5.5G实现万兆体验、千亿联接及内生智能
　　5.5G在5G传统场景三角的基础上实现eMBB（增强移动宽带）/uRLLC（高可靠低延时通信）/mMTC（海量机器类通信）等能力不断增强，同时新增UCBC（上行超宽带）、RTBC（宽带实时交互）和HCS（通信感知融合）三大革命性能力。其中，超大带宽+ELAA是实现10Gbps的关键；上下行解耦持续创新，多频融合实现上行1Gbps；RedCap、NB-IoT、Passive IoT这三类技术支撑5.5G千亿联接。
　　5.5G拉动产业链受益，升级应用场景
　　5.5G需要10倍于5G的传输速率，对超大规模天线阵列提出更多需求。而增加天线数量导致对滤波器的需求大幅上升。同时，通过射频部分的改进、软件升级以及AI赋能，释放5.5G的潜能，适应对带宽、频效、能效等方面有不同要求的业务。5.5G直接拉动天线、滤波器、射频部件受益。5.5G下游应用场景不断升级，XRPro和元宇宙等实时的沉浸式交互应用依赖5.5G的高速率和毫秒级传输延时，具备超大带宽、超低时延和超大规模连接能力的5.5GC-V2X实现车路协同、智能驾驶，5.5G to B将从生产辅助进入工业生产核心环节实现万物智联。
　　给予5.5G行业投资评级：“推荐”
　　移动通信技术演进推动5.5G在5G传统场景升级三大能力拉动技术新需求，拉动产业链部件天线、射频、滤波器需求增长，我们给予5.5G行业“推荐”评级，建议关注通宇通讯、盛路通信、信科移动、美格智能。
　　风险提示
　　1、5.5G建设进度不及预期
　　2、技术更新迭代不及预期
　　3、相关产业链公司经营业绩不确定的风险

研究报告全文：证券研究报告行业深度报告55G重组联接共建智能世界底座55G行业深度报告投资评级推荐维持报告日期2023年10月10日分析师王海明SAC编号S1050523070003联系人何鹏程SAC编号S1050123080008投资要点55G实现万兆体验千亿联接及内生智能55G在5G传统场景三角的基础上实现eMBB增强移动宽带uRLLC高可靠低延时通信mMTC海量机器类通信等能力不断增强同时新增UCBC上行超宽带RTBC宽带实时交互和HCS通信感知融合三大革命性能力其中超大带宽ELAA是实现10Gbps的关键上下行解耦持续创新多频融合实现上行1GbpsRedCapNB-IoTPassiveIoT这三类技术支撑55G千亿联接55G拉动产业链受益升级应用场景55G需要10倍于5G的传输速率对超大规模天线阵列提出更多需求而增加天线数量导致对滤波器的需求大幅上升同时通过射频部分的改进软件升级以及AI赋能释放55G的潜能适应对带宽频效能效等方面有不同要求的业务55G直接拉动天线滤波器射频部件受益55G下游应用场景不断升级XRPro和元宇宙等实时的沉浸式交互应用依赖55G的高速率和毫秒级传输延时具备超大带宽超低时延和超大规模连接能力的55GC-V2X实现车路协同智能驾驶55GtoB将从生产辅助进入工业生产核心环节实现万物智联给予55G行业投资评级推荐移动通信技术演进推动55G在5G传统场景升级三大能力拉动技术新需求拉动产业链部件天线射频滤波器需求增长我们给予55G行业推荐评级建议关注通宇通讯盛路通信信科移动美格智能诚信专业稳健高效请阅读最后一页重要免责声明PAGE2155G升级六边形战士255G技术梳理目录3天线射频滤波器为直接受益部件CONTENTS4XR智能驾驶物联网应用场景广阔5推荐标的诚信专业稳健高效请阅读最后一页重要免责声明PAGE30155G升级六边形战士1155G作为5G和6G之间的过渡和衔接移动通信技术每代发展的周期大约为10年从25G到55G每一个半代技术相比上一代在速率上都有约10倍的提升每一次速率的跃变都直接推动了产业的升级国际电信标准组织3GPP每2年发布Release版本来推动移动通信技术演进研究每一个整数代大约要经历5-6个Release才会真正成型5G标准的第一阶段是R15-R17而55G作为5G标准的第二阶段对应的版本是R18-R20等到R20结束后6G将于2028-2030年左右登场55G作为5G和6G之间的过渡和衔接预计约持续5年以上周期图表1移动通信技术历史演进25G35