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第二章 商业模式和技术发展2.1 产业链价值链图 新基建-5G产业链
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5G基站的选址建设,是保证5G商用信号覆盖的基础,所以,5G基站建设是5G产业布局的第一步。
从5G基站产业链来看,主要涉及上游规划设计、中游建设/运维以及下游应用三大环节。其中根据工信部《关于2019年推进电信基础设施共建共享的实施意见》,5G基站规划原则为:规划先行、需求引领、市场化合作。中游环节涉及产业较多,包括基站设备、小基站、光通信设备、网络工程建设、无线设备、传输设备以及网络优化与运维等。产业链下游端5G应用领域广泛,涉及物联网、智能装备、手机/移动终端等等。
从产业链来看,上游是基站和天线的元器件厂商,这些厂商负责生产芯片、射频、光模块、PCB等等,主设备厂商(华为、中兴、爱立信)把供货商的元器件组装起来成为基站和AAU。
中游主要涉及无线设备、基站设备、小基站、传输设备、光通信设备、网络工程建设以及网络优化与运维等七大板块,其中还包含一系列配套产品及网络支持。
下游就是运营商,运营商买了主设备厂商的设备,雇佣工程队(一般不是运营商自有人员),把基站安装在规划好的位置,后期运维主要是自有人员加外包维护人员。
2.2 商业模式(1)5G 基站引入大规模阵列天线
Massive MIMO,即大规模 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output,多输入多输出)技术,旨在通过更多的天线大幅提高网络容量和信号质量,原理上可类比高速公路拓展马路道数来提高车流量。
采用 Massive MIMO 的 5G 基站不但可以通过复用更多的无线信号流提升网络容量,还可通过波束赋形技术大幅提升网络覆盖能力。波束赋形技术通过调整天线增益空间分布,使信号能量在发送时更集中指向目标终端,以弥补信号发送后在空间传输的损耗,大幅提升网络覆盖能力。
相比较 4G 基站,采用支持大规模阵列天线技术的 AAU 是 5G 基站成本大幅增加的主要原因。
(2)2C模式
立足运营商流量基础,主打电信级稳定性和保障,探索流量 产品、流量 内容、流量 权益、流量 差异化服务等方面的商业模式支撑个人和家庭用户需求。
(3)2B2C模式
运营商提供优质服务,通过为行业合作伙伴提供切片、MEC(Mobile Edge Computing)等5G特色业务、“视频 ”等特色网络和业务能力,为个人和家庭用户提供行业特色的端到端产品和服务,推进垂直行业和大众市场的融合发展。
在垂直行业市场中运营商应立足网络管道模式,广泛赋能垂直行业合作伙伴,探讨集成模式、业务与平台运营模式,积极拓展上下游价值链。
2.3 技术发展基站是移动通信系统中最为关键的设备,随着移动通信技术的发展同时也发生着深刻的变化。 从第一代的模拟通信系统(AMPS/TACS)的应用,至今为止被第二代窄带数字移动通信系统(GSM/CDMA/PHS)所替代,大约经历了15 年左右,其间主要解决通话的需求。当今计算机通信技术的快速发展,小数据量的通信能力已经不能满足人们丰富的业务需求,窄带数字移动通信系统正逐步向第三代宽带数字移动通信系统演进。
图 4G网络建设流程
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(1) 5G无线接入网新技术驱动基站及射频系统技术变革
增强移动宽带(eMBB)、大规模机器类通信(mMTC)和低时延高可靠通信(uRLLC)等应用场景对5G网络的系统容量提出了极高的要求,而系统容量主要由频谱效率、基站数量和频谱带宽决定,与之对应的大规模天线(MassiveMIMO)技术、超密集组网技术和全频谱接入技术成为5G无线接入网领域的关键技术,进而确立了基站及射频系统产业链的技术发展方向,实现技术变革。
图 5G网络组网结构
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(2) 5G驱动滤波器的小型化和轻量化
5G时代,大规模天线(Massive MIMO)技术的普遍应用,使得单个天线通道数由4G时代的2-8通道,增长到64通道,通道数的大幅增加对射频系统小型化提出了更高的要求,否则将导致射频系统体积和重量暴涨;以传统的金属腔体滤波器实现多通道将会大幅增加铁塔负荷,也为基站的安装调试带来不便,因此对滤波器的材质和设计提出了小型化和轻量化的要求。
(3) 5G驱动射频系统和天线一体化
目前,4G基站主流的形态是“BBU RRU 天线”的形式,而5G基站采用的大规模天线(Massive MIMO)技术导致基站射频器件和天线数量及复杂程度大幅上升,通过滤波器与天线集成可以达到简化基站构成、节约空间和降低运营商维护成本等效果。因此,5G基站将“RRU 天线”的组合形式改进为有源天线单元(AAU)形式,主流形态为“BBU AAU”形式,
图 无线基站形态