（原标题：中金：通信技术10年展望系列——迈向5G-A）
中金研究
摘要
风险
Text
正文
5G-A为承上启下关键阶段，形成六大愿景
5G-A为5G向6G发展的关键阶段，2024年迎来标准冻结
移动通信以十年一代的周期进行代际更迭，约两年发布一版的技术标准推动无线通信技术持续完善。根据全球移动通信1G~5G迭代历史规律，移动通信网络制式每十年左右升级一代，期间会根据实际业务需求、网络痛点和未来业务预期持续升级；例如2G时期支持数据业务的GPRS，3G时期实现传输速率大幅提升的HSPA+，以及4G的LTE-A等。
5G-A是5G网络的重要升级，为6G技术方向探路。5G-Advanced（简称5G-A或5.5G）是现有5G的进一步增强，根据IMT-2020(5G)推进组[1]，与5G基础版本相比，5G-A有望使上下行速率提升10倍、连接密度提升10倍、时延进一步降低，并将定位精度提升至厘米级。同时，根据IMT-2030(6G)推进组[2]，6G移动通信网络将有望实现几十Gbps的用户体验速率、100个/m2的连接密度、亚毫秒级空口时延与厘米级感知定位精度。我们认为，5G-A作为承上启下的过渡阶段，是面向6G性能愿景所做的先行探索，在加速各行业数字化转型的同时，有望为6G技术的未来演进探明方向。
图表1：5G/5G-A/6G关键性能指标对比
5G-A将以R18作为演进起点，有望于2024年下半年迎来产业化落地。2020年11月，华为公司常务董事汪涛在全球移动宽带论坛上率先提出“5.5G”概念与愿景[3]；2021年4月，3GPP正式将5G-Advanced（5G-A）确定为5G下一阶段演进的官方名称[4]，并计划通过R18、R19、R20三个Release定义5G-A的具体技术规范；2021年12月，5G-A首版技术标准R18正式立项，标志5G-A技术研究与标准化进入实际性阶段[5]。根据3GPP规划[6]，R18预计于1Q24完成功能冻结，并于2Q24发布ASN.1及OpenAPI，作为厂商的开发指导。我们认为，5G-A将以R18作为演进起点，有望于2024年下半年迎来产化落地。
5G-A现已形成六大能力愿景，有望赋能新的应用场景
在产业界的共同定义下，目前5G-A已经形成了包括下行万兆、上行千兆、毫秒级时延、千亿联接、通信感知一体化、内生智能等能力愿景[7]。
下行万兆：根据华为官网，5G-A有望实现万兆下行速率[8]；即在5G基础版本约1Gbps下行速率的基础上，提升近10倍至10Gbps。在实现路径上，根据IMT-2020（5G）推进组，更高效地使用频域频谱资源与空域天线资源是关键[9]，其中，在国内运营商普遍使用的Sub-6GHz频段外，6GHz及毫米波频段存在大量的频谱资源可拓展使用。我们认为，下行万兆的通信能力有望赋能以XR全景视频/云XR/XR多人实时通信/多模态XR等为代表的宽带实时交互场景。
毫秒级时延：5G-A有望实现更可靠的低时延网络。根据IMT-2020(5G)推进组[11]，当前5GToB商用能力为端到端时延20ms@99.99%（即时延满足20ms的比例大于99.99%），尚不足以满足电力差动保护、配电自动化等工业场景需求；5G-A则有望实现4ms@99.9999%的确定性低时延能力，拓展工业互联网中对可靠性及低时延要求较高的应用场景。
千亿联接：我们认为，RedCap、无源物联等技术有望赋能低成本物联，助力5G-A时代实现千亿联接。其中，3GPP在R17定义了RedCap技术，并于2022年实现标准冻结[12]；在R18阶段，3GPP规划进一步优化RedCap的终端复杂度及成本。同时，5G-A或将在覆盖/传感/连续组网等方面拓展无源物联网技术应用。
内生智能：日益复杂的网络架构使得传统人工干预决策已难以适应网络的部署、运维等工作，5G-A明确提出“内生智能”的愿景，即网络将具备实时感知/建模预测/多维决策的能力，通过网络智优实现资源按需配置，通过运维智简实现站点自规划/自开通/自排障。