G45GGPRSEDGEHSPAHSPACAIoT图表2从5G到6G1980s1990s2000s2010s2020s2030sXkbps-xxkbps384kbps-14Mbps150Mbps-1Gbps1Gbps-10Gbps1G2G3G4G5G5G移动互联网移动式无线宽带物联网IoT网络智能化通信感知一体化2030s1990s2000s2010s2020s万物深度智联1980s数字移动电话全球范围兼容移动宽带移动物联网模拟移动电话3GPP6GGSMWCDMALTE-A3GPP5G语音TACSIS-95TD-SCDMAWiMAX-A短信AMPSIS-136WiMAX语音网页NMTPDC语音短信视频语音短信网页物联网语音语音短信网页视频元宇宙短信网页视频物联网工业互联网车联网资料来源36氪研究院搜狐IT之家华鑫证券研究诚信专业稳健高效请阅读最后一页重要免责声明PAGE51255G呈现高速率低时延广连接超宽带实时交互高精度的演进特征华为提出了55G网络关键特征万兆体验千亿联接及内生智能在5G传统场景三角的基础上实现eMBB增强移动宽带uRLLC高可靠低延时通信mMTC海量机器类通信等能力不断增强同时新增UCBC上行超宽带RTBC宽带实时交互和HCS通信感知融合三大革命性能力图表355G六边形eMMB增强移动宽带以人为中心的应用场景集中表现为超高的传输数据速率广覆盖下的移动性保证等它最直观改善移动网速eMBB是面向个人消费市场的核心应用场景3GPP对5G的速率定义是下行峰值速率1Gbps以上上行峰值速率500Mbps以上而55G的速率要求达到10Gbps下行速率和1Gbps上行速率支持千亿联接的物联技术并在智能化不断创新实现网络能力再升级未来6G将实现超宽速率传输速率较5G再大幅提升10倍-100倍峰值网速最高可达100Gbps资料来源华为IT之家华鑫证券研究诚信专业稳健高效请阅读最后一页重要免责声明PAGE61255G呈现高速率低时延广连接超宽带实时交互高精度的演进特征uRLLC高可靠低延时通信主要包含了对网络时延以及可靠性有超常规需求的应用典型业务主要分布于工厂电力以及交通等垂直行业领域而即使是单一的垂直行业行业内不同的应用也具有不同的网络需求例如远程医疗手术远程驾驶车联网自动驾驶工业自动化等需要低延时高可靠传输速率的领域提供技术保障5G空口时延低至1ms毫秒为4G的五分之一可靠性达9999955G将延续毫秒级的时延支撑实时交互并逐渐突破未来在6G时代低时延的通信预计将主要集中在机器与机器之间用以替代传统的有线传输比如工业互联网的场景等时延将降为01毫秒是5G的十分之一甚至更低图表44G5G6G指标对比图mMTC海量机器类通信典型应用包括智慧城市智能家居等这类应用对连接密度要求较高同时呈现行业多样性和差异化在3GPP的技术文档中5G对于传感器类的MTC要求100万连接数平方公里在6G时代每人应该至少配有具备直接网络连接能力的1-2部手机1部手表若干个贴身的健康监测仪两个置于鞋底的运动检测仪等使得连接密度较5G上升了近10倍因此6G的最大连接密度可达1亿连接数平方公里资料来源C114华鑫证券研究诚信专业稳健高效请阅读最后一页重要免责声明PAGE71255G呈现高速率低时延广连接超宽带实时交互高精度的演进特征图表5智能工厂上行流量示意图图表6智能煤矿上行流量示意图UCBC上行超宽带面向消费者的4G5G网络下行比上行更重要但面对各行各业有些场景上行比下行更重要UCBC场景在5G能力基线实现上行带宽能力10倍提升满足企业生产制造等场景下机器视觉海量宽带物联等上传需求加速千行百业智能化升级RTBC宽带实时交互RTBC场景支持大带宽和低交互时延图表755G使能自动驾驶目标是在给定时延下和一定的可靠性要求下的带宽提升10倍打造人与虚拟世界交互时的沉浸式体验HCS通信感知融合支持通信和感知融合主要使能的是车联网和无人机两大场景支撑自动驾驶是关键需求通过将MassiveMIMO的波束扫描技术应用于感知领域使得HCS场景下既能够提供通信又能够提供感知如果延展到室内场景还可以提供厘米级的高精度低功耗室内定位服务资料来源迈向智能世界白皮书OfWeek华鑫证券研究诚信专业稳健高效请阅读最后一