计算机行业深度报告：低空经济基础设施之【通信】

5G-A是面向深度应用的5G进阶版：2021年4月，国际标准化组织3GPP正式确定5G-Advanced（5G-A）为5G下一阶段演进官方名称，从Rel-18开始。这标志着全球5G发展进入新阶段。5G-A在连接速率、时延、连接能力和智能化水平等方面都有很大提升，主要面向六大应用场景：沉浸实时，智能上行、工业互联、通感一体、千亿物联和天地一体。我们预计5G-A首版标准协议R18将于2024年上半年冻结，2024年将成为5G-A商用元年。 试点落地，低空经济推动加速：工信部及各地政府近期出台多项政策推动5G-A标准落地，深圳、山东、辽宁、浙江等多地均已5G-A通感一体、无源物联等场景验证。运营商加速商用部署，中国移动规划2024年底5G-A覆盖超过300个城市，2025年进入5G-A规模发展期，争取到2026年底实现5G-A全量商用。5G-A是低空通信的重要方式，可以提供更大容量的数据存储，更彪悍的计算能力，为异地的更多地面人员提供服务（例如视频观看），并且可以接入更多无人机，并保证低时延。除通信外，5G-A提供厘米级定位精度可以协助导航，并且可以通过多基站协同，利用现有站址实现对空域更广范围的覆盖，实现低空监测。 低空发展提高覆盖要求，AAU相关厂商有望受益：根据产业调研，未来有望部署百万量级个5G-A基站，其中大约70%由5G基站改造。 5G/6G频段资源持续扩充，为了应对未来频谱频点的逐渐提升，5G-A基站需要引入更多通道来保证垂直或者水平覆盖范围足够宽，ELAA（超大规模天线阵列）技术是目前公认的5G技术演进方向之一，在低空应用尤为重要。对此，5G-A基站的核心升级部分为AAU（有源天线单元）。 5G-A平均通道数在5G的3倍以上，将带来AAU设备中天线振子、滤波器等需求快速提升。 投资建议和相关标的：低空经济发展对高带宽、低时延等提出更高要求，有望促进5G-A通感一体基站加速布局。5G-A基站建设已经成为各地低空基础设施试点中的重要组成部分，各大运营商已经开始加紧5G-A技术测试验证，未来相关频段资源有望进一步扩充。5G-A基站以改造升级为主，新建为辅，要求基站支持通道数成倍增加，AAU相关核心元器件厂商有望直接受益。建议关注：1）滤波器：灿勤科技、通宇通讯、大富科技、武汉凡谷等；2）天线振子：科创新源、硕贝德等。此外，随着5G-A覆盖面扩大，飞行器端通信相关零部件有望升级，建议关注通信模组相关厂商：广和通、美格智能等。 风险提示：政策推进不及预期，行业竞争加剧。 1.5G-A：面向深度应用的5G进阶版 1.1.5G-A是什么？ 5G-A是5G技术演进的下一阶段。随着5G大规模商用，全球业界开启了5G下一阶段演进技术研究和探索。2021年4月，国际标准化组织3GPP正式确定5G-Advanced（5G-A）为5G下一阶段演进官方名称，从Rel-18开始。这标志着全球5G发展进入新阶段。我们预计5G-A首版标准协议R18将于2024年上半年冻结，2024年将成为5G-A商用元年。 图1：3GPP的5G标准各版本发布时间表 5G-A在连接速率、时延、连接能力和智能化水平等方面都有很大提升。相比5G，5G-A下行峰值从1Gbps升级到10Gbps，上行峰值从0.1Gbps上升到1Gbps，连接密度从百万/km升级到千万/km，定位精度从亚米级上升到厘米级。 图2：5G-A网络能力关键指标 1.2.5G-A核心能力 5G-A主要面向六大应用场景：沉浸实时，智能上行、工业互联、通感一体、千亿物联和天地一体。5G时代的核心能力是eMBB（增强移动宽带，即更快的上网速度）、mMTC（海量连接物联网，即可以连接控制更多设备）、uRLLC（高可靠低时延，主要应用于工控和自动驾驶等）。 在5G的基础上，5G-A拓展了三大能力：UCBC（上行超宽带，如高清视频回传等）、RTBC（宽带实时交互，能力目标是在给定时延下带宽提升10倍，可以打造人与虚拟世界交互的沉浸式体验，支持XR等应用）、HCS（通信感知融合，支持低空监管、智慧交通等）。 