在通信能力提升的前提下，5G-A赋能的场景也有望进一步拓展。2020年华为提出了5.5G“场景六边形”能力愿景[14]，即在5G基础版本eMBB（增强移动宽带）、uRLLC（高可靠低时延通信）、mMTC（海量机器类通信）三大标准场景的基础上，进一步拓展RTBC（宽带实时交互）、UCBC（上行超宽带）、HCS（通信感知融合）三大新场景，赋能XR（拓展现实）、全息通信、高清视频回传、机器视觉、V2X（车联网）与低空无人机监管等前沿应用。我们认为，5G-A网络能力的大幅提升将进一步完善通信基础设施，有望推动下游数字经济新业态的创新与发展。
向更高频段延伸是5G-A实现下行万兆的重要演进方向
5G-A性能愿景中提出上下行速率较5G提升10倍，通过向更高频段迁移以提高通信带宽将成为重要手段。考虑到我国Sub6GHz频谱资源现已分配殆尽，进一步重耕、腾挪获得连续大带宽的难度较高，我们认为，向更高频段延伸成为我国5G-A时代进一步扩大无线网络带宽、提升网络速率的重要手段。根据华为公司[15]判断，毫米波频段与潜在的6GHz新频谱或有望在5G-A时代走向商用，为5G-A提供超大带宽的频谱资源支持。
6GHz拥有稀缺中频段连续大带宽，正谋求全球频段划分共识
6GHz频段是5G-A重要的潜在频谱资源。根据GSMA[16]（全球移动通信系统协会），6GHz频段（特指5925-7125MHz）潜在价值较大，又可以进一步划分为U6GHz频段（Upper6GHz，6425~7125MHz）与L6GHz频段（Lower6GHz，5925~6425MHz）两部分。我们认为，6GHz频段拥有稀缺的1.2GHz中频段连续大带宽，是5G-A与6G的重要潜在频谱资源。
我国率先将U6GHz全部或部分划分用于IMT，并于WRC-23积极推动U6GHz频段的全球划分。国内方面，我国在2023年6月发布的新版《中华人民共和国无线电频率划分规定》中，率先将6425~7125MHz（U6GHz）的全部或部分频段确定用于IMT系统。全球方面，2023年12月2023年世界无线电通信大会（WRC-23）落幕，7025~7125MHz频段在ITU1区及3区范围内标识为IMT频段，ITU2区国家巴西、墨西哥通过国家脚注形式将该频段标识为IMT频段；同时，6425~7025MHz频段在ITU1区、ITU2区的巴西、墨西哥以及ITU3区的柬埔寨、老挝和马尔代夫标识为IMT，覆盖全球60%的人口[17]。
我国毫米波频段划分已经开启，5G-A毫米波通信或进入商用部署前夕
毫米波通信或成为5G-A重要演进方向
毫米波频段拥有丰富的频谱资源，可用带宽大。根据GSMA[18]，毫米波指频率范围位于30~300GHz之间的电磁波，广义上也包括24~30GHz频段，其波长范围处于1~10毫米。毫米波通信具有大带宽、低时延、易密集部署等优点，能较好满足5G-A所要求的万兆下行等能力；同时，根据IMT-2030（6G）推进组判断[19]，太赫兹通信（利用0.1THz~10THz的电磁波进行通信）将是6G关键候选技术。我们认为，随着高速率业务需求持续增加，蜂窝网络向更高频段部署或将成为必然趋势。
图表3：毫米波频段相比厘米波频段具有更加丰富的频谱资源
图表4：中国5G毫米波频段划分工作
图表5：5G毫米波频段划分与3GPP标准制定情况（GHz）
5G毫米波通信在海外已有较多商用部署案例。美国由于Sub6GHz频段资源较为紧张，在5G商用初期便选择了毫米波通信技术路线；早在2017年，美国运营商Verizon、AT&T便开始进行5G毫米波系统测试[25]；2019年4月，Verizon率先推出基于28GHz毫米波频段的5G移动服务，标志5G毫米波通信在全球范围内的首次商用[26]。此后，日本、韩国等国亦陆续商用部署5G毫米波通信系统。同时，海外运营商亦着力于5Gsub6GHz中低频系统建设，对5G毫米波系统的覆盖能力进行补足。