页重要免责声明PAGE80255G技术梳理21超大带宽ELAA是实现10Gbps的关键超大带宽ELAA是实现10Gbps的关键超大带宽频谱是基石5G频谱分为两个区域FR1和FR2FR就是FrequencyRange的意思即频率范围FR1的频率范围是450MHz到6GHz也叫Sub6G低于6GHzFR2的频率范围是24GHz到52GHz这段频谱的电磁波波长大部分都是毫米级别的因此也叫毫米波mmWaveFR1的优点是频率低绕射能力强覆盖效果好是当前5G的主用频谱FR1主要作为基础覆盖频段最大支持100Mbps的带宽其中低于3GHz的部分为Sub3G其余频段称为C-bandFR2的优点是超大带宽频谱干净干扰较小作为5G后续的扩展频率未来很多高速应用都会基于此段频谱实现5G高达20Gbps的峰值速率也是基于FR2的超大带宽因此55G的发展方向需要在网络鲁棒性方面进一步增强使得FR2在全球范围内得到更为广泛的部署图表10Sub6G和毫米波参数对比图表9FR1和FR2图表85G频谱概览毫米波参数Sub6GmmWave24250MHz-52600410MHz-MHz频率范围7125MHz52600MHz-71000MHz单载波最高支单载波最高支带宽持100MHz持400MHz15KHz3060KHzSCSKHz60KHz120KHz1050250250125时隙长度资料来源迈向智能世界白皮书RF技术社区CSDN华鑫证券研究msms诚信专业稳健高效请阅读最后一页重要免责声明PAGE1021超大带宽ELAA是实现10Gbps的关键为了解决55G走向高频段的覆盖挑战ELAA成为必选ELAA指的是基于超大孔径阵列ExtremelyLargeApertureArray技术分布式部署的大规模天线阵列MassiveMIMO工作原理是在无线通信基站中集成大量天线从而对不同方位形成独立的窄波束覆盖实现空间隔离大幅提高数据吞吐量ELAA可实现更高频段与C-Band覆盖能力相当让随时随地10Gbps成为可能当前华为使用ELAA的MetaAAU已经在30城市规模商用6GHz频段也已完成外场验证O2OO2I场景下均可实现与C-Band共覆盖而毫米波在实现10Gbps峰值体验的同时在5公里仍可实现Gbps以上的体验图表12ELAA-MM图表11MassiveMIMO示意图资料来源电子工程世界IT之家华鑫证券研究诚信专业稳健高效请阅读最后一页重要免责声明PAGE1122上下行解耦持续创新多频融合实现上行1Gbps上下行解耦持续创新多频融合实现上行1GbpsC-Band拥有大带宽是构建eMBB的黄金频段目前全球多数运营商已经将C-Band作为5G首选频段但是由于C-Band上均使用TDD5G基站下行功率200w远大于手机功率02w导致C-Band上下行覆盖不平衡上行覆盖受限成为55G部署覆盖范围的瓶颈同时随着大规模天线波束赋形CRS-Free等技术的引入下行干扰会减小进一步提升了下行覆盖的范围C-Band上下行覆盖差距将进一步加大目前业界主要的解决方案有两种一种是采用TDDFDD的上行载波聚合技术CA一种是将FDD低频的上行频段做补充的上下行解耦技术图表13C-Band上下行覆盖差距将进一步加大资料来源商业新知华鑫证券研究上下行解耦重新定义了新的频谱配对方式使下行数据在C-Band传输而上行数据在Sub-3G例如18GHz传输利用低频衰减慢覆盖好从而提升了上行覆盖行业数字化对上行的需求远大于下行上下行解耦可以根据需求灵活使用不同频段的上下行频谱对于超大上行需求一方面充分利用存量FDD频谱另一方面定义全上行频谱通过上下行解耦实现多频融合提供Gbps上行速率当前上下行解耦已在煤矿钢铁等多个场景商用满足百路高清回传全景远控等1Gbps上行速率需求诚信专业稳健高效请阅读最后一页重要免责声明PAGE1223RedCapNB-IoTPassiveIoT支撑55G千亿联接RedCapNB-IoTPassiveIoT这三类技术填补三大场景空白RedCapReducedCapability是一种5G轻量化技术图表14三类技术支撑55G千亿联接它可以降低5G终端芯片和模组的高昂成本降低设备复杂程度的同时具有最大带宽更窄调制阶数更低功耗更