图3：5G-A能力演进图 图4：5G-A应用场景 2.商用元年开启，低空经济推动加速落地 2.1.5G-A试点快速铺开 政策推动5G-A标准落地。2023年8月，工信部等四部门联合印发《新产业标准化领航工程实施方案（2023─2035年）》，提出要研制面向垂直行业的非地面网络、新型无源物联、通信感知一体化等5G演进（5G-A）技术标准。2023年10月，上海提出到2026年底要初步建成以5G-A和万兆光网为标志的全球双万兆城市。2023年12月，《深圳市支持低空经济高质量发展的若干措施》提出要同步推进5G-A应用示范。 多地开展5G-A试点应用。近期，中国移动联合中兴通讯在深圳共同完成了5G-A通感一体低空场景能力验证测试，本次测试以多个5G-A自发自收通感一体基站实现多站协同，成功验证了拉远探测、多目标复杂轨迹探测、多站协同下的无人机连续轨迹跟踪、低空安防的电子围栏入侵预警、美团外卖无人机航线感知等测试用例，基本覆盖了低空感知场景全业务。此外，山东、辽宁、浙江等多地均已5G-A通感一体、无源物联等场景验证。 图5：无人机最大拉远探测距离达人才公园满量程 运营商推进商用部署。中国移动将分三个阶段实现5G-A全覆盖，2024年底覆盖超过300个城市，2025年进入5G-A规模发展期，争取到2026年底实现5G-A全量商用。 根据中国移动规划，第一阶段是5G-A商用启动期，2024年底将实现5G-A终端种类超20款、5G-A终端销量超2000万、5G-A行业标杆100个。第二阶段是5G-A规模发展期，这一阶段主要实现通感一体&网络AI应用&无源物联&XR多媒体增强规模发展； 第三阶段是5G-A全量商用期，这一阶段主要是探索星地融合&绿色低碳。 2.2.低空经济推动5G-A加速 传统无人机通过Wi-Fi或蓝牙点对点通信，Wi-Fi或蓝牙的通讯距离非常有限。以Wi-Fi为例，通常只能控制在300~500米的视距范围以内（特定条件限制下，可以达到1公里以上）。 为了解决通信能力对无人机飞行范围的约束问题，无人机主要有以下几种通信方式： 1）借助地面基站通信。EVTOL与地面通信主要有三种目的：图传、数传和遥控。 借助5G/5G-A等地面基站，可以提供更大容量的数据存储，更彪悍的计算能力，为异地的更多地面人员提供服务（例如视频观看），并且可以接入更多无人机。 通过在基站附近设置边缘计算中心，无人机相关的数据可以在边缘计算中心完成计算，而不用送往更远的云计算中心，从而保证了低时延（服务于自动驾驶）。 此外，5G/5G-A支持的D2D（Device to Device）通信能力，可以让无人机与无人机之间实现直接通信，更好地服务于自动驾驶和机群协同。 图6：无人机借助地面基站通信方式 2）卫星通信。卫星通信是一种高速、长距离、强信号的无线通信方式，具有稳定性好、耐干扰等优点，适用于遥感、实时视频、灾难救援等应用场景。但缺点是价格昂贵。 3）地面自组无线电台直连。工信部为采用直连通信的无人机划分了专用的通信频段。2023年工信部印发《民用无人驾驶航空器无线电管理暂行办法》，要求通过直连通信方式实现遥控、遥测、信息传输功能的民用无人驾驶航空器通信系统无线电台，应当使用下列全部或部分频率：1430-1444MHz、2400-2476MHz、5725-5829MHz。其中，1430-1444MHz频段频率仅用于民用无人驾驶航空器遥测与信息传输下行链路；1430-1438MHz频段频率专用于警用无人驾驶航空器通信系统或警用直升机，1438-1444MHz频段频率用于其他单位和个人民用无人驾驶航空器通信系统。 除了通信之外，5G-A提供厘米级定位精度可以协助导航，并且可以通过多基站协同，利用现有站址实现对空域更广范围的覆盖，实现低空监测。 3.