图表6：美国毫米波频谱拍卖/商用情况
射频产业链或将受益于ELAA-MM系统革新/基站部署密度提升
推演1：天线通道数可能增加，驱动单基站射频价值量提升
MassiveMIMO(MassiveMultipleInputMultipleOutput，大规模多入多出天线阵列技术)是当前5G天线技术的主流方案，其利用在基站端AAU（ActiveAntennaUnit，有源天线单元）内密集部署大量天线振子，组合形成数十个天线通道；并基于传输分集、空间复用、波束赋形等技术，实现了数据传输可靠性、传输速率与覆盖范围的有效提升。我们认为，随着6GHz、毫米波等中高频段的引入，通信基站天线有望进一步小型化，更大规模的集中部署成为可能。
ELAA（ExtremelyLargeAntennaArray，超大规模天线阵列）[27]即是5G-A时代利用更多数量天线振子部署MassiveMIMO的方法。我们认为，与5G基础版本常见的“192振子+64天线通道”方案相比，ELAA进一步提高了基站端的天线振子数/通道数，从而可实现更高质量的波束赋形与空间复用，有望大幅度提升5G-A基站天线系统性能。
图表7：ELAA技术进一步提高了通信基站天线振子数与通道数
5G-A“下行万兆”的目标对空域天线资源的利用效率提出了更高要求，同时以6GHz、毫米波为代表的高频段演进导致的覆盖问题也成为5G-A系统设计的关键难点。我们认为，ELAA-MM或将成为5G-A万兆连续覆盖的重要解决方案：
ELAA有望缓解高频段演进造成的覆盖问题。受限于发射功率等因素，随着频谱的提升，网络的覆盖范围会进一步受限。ELAA-MM系统通过精确感知定位、波束赋形等技术能够更精确地控制波束方向，使信号能量聚集并“点对点”定向发送给用户，从而弥补高频段系统的覆盖能力。
图表8：ELAA技术可大幅提升5G-A系统的传输速率与覆盖范围
图表9：5G基站AAU核心器件架构示意图
图表10：华为公司在2023全球移动宽带论坛上发布的5G-AAAU产品（部分）
推演2：高频段覆盖受限，可能带来基站部署密度增加
超密集组网是解决高频段网络覆盖受限问题的重要探索方向。超密集组网（UDN，Ultra-DenseNetwork）是一种将大量基站部署在相同区域的新型网络部署方式，可实现更广的网络覆盖与更高的网络容量。
我们认为，随着6GHz、毫米波等中高频段的引入，基站的部署密度或将增加，射频产业链有望受益。由于中高频段的穿透能力较弱，特别是毫米波频段基本不具备穿墙能力（根据中兴通讯[28]），信号覆盖范围受限。根据GSMA，在宏基站覆盖基础上利用小基站进行补充覆盖，提高基站部署密度，是提高毫米波覆盖能力的一种可行解决方案[29]。
图表11：美国某城市内0.8平方公里区域的毫米波覆盖实验结果
我们认为，小基站功耗低，站间干扰问题较小，具备部署灵活等优势，有望在5G-A时代加速部署。
功率低，可避免同频干扰：小基站功率较宏基站相对较低，同频干扰较小，因此可实现密集部署，满足覆盖与高容量需求。根据《通信世界》[30]，在5G超密集组网场景中，小基站间距可缩小至10~20米，而宏基站最短间距也需要达到500米。
体积小，可灵活密集部署：小基站体积较小，可部署于室内，亦可灵活部署于路灯杆、电线杆、建筑立面、公交站台等室外公共设施，无需依靠铁塔；从而可解决宏基站在人群与建筑密集场所的站址受限问题，实现热点区域的基站密集部署。
图表12：宏基站与小基站性能参数对比
天线单元&滤波器：振子及通信通道数提升确定性较高
振子数及通道数构成天线单元的关键参数，MassiveMIMO为5G核心技术。振子是构成天线的最基本单位，尺寸通常为所发射/接收电磁波波长的二分之一，因此工作频段越高，天线振子尺寸越小。MassiveMIMO可在有限面积内集成上百个天线振子，通常将3-6个按±45°双极化排布的振子划分为一组，叠加构成一个可发射信号的天线通道，例如华为2.6GHzAAU采用了“192振子+64通道”的天线方案[31]。