低等特点被业界称为精简版5G实现成本与性能的平衡十亿级百亿级数百亿级RedCap应用非常广泛包括智能可穿戴设备工业无线传RedCapNB-IoTPassive中速物联LPWA物IoT感器和视频监控三大业务场景预计到2030年全球联接数联无源物联将达到近百亿图表15RepCap的技术优势及使用场景低成本模组传输速率100-200元下行150Mbps上行50Mbps智能工厂多维网络能力智能穿戴智能车载千亿联接低功耗手表眼镜等车载娱乐行车设备维护故长达2周100ms9999记录仪等障预测等高精度定位资料来源慧智微迈向智能世界白皮书华鑫证券研究诚信专业稳健高效请阅读最后一页重要免责声明PAGE1323RedCapNB-IoTPassiveIoT支撑55G千亿联接NB-IoTNarrowBandInternetofThings是一种基于蜂窝的窄带物联网技术也是低功耗广域物联的最佳联接技术根据华为的数据所有物联网连接中大约60左右为低速数据对业务的要求是速率低覆盖广功耗低需要的是低功耗广域物联NB-IoT可以很好地承载这些低速数据的基础联接任务广泛应用于如智能表计智慧停车智慧路灯智慧农业白色家电等多个方面是智能时代下的基础联接技术之一2020年NB-IoT全球连接数超1亿根据华为的预测这一技术将在未来五年实现10亿级连接并持续保持增长趋势推动物联网设备实现爆发性成长现在有几种主流的低功耗广域物联技术包括NB-IoT图表16NB-IoT是低功耗及大规模组网场景优选方案LTE-MSigfox和LoraSigfox和LoRa的应用主要集中在超低端传感器领域对可靠性QoS要求都不高同时这两种技术都使用的是非授权频谱这对运营商而言是个巨大的缺陷NB-IoT和LTE-M都是基于无线蜂窝技术的NB-IoT相比LTE-M在成本和覆盖上有明显优势涵盖了超低端的物联网应用资料来源华为华鑫证券研究诚信专业稳健高效请阅读最后一页重要免责声明PAGE1423RedCapNB-IoTPassiveIoT支撑55G千亿联接PassiveIoT无源物联网是指连入网络的终端节点设备不接外部电源不带电池而是从环境中获取能量从而支撑起数据感知无线传输和分布式计算的物联网技术无源物联网主要是通过能量采集反向散射通信低功耗计算三方面技术来实现其中能量采集和反向散射通信是无源物联网方案实现的必选技术部分简单的方案主要是实现传感器数据直接上传不一定需要太多计算资源它拥有降低成本节能环保产品轻巧的优点凭借零功耗小体积等优势无源物联网可以在工业传感器智能交通智慧物流智能仓储智慧农业智慧城市能源领域等产业物联网领域以及智能穿戴智能家居医疗护理等消费物联网领域有广泛的应用前景图表17环境反向散射通信系统能量采集技术无源物联网系统并不意味着无需能量供给就能工作而是基于自供能的设计形成长期稳定的能量来源驱动传感器节点感知和通信自供能主要是通过环境能量采集技术来实现外界环境中存在着很多能量来源能量采集技术将其采集并转化为可供传感节点工作的能量也满足低碳经济的要求反向散射通信技术反向散射通信是利用射频信号反向散射原理设计出极低功耗的调制与传输技术从环境获取的能量可驱动感知节点数据传输和无线通信当前主流的低功耗物联网通信芯片的收发功耗都在数十毫瓦甚至数百毫瓦级别而环境能量采集获取能量仅有微瓦级无法驱动这些类型节点工作目前主流的方式采用反向散射通信技术资料来源36氪研究院华鑫证券研究诚信专业稳健高效请阅读最后一页重要免责声明PAGE1503天线射频滤波器为直接受益部件3155G产业链功率放大器PA上游芯片和元器件滤波器芯片及模组光器件及模块射频器件及模块传输介质天线单元AAU低噪声放大器光芯片光模块射频模块光纤光缆LNA无线通信系统射频单元RRU射频芯片有源无源光器件滤波器射频电缆开关基带芯片等波分复用器等PCB等天线等基带处理单元BBU双工器通宇通讯盛路通信新易盛博创科技武汉凡谷东山精密灿勤科技信科移动等调谐器中游主设备及网架结构传输设备网络规划服务网络设备图表19无线通信系统主要部件宏基站规划设计交换机微基站网络优化服务路由器55G带来的产业链升级主要集中在高频段为了配合55G在高频段拓展的趋势SDNNFV服务器以及在速率带宽等方面的升级要求