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2017年我国5G通信技术的发展历程及基站建设预测(图)


        5G是第五代通信技术,是第四代通信技术(4G)的延伸,5G的各项技术指标相比4G都要大幅提升。1G产生于1980年代,只支持语音通话,2G实现了短信服务,3G凭借其较高的传输速度使移动互联网成为现实,4G产生于2009年,根据IM下一Advanced的要求,4G在高速移动性的环境下要达到100Mbps的速率,在低速移动的环境中要达到1Gbps的速率,实现了移动宽带互联。而5G在4G的基础上,各项技术指标都要大幅度提升。其中,峰值传输速度达到20Gbps,延迟降低到1ms,连接密度达到100/kmz,移动性达到500km/h,流量密度达到10Mbps/mzo
图:通信技术的演进

        面对5G各种应用场景对于连接速度、延时、连接密度、覆盖程度和功耗的不同要求,5G需要部署在多个频段,因此需要使用频谱更宽裕且带宽更宽的毫米波波段(30GHz以上)进行通信。为了解决毫米波传输距离短的问题,传统的宏基站部署模式将会向宏基站一小基站一家庭基站相结合的多层次的超密组网模式改变,大规模天线技术(MassiveMIMO)通过大幅度增加基站与终端的天线数量来提高频谱效率,降低延时。
图:5G带来基站建设由宏基站向小基站转变
 
        由于毫米波的工作频率较高,5G新建通讯基站对高频电路板有着大量的需求。高频电路通常是指工作频率在1GBZ以上的电路,高频电路板的特性必须满足两个要求:1.介电常数必须小且稳定,通常是越小越好,高介电常数容易造成信号传输延迟。2.介质损耗必须小,这主要影响到信号传送的品质,介质损耗越小信号损耗也越小。这两点对高频PCB的制造工艺要求非常高,因此高频PCB的技术壁垒较高,利润率也远高于其他的传统PCB产品。

        参考观研天下发布《 2018-2023年中国第五代通信技术(5G)行业市场发展动向调查与投资方向评估分析报告

        毫米波发展推进千万数目级别的小基站建设。5G网络传输速率可20Gbps,是4G峰值的200倍,更高传输速度的实现需要更高的频段,但更高频段的电磁波覆盖范围更小,信号渗透力越弱,这就意味着运营商要部署更多的基站,相较于4G时代百万级别的基站数量,5G时代基站规模有望突破千万级别。未来几年通讯运营商的持续投入将带来市场需求持续增长。
图:近5年全球无线通信资本支出情况
 
        基站升级换代,5G为企业通讯板带来增长空间。随着5G商用的到来,通讯基站的大批量建设和升级换代将对企业通讯板有着海量的需求,对PCB有着海量升级替换需求。
图:2019~2023年5G基站建设预测
 

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