更多的通道数量是5G基站天线的重要演进方向，高频段带来振子小型化，振子数量亦在此进程中同步提升。早在2018年，爱立信便推出了基于毫米波频段的128通道基站天线[32]。2023年，中兴通讯率先推出了基于Sub6GHz频段的128通道AAU，振子数量相应提升至384个[33]；同年，华为面向5G-A发布的128通道MetaAAU与毫米波宏基站AAU分别使用了500+与2000+振子。考虑到5G-A下行万兆能力的实现，我们认为，ELAA-MM有望成为5G-A的重要解决方案，天线振子/通道数量或将随技术演进进一步增多；同时5G-A基站部署密度可能增加，推升天线需求量。
基站天线产业链有望在5G-A时代获益。当前，我国天线单元主要由通信设备商进行采购，兼有部分运营商集采。其中，华为拥有基站天线研发制造能力[34]，中兴通讯主要向通宇通讯[35]、世嘉科技[36]、摩比发展[37]等供应商采购天线单元；其他天线厂商还包括盛路通信、京信通信、硕贝德等。我们认为，若5G-A大规模建设开启，基站天线产业链有望率先受益。
图表13：64通道MassiveMIMO振子排布示意图
当前，通信基站滤波器主要可分为陶瓷介质滤波器与小型化金属滤波器两种类型，其中陶瓷介质滤波器在尺寸、适用频率等方面具有综合优势，渗透率在5G时期明显提升。上市公司中，灿勤科技主营陶瓷滤波器业务，并在粉体配方、烧结工艺等关键技术领域具有先发优势，是华为5G基站滤波器的重要供应商[38]；武汉凡谷、大富科技则兼具小型化金属滤波器与陶瓷介质滤波器生产能力，亦具有较高的市场份额。
高速ADC/DAC：高采样速率ADC/DAC在5G-A时代前景广阔
ADC/DAC是决定5G-A基站通信能力的核心环节。ADC/DAC能够将模拟信号（数字信号）转换为数字信号（模拟信号），在信号接收过程中，射频单元通过天线单元接收射频信号，经过低噪放、滤波、解调等接收链路（RX）处理后，再进行模数转换（ADC）、下变频，转换为基带信号并发送给基带单元；在信号发送过程中，射频单元接收从基带单元传来的信号，经过上变频、数模转换（DAC）以及射频调制、滤波、信号放大等发射链路（TX）处理后，经由天线单元发射出去。
图表14：全球AD/DA芯片下游应用占比
5G-A的规模建设落地有望驱动ADC/DAC市场规模进一步扩大。根据贝哲斯咨询，2022年全球模数转换器市场规模到达到198.1亿元，预计到2028年将以超5%的CAGR增长至270.87亿元；根据TechInsight，ADC/DAC的第一大下游需求为通信设备领域（35%以上）。我们认为，考虑到ELAA-MIMO技术引入与基站部署密度提升的可能性，天线通道数或将进一步提升，有望推动ADC/DCA芯片使用量提升；此外，叠加采样速率提升带动的价值量提升，5G-A基站的规模建设将为ADC/DAC需求提供有力支撑。
图表15：全球模数转换器市场规模及预测
图表16：2021年全球模拟芯片公司市场份额
从在位厂商来看，目前全球模拟芯片市场格局相对稳定，头部厂商包括TI、ADI、Skyworks、Infineon、ST、NXP等，根据ICInsights，2021年TI以141亿美元的销售额稳居全球模拟芯片市场龙头地位，ADI以94亿美元的销售额位列第二。对于ADC/DAC市场，根据2021年智明达公司公告，TI及ADI等海外厂商占中国高速高精度ADC/DAC95%以上的市场份额。我们看到，国内厂商积极布局ADC/DAC，加速追赶国际主流厂商。其中，上海贝岭专注于电源管理、高速高精度ADC/DAC等领域，高速ADC/DAC产品BL1063/BL1031速率达到125MSPS/250MSPS；其他厂商还包括思瑞浦、圣邦股份、芯海科技等。
功率放大器：GaN功率放大器有望在5G-A宏基站建设中加速应用