低空发展提高覆盖要求，AAU相关厂商有望受益 3.1.5G-A基站的市场空间 根据产业调研，未来有望部署共百万量级个5G-A基站，其中大约70%由5G基站改造。5G-A基站部署主要包括宏基站（主要覆盖范围200米以上）和微基站（覆盖范围50-200米），在一些室内公共场所或者企业环境，可能还需要部署皮基站和飞基站。 根据产业调研，按照未来部署100万个5G-A基站计算，仅5G-A宏基站和微基站的投入规模就有望接近700亿元。 表1：5G-A基站的投入规模测算5G-A基站 3.2.覆盖要求提升，AAU相关厂商有望受益 频段资源持续扩充。工业和信息化部令第62号公布新版《中华人民共和国无线电频率划分规定》，自2023年7月1日已经开始施行，在6GHz、26GHz、40GHz、70GHz等频段为IMT（国际移动通信）系统新增频率划分，为5G/6G系统频率使用提供规则地位，在全球率先将6GHz频段划分用于IMT系统，为5G/6G发展提供充足的中频段频率资源。我们预计未来相关频段资源有望持续扩充。 为了应对未来频谱频点的逐渐提升，5G-A基站需要引入更多通道来保证垂直或者水平覆盖范围足够宽，利于更多用户接入，同时，更多通道数具有更多的自由度，能实现更高的MU空分流数，从而增加小区容量。一方面，可以部署集中式ELAA-MM（Extremely Large ApertureArray Massive MIMO，超大规模天线阵列），即每个基站的天面部署更多的无源振子和更多的通道数。另一方面，还可以通过分布式ELAA-MM将超大规模的天线振子拆成多个分布式M-MIMO模块，来实现泛在万兆连续体验。 ELAA技术是目前公认的5G技术演进方向之一，在低空应用尤为重要。基于多用户波束成形的原理，在基站端布置几百根天线，对几十个目标接收机调制各自的波束，通过空间信号隔离，在同一频率资源上同时传输几十条信号。5G-A基站用于低空领域，对覆盖范围、信号强度、低时延等都提出了更高要求，因此ELAA技术对于低空应用尤为重要。 5G-A基站的核心升级部分为AAU。为了实现超大规模天线阵列部署，在5G基站基础上，5G-A基站主要升级AAU（Active Antenna Unit，有源天线单元）设备，DU（分布单元）/CU（集中单元）则以软件升级为主。 图7：5G基站基本组成 5G-A平均通道数在5G的3倍以上。5GMassive MIMOAAU一般采用192个天线振子，支持64路发射和接收信号，通常一个5G宏基站覆盖3个扇区。而5G-A基站将AAU设备从64通道提升到128通道，并且尤其在低空应用场景可能需要增加到5个扇区。单基站的平均通道数由5G的192通道升级到5G-A的640通道。 图8：M-MIMO天线振子排布图 天线振子、滤波器等需求将快速提升。5G-A对信号强度、覆盖范围等方面的更高要求，不仅会带来AAU设备中天线振子、滤波器、功率放大器（PA）等元器件的需求量提升，同时也会要求元器件本身的技术升级。我们认为其中天线振子、滤波器等厂商均有望核心受益。目前国产化能力较强的主要是天线振子和滤波器。 图9：AAU内部结构 天线振子是基站天线发射和接收高频振荡信号的关键部件，随着通信技术发展，对振子的质量及性能的要求越来越高，要求低介电损耗、耐高温、轻量化等特性。5G-A将进一步促进天线振子厂商的技术升级，例如使用塑料振子等高分子材料，以提升天线增益水平。我们预计5G-A基站新建和改造有望促进天线振子量价齐升。 目前天线振子的厂商主要包括科创新源、硕贝德等。 图10：天线振子图示 滤波器主要用于将特定频率范围内的信号通过,并抑制其他频率范围内的信号。 3G/4G时代，金属腔体滤波器是通讯市场主流。在5G时代，基站的高度集成化和小型化发展对于滤波器的尺寸、重量、功率和发热性能有更高的要求（4G RRU重量在13-20kg之间，5GAAU重量在38-47kg之间），行业中开始关注小型金属腔体滤波器、塑料滤波器和