作者：黃晶晶 電子發(fā)燒友物聯(lián)網(wǎng)分析師

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從今年初以來，5G商用的呼聲一浪更比一浪高。2月運營商們演試5G視頻直播，6月工信部正式發(fā)布5G牌照，進入第三季度，各大智能手機廠商包括華為、小米、OPPO、VIVO、中興等5G手機將陸續(xù)面市。

已經(jīng)發(fā)布5G芯片的廠商有高通、聯(lián)發(fā)科、英特爾、華為、三星、紫光展銳等幾家。圍繞著基帶芯片，終端、模組展開最前沿的5G應用。

華為、三星的智能手機基于自家5G芯片，其他大多數(shù)5G手機搭載高通驍龍X50 5G基帶，支持NSA 制式的5G網(wǎng)絡。在中國運營商表示明年1月1日起5G NSA組網(wǎng)方式將不能入網(wǎng)的消息后，支持NSA 制式的5G智能手機或將只是今年下半年的過渡。

緊隨5G智能手機腳步的是5G模組的加速推進。據(jù)電子發(fā)燒友統(tǒng)計，目前5G模組主要基于華為和高通兩家的5G芯片。其中華為推出自有模組，其他5G模組廠均采用了高通下一代最新的驍龍X55 5G基帶芯片，模組產(chǎn)品處于緊張地樣片設計與客戶導入階段。據(jù)電子發(fā)燒友向行業(yè)走訪，多家模組廠商證實，最快將于今年Q4 5G模組將正式商用，前期以小批量為主。這是目前關于5G模組商用最新的消息。

5G模組首批僅8個玩家

進入5G時代，5G模組的玩家至少是首批玩家僅集中在幾家頭部企業(yè)。電子發(fā)燒友統(tǒng)計到，5G模組廠商包括移遠通信、日海智能、廣和通、高新興、中移物聯(lián)、華為、美格智能、聞泰等幾家。



2019年2月在世界移動通信大會上，移遠通信、日海智能、廣和通等廠商率先發(fā)布了5G模組，前兩者基于高通X55平臺，后者基于英特爾Intel XMM 8160 5G基帶芯片平臺，不過后來廣和通又推出了基于高通X55平臺的5G模組，即文中表格里提到的FM150?FM150W和FG150、FG150W，期望抓住第一波5G市場機會。

在5月份電子發(fā)燒友的一篇《5G模組哪家強？》的報道中當時還沒有高新興、中移物聯(lián)等廠商5G模組產(chǎn)品的公開信息。然而到了6月底，幾家模組廠商密集發(fā)布了其最新的5G模組，包括高新興、廣和通、中移物聯(lián)、日海智能等。

今年6月這是一個特殊的時間點，6月6日工信部正式向三大運營商和廣電發(fā)放5G牌照。高新興物聯(lián)CEO闞玉倫接受電子發(fā)燒友表示，按照4G發(fā)展的進程，在正式牌照發(fā)布之前將經(jīng)歷一年左右的試商用，然而5G商用明顯提速，這直接推動了整個模組廠商的產(chǎn)品進程。廣和通市場部經(jīng)理劉蓀枝同樣表示，整個5G進程比預計至少快一個季度，因此模組廠商的5G產(chǎn)品刻不容緩。

之所以5G模組量產(chǎn)會在第四季，移遠通信5G產(chǎn)品負責人姚立表示，移遠早在今年2月就發(fā)布了5G模組，是最早一批與高通合作的模組廠商。根據(jù)目前高通的進程，X55芯片將在第四季度進入量產(chǎn)。同時，5G網(wǎng)絡的正式商用時間點預計落在第四季度。5G模組乃至終端的成熟上市同樣需要時間。

5G模組研發(fā)投入5000萬元起步

電子發(fā)燒友粗略統(tǒng)計，無線通信模組廠商的數(shù)量在30家左右，首批5G模組廠商只占四分之一。

5G模組研發(fā)的成本支出包括研發(fā)人員成本、支付授權費、購置檢測設備等，像授權費以及檢測設備的成本就在上千萬元，再加上5G模組研發(fā)的復雜性，技術難度高，需要大量的研發(fā)人員。闞玉倫表示，5G模組的研發(fā)成本5000萬元起步，對模組廠商來說這絕對是一筆不小的開支。

5G技術的一種重要實現(xiàn)方案即是大規(guī)模MIMO布署，這就需要在基站收發(fā)機上使用大量的天線，超過64根，從而實現(xiàn)更大的數(shù)據(jù)通信，相應地，5G模組的天線也更加復雜。闞玉倫解析，5G網(wǎng)絡的兩種組網(wǎng)方式，NSA（非獨立組網(wǎng)）和SA（獨立組網(wǎng)）如何平滑實現(xiàn)，在3GPP里面定義了七八種方式，例如用4G核心網(wǎng)和基站加5G基站，將來再把5G核心網(wǎng)納入，同時管理4G和5G基站，或者直接建5G核心網(wǎng)和基站等不同的方式。在這些組網(wǎng)方式下，模組廠商需要支持無線通信網(wǎng)絡的控制要求。