5G-A基站天线通道数大幅增加，有望驱动功率放大器的需求提升。功率放大器（PowerAmplifier，PA）是射频前端模组中的重要器件，负责将射频信号放大到足够的射频功率，并馈送至天线进行信号发射。由于天线通道都会配备一个功率放大器；我们认为，考虑到天线系统可能向ELAA-MM演进，同时基站部署密度可能提升，5G-A基站建设对功率放大器的需求有望实现大幅提升。
当前，宏基站所使用的功率放大器主要包含LDMOS-Si（硅基横向扩散金属氧化物半导体）与GaN-SiC（碳化硅基氮化镓）两种类型。根据Yole，5G高频段功率放大器转向GaN-SiC材料，中低频段则混用LDMOS与GaN-SiC材料[40]；并预计GaN在全球电信基础设施设备市场的渗透率逐步提升。我们认为，随着支持更高速率的5G-A工作频段更高，GaN-SiC功率放大器有望受益。
LDMOS：在中低频段具有良好的性能，且工艺成熟、成本优势明显，是4G时代的主流选择；其缺点则在于在2GHz以上存在性能下降的问题[41]，难以应用于4GHz以上的5G中高频段。
GaN-SiC：拥有禁带宽度大、击穿电压高、电子饱和漂移速率高及耐高温等一系列优良特性，从而在高频率、高带宽的工作条件下依然具有高功率、高效率、小尺寸和高集成度等良好性能，能够满足5G中高频段对宏基站功率放大器的要求。
图表17：常见功率放大器材料性能对比（包含基站与终端设备）
图表18：不同半导体材料适用的频率/功率
图表19：GaN射频器件在电信基础设施中渗透率预测
注：数据更新于2023年第三季度；渗透率基于收入占比计算
GaN射频市场前景明朗，国产替代空间广阔。根据Yole预测，2028年全球电信基础设施GaN射频器件市场有望达到13.95亿美元，2022-2028年CAGR为10%。市场份额方面，全球GaN射频器件以海外厂商为主导，前三大厂商日本住友电工、美国Qorvo、美国Wolfspeed占据了54%的市场份额（2022年）。
图表20：全球GaN射频器件市场空间预测
注：数据更新于2023年6月
图表21：2022年全球GaN射频器件竞争格局
PCB及CCL：技术催化有望推动PCB/CCL向多层/高频升级
PCB是一种在通用基材上按预定设计形成点间连接及印制元件的印刷板。根据PrecedenceResearch，2022年全球PCB市场规模为820亿美元，预计2032年达到1407.3亿美元左右。从下游领域来看，通信领域（占比31%）、计算机、汽车等为中国PCB的主要下游应用。
图表22：2021年中国PCB下游市场
CCL覆铜板是制作PCB的核心材料，决定了PCB的传输速度及能量损失等。PCB上游为金盐、化学药水、CCL覆铜板等原材料。其中，CCL是将增强材料（玻璃纤维布等）浸以树脂胶液形成粘结板，随后将其一面或两面覆以电解铜箔，经热压而成的板状材料，为PCB主要的成本构成，树脂在其中主要承担板材的结构支撑、导通互联及绝缘的功能，对CCL的介电性能、热加工稳定性、阻燃性、尺寸稳定性等性能起到决定性作用。
图表23：PCB&CCL产业链
我们认为，5G-A向高频段演进及10倍于5G的传输速率要求，或将推动PCB及CCL向更低损耗材料及更高层数迭代。
材料升级：射频板方面，我们看到，网络的载波频率向高频段发展，而高频信号更容易发生衰减和屏蔽，PCB/CCL的Dk（介电常数）和Df（损耗因子）要求向更小的方向发展，以减少信号衰减；基带板方面，由于5G-A的传输速率较5G大幅提升，对材料损耗的要求也进一步提升。我们认为，随着5G-A向毫米波、6GHz等高频段演进，叠加传输速率的提升，材料端升级将带来行业壁垒及价值量提升。以4G向5G的演变为例，根据ofweek[42]，4G网络PCB普遍采用环氧树脂玻璃布基覆铜板，Df值在0.01以上，5G网络则通常要求PCB的Df值小于0.005。
层数增加：PCB层数越多，设计的灵活性越大，可以更好地控制阻抗，从而实现芯片组间高速电路信号的高速传输。我们认为，考虑到5G-A的天线通道数可能增多，导致走线复杂度及元器件数量提升，有望推动射频板层数提升。
