站点包括了基站设备和配套设备。其中，基站设备包括基带单元、无线射频单元和天线；配套设备包括传输设备、电源、备用电池、空调、监控系统和铁塔（抱杆）等。
天线 ——接收和发射无线电磁波
射频收发芯片——变频、信道选择、放大
基带芯片——合成即将发射的基带信号，或对接收到的基带信号进行解码
天线调谐器——实现阻抗匹配，使天线效率最大化
天线开关——实现信号发射与接收的切换，不同信号间的切换
射频前端：
滤波器——保留特定频段内的信号，将特定频段外的信号滤除
功率放大器——实现发射通道的射频信号放大
低噪声放大器——实现接收通道的射频信号放大
通常4G和5G基站是共站的，即在原有的4G站点上叠加5G设备。由于叠加5G设备后，基站设备的功耗和传输容量增加，站点配套设备还需进行相应的升级扩容。
5.5G时代亦然，在原有的5G站点基础上进行升级即可。
在该特点的基础下，5G～5.5G时代应当优先关注5.5G相对于5G做出的升级环节。

5G～5.5G时代的主要基站市场变动：
整个建设周期约为2～4年（2024～2028）。
1. 天线系统（AAU）数量
MassiveMIMO(大规模天线技术)是5G通信提高系统容量和频谱利用率的一项关键技术。MassiveMIMO技术的应用使得5G宏基站天线通道数量大幅增加。而5.5G时代的超大规模天线（ELAA）是在大规模天线基础上的进一步演进。相较于5G基站，5.5G基站的超大规模天线数量提升至192通道以上，成倍数增长。
基于通道数和信号性能要求的改变，对PA （功率放大器）性能、独立射频通道数量、天线开关数、滤波器数量和PA开关数量等需求增加。
2. 高阶PCB
5.5G较5G的带宽进一步增加，在设备尺寸变化不大的前提下，需要通过增加PCB导通层数来提升数据转发处理能力。滤波器等元器件数量与天线 数量成正比，元器件数量的提升会进一步增加PCB面积。
相比于5G基站的16～20层，5.5G建设将进一步带动高速多层PCB(20-30层，核心设备高速PCB层数达40层以 上)需求提升。
3. 连接器和CPO及交换机
5.5G时代带来了全新的万兆下行时代，支持从百亿到千亿物联，对5G核心网的建设提出了全新的需求。
5G的光模块需求向来是5G承载的关键部分，分为前传、中传和回传三部分。目前主流的前传应用为25G和50G的光模块，而中回传则多用到100G光模块乃至200G。
而在5.5G时代，前传光模块将会向50/100G靠拢，而中回传光模块将会向200/400G演化全方位适配，全方位提升对中高端光模块的需求。而6G则会进一步演化至前传的100/200G，中回传则会演化至400/800G。
连接器包括光模块连接器和射频连接器（一种设计用于在兆赫范围内的无线电频率下工作的电连接器），其中射频连接器与AAU数量呈线性正比而光模块连接器则与光模块数量呈正比性能也需匹配光模块需求。
交换机作用于核心网与基站的交接，下行速度倍速上升对应的交换机也需要做出升级，与数据中心/算力中心的节点层式架构不同，基站交换机与基站数量呈现线性相关。
市场空间
以工业富联22年报为例，全球5V基础设施建设呈现稳步增长，但增速有所放缓，总体空间稳定在350亿美元附近，约合2000e人民币。截至目前，全球5G网络的渗透率只有10%左右，中美的渗透率均达到了30%（整体渗透率较高），欧洲仅有个别地区进行了5G基站的建设，整体渗透率非常低（全新的增长点）。
而5.5G时代的落地将全面提振5G基础设施市场的空间，据券商预测，到25年，5G基础设施的整体市场空间有望达到490e美元。
1. 射频天线（AAU）
基站射频由天馈系统和射频前端单元构成。天馈系统分为天线与馈线，而射频前端单元又分为PA、滤波器、合路器、连接器等射频元器件。天线、滤波器、PA是基站射频行业细分市场的三大核心产品，且这一趋势在未来仍将保持。我国的基站射频行业发展较为迅速，但在滤波器、PA等核心器件的高端环节仍与先进国家存在较大差距。
总体市场空间约为：23年世界整体市场空间约为，589/602/614亿元。
华为为目前的天线龙头企业，在天线市场上，华为已经成为市场的老大，三巨头华为、凯瑟琳、康普已经瓜分了市场65%的份额。
国产替代率近90%。
23-25年，我国新增5G基站天线的市场规模约92.4/73.5/58.8亿元。
全球新增5G基站天线的市场规模约为：146.24/149.88/150.37亿元。（山西证券）
若考虑单通天线的价值量不变。（5.5G的通道数约为5G的三倍以上）
至24年底，预期我国5G基站总数约为330万，总体渗透率达到40～50%，若5.5G升级的基站数达到5G基站总数的50%～70%以上，则总计可产生约690~990亿的市场空间。