5G通信支持sub-6GHz和28GHz毫米波兩種頻段，從低頻段600 MHz到3.4GHz再到高頻段28GHz，如此跨頻段的要求對模組的設計能力超過了過往。受訪者們共同指出，尤其是28GHz毫米波的頻率高，信號易衰減，因此毫米波的無線收發(fā)器、RF前端以及天線陣列無論從使用量還是技術復雜度都是空前的。sub-6GHz以下低頻段則面臨低頻天線設計和天線調(diào)諧器的新挑戰(zhàn)。這些技術挑戰(zhàn)正是5G模組研發(fā)成本高昂的因素之一。

高新興針對5G模組對天線寬頻覆蓋的要求，采用4G-NR寬帶天線和天線調(diào)諧技術/asdiv切換等技術，實現(xiàn)寬頻覆蓋天線設計和信號增強。針對多線之間的互擾，采用多天線去耦技術避免多天線之間的互擾。

接口方面，新增外圍高速接口，通過通過USB3.1、PCIe等等新增接口實現(xiàn)了5G modem模組和終端設備的高速連接，提升終端設備的接入能力和數(shù)據(jù)采集能力。

移遠在MWC2019上海期間，率先推出5G區(qū)塊鏈模組，幫助各類物聯(lián)網(wǎng)設備更好地實現(xiàn)可信身份認證與數(shù)據(jù)隱私保護。區(qū)塊鏈模組的應用場景廣泛，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)得以通過人工智能和區(qū)塊鏈技術實現(xiàn)模式創(chuàng)新和商業(yè)閉環(huán)。這是從安全技術角度對5G模組應用加以保護。

經(jīng)過兩三年的發(fā)展，4G模組的成熟爆發(fā)帶來其價格行至上百元的區(qū)間。5G模組的價格呢？受訪人均表示，5G模組初始量產(chǎn)商用的價格與后續(xù)大批量上市的價格必然不同，因此目前5G模組價格沒有可比性。

作為一位扎根無線通信行業(yè)15年左右的資深人士，姚立提到，回顧4G模組的面市是在4G網(wǎng)絡運營的兩三年后。那時候，無論是技術難度還是網(wǎng)絡情況、芯片供應等都相對成熟。5G模組的進程則截然不同，緊跟5G基礎設施建設和牌照發(fā)放進程，因此不排除價格高啟，甚至高出數(shù)倍的可能性，當然隨著商用進程的推進，價格將隨之下降。

公網(wǎng)應用快一步，切片應用誘惑更大

我們知道5G擁有三大應用場景：

eMBB：增強移動寬帶，超高的傳輸數(shù)據(jù)速率；

uRLLC：超高可靠超低時延通信，時延往往要達到1ms級別。它應用在車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)控制、遠程醫(yī)療等特殊行業(yè)；

mMTC：數(shù)據(jù)的速率較低，時延要求也不高，布局的終端成本低，同時要求有長續(xù)航和可靠性。針對大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務，提供超千億網(wǎng)絡聯(lián)接的能力；

完整的3GPP Release-15標準包含非獨立組網(wǎng)規(guī)范標準和獨立組網(wǎng)規(guī)范標準兩種，已于去年正式凍結。Release-15 5G NR非獨立組網(wǎng)空中接口的物理層規(guī)范引入了許多先進的無線通信技術，以滿足5G增強型移動寬帶的要求；獨立組網(wǎng)Release-15 5G NR獨立組網(wǎng)標準的重點在于利用全新的下一代核心網(wǎng)架構（NGC；包括網(wǎng)絡切片、更精細的QoS模型以及更先進的安全架構）獨立組網(wǎng)，以實現(xiàn)5G的商用部署。

根據(jù)規(guī)劃，5G完成了第一階段全功能標準化的工作，主要場景是5G增強型移動寬帶，但對于uRLLC和mMTC的標準將在第二個版本R16中同時引進。3GPP R16國際標準預計將于2019年12月凍結。

日前，中國提交的5G技術方案明確指出，中國的5G無線空口技術方案基于3GPP新空口（NR）和窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT）技術。NB-IoT由中國產(chǎn)業(yè)鏈主導，并獲得全球產(chǎn)業(yè)鏈的廣泛認可與支持。換言之，NB-IoT或將在R16中正式確立。

在這個時間節(jié)點，5G模組廠主要開拓的應用集中在固定無線接入、移動熱點設備、始終連接的PC、公共安防及視頻監(jiān)控等領域。例如CPE、MiFi設備、視頻直播以及VRAR設備等。電子發(fā)燒友看到已有多款CPE和MiFi亮相，它將塑造新的移動寬帶業(yè)務。