高频段需要做硬件升级原有5G基站的基础中兴通讯烽火通信大唐电信新华三星网锐捷三维通信海格通信国脉科技等设施及主设备等变化不大主要是针对垂直应用的建设以及小基站的扩容将一直持续下游运营商及终端应用到2030年6G商用的到来垂直应用的建设主要集中在产业链的上游和产业链的下游网络运营终端设备应用场景运营商工业设备智慧城市通过芯片及元器件的改进来实现高频段的提升通过下游配套软件升级以及应用场景运营服务智能可穿戴设备VRAR智能手机等物联网等的赋能来释放55G的潜能从无线通信系统结构来看最主要构成单元为天线单元AAU射频单元中国移动中国电信中国联通鹏博士广和通紫光股份中海达华为美格智能等RRU以及基带处理单元BBU它们也是无线通信中的关键组件受益于图表1855G产业链55G上游的元器件技术突破以及硬件升级资料来源中商产业研究院亿配芯城中关村在线华鑫证券研究诚信专业稳健高效请阅读最后一页重要免责声明PAGE173255G升级天线规模新要求MassiveMIMO是提高5G通信系统容量和频谱利用率的关键技术它导致了5G宏基站的天线通道数量大幅增加在过去的2G3G4G时代天线通常具有248个端口而在5G时代宏基站的通用配置是单面拥有64个通道的天线通常每个基站需要设置三面这样的天线以实现360度的覆盖范围天线规模的进一步扩展将提供具有极高空间分辨率和处理增益的空间波束提高网络的多用户复用能力和干扰抑制能力从而提高频谱效率55G需要10倍于5G的传输速率对基站射频性能数量提出更高要求要实现10倍于5G的传输速率超大带宽频谱和多天线技术是两大关键因素相当于高速公路拓宽以及增加车道频谱换带宽后由于6GHz的覆盖更差需要通过升级的天线技术解决覆盖问题6GHz赫兹比26GHz频段增加了在空间传播损耗为弥补损耗需要比现在大规模天线阵列MassiveMIMO更强的超大规模天线阵列ELAA图表20天线阵列结构示意图需要更大规模天线图表21基于透镜的超大规模天线阵列系统资料来源超大规模天线技术研究报告华鑫证券研究诚信专业稳健高效请阅读最后一页重要免责声明PAGE183355G升级射频新要求射频是频率介于300kHz-300GHz之间的可以辐射到空间中的高频交流变化电磁波的简称射频主要用于实现无线通讯的两个本质功能发送和接收即将二进制信号转变为高频率无线电磁波信号并发送以及接收无线电磁波信号并将其转化为二进制信号55G是5G发展中的一个重要里程碑不改变5G的网络架构主要通过射频部分的改进软件升级以及AI赋能释放55G的潜能适应对带宽频效能效等方面有不同要求的业务目前5G拥有200MHz频谱为了拓宽频谱55G需要从6GHz频段获得200-400MHz频谱并从毫米波频段获得800MHz频谱55G作为6G的前身依赖于卫星通信技术实现尽管55G未完全迭代完成但55G是通过改变射频芯片来实现的与过去从4G到5G的射频芯片升级改变接入不同频段以提高网速类似55G到6G的迭代也需要接入不同的频率这与卫星频率相关图表22射频前端的简化架构图资料来源新浪网海格通信公告唯捷创芯招股书华鑫证券研究诚信专业稳健高效请阅读最后一页重要免责声明PAGE193455G拉动滤波器新需求需求方面5G和55G基站的增加天线数量导致对滤波器的需求大幅上升在5G基站中应用了MassiveMIMO技术和有源天线技术这使得单个天线需要64个滤波器而每个宏基站有三面天线因此需要总计192个滤波器而在55G中ELAA的通道数量增加至192个需要576个滤波器因此对滤波器的需求也呈倍增趋势研发方面55G的发展对滤波器提出了更高的要求5G的采用大规模天线技术导致射频通道数量增加要求滤波器更小更轻更低成本因此传统金属腔体滤波器供应商正在加大研发力度以适应通信技术的升级在此趋势下介质波导滤波器成为5G通信的一种成熟解决方案它能够实现滤波器的小型化轻量化和成本降低因此微波介质陶瓷元器件在5G通信中得到广泛应用图表23传统金属腔体滤波器转向陶瓷介质滤波器尺寸大分散化尺寸小集成化高损耗低损耗金属腔体滤波器陶瓷介质滤波器温度稳定性低温度稳定性高使用寿命短使用寿命长资料来源灿勤科技招股书灿勤科技2023中报华鑫证券研究诚信专业稳健高效请阅读最后一页重要免责声明PAGE20