通信行业深度报告：技术升级产业变革，6G新看点时不我待

2023年11月08日 通信 技术升级产业变革，6G新看点时不我待 核心观点： 分析师 国 内 三 大 运 营 商2023H1 CAPEX合 计1,411.9亿 元 ， 预 计2023年 全 年CAPEX合 计3,591亿 元 ， 与 上 一 轮 所 呈 现 的CAPEX增 速 规 律 基 本 类 似 ， 结 合 我 们 将首 个 标 准 版 本 冻 结 与 基 站 建 设 增 速 峰 值 作 为“ 前-中-后 ”周 期 的 分 界 ，5G商用 正 逐 步 进 入 中 后 周 期 。目 前WRC-23将 正 式 讨 论6G频 谱 需 求 ，潜 在 的 候 选频 段 包 括 太 赫 兹 （100GHz-10THz）、 毫 米 波 （30GHz-100GHz）、6GHz等 ， 随着 频 谱 的 逐 步 确 定 ，6G逐 步 映 入 大 众 视 野 ， 其 新 应 用 场 景 和 功 能 正 在 最 终 完善 中 。 洪烨：0755-83479312：hongye_yj@chinastock.com.cn分析师登记编码：S0130523060002 ⚫6G六 大 应 用 场 景 ：5G增 强+广 域 覆 盖+感 智 算 一 体等 带 来新 机 遇。 2023M6ITU-R WP5D明 确6G六 大 应 用 场 景— —沉 浸 式 通 信 、 超 高 可 靠 低 时延 、海 量 通 信 、泛 在 连 接 、通 感 一 体 化 、通 智 算 一 体 化 ，其 中 前 三 项 是5G eMBB、uRLLC、mMTC三 大 应 用 场 景 的 扩 展 与 增 强 ，泛 在 连 接 重 在 解 决 当 前 无 覆 盖 或几 乎 无 覆 盖 地 域 的 通 信 问 题 ， 通 感 一 体 化 与 通 智 算 一 体 化 分 别 在 通 信 网 络 中新 增 感 知 与AI元 素 ，以 便 更 透 彻 地 连 接 数 字 世 界 与 物 理 世 界 ，相 比5G而 言 ，6G有 了 更 大 的 飞 跃 。 2023-11-08 ⚫6G前 沿 关 键 技 术 ： 空 口 演 进 呼 唤大 规 模 天 线 阵 列ELAA-MM等 新 变 革。 根 据 香 农 极 限 定 理 ，提 升 信 噪 比 进 而 提 升 信 道 容 量 是 最 为 可 行 的 方 式 。现 有 的典 型64个 射 频 通 道 、192个 天 线 振 子5G基 站 ， 其 水 平 方 向 包 含16个 射 频 通道 ，而 垂 直 方 向 仅 有4个 ，6G 256T256R将 增 强 立 体 覆 盖 。电 磁 超 材 料 提 升 天线 增 益 ，3D振 子 立 体 馈 电 顺 应 潮 流 ，GaN功 率 放 大 器 优 势 仍 存 ，InP迎 头 赶上 ，PCB层 数 更 进 一 步 ，CCL大 概 率 迈 向PTFE。光 通 信 上 ，为 提 速 节 能 降 本+高 度 集 成 ，硅 光/CPO/LPO大 势 所 趋 。铁 电 材 料RIS更 适 应6G高 频 环 境 ，室内 增 益 明 显 ， 或 在6G抢 先 应 用 开 来。 资料来源：中国银河证券研究院 ⚫投 资 建 议：基 于6G整 体 研 究 节 奏 ，6G的 关 注 度 逐 步 提 升 。 百 倍 速 率 、 容 量等 全 新 网 络 性 能 撬 动 六 大 应 用 场 景 ，6G超 大 规 模 天 线 阵 列ELAA-MM变64T64R为256T256R，再 度 重 构 基 站 产 业 链 ，天 线 、滤 波 器 、功 率 放 大 器 、PCB量 价 齐 升 ，全 双 工CCFD、智 能 超 表 面RIS、轨 道 角 动 量OAM、太 赫 兹 光 电 发射 等 技 术 进 一 步 增 加 器 件 用 量 、 精 细 化 材 料 考 量等。 相关研究 建 议 关 注 ：国 际 标 准 制 定参 与 者 中 兴 通 讯/信 科 移 动-U；基 站 天 线 及 天 线 振 子成 长 性 标 的通 宇 通 讯/飞 荣 达/三 维 通 信；陶 瓷 介 质 谐 振 滤 波 器灿 勤 科 技/武 汉 凡谷/大 富 科 技；硅 光/CPO/LPO积 极 布 局中 际 旭 创/新 易 盛/天 孚 通 信/博 创 科 技；卫 星 互 联 网 终 端+相 控 阵 芯 片上 海 瀚 讯/海 格 通 信/和 而 泰； 物 联 网 及 前 沿 应 用广 和 通/美 格 智 能/威 胜 信 息/映 翰 通 等。 ⚫风 险 提 示：6G研 发 不 及 预 期的 风 险；6G技 术 路 线 变 更的 风 险；6G建 设 不 及预 期的 风 险；6G商 业 推 广 缓 慢的 风 险； 相 关 行 业 竞 争 加 剧的风 险等。 目录 1.15G发展现状：国内基站与用户规模超全球半数...............................................................................................................31.26G锋芒初露：WRC-23将讨论频谱需求，各国竞争明显...............................................................................................5 