闞玉倫認為目前5G在增強型移動寬帶和超低時延方面的應用將最為突出，增強型移動寬帶方面5G的超高帶寬將發(fā)揮優(yōu)勢。超低時延在車聯(lián)網(wǎng)自動駕駛領域和工業(yè)遠程控制、遠程醫(yī)療領域。原有的無線技術沒有很好的支撐這些應用，5G的出現(xiàn)將是行業(yè)應用最有利的推動。

為此，多家5G模組廠商的商用進程越來越近，廣和通劉蓀枝透露，公司5G模組已經(jīng)有Alpha客戶正在導入；移遠通信已經(jīng)向多家客戶提供5G模組工程樣片，且四款5G模組產(chǎn)品支持不同的功能和封裝，可以滿足國內(nèi)外5G模組客戶的多樣化需求；高新興的5G產(chǎn)品將于年底送樣并推廣。

從電子發(fā)燒友向運營商了解到的情況來看，他們布署5G基站的特點是應用先行。這個應用正是網(wǎng)絡切片功能，網(wǎng)絡切片就是根據(jù)不同業(yè)務場景對客戶數(shù)、QoS、帶寬的要求，將物理網(wǎng)絡切成多張相互獨立的邏輯網(wǎng)絡。受訪者皆認為，這樣的專網(wǎng)應用開發(fā)將是運營商5G業(yè)務的重點。

闞總舉例說，銀行需要在營業(yè)網(wǎng)點和自助ATM機大量布署視頻監(jiān)控，以往需要申請光纖光纜穿樓、管道資源，工程施工量大，且維護成本高。如今，申請5G專網(wǎng)，專網(wǎng)專用，實施簡單。

這對于運營商而言開拓了新的業(yè)務。劉蓀枝認為，運營商建專網(wǎng)擁有先天優(yōu)勢，他們看好將來大部分市場來自專網(wǎng)而不是公網(wǎng)。但是，專網(wǎng)現(xiàn)在有很多待討論的問題，例如是用公用頻率還是企業(yè)專有頻率，如果用企業(yè)專有頻率，設備是否成熟，如果用公網(wǎng)的設備，運營商是否會收取一定的費用。還有管理權限怎么切割等等。因此，從時間節(jié)點看，公網(wǎng)應用將最先落地，專網(wǎng)則在行業(yè)定制應用中發(fā)揮優(yōu)勢。

估明年5G模組10萬出貨量

現(xiàn)在正是5G模組上市的前期，基于目前除了華為之外，各家5G模組廠商都是基于高通X55基帶芯片進行的模組開發(fā)，那么各家還是要從自身的優(yōu)勢和差異化出發(fā)進行產(chǎn)品定位。

移遠姚立認為，模組行業(yè)的價值就在于芯片與終端應用之間的銜接，為此移遠提供了模組整體解決方案和服務，并根據(jù)封裝需求，面向區(qū)域用戶和全球用戶提供不同的產(chǎn)品；移遠提供全面的產(chǎn)品組合，其5G產(chǎn)品在硬件接口、軟件方面具有延續(xù)性，并提供參考設計方案、測試驗證服務等，幫助客戶終端產(chǎn)品快速上市；移遠還擁有遍布全球的技術支持隊伍，為客戶提供優(yōu)質的貼身服務；另外，移遠規(guī)劃了5G車載前裝模組AG550Q，支持6GHz+C-V2X，為5G時代的車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展加速。

廣和通從2G到5G深耕行業(yè)近二十年，在PC行業(yè)根基頗深，與亞馬遜，聯(lián)想，戴爾，惠普等廣泛合作，劉蓀枝表示模組的差異化即是對不同行業(yè)市場予以滿足，尤其是應對物聯(lián)網(wǎng)需求分散的特性。

高新興在推出基于高通SDX55平臺的面向eMBB市場的工業(yè)級5G模組的同時還會推出基于高通SA515M平臺的車規(guī)級模組，面向車載市場，支持sub6G+V2X。在產(chǎn)品差異化特性方面針對終端市場對5G上行速率的較高要求，射頻上通過支持5G UL MIMO ，256QAM調(diào)制方式等特性實現(xiàn)上行高速傳輸。針對前期5G網(wǎng)絡覆蓋較弱的的現(xiàn)狀，支持HPUE，增加終端接入能力。基于在模組領域的多年積累，通過多種存儲器穩(wěn)定方案和極限條件下壓力測試，提供高可靠性的5G模組，針對工業(yè)和車載應用領域，實現(xiàn)極限環(huán)境下的高可靠性。此外，考慮行業(yè)對安全性的需求，提供多種安全解決方案，比如安全啟動（secure boot）、可信任計算環(huán)境（TEE）、傳輸層安全協(xié)議（TLS）、安全升級（Wefota）等方案。

在2019年小規(guī)模商用之后，據(jù)預計，2020年5G模組出貨量將在10萬臺規(guī)模以內(nèi)。5G模組在大規(guī)模商用后，其射頻前端（目前采用高通射頻芯片套片）、天線方案的選擇將更多，模組廠商也將依照客戶的需求提供最適合的解決方案，以持續(xù)彰顯5G模組廠商在供應鏈中的價值。