滤波器：目前，主要的三类滤波器分别是金属同轴腔体滤波器、金属腔体+陶瓷介质谐振杆滤波器和陶瓷介质波导滤波器，后两者的原材料均涉及陶瓷介质。3G/4G时代以金属同轴腔体滤波器为主，而5G时代则以介质滤波器为主。与终端的声学滤波器相比技术壁垒较低，整体替代率 达到了50%以上。
23-25年，我国新增5G基站滤波器的市场规模约为：59.14//47.04/37.63亿元。
全球新增5G基站滤波器的市场规模约为：93.59/95.93/96.23亿元。
5.5G在50%～70%覆盖率的基础上，将产生450～630亿的市场空间。
基站射频PA模组：主流为GaN射频PA，GaAs功率放大器虽能满足高频通信需求，但输出功率比GaN HEMT低很多;宏基站端，GaN射频PA将有望取代硅基LDMOS工艺;小基站对于输出功率要求不高，GaAs器件工艺有望发挥其高频优势及成本优势。（区别于终端中用到的PA模组，技术要求较低。）整体替代率较高达50%以上
23-25年，我国新增5G基站射频PA的市场规模约为：45.23/38.15/29.41亿元。
5.5G在50%～70%覆盖率的基础上，将产生340～480亿的市场空间。
2. 基带（BBU）
通常而言一个BBU可以支持多个RRU，换言之基站做5G到5.5G的环节升级时，可以在原有基础上直接升级射频端口即可。
目前华为和中兴具备5G基站基带芯片的设计能力，且产品性能强劲。虽然面临国外其他产品的竞争，但可以满足国内运营商的需求。不过国内5G基站基带芯片的瓶颈主要在制造环节，华为与中兴的5G基站基带芯片均依赖于台积电的7nm制程。
没什么太大的意义。
3. PCB
高速高频PCB：相比于4G基站所需要的PCB应用包括天线、RRU（射频拉远单元）、BBU（基带处理单元）和机柜。5G基站为了减小信号的衰减，基站架构中将天线与RRU整合为AAU（ActiveAntennaUnit），AAU将采用高频高速板。
国产替代率整体偏高，达到50%。
5G宏基站单站PCB价值量有在12000元-16000元，同比4G宏基站单站价值量3000～5000元的水平显著提升，在5.5G时代单基站的5.5GAAU将进一步提升至32000～40000元。
以22-25年为例：22年我国新增基站数88.7万个，对应基站用PCB总价质量125亿人民币，23年预期新增基站数65万左右，对应PCB总价值91亿人民币。
5.5G在50%～70%覆盖率的基础上，将产生560～700亿的市场空间。
高阶高频覆铜板：高速背板PCB的基础材料，成本占比约35%～37%，对应的5.5G增量市场空间约为：200～250亿人民币。
国产替代率整体偏高，达到30%。
4. CPO
以23H1数据为例，电信市场光模块和数通市场光模块各占半壁江山，22年我国光模块市场空间总计约为480～500亿人民币。电信光模块总体市场空间约为200～240亿，大部分贡献源自于5G基站及其核心网的建设。5.5G时代，单站光模块的价值量将提升1.4～1.7倍左右。
替代率接近80%，光芯片替代率较低仅有10～20%。
5.5G在50%～70%覆盖率的基础上，将产生总计670～1000亿的市场空间。
5. 光/射频连接器
以2022为例，我国的单模光连接器市场空间约为27亿人民币，多模光连接器的市场空间约为41亿人民币，总计约为68亿左右。其中电信领域多用多模光连接器，总计市场规模约为23～27亿人民币
5.5G在50%～70%覆盖率的基础上，将对光连接器产生总计96～121亿的市场空间.
2023年中国射频同轴连接器市场规模预期约为83.69亿元，其中基站用约占30～40%，手机端约占50%。
55G大规模MIMO天线系统带来射频连接器的数量增加和产品升级。大规模MIMO有源天线设计重点是PCB板上的天线阵列和射频收发器子系统。每个天线阵列都由小型板对板射频连接器与对应的射频收发器相连。
5.5G在50%～70%覆盖率的基础上，将对射频连接器产生总计201～367亿的市场空间。
两者整体替代率较高均达到50%以上。
6. 交换机
2022年我国的交换机总体市场规模约为510.8亿，其中数字式移动通信交换机约为156.2亿元，基站交换机占比约为70%，而核心网交换机占比约为10%。5.5G时代主流的基站交换机将有100G/200G提升为200/400G。
整体替代率同样较高超过60%，但交换机芯片替代率较低仅有10%。
5.5G时代单机价值了量提升约为1.3～1.5，但由于交换机的宽频带，预期整体替换率将有所下降，
5.5G在50%～70%覆盖率的基础上，将对交换机产生总计232～388亿的市场空间。
总结一下，核心增量环节：
第一梯队：天线（基站射频用），滤波器，高频高速 PCB板，电信光模块。
第二梯队：基站射频PA模组（包含 LNA、射频开关、射频芯片、基站用双工器等。），交换机，连接器（包含光连接器和电连接器）。