图表24：基站AAU中的PCB应用结构
图表25：CCL常用基体树脂的性能
图表26：2021年通信领域PCB需求结构
从全球PCB供应格局看：全球PCB厂商众多，但掌握多层高速工艺技术的厂商有限，头部企业集中在中国台湾、日韩、美国。大陆PCB厂商在全球的产值占比已过半，但大部分厂商供给以8层板以下为主，高端产品渗透空间仍较大。目前，具备多层高速PCB技术和产品的国内厂商主要包括沪电股份、深南电路、胜宏科技、生益电子等。
从全球CCL供应格局看：全球前六大CCL厂商包括建滔化工、生益科技、南亚塑料、松下电工、台光电子和联茂电子，2020年合计市场份额超过50%（根据CCLA）。
图表27：2020年全球PCB厂商市场份额
图表28：2020年全球CCL厂商市场份额
其他：5G-A有望带动电信侧光模块速率整体提升
光模块为5G承载网的关键组件，在网络各节点广泛应用。当前5G承载网络主要采用光传输技术，典型部署方案包含“前传-中传-回传”三层架构。光模块作为光电转换关键组件，在5G承载网各节点中应用广泛，并可按应用场景划分为前传及中回传光模块。总体上，5G承载网对光模块速率的要求呈现“由接入层向核心层递增”的特征，其中前传光模块具有需求数量较多但速率要求不高的特点，以10G/25G产品为主[43]；中回传覆盖城域接入/汇聚/核心层，通过提升光模块速率来扩大承载容量，速率一般需要达到50G以上[44]，其中汇聚层与核心层回传对光模块速率要求较高，一般采用100G/200G/400G光模块[45]，对应更高的价值量与技术壁垒。
图表29：典型5G承载网架构与光模块应用
注：5G承载网具有多种部署方式，此处仅展示一种典型方案
与5G基础版本相比，5G-A的核心愿景在于“下行万兆”与“上行千兆”，即将网络的上下行速率提升至现有水平的10倍，同时目标达到千亿联接。我们认为，承载网光模块的速率有望进一步提升以匹配5G-A更高的网络速率与容量要求。根据IMT-2020(5G)推进组2023年2月发布的《下一代5G承载光模块白皮书》与LightCounting预测，在5G-A时代，前传光模块的速率提升具有较高确定性，50G及以上速率的前传光模块有望在Rel-19末期成为主流；中传与接入层、汇聚层回传光模块将持续向200G等更高速率方向演进；核心层与长途骨干网则有望进一步提高对400G光模块的需求。
图表30：5G前传承载需求演进
我们认为，5G-A承载网络的规模建设在驱动承载光模块速率整体提升的同时，有望拉动电信侧光模块需求量的整体回升。根据LightCounting[46]预测，2025年全球电信侧光模块市场规模（不包括FTTx）预计将达到33.55亿美元，2022-2025年CAGR为9.5%。
图表31：全球电信侧光模块市场规模及预测
注：不包含FTTx市场
5G-A其他关键技术
上行千兆：创新解决方案助力实现上行超宽带网络
为实现上行超宽带网络，5G-A上行演进存在多种解决方案，包括时域、频域、空域和功率域技术。时域方面，通过发展双工演进技术实现对基站间和终端间交叉链路干扰的规避并抑制基站内自干扰，提供更多的上行传输机会；频域方面，5G-A引入了灵活上行频谱接入（FSA）技术提高频谱资源利用效率；空域方面，上行MIMO技术是提升上行容量的有效手段，其中包括多TRP联合接收、高精度预编码和高阶空分复用；功率域方面，5G-A采用用户聚合的方式解决上行用户功率受限的瓶颈。
图表32：5G-A上行千兆关键技术方案
可靠低时延能力：赋能工业自动化等URLLC场景
5G-A有望实现更高低时延、更高可靠的网络，满足工业互联网等业务需求。典型的URLLC（超可靠低时延通信）场景包括工业自动化、远程医疗、AR/VR等，如AR/VR等业务要求空口时延低至1ms，工业自动化、配电等业务要求可靠性达到99.9999%。根据IMT-2020(5G)推进组，当前5GToB商用能力可以达到端到端时延（包括核心网、承载网及空口时延等）20ms、可靠性99.99%；5G-A有望将低时延高可靠能力提升至99.9999%可靠性的4ms时延，从而深入赋能工业互联网、智能电网等应用场景。