2.16G应用场景一：沉浸式通信（eMBB+）............................................................................................................................82.26G应用场景二：超高可靠低时延（uRLLC+）..................................................................................................................92.36G应用场景三：海量通信（mMTC+）.............................................................................................................................122.46G应用场景四：泛在连接...................................................................................................................................................132.56G应用场景五：通感一体化..............................................................................................................................................152.66G应用场景六：通智算一体化..........................................................................................................................................16 三、6G前沿关键技术：空口演进呼唤超大规模天线阵列ELAA-MM，铁电材料RIS或有突破......................................17 3.1空口演进技术之超大规模天线阵列（ELAA-MM）........................................................................................................173.2空口演进技术之同时同频全双工（CCFD）.....................................................................................................................193.3创新技术之可重构智能超表面（RIS）.............................................................................................................................203.4创新技术之轨道角动量（OAM）.......................................................................................................................................213.5新型频谱技术之太赫兹光电发射........................................................................................................................................21 一、5G商用进入中后周期，6G逐步进入大众视野 6G可开 启 万 物 智 联 时 代 。20世 纪 初 ，意 大 利 无 线 电 工 程 师 马 可 尼 将 无 线 信 号 传 至 大 西 洋 彼 岸 ，人类 的 移 动 通 信 之 路 正 式 启 航 。自1984年 基 于 模 拟 蜂 窝 技 术 的1G制 式 起 ，按 国 际 电 信 联 盟（ITU）确 立标 准 的 时 间 划 分 ， 移 动 通 信 以 平 均 每 十 年 一 个 周 期 的 速 度 向 前 演 进 ， 分 别 经 历1G语 言 时 代 、2G短 信时 代 、3G图 片 时 代 、4G移 动 互 联 网 时 代 ，以 及 当 下 正 置 身 于 其 中 的5G万 物 互 联 时 代 ，未 来 随 着 感 知与AI技 术 自 发 射/接 收 设 备 向 网 联 设 备 扩 展 ，6G可 能 开 启 万 物 智 联 时 代 。 若 将 愿 景&技 术 标 准 与 商 用部 署 节 奏 结 合 来 看 ， 每 一 代 的 用 时 缩 短 趋 势 明 显 。 资料来源：《下一代超连接体验》，Wind，中国银河证券研究院 资料来源：赛迪智库，Wind，中国银河证券研究院 1.15G发展现状：国内基站与用户规模超全球半数 全 球5G网 络 稳 步 发 展 ， 截 至2023Q2全 球 有104个 国 家 和 地 区 的259家 通 信 运 营 商 推 出 了 基 于3GPP标 准 的 商 用5G网 络 ，预 计 到2023年 末 将 增 加 至290家 ，其 中 已 有42家 通 信 运 营 商 宣 布 采 用5GSA组 网 。从 地 区 分 布 看 ，欧 洲 数 量 最 多 ，共 有38个 国 家 和 地 区 的109家 通 信 运 营 商 商 用5G，网 络 数量 占 比42%，亚 太 地 区 其 次 ，共 有25个 国 家 和 地 区 的65家 通 信 运 营 商 商 用5G，网 络 数 量 占 比25.1%。截 至2023Q2全 球5G基 站 部 署 总 量 超448万 站 ， 其 中 国 内 达293.7万 站 （ 占 比65.6%）、 北 美 约32万站 （7.1%）、 欧 洲 约30万 站 （6.7%）、 韩 国 约21万 站 （4.7%）