图表33：3GPPURLLC用例与需求
物联网：RedCap及PassiveIoT的技术演进支撑千亿物联网链接
5G-A将以轻量化和泛在化为方向扩展IoT技术，持续构建全场景物联能力。为满足不同终端应用对于速率、功耗、成本等方面的差异化需求，根据IMT-2020(5G)推进组，5G-A有望提出全新的PassiveIoT（无源物联网）技术，亦会对R17中定义的RedCap（轻量化）技术进行进一步场景适配优化，以降低中低速物联场景的部署成本。我们认为，5G-A对RedCap、PassiveIoT等技术的研究推进能够大幅提升物联网承载能力，有望支撑千亿级物联网连接。
图表34：典型终端能力的关键指标
通信感知融合：构建高精度组网感知能力
5G-A将开展对通信感知融合技术的研究，在蜂窝网络上构建高精度组网感知能力。随着5G频谱从Sub6GHz向毫米波发展，波长变短、波束窄、方向性好，可承载的信息量更为丰富、空间分辨力更高，感知能力也有所提升。在此背景下，5G-A开启通信感知技术的标准化研究，其基本原理是基站通过频谱资源共享、一体化空口和硬件架构设计、多点协作和信息的全方位交互，融入类雷达的功能。
其中涉及通感一体化波形设计、多天线、时频域资源分配、AI、信道建模、组网等多项关键技术的引入和应用，实现通信和感知能力的协同。一方面，借助通信系统实现感知维度测量，降低感知硬件部署成本，发挥无缝网络覆盖优势提升感知范围；另一方面，感知辅助通信有利于实现更高效的基站和波束管理、基站资源调度，提升频谱效率，节省基站和终端能耗等。
其他：绿色节能、内生智能、空天一体化通信等
3GPP在Rel-18中讨论网络节能技术，将定义基站能耗模型、基站能耗的评估方法和关键性能指标，并研究重点技术领域[47]。根据IMT-2020(5G)推进组，5G-A绿色网络可以从设备、站点/网络层面着手，在设备层面研究性能近于无损的网络设备多维度（时域、空域、频域、功率域等）动态关断技术；在站点、网络层面，站点架构创新（如BBU集中化、全室外免空调站点等）、站间资源协同（根据基站间业务负载的差异和变化，灵活组网）、多网多频协同等多种节能技术有望持续演进。
5G-A首次明确构建“内生智能”的核心能力，AI/ML技术使能无线网络迈入智能时代。根据IMT-2020(5G)推进组，网络性能层面，5G-A网络智能技术通过对大规模复杂问题进行数学建模，以高效的多目标寻优算法逼近最优解并不断进行自学习及自演进，达到高效利用多频及优化多维业务体验的效果；同时，网络为多频段多站点联合组网，智能化网络将基于传输环境、业务特征、网络状态的主动感知能力，通过基站和终端协同的端到端系统设计，实现移动的用户在业务全流程中的“零波动”；网络运维层面，5G-A网络将由响应式转变为主动预防式。
此外，5G-A也将深化空天地一体化通信技术研究，为6G演进探明方向。5G-A将在空天地一体化方向的多个技术点上进行技术增强和突破，重点包括手机直连的覆盖增强技术、TN和NTN网络的切换增强技术、星地频率共享和共存技术、卫星物联网增强技术等，为6G构建空天地海一体化的全融合网络架构探明方向。
风险提示
本文摘自：2024年1月4日已经发布的《通信技术10年展望系列——迈向5G-A》
陈昊分析员SAC执证编号：S0080520120009SFCCERef：BQS925
朱镜榆分析员SAC执证编号：S0080523070002
彭虎分析员SAC执证编号：S0080521020001SFCCERef：BRE806
杜文欣分析员SAC执证编号：S0080523070018SFCCERef：BTK674
李诗雯分析员SAC执证编号：S0080521070008SFCCERef：BRG963